turmeric

14
TURMERIC - Studii la nivel celular si molecular privind activitatile biologice ale curcuminei in vederea evaluarii potentialului terapeutic Proiect: CEEX 77/2006 Modul: Sanatate Descriere generala: Curcumina-CM (diferuloilmetanul) este un polifenol sintetizat de catre Curcuma longa, o planta de origine indiana, denumita popular sofran. Compusul este cunoscut pentru proprietatile sale antioxidante, anti-inflamatorii si chemopreventive. Studii efectuate in ultimii 50 de ani sugereaza ca CM poate fi utilizata atat in preventia cat si in tratarea bolilor maligne. Utilizarea CM in chimiopreventie este justificata, pe de o parte, de potentialul anti-tumoral al compusului, ce deriva din capacitatea de a inhiba proliferarea celulelor tumorale, si pe de alta parte, de protectia pe care compusul o ofera fata de carcinogeneza indusa prin agenti chimici. Introducerea CM ca adjuvant in terapia cancerului se bazeaza pe proprietatea acesteia de a induce apoptoza in unele sisteme experimentale si de a inhiba angiogeneza. Farmacologic, CM a fost gasita fara risc pentru organism. Tratamente clinice pe om au aratat lipsa toxicitatii independent de doza, cand s-a administrat la doze de pana la 10 g/zi. Toate aceste studii au sugerat ca CM are un potential enorm in preventia si terapia cancerului. Prezentul proiect a avut drept scop realizarea unui studiu complex la nivel celular si molecular, pe linia celulara de carcinom mamar - MDA-MB 231, privind activitatile biologice ale curcuminei in vederea evaluarii potentialului sau terapeutic in cancerul mamar.

Upload: superba1

Post on 25-Oct-2015

16 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

referat despre turmeric, condiment,

TRANSCRIPT

Page 1: Turmeric

TURMERIC - Studii la nivel celular si molecular privind activitatile biologice ale curcuminei in

vederea evaluarii potentialului terapeutic

Proiect: CEEX 77/2006

Modul: Sanatate

Descriere generala:

Curcumina-CM (diferuloilmetanul) este un polifenol sintetizat de catre Curcuma longa, o planta de origine indiana, denumita popular sofran. Compusul este cunoscut pentru proprietatile sale antioxidante, anti-inflamatorii si chemopreventive. Studii efectuate in ultimii 50 de ani sugereaza ca CM poate fi utilizata atat in preventia cat si in tratarea bolilor maligne. Utilizarea CM in chimiopreventie este justificata, pe de o parte, de potentialul anti-tumoral al compusului, ce deriva din capacitatea de a inhiba proliferarea celulelor tumorale, si pe de alta parte, de protectia pe care compusul o ofera fata de carcinogeneza indusa prin agenti chimici. Introducerea CM ca adjuvant in terapia cancerului se bazeaza pe proprietatea acesteia de a induce apoptoza in unele sisteme experimentale si de a inhiba angiogeneza. 

Farmacologic, CM a fost gasita fara risc pentru organism. Tratamente clinice pe om au aratat lipsa toxicitatii independent de doza, cand s-a administrat la doze de pana la 10 g/zi. Toate aceste studii au sugerat ca CM are un potential enorm in preventia si terapia cancerului.

Prezentul proiect a avut drept scop realizarea unui studiu complex la nivel celular si molecular, pe linia celulara de carcinom mamar - MDA-MB 231, privind activitatile biologice ale curcuminei in vederea evaluarii potentialului sau terapeutic in cancerul mamar.

De asemenea, ne-am propus sa evidentiem efectul citoprotector sau citotoxic al CM fata de alterarile la nivel celular si molecular produse de speciile reactive de oxigen (SRO) si efectul sau asupra eficientei anti-tumorale a unui medicament utilizat in chimioterapie – adriamicina.

Colectivele de cercetatori si specialisti care formează consortiul pentru realizarea acestui contract fac parte din unitati cu preocupari in domeniu. Potentialii utilizatori ai rezultatelor obtinute sunt unitatile sanitare si producatorii de extracte vegetale si medicamente.

