Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1064410.32607/20758251-2012-4-3-88-94Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleMitochondrial Pathway of α-Tocopheryl Succinate-Induced Apoptosis in Human Epidermoid Carcinoma A431 CellsМитохондриальный путь апоптоза в клетках эпидермоидной карциномы человека A431 при действии α-токоферилсукцинатаSavitskayaM. A.СавицкаяM. A.
Russian Federation
nakomis@mail.ruVildanovaM. S.ВильдановаM. С.
Russian Federation
nakomis@mail.ruKisurina-EvgenievaO. P.Кисурина-ЕвгеньеваO. П.
Russian Federation
nakomis@mail.ruSmirnovaE. A.СмирноваE. A.
Russian Federation
nakomis@mail.ruOnischenkoG. E.ОнищенкоГ. E.
Russian Federation
nakomis@mail.ruLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова1509201243VOL 4, NO3 (2012)ТОМ 4, №3 (2012)889417012020Copyright ©; 2012, Savitskaya M.A., Vildanova M.S., Kisurina-Evgenieva O.P., Smirnova E.A., Onischenko G.E.Copyright ©; 2012, Савицкая M.A., Вильданова M.С., Кисурина-Евгеньева O.П., Смирнова E.A., Онищенко Г.E.2012Savitskaya M.A., Vildanova M.S., Kisurina-Evgenieva O.P., Smirnova E.A., Onischenko G.E.Савицкая M.A., Вильданова M.С., Кисурина-Евгеньева O.П., Смирнова E.A., Онищенко Г.E.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10644

Vitamin E derivatives are known to act as agents exhibiting cytotoxity against tumor cells. The effect of vitamin E succinate on human epidermoid carcinoma cell line A431 was investigated in this study using live imaging, immunocytochemistry, and transmission electron microscopy. α-Tocopheryl succinate-induced apoptotic cell death in A431 cells was shown to be both dose- and time-dependent. The hyperproduction of reactive oxygen species, changes in size, shape and ultrastructural characteristics of mitochondria followed by the release of cytochrome c from mitochondria to cytosol were observed. These results suggest that α-tocopheryl succinate induces apoptosis that occurs via the mitochondrial pathway. Mitochondria are shown to be crucial targets in α-tocopheryl succinate-induced caspase-dependent cell death in human carcinoma A431 cells.

В связи с распространенностью злокачественных заболеваний большое внимание уделяется поиску соединений, обладающих противоопухолевой активностью и селективностью в отношении опухолевых клеток. К этим соединениям относятся и такие производные витамина Е, как сукцинат витамина Е (СВЕ). В связи с тем, что опухоли кожи трудно поддаются лечению, мы изучали действие СВЕ на культивируемые клетки эпидермоидной карциномы человека при помощи прижизненного окрашивания флуоресцентными красителями, иммуноцитохимического окрашивания и трансмиссионной электронной микроскопии. Показано, что СВЕ вызывает апоптотическую гибель клеток А431, уровень которой зависит от концентрации и продолжительности воздействия применяемого агента. Индукция апоптоза сопровождается гиперпродукцией активных форм кислорода, изменением формы, размеров и ультраструктуры митохондрий, выходом цитохрома c из митохондрий в цитозоль, что позволяет сделать заключение о митохондриальном механизме апоптоза. Таким образом, показано, что митохондрии служат важной мишенью действия СВЕ при запуске каспазозависимой апоптотической гибели клеток эпидермоидной карциномы человека А431 в культуре.

