Zde - 2. lékařská fakulta - Univerzita Karlova

14. L-ASPARAGINÁZA OVLIVŇUJE BIOENERGETIKU LEUKEMICKÝCH BUNĚKHeřmanová I. 1 , Nůsková H. 2 , Vališ K. 3 , Fišer K. 1 , Trka J. 1 , Starková J. 11 CLIP-Childhood Leukaemia Investigation Prague, Klinika dětské hematologie a onkologie, 2. lékařskáfakulta, Univerzita Karlova, Praha; 2 Oddělení bioenergetiky, Fyziologický ústav AV ČR; 3 Laboratořcharakterizace molekulární struktury, Mikrobiologický ústav AV ČR.Školitel: Júlia StarkováÚvod: Akutní lymfoblastická leukémie (ALL), nejčastější maligní onemocnění u dětí, je léčenakombinovanou chemoterapií, zahrnující L-asparaginázu (L-asp). L-asp depletuje extracelulárníasparagin a glutamin. Na citlivosti leukemických buněk k L-asp se podílí jejich snížená schopnostsyntézy asparaginu v porovnání s buňkami zdravými. Přesný mechanismus působení L-asp nebyldosud objasněn.Cíl: V naší práci jsme se zaměřili na studium následků deplece asparaginu a glutaminu vleukemických buňkách s cílem detailněji popsat cytotoxický efekt L-asp.Materiál a metody: Použili jsme preB ALL buněčné linie REH a NALM6. Dlouhodobou inkubací s L-asp jsme vytvořili jejich protějšky rezistentní k L-asp. Stanovili jsme jejich genový expresní profil(GEP), který jsme porovnali s GEP pacientů s ALL se známou citlivostí k L-asp (Holleman, NEJM,2004). Softwarem Metacore jsme analyzovali signální dráhy. Citlivost linií k inhibitorům jsme určili MTStestem. Expresi genů jsme změřili pomocí qRT-PCR, hladiny proteinů metodou Western Blot. Hladinylaktátu jsme změřili spektrofotometricky, buněčnou respiraci oxygrafem.Výsledky: Analýza GEP a signálních drah odhalila, že L-asp ovlivňuje translaci a metabolismusleukemických buněk. Vztah k těmto drahám může souviset s glutaminázovým účinkem L-asp.Glutamin, významný zdroj energie nádorových buněk, aktivuje dráhu regulující translaci:PI3K/Akt/mTOR. Po podání L-asp došlo v REH a NALM6 k poklesu exprese proteinů klíčových proaktivitu translace: Akt a fosforylované formy p70S6k. Testovali jsme vliv inhibitorů této dráhy nacitlivost k L-asp. K nejvýraznějšímu zvýšení citlivosti k L-asp došlo po podání inhibitoru mTOR, jak uREH a NALM6, tak u rezistentních protějšků. Ve studiu vlivu L-asp na metabolismus jsme se nejdřívezaměřili na glykolýzu. Po podání L-asp došlo k poklesu hladiny proteinu c-myc (aktivátor glykolýzy) aglukózového transportéru 1. Hladina laktátu, hlavního produktu glykolýzy v nádorových buňkách, takéklesla. L-asp způsobila v REH i NALM6 zvýšení endogenní respirace, která vypovídá o aktivitěoxidativní fosforylace (OXPHOS). OXPHOS zdravých lymfocytů nebyla inkubací s L-asp změněna.Závěr: L-asp inhibuje dráhu mTOR, glykolýzu a aktivuje OXPHOS. Změny v energetickémmetabolismu mohou být způsobeny snahou leukemických buněk doplnit depletované aminokyseliny zintracelulárních zdrojů pomocí B-oxidace a Krebsova cyklu. Domníváme se, že rezistence na L-asp jezpůsobena komplexní biochemickou adaptabilitou ke změnám v extracelulárnímu prostředí.Podpora projektu: IGA NT1249, UNCE20401222