Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny PrzeglÄ d Naukowy

Farm Przegl Nauk, 2010,7, 33-38copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073Czynnik NF-κB w fibroblastach skóry ludzkiejpoddanych działaniu kamptotecynyNF-κB factor in human skin fibroblasts treated with camptothecinEwa Kłosińska – Szmurło, Wojciech Miltyk, Arkadiusz Surażyński, Joanna Dondziło, Jerzy PałkaKatedra Chemii, Analizy i Technologii Środków LeczniczychUniwersytet Medyczny w BiałymstokuStreszczenieMechanizm inhibitorowego działania kamptotecyny nabiosyntezę kolagenu nie jest w pełni wyjaśniony. Z niniejszychbadań wynika, iż kamptotecyna (CPT) hamuje biosyntezękolagenu oraz pobudza aktywność prolidazy, enzymuktóry odgrywa ważną rolę w biosyntezie kolagenu –hydrolizuje imidodipeptydy dostarczając wolną L-prolinędo procesu biosyntezy tego białka. Aktywność prolidazyi biosyntezę kolagenu regulują receptory β 1-integrynowe.Wykazano, że ekspresja podjednostki β 1receptora integrynowegowzrasta w fibroblastach inkubowanych z CPT,w porównaniu do komórek kontrolnych. Wykazano także,że CPT pobudza ekspresję czynnika NF-κB (odpowiadającegoza hamowanie ekspresji genów kolagenu) w sposóbzależny od użytego stężenia i od czasu inkubacji. Różnicapomiędzy wzrostem aktywności prolidazy, a obniżeniembiosyntezy kolagenu, w fibroblastach poddanych działaniuCPT może wynikać zatem z przewagi inhibitorowegodziałania NF-κB na ekspresję genów kolagenu nad pobudzającymdziałaniem MAP-kinaz na aktywność prolidazy.Przedstawiony mechanizm inhibitorowego działaniakamptotecyny na biosyntezę kolagenu może posłużyćjako model badawczy do poszukiwania nowych lekówstosowanych w terapii zwłóknienia narządów.Słowa kluczowe: kamptotecyna, kolagen, fibroblasty,NFκBAbstractAlthough, camptothecin (CPT) is considered as a potentialanticancer agent acting through inhibition of topoisomeraseI, the mechanism of its effect on collagen metabolismis not known. The present study was undertakento evaluate the mechanism of CPT - induced deregulationof collagen metabolism in cultured human skin fibroblast.It has been found that CPT strongly induced inhibition ofcollagen biosynthesis. The mechanism of this phenomenonwas found to be independent of prolidase activity,an enzyme that plays an important role in enhancement ofcollagen biosynthesis at post-translational level. In fact,the enzyme activity was found to be stimulated by CPT.Increase in the enzyme activity was accompanied by increasein the expression of β 1integrin receptor and someβ 1integrin-dependent signaling proteins, Sos, MAPK andtranscription factor NF-κB. Since at least in some celltypes activation of β 1integrin induces NF-κB and thistranscription factor is involved in inhibition of collagengene transcription, therefore the mechanism of CPT-dependentinhibition of collagen biosynthesis may be relatedto β 1integrin-dependent stimulation of NF-κB. The datasuggest that CPT induces inhibition of collagen biosynthesisin cultured human skin fibroblasts by stimulation ofNF-κB signaling.Key words: camptothecin, collagen, fibroblasts, NFκBWstępBadania nad metabolizmem kolagenu stanowią jedenz głównych kierunków badań nad chorobami tkanki łącznej.Pomimo znacznego postępu, jaki dokonał się w wyjaśnieniumechanizmów regulujących metabolizm kolagenu, wciążbrakuje skutecznej terapii zwłóknienia narządów.Jednym z czynników hamujących biosyntezę kolagenujest kamptotecyna. Mechanizm tego procesu nie jest w pełnipoznany. Kamptotecyna jest alkaloidem chinolinowym,wykazującym właściwości antymitotyczne [1, 2]. Udowodniono,że najwyższą aktywność cytotoksyczną wykazujeona w stosunku do komórek znajdujących się w fazieprzedpodziałowej cyklu komórkowego [3, 4]. Faza S cyklukomórkowego u szybko dzielących się komórek takich jakkomórki nowotworowe trwa dłużej niż w przypadku komórekprawidłowych i dlatego komórki rakowe są niszczonez dużo większą skutecznością niż komórki prawidłowe[5-7]. Z tego powodu, pochodne tego alkaloidu znalazły zastosowaniew terapii przeciwnowotworowej [8, 9].NF-κB to rodzina jądrowych czynników aktywującychtranskrypcję genów, obejmująca grupę regulatorów kontrolicyklu komórkowego, wrodzonej i nabytej odpowiedzi immunologicznej,procesów zapalnych, apoptozy i onkogenezy.Czynniki te, w zależności od typu bodźca mają zdolnośćdo dimeryzacji [7, 10-12]. Najdokładniej scharakteryzowanymheterodimerem jest p50/p65 stanowiący produkt genuNF-κB1 i RelA [13-19]. Rodzina NF-κB odpowiada za aktywacjętranskrypcji genów w odpowiedzi na sygnał pochodzącyze środowiska pozakomórkowego, wywołany obec-33