Page 2: Turmeric

Gradul de originalitate si complexitate ridicat al proiectului a implicat utilizarea de tehnici si metodologii specifice de cercetare stiintifica la un nivel de performanta ridicat. Pentru cercetarile experimentale s-au utilizat echipamente si aparatura de inalta acuratete si sensibilitate, capabile sa asigure reproductibilitatea rezultatelor.

Cresterea starii de sanatate a populatiei se inscrie in politica natională cat si europeana. Prin natura lui, proiectul este complex si de mare importanta teoretica si practica in preventia si/sau tratarea cancerului.

Obiectivele specifice:

1. Caracterizarea fenotipului celulelor tumorale mamare din linia celulara MDA-MB-231 prin studiul factorilor transcriptionali AP1 şi NFkB şi al rolului lor in modularea expresiei metaloproteinazelor matriceale (MMP) si potentialului invaziv;

2. Evaluarea prin studii in vitro a potentialului citotoxic al CM;

3. Studiul influenţei CM asupra expresiei şi sintezei proteice a MMP;

4. Evidenţierea efectului citoprotector sau citotoxic al CM fata de alterarile la nivel celular si molecular produse de SRO;

5. Stabilirea efectului CM asupra eficientei anti-tumorale a adriamicinei.

Rezumatul rezultatelor studiilor realizate:

Pentru realizarea obiectivelor propuse s-au realizat studii in vitro pe linia celulara tumorala mamara MDA-MB-231 in vederea evaluarii mecanismului de actiune a CM ca potential agent anti-tumoral. Studiile complexe de biochimie, biologie celulara si moleculara, au condus la urmatoarele concluzii:

i) Administrata in doza unica de 25 μM, CM isi exercita efectul anti-tumoral prin: reducerea proliferarii celulare; inhibitia expresiei principalelor enzime implicate in invazia tumorala – MMP ca rezultat al inhibarii factorilor de transcripţie AP-1, CRE si activarii reglatorului lor functional - NFkB; inhibitia la nivel proteic si al activitatii enzimatice a MMP secretate in mediul de reactie (MMP-1, -2 si -3) si implicit reducerea potentialului celular migrator; cresterea evenimentelor apoptotice dependenta de timpul de incubare; cresterea progresiva a activitatii caspazei 3; inhibitia atât la nivel de mRNA cat si proteic a markerilor de proliferare PCNA si Ki67.

Page 3: Turmeric

ii) In studiile in care s-au realizat tratamente cu H2O2 (750 μM) timp de 2h asociate cu CM (25 μM) (pretratament sau tratament simultan) in vederea investigarii manifestarii de catre CM a unui efect anti-oxidant ce protejeaza celula de alterarile induse de anumite medicamente chimioterapeutice, care isi exercita efectele citotoxice prin inducerea unui stres oxidativ in celule, s-a demonstrat ca tratamentul simultan cu H2O2-CM al celulelor MDA-MB-231 a avut ca rezultat o crestere cu aproximativ 10% a viabilitatii celulare comparativ cu celulele tratate doar cu H2O2; pre-tratamentul cu CM cu 4h inainte de expunerea la H2O2 a determinat o crestere a viabilitatii celulare cu ~15%, ceea ce sugereaza ca acest polifenol natural manifesta o activitate de protectie a celulelor fata de citotoxicitatea indusa de radicalii liberi.

iii) Studiile care au urmarit evaluarea existentei efectelor sinergice induse de terapia combinata dintre adriamicina (0,5 μM) si CM (25 μM), asupra celulelor MDA-MB-231, cu scopul de a contribui la dezvoltarea unor tratamente cu eficacitate anti-tumorala crescuta si reactii adverse limitate, au condus la concluzia ca CM poate fi folosita ca adjuvant al adriamicinei in terapia anti-tumorala, datorita efectelor sinergice asupra viabilitatii celulare si potentialului apoptotic, manifestate la doze de adriamicina mai mici decat DL50. Acest lucru ar putea diminua efectele toxice crescute la nivel saistemic ale adriamicinei in chimioterapie. In ansamblu, proiectul elucideaza bazele celulare si moleculare ale activitatii anti-tumorale exercitate de CM si posibilitatea utilizarii ei in diferite variante in terapia anti-tumorala.

Conducator:

UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI, DEPARTAMENTUL DE BIOCHIMIE SI BIOLOGIE MOLECULARA (DBBM) - BCUM-BM

Director proiect:

Conf. Dr. Anisoara Cimpean

Parteneri:

P1- INSTITUTUL DE VIRUSOLOGIE “ST.S. NICOLAU”, BucurestiResponsabil: Dr. Lorelei Irina Brasoveanu

P2- Institutul Oncologic “Prof. Dr. Alex. Trestioreanu”, BucurestiResponsabil: Dr. Liliana Puiu

P3- SC “Natural Research” SRL, CraiovaResponsabil: Conf. Dr. Romulus Ion Scorei

Planul de realizare al proiectului:

Page 4: Turmeric

Et I. Studii in vitro, pe linii celulare tumorale mamare privind influenta curcuminei asupra reglarii expresiei MMP de catre factori transcriptionaliAct.I.1. Fundamentarea stiintifica a activitatii biologice a curcuminei in celule tumoraleAct.I.2. Influenta densitatii celulare asupra factorilor de transcriptie AP-1 si NFkB, expresiei si activitatii MMPAct.I.3. Rolul AP-1 in modularea expresiei MMP, TIMP si a potentialului invaziv al celulelor tumorale prin supraexprimare si silencing a componentelor c-Jun si c-FosAct.I.4. Evaluarea potentialului citotoxic al curcumineiAct.I.5. Influenta CM asupra expresiei si sintezei proteice a MMPAct.I.6. Modularea activitatii enzimatice a MMP prin tratamentul cu CM a celulelor tumorale mamareAct.I.7. Modele in vitro privind efectul CM asupra capacitatii invazive a celulelor tumorale mamare Et II. Rolul CM in manifestarea fenotipurilor apoptotic si proliferativ de catre celulele tumorale mamareAct.II.1. Influenta CM asupra potentialului apoptotic al celulelor tumorale mamare Act.II.2. Efectul CM asupra expresiei markerilor apoptotici (Bcl-2, Bax), determinat la nivel mRNA si al proteinelor codificate Act.II.3. Influenta CM asupra activitatii caspazei 3 manifestata de celulele mamare tumorale Act.II.4. Modularea expresiei si sintezei proteice a p53 de catre CMAct.II.5 Influenta CM asupra potentialului proliferativ al celulelor tumorale mamare Act.II.6. Rolul curcuminei in modularea functionalitatii factorilor transcriptionali NFkB si AP1 Act.II.7. Rolul CM asupra expresiei si activitatii MMP prin inhibarea (silencing) proteinei p65 Act.II.8. Influenta CM asupra fosforilarii subunitatii IkB a factorului transcriptional NFkB in prezenta sau absenta TNF-αEt III. Efectul CM asupra raspunsului celular la stresul oxidativ in linii celulare tumorale mamareAct.III.1. Realizarea de variante experimentale de inducere a stresului oxidativ prin tratament cu H2O2 Act.III.2. Investigarea citotoxicitatii tratamentelor aplicate Act.III.3. Modalitati de evaluare a statusului oxidativ celular Act.III.4. Determinarea mutatiilor la nivelul genei p53 in celulele luate in studiu Act.III.5. Efectul tratamentelor asupra expresiei si activitatii proteinei p53Act.III.6. Stabilirea rolului CM in mecanismele de semnalizare celularaAct.III.7. Implicarea curcuminei in apoptoza indusa prin stres oxidativ Act.III.8. Determinarea influentei CM asupra potentialului proliferativ al celulelor tratate si netratate Act.III.9. Evaluarea caracterului celular invaziv prin determinarea profilului MMPs si a potentialului migrator Et. 4. Evaluarea beneficiului utilizarii curcuminei ca adjuvant in chimioterapieAct.IV.1. Realizarea variantelor de tratament asociat adriamicina – curcumina Act.IV.2. Investigarea citotoxicitatii tratamentelor aplicate Act.IV.3. Modificarea statusului oxidativ celular sub influenta tratamentului aplicatAct.IV.4. Efectul tratamentelor asupra expresiei si activitatii proteinei p53 Act.IV.5. Stabilirea rolului curcuminei in mecanismele de semnalizare celulara Act.IV.6. Implicarea curcuminei in apoptoza indusa prin chimioterapie Act.IV.7. Determinarea influentei CM asupra potentialului proliferativ al celulelor tratate cu adriamicina-curcuminaAct.IV.8. Evaluarea caracterului celular invaziv prin determinarea profilului MMPs si a potentialului migrator

Page 5: Turmeric

Rezultate obtinute: 

Etapa 1 

Studiile realizate au demonstrat ca densitatea celulelor canceroase de san (liniile celulare MDA MB influenteaza expresia factorilor de transcriptie AP-1 si NF-kB. In consencinta, sunt afectate reglarea expresiei MMP si TIMP, potentialul invaziv si, in mai mica masura, proprietatile migratorii ale celulelor. Activitatile functionale ale factorilor de transcriptie mentionati sunt crescute in culturile subconfluente, ceea ce determina cresterea activitatii MMP. Posibila reglare dependenta de confluenta a expresiei MMP si TIMP de catre factorul transcriptional AP-1 a fost investigata prin experimente de supraexpresie si silencing. Rezultatele au indicat o corelatie clara intre supraexpresia c-jun si expresia crescuta a MMP-2, MMP-9 si, in mai mica masura, MMP-3; supraexpresia c-fos a determinat stimularea usoara, dar semnificativa, a expresiei MMP-1, MMP-3 si MMP-13, dar nu si a MMP-9. In celulele transfectate cu c-jun inhibitia TIMP-1 a fost observata la 21 de ore, fiind mai evidenta insa dupa 40 de ore; reducerea expresiei mRNA pentru TIMP-2 a fost evidentiata in celulele transfectate cu c-fos, nu si c-jun, cu o revenire dupa 40 de ore de la transfectie. Mult dupa transfectia cu c-jun, celulele au prezentat inducerea expresiei TIMP-2 insotita de puternica inducere a MMP-9. Datele indica efecte la nivel transcriptional diferentiate ale celor doi parteneri ai dimerului AP-1. Silencing-ul c-jun in culturi subconfluente scade semnificativ expresia genica a MMP-3, MMP-9 si MMP-13, crescand in acelasi timp expresia TIMP-1 si TIMP-2 de 6,5 ori, si respectiv de 3 ori.

S-a constatat, prin studii de invazie/migrare, ca potentialul invaziv al celulelor tumorale analizate poate fi alterat prin modularea expresiei factorilor de transcriptie la diferite densitati celulare prin supraexpresie in culturi dense si silencing in culturi subconfluente.

Este cunoscut faptul ca sinteza crescuta de MMP este asociata cu o dezvoltare tumorala mai agresiva, un potential metastazic mai ridicat si o evolutie clinica proasta. De aceea, s-a analizat efectul CM asupra expresiei MMP, la nivel genic si proteic, si asupra activitatii MMP. Rezultatele obtinute au demonstrat o inhibitie puternica atat la nivelul expresiei cat si al activitatii MMP. In consecinta, CM ar putea constitui un compus adecvat pentru prevenirea metastazarii celulelor tumorale mamare, proces mediat de activitatea proteolitica a MMP.

 Etapa 2 Pentru studiile realizate in aceasta etapa s-a ales doza de 25 µM

deoarece efecte dependente de doza au fost raportate in domeniul 1-50 µM pentru liniile de celule de cancer de san, cu cele mai puternice efecte la doze cuprinse intre 20 si 50 µM. Rezultatele in vitro au

Page 6: Turmeric

demonstrat ca tratamentul cu CM reduce viabilitatea celulara. Celulele raspund la tratamentul cu CM prin scaderea rapida a metabolismului energetic mitocondrial, pana la 50% dupa numai 2 ore de expunere. Tratamentul prelungit pana la 24 ore nu determina reducerea suplimentara a viabilitatii celulelor MDA-MB-231. Citotoxicitatea si reducerea activitatii mitocondriale par sa fie mai pronuntate in celulele subconfluente decat in cele confluente. Pentru a stabili daca scaderea viabilitatii celulare se datoreaza inducerii apoptozei, dupa tratamentul cu CM, celulele au fost marcate cu anexina V si iodura de propidiu si supuse analizei de citometrie in flux. Inca de la 2 si 4 ore de tratament, celulele au prezentat semne clare de apoptoza timpurie prin translocarea fosfatidil serinei de pe fata interna pe fata externa a membranei plasmatice, unde devine accesibila marcarii cu anexina V. Dupa 4 ore de tratament s-a constatat ca peste 70% din celule au intrat in programul apoptotic. Majoritatea celulelor aflate in apoptoza timpurie au ajuns dupa 24 ore de tratament in etapa tarzie a apoptozei, devenind pozitive pentru iodura de propidiu. Analiza potentialului pro-apoptotic al CM a fost completata prin evaluarea altor markeri apoptotici precum Bcl-2, Bax, p53 si caspaza-3. Dupa 24 ore de expunere la CM, nivelul proteic al Bcl-2, Bax si p53 este redus in comparatie cu celulele control. Activitatea caspazei-3 creste mult in timp, ceea ce confirma moartea celulelor prin apoptoza. Efectele anti-tumorale ale CM se exercita, de asemenea, prin inhibarea, atat la nivel genic cat si proteic, a markerilor de proliferare PCNA si Ki67.

Efectele tratamentului cu CM asupra activitatii factorilor transcriptionali NF-kB, AP-1 si CRE au fost investigate prin EMSA. Expunerea celulelor la CM pentru 2, 4 si 6 ore a demonstrat o reducere evidenta a benzilor specifice acestor factori de transcriptie. Intreruperea caii de activare a NF-kB survine inaintea fosforilarii IkB. S-a evidentiat faptul ca tratamentul cu CM inhiba fosforilarea IkBα ceea ce diminueaza translocarea nucleara si activarea p65/NF-kB.

Pentru a clarifica daca intre activarea redusa a NF-kB de catre CM si efectul acestui polifenol asupra expresiei MMP exista o legatura cauzala, s-a realizat silencing-ul pentru subunitatea p65 a NF-kB. In celulele supuse silencing-ului atat expresia genica cat si cea proteica a MMP-1 si MMP-2 au fost puternic inhibate. Astfel, efectul CM asupra NF-kB explica expresia scazuta a MMP.

 Etapa 3 In acesta etapa s-a urmarit investigarea efectului protector al CM

fata de leziunile induse la nivelul celulelor MDA-MB-231 de catre H2O2. S-a ales H2O2 pentru ca stresul oxidativ este considerat un mediator important al mortii celulare, fiind postulata contributia sa la patogeneza multor boli. H2O2 este precursorul multor specii reactive de oxigen, este toxic pentru multe sisteme, are un rol central fiind generat din aproape toate sursele de stres oxidativ si, adaugat exogen,

Page 7: Turmeric

patrunde in celule inducand efecte citotoxice datorita permeabilitatii membranare crescute. S-a constatat ca CM protejeaza celulele MDA-MB-231 fata de leziunile induse de tratamentul cu H2O2. Rezultatele au aratat ca H2O2 reduce semnificativ viabilitatea celulara, in timp ce in asociere cu CM determina o crestere a viabilitatii celulelor cu 10%. Pretratamentul celulelor cu CM pentru 4 ore inainte de expunerea la 750 µM H2O2 a crescut viabilitatea celulelor cu 15%. Scaderea viabilitatii celulare a fost insotita de amplificarea numarului de celule apoptotice. S-a constatat ca CM inhiba peroxidarea lipidelor in celulele expuse la H2O2, efectul fiind mult mai puternic in cazul administrarii secventiale a celor doua substante decat in cazul tratamentului simultan. Nivelul celular de glutation redus (GSH) a fost de asemenea inregistrat in celulele tratate cu H2O2, constantandu-se o scadere cu 40% fata de control. In cazul tratamentului asociat CM-H2O2 nivelul GSH scade sub cel al controlului. Tratamentul celulelor MDA-MB-231 cu H2O2 determina o inhibitie marcanta a activitatii glutation peroxidazei. Aceasta reducere a capacitatii antioxidante a celulelor a fost partial restabilita de CM. Rezultatele sugereaza o posibila diminuare a citotoxicitatii medicamentelor anti-tumorale care actioneaza prin inducerea stresului oxidativ de catre tratamentul cu CM.