α-tocopheryl succinateapoptosismitochondrial pathwayROScytochrome cα-токоферилсукцинатапоптозмитохондрииактивные формы кислородацитохром сThis work was financially supported by the Russian Foundation for Basic Research (project No. 11-04-01518-a).Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 11-04-01518-а).Prasad K.N., Edwards-Prasad J. // J. Am. Coll. Nutr. 1992. V. 11. P. 487-500.Kelloff G.J., Crowell J.A., Boone C.W., Steele V.E., Lubet R.A., Greenwald P., Alberts D.S., Covey J.M., Doody L.A., Knapp G.G., et al. // J. Cell Biochem. Suppl. 1994. V. 20. P. 282-299.Theriault R.L., Lipton A., Hortobagyi G.N., Leff R., Gluck S., Stewart J.F., Costello S., Kennedy I., Simeone J., Seaman J.J., et al. // J. Clin. Oncol. 1999. V. 17. P. 846-854.Fariss M.W., Fortuna M.B., Everett C.K., Smith J.D., Trent D.F., Djuric Z. // Cancer Res. 1994. V. 54. P. 3346-3351.Kline K., Yu W., Sanders B.G. // Mol Carcinog. 1998 V. 22(4). P. 247-257.Kline K., Yu W., Sanders B.G. // J. Nutr. 2001. V. 131. P. 161-163.Malafa M.P., Neitzel L.T. // J. Surg. Res. 2000. V. 93. P. 163-170.Neuzil J., Weber T., Gellert N., Weber C. // Br. J. Cancer. 2001. V. 84. P. 87-89.Malafa M.P., Fokum F.D., Smith L., Louis A. // Ann. Surg. Oncol. 2002. V. 9. P. 1023-1032.Weber T., Lu M., Andera L., Zhao Y. // World J. Gastrenterol. 2001. V. 7. P. 83-87.Alleva R., Benassi M.S., Pazzaglia L., Tomasetti M., Gellert N., Borghi B., Neuzil J., Picci P. // Cancer Lett. 2006. V. 232(2). P. 226-235.Alleva R., Benassi M.S., Tomasetti M., Gellert N., Ponticelli F., Borghi B., Picci P., Neuzil J. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. V. 331(4). P. 1515-1521.Yu W., Sanders B.G., Kline K. // Nutr. Cancer. 2002. V. 43(2). P. 227-236.Dong L.-F., Swettenham E., Eliasson J., Wang X.-F., Gold M., Medunic Y., Stantic M., Low P., Prochazka L., Witting P.K., et al. // Cancer Res. 2007. V. 67. P. 11906-11913.Singh V.K., Brown S.D., Kao T.-C. // Int. J. Rad. Biol. 2010. V. 86(1). P. 12-21.Prochazka L., Dong L.F., Valis K., Freeman R., Ralph S.J., Turanek J., Neuzil J. // Apoptosis. 2010. V. 15(7). P. 782-794.Shiau C.W., Huang J.W., Wang D.S., Weng J.R., Yang C.C., Lin C.H., Li C., Chen C.S. // J. Biol. Chem. 2006. V. 281(17). P. 11819-11825.Neuzil J., Svensson I., Weber T., Weber C., Brunk U.T. // FEBS Lett. 1999. V. 445(2-3). P. 295-300.Yamamoto S., Tamai H., Ishisaka R., Kanno T., Arita K., Kobuchi H., Utsumi K. // Free Radic. Res. 2000. V. 33(4). P. 407-418.Yu W., Heim K., Qian M., Simmons-Menchaca M., Sanders B.G., Kline K. // Nutr. Cancer. 1997. V. 27. P. 267-278.Gogvadze V., Norberg E., Orrenius S., Zhivotovsky B. // Int. J. Cancer. 2010. V. 127(8). P. 1823-1832.Zhao Y., Zhao X., Yang B., Neuzil J., Wu K. // Cancer Lett. 2007. V. 247(2). P. 345-352.Charpentier A., Groves S., Simmons-Menchaca M., Turley J., Zhao B., Sanders B.G., Kline K. // Nutr. Cancer. 1993. V. 19. P. 225-239.Lim S.J., Choi M.K., Kim M.J., Kim J.K. // Exp. Mol. Med. 2009. V. 41(10). P. 737-745.Anderson K., Simmons-Menchaca M., Lawson K.A., Atkinson J., Sanders B.G., Kline K. // Cancer Res. 2004. V. 64(12). P. 4263-4269.Min J., Guo J., Zhao F., Cai D. Wei Sheng Yan Jiu. 2003. V. 32(4). P. 343-345.Stapelberg M., Gellert N., Swettenham E., Tomasetti M., Witting P.K., Procopio A., Neuzil J. // J. Biol. Chem. 2005. V. 280(27). P. 25369-25376.Stapelberg M., Tomasetti M., Alleva R., Gellert N., Procopio A., Neuzil J. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004. V. 318(3). P. 636-641.Neuzil J., Zhao M., Ostermann G., Sticha M., Gellert N., Weber C., Eaton J.W., Brunk U.T. // Biochem. J. 2002. V. 362. P. 709-715.Rama B.N., Prasad K.N. // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1983. V. 174(2). P. 302-307.Swettenham E., Witting P.K., Salvatore B.A., Neuzil J. // J. Neurochem. 2005. V. 94(5). P. 1448-1456.Wu K., Zhao Y., Liu B.H., Li Y., Liu F., Guo J., Yu W.P. // World J. Gastroenterol. 2002. V. 8(1). P. 26-30.Zu K., Hawthorn L., Ip C. // Mol. Cancer Ther. 2005. V. 4(1). P. 43-50.Bellezza J., Tucci A., Galli F., Grottelli S., Mierla A.L., Pololli F., Minelli A. // J. Nutr. Biochem. 2012. (Epub. ahead of print.)Neuzil J., Tomasetti M., Zhao Y., Dong L.F., Birringer M., Wang X.F., Low P., Wu K., Salvatore B.A., Ralph S.J. // Mol. Pharmacol. 2007. V. 71(5). P. 1185-1199.Wang X.F., Witting P.K., Salvatore B.A., Neuzil J. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. V. 326(2). P. 282-289.Petrova G.V. // Ukr. Biokhim. Zh. 2006. V. 78(4). P. 104-111.Dong L.F., Low P., Dyason J.C., Wang X.F., Prochazka L., Witting P.K., Freeman R., Swettenham E., Valis K., Liu J., et al. // Oncogene. 2008. V. 27(31). P. 4324-4335.Kang Y.H., Lee E., Choi M.K., Ku J.L., Kim S.H., Park Y.G., Lim S.J. // Int. J. Cancer. 2004. V. 112(3). P. 385-392.Gu X., Song X., Dong Y., Cai H., Walters E., Zhang R., Pang X., Xie T., Guo Y., Sridhar R., et al. // Clin. Cancer Res. 2008. V. 14(6). V. 1840-1848.Dos Santos G.A., Abreu E., Lima R.S., Pestana C.R., Lima A.S., Scheucher P.S., Thomé C.H., Gimenes-Teixeira H.L., Santana-Lemos B.A., Lucena-Araujo A.R., et al. // Leukemia. 2012. V. 26(3). P. 451-460.Neuzil J., Wang X.F., Dong L.F., Low P., Ralph S.J. // FEBS Lett. 2006. V. 580(22). P. 5125-5129.Dong L.F., Freeman R., Liu J., Zobalova R., Marin-Hernandez A., Stantic M., Rohlena J., Valis K., Rodriguez-Enriquez S., Butcher B., et al. // Clin. Cancer Res. 2009. V. 15(5). P. 1593-1600.D’Alessio M., De Nicola M., Coppola S., Gualandi G., Pugliese L., Cerella C., Cristofanon S., Civitareale P., Ciriolo M.R., Bergamaschi A., et al. // FASEB J. 2005. V. 19(11). P. 1504-1506.