ABSTRACT
Abstract Tetrahydroquinoline derivatives are interesting structures exhibiting a wide range of biological activities, including antitumor effects. In this investigation, the effect of the synthesized tetrahydroquinolines JS-56 and JS-92 on apoptosis, intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i), and the sarco(endo)plasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA) activity was determined on MCF-7 breast cancer cells. Colorimetric assays were used to assess MCF-7 cells viability and SERCA activity. Fura-2 and rhodamine 123 were used to measure the intracellular Ca2+ concentration and the mitochondrial electrochemical potential, respec tively. TUNEL assay was used to analyze DNA fragmentation, while caspase activity and NF-κB-dependent gene expression were assessed by luminescence. In silico models were used for molecular docking analysis. These compounds increase intracellular Ca2+ concentration; the main contribution is the Ca2+ entry from the extracellular milieu. Both JS-56 and JS-92 inhibit the activity of SERCA and dissipate the mitochondrial electrochemical potential through processes dependent and independent of the Ca2+ uptake by this organelle. Furthermore, JS-56 and JS-92 generate cytotoxicity in MCF-7 cells. The effect of JS-92 is higher than JS-56. Both compounds activate caspases 7 and 9, cause DNA fragmentation, and potentiate the effect of phorbol 12-myristate-13-acetate on NF-κB-dependent gene expression. Molecular docking analysis suggests that both compounds have a high interaction for SERCA, similar to thapsigargin. Both tetrahydroquinoline derivatives induced cell death through a combination of apoptotic events, increase [Ca2+]i, and inhibit SERCA activity by direct interaction.
Resumen Los derivados de tetrahidroquinolina son estructuras interesantes que exhiben una amplia gama de actividades biológicas, incluyendo efectos antitumorales. Se determinó el efecto de las tetrahidroquinolinas sintetizadas JS-56 y JS-92 sobre la apoptosis, concentración intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) y la actividad Ca2+-ATPasa del retículo sarco(endo)plásmico (SERCA) en células de cáncer de mama MCF-7. Se usaron ensayos colorimétricos para evaluar la viabilidad de las células MCF-7 y la actividad SERCA. Se emplearon Fura-2 y rodamina 123 para medir la concentración de Ca2+ intracelular y el potencial electroquímico mitocondrial, respectivamente. El ensayo TUNEL se utilizó para analizar la fragmentación del ADN, mientras que la actividad de caspasas y la expresión génica dependiente de NF-κB se evaluaron mediante luminiscencia. Modelos in silico permitieron el análisis del acoplamiento molecular. Estos compuestos aumentan la concentración de Ca2+ intracelular; la principal contribución es la entrada de Ca2+ desde el medio extracelular. Tanto JS-56 como JS-92 inhiben la actividad de SERCA y disipan el potencial electroquímico mitocondrial a través de procesos dependientes e independientes de la captación de Ca2+ por este orgánulo. Además, JS-56 y JS-92 generan citotoxicidad en células MCF-7. El efecto de JS-92 es mayor que JS-56. Ambos compuestos activan las caspasas 7 y 9, provocan la fragmentación del ADN y potencian el efecto del 12-miristato-13-acetato de forbol en la expresión génica dependiente de NF-κB. El análisis de acoplamiento molecular sugiere que ambos compuestos tienen una alta interacción con SERCA, similar a la tapsigargina. Ambos derivados de tetrahidroquinolina indujeron la muerte celular a través de una combinación de eventos apoptóticos, aumento de [Ca2+]i e inhibición de la actividad SERCA por interacción directa.