Tratamentele singulare si asociate inhiba expresia markerilor de proliferare PCNA si Ki67, fara sa se inregistreze diferente semnificative intre conditiile experimentale. O inhibitie puternica a fost de asemenea observata pentru AMPK si mTOR. Expunerea celulelor la CM si H2O2 nu a produs modificari ale nivelului proteic de Bax si Bcl-2, ceea ce sugereaza ca procesele oxidative implicate in moartea celulelor poseda mecanisme de activare a apoptozei independente de acesti markeri apoptotici. Cresterea activitatii caspazei-3 cu 50% determinata de tratamentul cu CM, scade la nivelul inregistrat de control in cazul tratamentului asociat CM/H2O2.

Analiza zimografica nu a evidentiat diferente in paternul de expresie a MMP-1, MMP-2 si MMP-9 intre probele provenite de la celule expuse la H2O2 si cele derivate de la celule tratate atat cu H2O2 cat si cu CM.

Potentialul invaziv al celulelor tumorale este semnificativ redus dupa actiunea H2O2. Tratamentul simultan cu H2O2 si CM conduce la rezultate similare. In schimb, pretratamentul celulelor MDA-MB-231 cu CM determina o crestere cu 10% a potentialului invaziv celular comparativ cu tratamentul singular cu H2O2. 

Etapa 4 Studiile realizate in aceasta etapa au urmarit evaluarea

existentei efectelor sinergice induse de terapia combinata dintre adriamicina si CM asupra celulelor de adenocarcinom mamar MDA-MB-

Page 8: Turmeric

231, cu scopul de a contribui la dezvoltarea unor tratamente cu eficacitate antitumorala crescuta si reactii adverse limitate.

Astfel, asocierea CM 25µM cu adriamicina 0,5µM conduce la un efect antiproliferativ asupra celulelor tumorale mamare, similar cu cel indus de adriamicina 4µM dar şi cu CM administrata singura.

Analizand efectul tratamentelor asupra factorilor implicati in proliferarea celulara s-a constatat ca atat adriamicina, cat si CM au capacitatea de a inhiba expresia factorilor implicati in proliferarea celulara, Ki-67 si PCNA, in linia celulara MDA-MB 231. Efectul inhibitor al adriamicinei este mai pronuntat, scaderea expresiei genice observandu-se dupa o perioada mai scurta de tratament, decat in cazul CM. Desi ambii compusi testati actioneaza in acelasi sens, asocierea lor nu are efect cumulativ. Inhibitia nivelului proteic PCNA inregistrează de asemenea o inhibitie pentru toate tratamentele, mai puternica in cazul administrarii adriamicinei 4µM şi CM +adriamicina 4µM.

In studiile de evaluare a statusului celular oxidativ s-a constatat o crestere semnificativa a concentratiei de GSH in celulele MDA-MB 231 in cazul tratamentului asociat CM+adriamicina fata de tratamentul singular cu adriamicina. Avand in vedere ca tratamentul combinat CM/adriamicina determina cresterea nivelului de GSH si glutation peroxidaza (GPx) in raport cu tratamentul singular cu adriamicina, este surprinzator faptul ca activitatea caspazei este stimulata in cazul tratamentului asociat. Se poate specula ca acest tratament induce apoptoza si prin mecanisme care nu implică ROS. In ce priveste gradul de peroxidare a lipidelor se constata o crestere sub influenta adriamicinei si in mai mica masura cand se aplica tratamentul asociat.

