Nornicotine impairs endothelial cell-cell adherens junction complexes in EA.hy926 cell line via structural reorganization of F-actin

The aim of the study was to estimate the effect of nornicotine on endothelial EA.hy926 cells in the context of its impact on cell-cell junctions. The objective of the study was to determine the relationship between junctional proteins and F-actin after treating the cells with nornicotine. After 24 h of cell exposure to 0.08, 0.12, and 0.16 ng/mL nornicotine, analysis was performed of cell death, cell migration, ultrastructure, and colocalization of beta-catenin/F-actin and zonula occludens (ZO)-1/F-actin. Our study did not reveal any alterations in EA.hy926 cell line survival following treatment with nornicotine. However, nornicotine exerted disparate effects on cell migration and led to changes in both the ultrastructure and organization of cell-cell junctional complexes and F-actin. Moreover, the cell migration observed in the experiments performed in the present work negatively correlated with the number of Weibel-Palade bodies seen through transmission electron microscopy (TEM). Moreover, the mechanism of cell migration promotion was VEGF-independent, and the decrease in the number of Weibel-Palade bodies resulted from nornicotine-induced F-actin depolymerization. In conclusion, the present study demonstrated that low concentrations of nornicotine do not affect cell survival, but promote cell movement and impair adherens junctions through changes in F-actin organization. Our results indicate for the first time the effect of nornicotine on endothelial EA.hy926 cells and suggest that nornicotine may induce transmigration pathways and, consequently, facilitate the transendothelial migration of monocytes associated with atherosclerosis

The role of exportin 6 in cytoskeletal-mediated cell death and cell adhesion in human non-small-cell lung carcinoma cells following doxorubicin treatment

The actin cytoskeleton plays an important role in various cellular processes. The different forms ofactin (G-actin and F-actin) participate in the organization of nuclear structure and its functions. The structure of the actin cytoskeleton is controlled by proteins involved in the translocation of actin between cytoplasm and the nucleus. In this study, we used siRNA method to investigate the role of exportin 6 in the switching between nuclear and cytoplasmic F-actin pools in H1299 cells treated with no, 1.0 or 2.5 μM doxorubicin. We showed that silencing of exportin 6 expression changed the response of H1299 to doxorubicin. Here, we observed increased population of cells affected by doxorubicin-induced necrotic cell death. Furthermore, fluorescence studies showed that downregulation of exportin 6 exerted profound DOX-induced changes in the F-actin cytoskeleton architecture. The F-actin cytoskeleton was seen in the form of small fibers or aggregates after doxorubicin treatment. Additionally, some cells lost cell adhesion properties. Downregulation of exportin 6 influenced also transcriptional activity of the cells. In cells transfected with nontargeting siRNA, we observed a higher level of 5’-fluorouridine fluorescence than in cells with silenced export in 6 expression. In conclusion, we showed that downregulation of exportin 6 induced necrotic cell death. Moreover, the observed alterations of cell adhesion suggest the key role of cytoplasmic F-actin in maintaining intercellular junctional complexes and/or focal adhesion properties and the importance of the balance between nuclear and cytoplasmic F-actin pools

Effect of arsenic trioxide (Trisenox) on actin organization in K-562 erythroleukemia cells.

Actin is one of the cytoskeletal proteins that take part in many cellular processes. The aim of this study was to show the influence of Trisenox (arsenic trioxide), on the cytoplasmic and nuclear F-actin organization. Arsenic trioxide is the proapoptotic factor. Together with increasing doses, it caused the increase in the number of cells undergoing apoptosis. Under arsenic trioxide treatment, cytoplasmic and nuclear F-actin (polymerized form of G-actin) was found reorganized. It was transformed into granulated structures. In cytometer studies fluorescence intensity of cytoplasmic F-actin after ATO treatment decreasing urgently in comparison to control. The obtained results may suggest the involvement of F-actin in apoptosis, especially in chromatin reorganization

Actin filament reorganization in HL-60 leukemia cell line after treatment with G-CSF and GM-CSF.