ABSTRACT
El asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) son enfermedades inflamatorias crónicas. En ambas patologías existe broncoconstricción, producción de mediadores inflamatorios, hipersecreción de moco y migración de células inflamatorias. La serotonina tiene propiedades inmunomoduladoras que facilitan la broncoconstricción y su transportador (5-HTT) es el principal determinante de su concentración plasmática. Las mucinas (MUC) son glicoproteínas involucradas en la inmunidad innata local. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la asociación entre polimorfismos de número variable de repeticiones en tándem (VNTR) del intrón 2 de 5-HTT (STin2) y MUC7 en pacientes venezolanos con asma o EPOC. El grupo de estudio consistió en 301 individuos (102 asmáticos, 99 EPOC, y 100 controles). No se observaron diferencias en las frecuencias de polimorfismos de MUC7 entre los grupos. Sin embargo, se encontró asociación entre alelos y genotipos de STin2 con presencia de asma o EPOC (p <0,001). El alelo STin2.9 tuvo un odds ratio (OR) de 0,15 (p=0,16) en los pacientes con asma, mientras que en los pacientes con EPOC los genotipos STin2.10/10 y 10/12 presentaron un OR de 0,33 (p=0,002) y 3,64 (p=0,002), respectivamente. Con relación a los haplotipos, el STin2/MUC7 10/10-6/6 se relacionó con riesgo en asma (OR=1,6, p=0,02) y protección en EPOC (OR=0,3, p=0,006) y el 10/12-6/6 (OR=3,7, p=0,002) fue un factor de riesgo para EPOC. En conclusión, en la población venezolana los polimorfismos de STin2 son importantes para definir factor de riesgo de enfermedad y, en consecuencia, el transportador de serotonina es relevante en ambas patologías.
Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) are chronic inflammatory diseases. Both entities are characterized by bronchoconstriction, production of inflammatory mediators, mucus hypersecretion and inflammatory cell migration. Serotonin has immunomodulatory properties facilitating bronchoconstriction and its plasma concentration is transporter dependent (5-HTT). Mucins are glycoproteins involved in local innate immunity. The aim of this study was to assess the association between the variable number of tandem repeat polymorphisms (VNTR) of intron 2 of the serotonin ransporter (5-HTT) (STin2) and MUC7 in Venezuelan asthmatic or COPD patients. The group consisted of 301 individuals (102 asthmatics, 99 with COPD and 100 controls). There were no differences in the frequencies of MUC7 polymorphisms among the groups. However, there is a significant association between some alleles and genotypes with the presence of asthma or COPD (p <0.001). The STin2.9 allele had an odds ratio (OR) of 0.15 (p=0.16) in patients with asthma, while in patients with COPD, the STin2.10/10 and 10/12 genotypes had 0.33 (p=0,002) and 3.64 (p=0,002) OR, respectively. Regarding haplotypes, the STin2/ MUC7 10/10-6/6 is related to asthma risk (OR = 1.6, p=0.02) and COPD protection (OR=0.3, p=0.006) and 10/12-6/6 (OR=3.7, p=0.002), is a risk factor for COPD. In conclusion, in the Venezuelan population STin2 polymorphisms are important to define disease risk factor and consequently, the serotonin transporter is relevant to both pathologies.
ABSTRACT
ADAM33 es una metaloproteinasa de la matriz extracelular involucrada en la remodelación tisular y, por ello, en el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Se han reportado varios polimorfismos del gen de ADAM33 asociados a la actividad enzimática. Los polimorfismos más estudiados son el V4, citosina por una guanina en la región 3 UTR, y el T1, adenina por una guanina en el exón 19 del gen. El objetivo del presente trabajo fue determinar la posible asociación de los polimorfismos de nucleótido simple de ADAM33, V4 y T1, con la presencia de asma o EPOC en pacientes venezolanos. Los polimorfismos V4 y T1 fueron analizados en 303 individuos (103 asmáticos, 100 EPOC, y 100 controles) mediante PCR-RFLP (reacción en cadena de la polimerasa y análisis de polimorfismos por longitud de fragmentos de restricción enzimática). La frecuencia genotípica del polimorfismo V4 fue significativamente mayor (p<0,05) en ambos grupos de pacientes, asmáticos y EPOC, con respecto al control. No se encontraron diferencias significativas (P=0,4) en el polimorfismo T1. Sin embargo, se evidenció una diferencia significativa (p<0,05) cuando los haplotipos y diplotipos de ADAM33 V4/T1 se compararon entre los tres grupos. Se concluye que el polimorfismo ADAM33 V4 está asociado con la presencia de asma o EPOC en pacientes venezolanos.