In ce priveste potentialul de inducere a apoptozei de catre tratamentele aplicate, s-a constatat ca tratamentele singulare cu CM si adriamicina (0,5 uM si 4 uM) si mai ales tratamentul asociat CM/adriamicina determina o crestere a procentului de celule aflate in apoptoza timpurie. Expresia proteinei p53 in celulele supuse tratamentului asociat este asemanatoare sau usor crescuta prin comparatie cu celulele tratate cu o concentratie similara de adriamicina dupa 4h si 8h. La 24 de ore, desi CM, administrata singura, determina scaderea expresiei p53, tratamentele asociate induc o stimulare semnificativa prin comparatie cu tratamentele singulare. Aceasta sugereaza manifestarea de catre cele doua substante a unui efect proapoptotic puternic. Aceasta constatare este sustinuta si de efectul cumulativ de stimulare a activitatii efectorului pro-apoptotic caspaza 3. Pe de alta parte, studiile de Western blotting privind nivelul proteinelor Bcl-2 şi Bax, la 24h de tratament indica o scadere a nivelului celor doi markeri apoptotici dupa tratamentul combinat CM/adriamicina in raport cu celulele control dar şi cu celulele tratate doar cu CM sau adriamicina. Aceasta inhibitie se manifesta si la nivelul expresiei ARNm. Deoarece analiza expresiei proteinei Bax a fost

Page 9: Turmeric

realizata din extract citoplasmatic se poate presupune ca nivelul sau scade ca urmare a translocarii din citoplasma in mitocondrie pentru a forma dimeri cu celelalte proteine ale familiei Bcl-2. In ce priveste nivelul proteinei Bcl-2 se presupune ca acesta ramane scazut datorita existentei unei instabilitati a ARNm format sau a unor procese de degradare post-translationala.

Analiza expresiei genelor ce codifica AMPK-, LKB1, TSC2, mTOR şi S6K1 a evidentiat ca toate tratamentele aplicate au ca rezultat scaderea nivelului de expresie a tuturor acestor gene implicate in calea de semnalizare AMPK – mTOR, determinand astfel incetarea sintezei proteice si a proliferarii celulare in conditiile existententei unui dezechilibru celular AMP/ATP.

Influenta tratamentelor realizate asupra capacitatii de degradare a matricei extracelulare si, implicit, asupra potentialului invaziv al celulelor MDA-MB-231 a fost evidentiata prin studii de Western blotting şi zimografie privind nivelul de expresie si activitatea principalelor enzime ce intervin in acest proces. S-a demonstrat ca nivelul MMP-2 secretate extracelular (expresie proteica si activitate enzimatica) a inregistrat o scadere in cazul celulelor supuse tratamentului cu CM si asociat cu CM si adriamicina. Nivelul intracelular al aceleeasi enzime, insa, scade doar in celulele tratate cu adriamicina. Combinand aceste rezultate se poate afirma ca tratamentele realizate determina o inhibitie a potentialului invaziv al celulelor tumorale analizate.

In ansamblu, studiile efectuate in aceasta etapa au condus la concluzia ca exista un efect antitumoral cumulativ intre CM si adriamicina, intrucat s-a demonstrat ca asocierea celor doua substante induce apoptoza celulelor tumorale mamare (prin stimularea expresiei p53, a activitatii caspazei 3, prin cresterea numarului de celule in apoptoza), scade viabiliatea celulara (evidentiata prin testul MTT) si inhiba potentialul migrator al celulelor tumorale mamare MDA-MB-231. Putem afirma, totusi, ca nu pentru toti parametri analizati s-au observat efecte antitumorale cumulative ale CM si adriamicinei, fiind necesare continuarea si aprofundarea studiilor.

 In concluzie, proiectul realizat se remarca prin contributia sa la

elucidarea bazelor celulare si moleculare ale potentialului anti-tumoral al CM in adenocarcinoame mamare si prin evidentierea posibilitatii utilizarii sale in diferite variante in terapia anti-tumorala.  