Currently, information regarding the influence of growth factors on the cytoskeleton, including G-CSF and GMCSF, remains limited. In the present study we show alterations in F-actin distribution and cell cycle progression in HL-60 promyelocytic leukemia cells, resulting from treatment with these cytokines in vitro. We found that both agents caused F-actin reorganization. Although multiple potential effects of various growth factors have been described previously, in our experimental conditions, we observed some rather subtle differences between the effects of G-CSF and GM-CSF on studied cells. The presence of these cytokines in the cell environment caused not only increased F-actin labeling in the cytoplasm, but also a weaker intensity of peripheral ring staining in comparison with control cells. In spite of the fact that HL60 cells exposed to G-CSF and GM-CSF contained different F-actin structures such as aggregates and F-actin network, the rate of actin polymerization was not significantly enhanced. Moreover, alterations were mainly related to considerable changes in the relative proportion of these different structures, what might be reflected by specific features of the differentiation process, with regard to the kind of stimulating factor used. Thus, reorganization of F-actin and other results obtained in our experimental conditions, might reflect unique characteristics of the differentiation process in HL-60 cells, involving low apoptosis frequency, the G1 to S phase transition in the cell cycle, as well as possible alternative ways of the cell death

Expression of cyclin B1 after induction of senescence and cell death in non-small cell lung carcinoma A549 cells

The purpose of this study was to evaluate the level of mitotic cyclin B1 in the context of senescence and cell death in A549 non-small cell lung carcinoma cells. This was performed through analysis of the cell cycle, the percentage of SA-β-galactosidase-positive, as well as TUNEL-positive cells. Morphological alterations were studied using a transmission electron microscope. Changes in  the intracellular level and the presence of cyclin B1 in the nucleus and cytoplasm areas were detected by flow cytometry and confocal fluorescence microscopy, respectively. In the cells exposed to various concentrations of doxorubicin, different kinds of cell death and senescent phenotype were observed. Alterations in the cell cycle and increased polyploidy may be indicative of mitotic catastrophe execution. Changes in cyclin B1 may also be strictly related to its different regulation at mitotic catastrophe and senescence programs

Ultraviolet radiation (UV) induces f-action rearrangement and cell death in the A549 human lung cancer cell line

The human lung cancer cell line, A549, was employed to investigate the effect of UV radiation on the actin cytoskeleton organization in relation to its potential involvement in cell death processes. The light and electron microscopy analysis was performed to find the morphological signs of cell death in UV-treated A549 cells. In turn, the F-actin architecture was determined using fluorescence microscopy after phalloidin-Alexa Fluor 488 staining. We observed apoptosis as well as mitotic catastrophe-like morphological changes in A549 cells exposed to UV radiation. We also found the vacuoles in the cytoplasm of UV-exposed A549 cells, which are considered to be indicative of autophagy. All morphological effects of UV radiation were time-dependent. Furthermore, alterations in cell morphology corresponded with actin cytoskeleton reorganization. F-actin was presented in the form of dense ring-like structures surrounding the nuclei of cells with apoptotic-like phenotype. Moreover, in some of these cells depolymerization of F-actin occurred. On the other hand, the enlarged cells exhibited strongly expanded actin network. Our study revealed that ultraviolet radiation induced F-actin reorganization, which was accompanied by the characteristic apoptotic features. These results also suggest that UV induces not only the apoptosis but also the non-apoptotic cell deaths and in each of these processes reorganization of actin cytoskeleton is essential.W niniejszej pracy użyto linii komórkowej ludzkiego raka płuca, A549, w celu określenia wpływu promieniowania UV na organizację cytoszkieletu aktynowego w powiązaniu z jego potencjalnym udziałem w śmierci komórki. Wykonano analizy na poziomie mikroskopu świetlnego i elektronowego, które umożliwiły określenie zmian morfologicznych wskazujących na indukcję różnych rodzajów śmierci komórkowej pod wpływem promieniowania UV. Filamenty aktynowe wyznakowane zostały falloidyną skoniugowaną z fluorochromem Alexa Fluor 488. Po ekspozycji komórek na działanie promieniowania UV obserwowano liczne komórki morfologicznie podobne do apoptotycznych, jak również te, o cechach morfologicznych charakterystycznych dla katastrofy mitotycznej. W komórkach linii A549 traktowanych promieniowaniem UV zaobserwowano również liczne wakuole cytoplazmatyczne, które są uważane za wyznacznik autofagicznej śmierci komórek. Wszystkie zaobserwowane zmiany były zależne od czasu ekspozycji i korelowały z reorganizacją cytoszkieletu aktynowego. W komórkach apoptotycznych F-aktyna występowała w postaci pierścieni otaczających jądra komórkowe. Ponadto, w niektórych komórkach o fenotypie apoptozy F-aktyna uległa depolimeryzacji. Z drugiej strony komórki powiększone wykazywały znaczne rozbudowanie sieci filamentów aktynowych. Prezentowane badania wskazują na reorganizację cytoszkieletu aktynowego po ekspozycji komórek na promieniowanie UV, która wiąże się głównie z procesem apoptozy. Jednakże, wyniki doświadczeń sugerują, że promieniowanie UV indukuje także nieapoptotyczne rodzaje śmierci komórek, w przebiegu których reorganizacja F-aktyny jest również istotna