ADAM33 is a metalloproteinase important in the extracellular matrix for tissue remodeling, and, consequently, in asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Several polymorphisms of the ADAM33 gene have been associated with enzyme activity. One of the most studied polymorphisms is V4, cytosine for guanine in the 3UTR region, and T1, adenine for guanine in the exon 19 of the gen. The aim of this study was to ascertain the possible association among single polymorphisms of ADAM33, V4 and T1, in Venezuelan patients with asthma or COPD. The polymorphisms V4 and T1 were analyzed in 303 individuals (103 asthmatic, 100 COPD and 100 controls) by PCR-RFLP (polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphisms). There was a significant difference (P<0.05) in the frequency of ADAM33 V4 polymorphism in both, asthmatic and COPD patients groups, as compared to controls. No significant differences (P=0.4) were found for T1 polymorphism. However, there were significant differences (P<0.05) when haplotypes and diplotypes of ADAM33 V4/T1 were compared in all three groups. It can be concluded that the polymorphism V4 of ADAM33 is associated with asthma or COPD in Venezuelan patients.
Subject(s)
Adult , Female , Humans , Male , Middle Aged , Asthma/genetics , Polymorphism, Single Nucleotide , Pulmonary Disease, Chronic Obstructive/genetics , ADAM Proteins/genetics , VenezuelaABSTRACT
La autofagia es un proceso complejo en el cual la homeóstasis celular de proteínas, organelos y vacuolas exocíticas y endocíticas es controlada. Hay una relación directa entre autofagia y muerte celular con el procesamiento antigénico, la generación de la respuesta inflamatoria y la respuesta inmune. En diversas enfermedades se han reportado deficiencias en el proceso de autofagia. En cáncer, se propone que la autofagia, a los inicios, es capaz de inducir la muerte de la célula tumoral; sin embargo, en tumores agresivos y en metástasis, el proceso es responsable de la resistencia farmacológica y sobrevida del tumor. Se requiere más investigación en el tema que permita entender los mecanismos de este proceso para así generar opciones terapéuticas acordes con diversas patologías importantes para el ser humano.
Autophagy is a complex process in which cell homeostasis of proteins, organelles, exocitic and endocitic vacuoles are controlled. There is a direct link between autophagy and cell death with antigen processing, generation of inflammatory response and immune response. In different diseases, deficiencies in autophagy have been reported. It has been proposed that in early stages of cancer, autophagy is capable of inducing cell death; however, in agresive tumors and metastasis, the process is responsible for pharmacologic resistance and tumor survival. More research has to be done in order to allow us to understand the process and generate therapeutic options in different pathologies important for the human being.
