Úloha kyseliny dokosahexaenové v regulaci apoptózy nádorových buněk tlustého střeva

Bc. Martin Krkoška

Master's thesis

The role of docosahexaenoic acid in the regulation of colon cancer cell apoptosis

Abstract:

Buněčná smrt/apoptóza hraje důležitou roli během vývoje a udržení homeostázy mnohobuněčného organismu. Její deregulací dochází k závažným problémům vedoucím k rozvoji různých druhů onemocnění, včetně nádorových. Defekty mitochondriální dráhy apoptózy, často pozorovány u různých nádorových buněk včetně kolonu, jsou častou příčinou rezistence těchto buněk k dostupné terapii. Vysoce nenasycené mastné kyseliny třídy n-3, zvláště pak kyselina dokosahexaenová (DHA), součást řas a rybího oleje, způsobují strukturní a funkční změny v mitochondriální membráně, které mohou významně ovlivnit různé procesy související s buněčnou smrtí. V této práci byla zkoumána schopnost DHA modulovat apoptózu lidských nádorových buněk kolonu, která je doprovázená aktivací mitochondriální dráhy a modulací oxidativního metabolismu. Byla demonstrována schopnost DHA významně zvyšovat množství proteinu cytochrom c u nádorových buněk kolonu, které korelovalo s indukcí apoptózy, a zkoumány související molekulární mechanismy, zejména na úrovni kaspáz, vybraných proteinů rodiny Bcl-2 a reaktivních metabolitů kyslíku. Nově získané poznatky o mechanismech regulace množství cytochromu c v nádorových buňkách mohou být využitelné pro cílené ovlivnění procesu indukce nebo reaktivace buněčné smrti u doposud rezistentních nádorových buněk.

Abstract:

Cell death/apoptosis plays an important role in development and homeostasis of multicellular organisms. Its deregulation leads to serious problems resulting in the development of various types of diseases, including cancer. The defects of mitochondrial apoptotic pathway, frequently observed in various cancer cells including colon, are common cause of the cells resistance to available therapy. Polyunsaturated fatty acids of the n-3 series, especially docosahexaenoic acid (DHA), component of algae and fish oil, causes structural and functional alterations in mitochondrial membrane that may significantly affect various cell death-related processes. The present work is focused on the investigation of the ability of DHA to modulate apoptosis of human colon cancer cells, accompanied with activation of mitochondrial apoptotic pathway and modulation of oxidative metabolism. Here, the ability of DHA to induce significant increase in cytochrome c level in colon cancer cell was demonstrated, which correlated with the rate of apoptotic response, and the related molecular mechanisms were examined, especially at the level of caspases, selected proteins of Bcl-2 family and reactive oxygen species. Theese newly obtained findings about mechanisms of cytochrome c regulation in cancer cells may be useful in targetted manipulation of the induction or reactivation of cell death in resistant cancer cells.

Keywords

buněčná smrt, apoptóza, dokosahexaenová kyselina, mitochondrie, cytochrom c, nádorová onemocnění, tlusté střevo

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2016
• Supervisor: RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology