Hypoxia-inducible factor HIF-1α modulates drugs resistance in colon cancer cells / Factor inducible por hipoxia HIF-1α modula la resistencia a drogas en células de cáncer de colon

ABSTRACT

Abstract Introduction: Drug resistance mechanisms may be associated with decreased cell death and its induction may depend on the response to oxidative stress caused by hypoxia. The correlation between hypoxia-inducible factor HIF-1α, the number of reactive oxygen species and their effect on cell survival has not yet been evaluated. Objective: The purpose of this study was to evaluate the effect of HIF-1α activity and reactive oxygen species (ROS) accumulation in apoptosis of colon cancer cells. Materials and methods: HT29 colon cancer cells were treated with Cobalt(II) chloride (CoCl2) or doxorubicin and the activity of HIF-1α was determined by ELISA assay. ROS were determined using fluorescence probe carboxy-H2DFFDA. Apoptosis was assessed by caspase-3 activation analysis, and PUMA and BAX mRNA levels by qRT-PCR. The reduction of the antiapoptotic effect due to hypoxia was attenuated by use of the endonuclease APE-1 (E3330) inhibitor. The endonuclease E3330 APE-1 inhibitor allowed evaluating the effect of ROS generated by doxorubicin and CoCl2 on apoptosis. Results: Chemical hypoxia in combination with doxorubicin is an oxidative stressor in HT29 cells and induces a reduction in the apoptotic process in a time-dependent manner. Conclusion: Resistance to hypoxia and doxorubicin-mediated cell death could be controlled by a mechanism related to the activity of HIF-1α and the amount of reactive oxygen species generated.

RESUMEN

Resumen Introducción. Los mecanismos de resistencia a drogas podrían asociarse con disminución en la muerte celular y su inducción podría depender de la respuesta al estrés oxidativo que origina la hipoxia. La correlación entre factor inducible por hipoxia HIF-1α, cantidad de especies reactivas de oxígeno y su efecto sobre la supervivencia celular aún no ha sido evaluada. Objetivo. Evaluar el efecto de la inducción de la actividad de HIF-1α y la cantidad de especies reactivas de oxígeno sobre la apoptosis en células de cáncer de colon. Materiales y métodos. Células de cáncer de colon HT29 fueron tratadas con cloruro de cobalto (CoCl2) o doxorrubicina; la actividad de HIF-1α se evaluó por ELISA. Las especies reactivas de oxígeno fueron determinadas con sonda fluorescente carboxi-H2DFFDA. La apoptosis fue evaluada por la actividad de caspasa-3 y los niveles de mRNA de los genes proapoptóticos PUMA y BAX por qRT-PCR. El inhibidor de la endonucleasa APE-1 E3330 permitió evaluar el efecto de las especies reactivas de oxígeno generadas por doxorubicina y CoCl2 sobre la apoptosis. Resultados. La hipoxia química combinada + doxorubicina es estresor oxidativo en células HT29 e induce una reducción en el proceso apoptótico de manera tiempo dependiente. Conclusión. La resistencia a la muerte celular mediada por hipoxia y doxorubicina podría estar controlada por un mecanismo relacionado con la actividad de HIF-1α y la cantidad de especies reactivas de oxígeno generadas.