ABSTRACT
Los niveles séricos de la metaloproteinasa (MMP) 9, enzima involucrada en inflamación, y su contraparte, el inhibidor tisular de la metaloproteinasas tipo 1 (TIMP-1), se encuentran significativamente (P < 0,01) incrementados en pacientes con asma o con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) en comparación con los grupos control del mismo rango etario. El incremento de ambos parámetros se hace más significativo en los pacientes severos de ambos grupos (P < 0,0001) y particularmente en los pacientes con EPOC severo en comparación con los asmáticos severos (P < 0,01). El incremento en los niveles séricos de MMP-9 en relación con severidad es mayor que lo observado para TIMP-1 en ambas patologías. Se concluye que los niveles séricos de MMP-9 y TIMP-1 pueden ser un marcador importante para determinar severidad en estas enfermedades
Serum levels of metalloproteinase (MMP) 9, an enzyme involved in inflammation, and its counterpart, the tissue inhibitor of metalloproteinases type 1 (TIMP-1) are significantly (P < 0.01) increased in patients with asthma or with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) as compared with controls of the same age. The increase in both parameters is more significant (P < 0.0001) in severe patients of both groups, and particularly in patients with severe COPD as compared to severe asthmatics (P < 0.01). The increase in serum MMP-9 levels in relation with severity is higher than the observed values for TIMP-1 in both diseases. It is concluded that serum levels of MMP-9 and TIMP-1 may be important markers to establish severity in these diseases
Subject(s)
Humans , Male , Female , Asthma/diagnosis , Pulmonary Disease, Chronic Obstructive/diagnosis , Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-1/analysis , Biomarkers/analysis , Biomarkers/blood , Matrix Metalloproteinase 9/analysis , Allergy and ImmunologyABSTRACT
Se ha propuesto que las estatinas inducen apoptosis sobre células tumorales. Para probar dicha hipótesis, se analizó el efecto de las estatinas atorvastatina, fluvastatina, lovastatina, mevastatina, pravastatina y simvastatina en el rango de concentraciones de 1 pM hasta 100 µM, sobre la viabilidad de las líneas celulares humanas Jurkat E6.1, Jurkat D1.1 (Linfoma T) , Daudi (Linfoma B), U937 (leucemia monocítica) y HL-60 (leucemia promielomonocítica) in vitro en cultivos de 48 horas, analizados por la técnica de hidrolización del compuesto bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenilltetrazolio (MTT). Lovastatina y mevastatina son los más potentes inductores de muerte celular independientemente del tipo celular (Ic 50 entre 12 y 50 µM). Para las otras estatinas se observan diferencias en el Ic50 según la línea celular atorvastatina (38,1 y 48,6 µM Jurkats, 55,3 µM Daudi y 100 µM para las otras líneas), pravastatina (25 µM HL-60, 55,6 y 60,7 µM Jurkats y > 100 µM Daudi y U937), simvastatina (25,1 µM Jurkat D1.1, 50,2 µM Jurkat E6.1, 45,2 µM Daudi y 51,3 µM HL-60, y > 100 µM U937) y para fluvastatina en todos los casos > 100 µM. La disminución de la viabilidad celular se revierte completamente cuando las células son incubadas con 10 µM mevalonato. Se concluye que la lovastatina y mevastatina son las más potentes inductoras de muerte seguida por atorvastatina, pravastatina y simvastatina cuyo efecto depende del tipo de línea celular y la fluvastatina no tiene efectos importantes en la viabilidad de las líneas celulares estudiadas
Statins have been proposed to induce apoptosis of tumor cells. In order to test this hypothesis, the effect of atorvastatin, fluvastatin, lovastatin, mevastatin, pravastatin, simvastatin on cell viability was assessed by in vitro culture for 48 hr, at concentrations ranging from 1 pM to 100 µM on human cell lines Jurkat E6.1, Jurkat D1.1 (T cell lymphoma), Daudi (B cell lymphoma), U937 (monocitic leukemia) and HL-60 (pro mielomonocitic leukemia) and analyzed the oxidation of (3-(4.5-Dimethylthiazol-2-yl)-2.5- diphenyltetrazolium bromide (MTT). Lovastatin and mevastatin are the most potent inductors of cell death independently of the cell type (Ic 50 between 12 and 50 µM). Differences in the Ic50 are observed depending on the cell line: atorvastatina (38.1 and 48.6 µM Jurkats, 55.3 µM Daudi y 100 µM for the others lines), pravastatin (25 µM HL-60, 55.6 y 60.7 µM Jurkats and > 100 µM Daudi and U937), simvastatin (25.1 µM Jurkat D1.1, 50.2 µM Jurkat E6.1, 45.2 µM Daudi and 51,3 µM HL-60, and > 100 µM U937) and for fluvastatin > 100 µM in all cases. The decrease in cell viability is reverted completely when the cells were incubated with 10 µM mevalonate. It is concluded that lovastatin and mevastatin are the most potent inductors of cell death followed by atorvastatin, pravastatin and simvastatin whose effect depends upon the cell type and fluvastatin does not have any important effects on cell viability on the cell lines studied