Cykliny jako markery chorób nowotworowych

Markery stosowane w onkologii stanowią niejednorodną grupę czynników umożliwiających diagnozę lub ocenęinwazyjności nowotworu. Wyróżnia się trzy grupy markerów prognostycznych, wśród których ważne miejsce zajmująmarkery biologii nowotworu. Czynniki prognostyczne należące do tej grupy obrazują między innymi zdolność komórekdo przerzutowania oraz odpowiedzi na zastosowaną terapię. Do markerów biologii nowotworu zaliczane są białkaregulujące progresję cyklu komórkowego, m.in. cykliny. Cykliny są kluczowymi regulatorami cyklu komórkowego,których stężenie jest zależne od fazy cyklu. Zmiany ekspresji cykliny (głównie cyklin typu A, B, D oraz E) wpływają naaktywność proliferacyjną komórek i mają związek z rozwojem różnych nowotworów. Sugeruje się, że badanie profiluekspresji poszczególnych cyklin w komórkach nowotworowych może dostarczać cennych informacji prognostycznychoraz diagnostycznych. Praca ta przedstawia obecny stan wiedzy na temat potencjalnego wykorzystania cyklinw diagnostyce chorób nowotworowych

Influence of arsenic trioxide on the expression of cyclin A in the Jurkat cel line

Improper expression of cell cycle regulators is characteristic for most cancer cells. Cyclins are a group of proteins, with concentration changing in time, which control progression through each phase of the cell cycle. Maximum cyclin A expression falls inside S and at the beginning of M phase. In the S phase cyclin A is responsible for a proper run of the replication process, and together with cyclin B conditions transition into the M phase. Arsenic trioxide (ATO) is an efficient drug used in acute promyelocytic leukemia (AML). Numerous reports point that arsenic trioxide can be applied in therapy of other types of cancer as well. The purpose of these study was to evaluate influence of arsenic trioxide on the expression and localization of cyclin A in Jurkat cell line. Additionally, we determined the effect of ATO on morphology and ultrastructure of the Jurkat cells. In order to reach this aim we applied classic light, florescence and electron transmission microscopy. A dose-dependent decrease in the percentage of viable cells was observed. Morphological and ultrastructural alterations suggest that apoptosis and autophagy are induced by ATO. Image-based cytometry showed high extent of necrotic cells after ATO treatment. A decrease in cyclin A level was observed, but without a change in protein nuclear localization.Nieprawidłowa ekspresja regulatorów cyklu komórkowego jest cechą charakterystyczną komórek nowotworowych. Cykliny stanowią grupę białek, których stężenie zmienia się w czasie, kontrolują one prawidłowy przebieg cyklu komórkowego. Cyklina A stanowi białko, którego maksimum ekspresji przypada na fazy S i G2 i jest ona odpowiedzialna za właściwy przebieg procesu replikacji w fazie S, a wraz z cykliną B warunkuje przejście komórki do fazy M. Zastosowany w badaniu trójtlenek arsenu (ATO) stanowi skuteczny lek w terapii ostrej białaczki promielo-cytowej. Liczne doniesienia wskazują, że może być on także wykorzystywany w terapii innych typów nowotworów. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu trójtlenku arsenu na ekspresję cykliny A w linii komórkowej Jurkat. Poziom ekspresji i lokalizację cykliny A określono za pomocą klasycznego mikroskopu fluorescencyjnego. Ponadto zbadano wpływ trójtlenku arsenu na morfologię i ultrastrukturę komórek Jurkat przy użyciu mikroskopu świetlnego i transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Stwiedzono zależny od zastosowanej dawki cytostatyku spadek odsetka żywych komórek. Zaobserwowane zmiany morfologiczne i ultrastruturalne sugerują indukcję apoptozy i autofagii pod wpływem trójtlenku arsenu. Badania za pomocą cytometru obrazowego wykazały wysoki odsetek komórek nekrotycznych po traktowaniu trójtlenkiem arsenu. Stwierdzono spadek ekspresji cykliny A wraz z rosnącą dawką trójtlenku arsenu, jednocześnie nie została zauważona zmiana lokalizacji cykliny z jądrowej na cytoplazmatyczną