 Diseminarea rezultatelor

In toate etapele proiectului s-a procedat la diseminarea rezultatelor obtinute prin publicarea lor si prin participarea la

Page 10: Turmeric

simpozioane, conferinte si congrese nationale si internationale in domeniu. 1. Iancu, C., Bachmeyer, B., Ciubar, R., Stan, C., Mitran, V., Cimpean, A., Iordachescu, Curcumin down-regulates NF-kB and AP-1 and induces p53 independent apoptosis in breast cancer cells, 2nd International Congress of The Romanian Society for Cell Biology”, A XXIV-a Sesiune Stiintifica Anuala a Societatii Nationale de Biologie Celulara, 7-10 iunie 2006, Iasi.

 2. Ciofrangeanu, C., Cimpean, A., Ciubar, R., Mitran, V., Iordachescu, D., Study of the cytotoxic potential of curcumin against mammary cancer cells, „1st Conference in New perspectives in Cancer Pathology”, Bucuresti, 2007, P.P. 1.3. 3. Ciofrangeanu, C., Cimpean, A., Ciubar, R., Mitran, V., Iordachescu, D., Molecular mechanisms of tumour cell growth inhibition by curcumin treatment, 32nd FEBS Congress, Viena, 2007, poster C2-62, p164. 4. Brasoveanu, L., Puiu, L., Hotnog, C., Matei, G., Cimpean, A., Bostan, M., Modularea procesului apoptotic si proliferarii celulelor tumorale mamare de catre curcumina, “Simpozionul National de Cercetare Stiintifica Medicala de Excelenta” Sibiu, Romania, 25 – 26 octombrie 2007, abstract publicat in vol. rezumate (lucrare stiintifica sub forma de poster).

 

5. Bachmeier, B., Nerlich, A., Iancu, C., Cilli, M., Schleicher, E., Vené, R., Dell’Eva, R., Jochum, M., Albini, A., Pfeffer, U., The Chemopreventive Polyphenol Curcumin Prevents Hematogenous Breast Cancer Metastases in Immunodeficient Mice, Cell Physiol Biochem, 2007, 19:137-152.

 6. Hirt, M., Hotnog, C., Cimpean, A., Puiu, L., Brasoveanu, L., Modulation by oncolitical treatment associated with natural compounds on proliferation and apoptosis of breast tumor cells, Congress FEBS, Atena, 27-iunie-3 iulie 2008, abstract publicat in vol. rezumate (lucrare stiintifica sub forma de poster) 

7. Hirt, M., Hotnog, C., Torcatoru, A., Cimpean, A., Puiu, L., Brasoveanu, L., Efectul tratamentului cu doxorubicina asociata cu compusi naturali asupra proliferarii si apoptozei celulelor tumorale mamare, A 38-a Conferinta Nationala de Imunologie, Busteni 24-26 septembrie 2008, vol. rezumate (lucrare prezentata sub forma de comunicare orala)

 8. Ciofrangeanu, C., Cimpean, A., Ciubar, R., Galateanu, B., Mitran, V., Iordachescu, D., Efecte sinergice antitumorale ale curcuminei si adriamicinei in cancerul mamar, A XXVI-a Sesiune Stiintifica Anuala a Societatii Nationale de Biologie Celulara, 12-15 iunie 2008, Cluj-Napoca, abstract publicat in volumul de rezumate pag. 57 (lucrare stiintifica sub forma de poster).

  

9. Ciofrangeanu, C., Galateanu, B., Ciubar, R., Mitran, V., Gruia, M.I., Brasoveanu, L., Puiu, L., Cimpean, A., Iordachescu, D., Curcumin effects on mammary tumor cell response to hydrogen peroxide induced stress, Conferinta Internationala Anuala a Societatii Romane de Biochimie si Biologie Moleculara, Bucuresti 29-31 Mai 2008, abstract publicat in volumul de rezumate pag. 7 (lucrare stiintifica sub forma de poster).

 10. Ciofrangeanu, C., Ciubar, R., Galateanu, B., Mitran, V., Cimpean, A., Iordachescu, D., Synergist anticancer effects between curcumin and adriamycin in human breast cancer, 20th Pezcoller Symposium, Molecular Biology of cancer: 20 years of progress punctuated by the Pezcoller symposia, 11-13 Iunie, Trento, Italia, abstract publicat in volumul de rezumate pag. 27(lucrare stiintifica sub forma de poster).