Subject(s)
Humans , Deltaretrovirus Antigens/analysis , Hydroxymethylglutaryl-CoA Reductase Inhibitors/analysis , Hydroxymethylglutaryl-CoA Reductase Inhibitors/adverse effects , Lovastatin , Cell Death , Pravastatin , SimvastatinABSTRACT
La enfermedad pulmonar obstructiva crónica se caracteriza por una obstrucción al flujo aéreo a consecuencia de un proceso inflamatorio crónico que depende de muchos factores, entre ellos, el control a nivel genético. La presencia de polimorfismos en el sistema de antígenos leucocitarios humanos ha sido asociado con varias enfermedades. Pocos estudios se han enfocado hacia el posible rol de las variaciones en el locus antígenos leucocitarios humanos humano y el desarrollo de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Se realizó la tipificación de antígenos leucocitarios humanos clase I y II en 50 pacientes de raza mestiza, con diagnóstico de enfermedad pulmonar obstructiva crónica, utilizando la técnica de PCR-SSP, comparando los pacientes estudiados con 108 controles. No se encontró diferencia estadísticamente significativa entre pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica y controles, con respecto a la frecuencia de los alelos antígenos leucocitarios humanos clase I y II. No se encontró asociación de alelos del sistema antígenos leucocitarios humanos con presencia de enfermedad pulmonar obstructiva crónica
Obstructive pulmonary disease is characterized by the progressive obstruction of air flow and it is partially reversible due to the destruction of the pulmonary parenchyma and inflammation of the air ways. The development of this inflammatory pathology depends on several factors including the major histocompatibility complex. Few studies have dealt with the possible role of major histocompatibility complex variations and obstructive pulmonary disease development and chronicity. Major histocompatibility complex class I and II genetic analysis was performed in 50 hybrid patients, with technique of amplification of specific primers (PCR-SSP) (Genovision®). As a comparison 108 controls were used. No significant differences were encountered in frequencies of class I and II patients with obstructive pulmonary disease and controls. No association was found in major histocompatibility complex polymorphism and obstructive pulmonary disease. Further studies should assess other genes for ascertain susceptibility to develop the disease
Subject(s)
Humans , Male , Female , Environment, Controlled , HLA Antigens , Lung Diseases, Obstructive , Patient IsolatorsABSTRACT
Los receptores semejantes a Toll forman parte del sistema inmune. Algunas mutaciones en estos receptores se han relacionado con el desarrollo de enfermedades como el asma bronquial y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Se realizó un estudio de casos-controles, en el que se incluyeron 100 pacientes con asma bronquial, 100 pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica y 100 controles. A través de la técnica de reacción en cadena de la polimerasa, se investigó la presencia de polimorfismos en TLR2 (Arg677Trp y Arg753Gln) y TLR4 (Asp299Gly y Thr399Ile) y su asociación con asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Se demostró la presencia de polimorfismos en TLR4 con una frecuencia del 9 por ciento en cada grupo de estudio. No se observó relación alguna entre la presencia de polimorfismos en TLR4 y los índices de gravedad para asma bronquial o enfermedad pulmonar obstructiva crónica. La gravedad de los pacientes con asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica no está relacionada con los polimorfismos en TLR 4
Toll like receptors are important in the inflammatory immune response. Several mutations of these receptors have been related to the development and chronicity of different inflammatory diseases as bronchial asthma and obstructive pulmonary disease. A case control study was performed, 100 patients with bronchial asthma, 100 obstructive pulmonary disease and 100 controls. Restriction based polymorphism PCR analysis was performed for TLR2 (Arg677Trp and Arg753Gln) and TLR4 (Asp299Gly and Thr399Ile) genes and its association with asthma and obstructive pulmonary disease was assessed. The frequency of TLR4 polymorphism was 9 percent in each group studied (asthma, obstructive pulmonary disease and controls). No association was found among TLR4 polymorphism and stage of disease for asthma or obstructive pulmonary disease. TLR4 polymorphism are not associated with the presence or severity of asthma or obstructive pulmonary disease in the Venezuelan population