Benefits of Combined All-Trans Retinoic Acid and Arsenic Trioxide Treatment of Acute Promyelocytic Leukemia Cells and Further Enhancement by Inhibition of Atypically Expressed Transglutaminase 2

K

Transglutaminase 2 associated with PI3K and PTEN in a membrane-bound signalosome platform blunts cell death

Atypically expressed transglutaminase 2 (TG2) has been identified as a poor prognostic factor in a variety of cancers. In this study, we evaluated the contribution of TG2 to the prolonged cell survival of differentiated acute promyelocytic leukaemia (APL) cells in response to the standard treatment with combined retinoic acid (ATRA) and arsenic trioxide (ATO). We report that one advantage of ATRA + ATO treatment compared to ATRA alone diminishes the amount of activated and non-activated CD11b/CD18 and CD11c/CD18 cell surface integrin receptors. These changes suppress ATRA-induced TG2 docking on the cytosolic part of CD18 β2-integrin subunits and reduce cell survival. In addition, TG2 overexpresses and hyperactivates the phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K), phospho-AKT S473, and phospho-mTOR S2481 signalling axis. mTORC2 acts as a functional switch between cell survival and death by promoting the full activation of AKT. We show that TG2 presumably triggers the formation of a signalosome platform, hyperactivates downstream mTORC2-AKT signalling, which in turn phosphorylates and inhibits the activity of FOXO3, a key pro-apoptotic transcription factor. In contrast, the absence of TG2 restores basic phospho-mTOR S2481, phospho-AKT S473, PI3K, and PTEN expression and activity, thereby sensitising APL cells to ATO-induced cell death. We conclude, that atypically expressed TG2 may serve as a hub, facilitating signal transduction via signalosome formation by the CD18 subunit with both PI3K hyperactivation and PTEN inactivation through the PI3K-PTEN cycle in ATRA-treated APL cells

The transcriptional control of the VEGFA-VEGFR1 (FLT1) axis in alternatively polarized murine and human macrophages

Introduction: Macrophages significantly contribute to the regulation of vessel formation under physiological and pathological conditions. Although the angiogenesis-regulating role of alternatively polarized macrophages is quite controversial, a growing number of evidence shows that they can participate in the later phases of angiogenesis, including vessel sprouting and remodeling or regression. However, the epigenetic and transcriptional regulatory mechanisms controlling this angiogenesis-modulating program are not fully understood. Results: Here we show that IL-4 can coordinately regulate the VEGFA-VEGFR1 (FLT1) axis via simultaneously inhibiting the proangiogenic Vegfa and inducing the antiangiogenic Flt1 expression in murine bone marrow-derived macrophages, which leads to the attenuated proangiogenic activity of alternatively polarized macrophages. The IL-4-activated STAT6 and IL-4-STAT6 signaling pathway-induced EGR2 transcription factors play a direct role in the transcriptional regulation of the Vegfa-Flt1 axis. We demonstrated that this phenomenon is not restricted to the murine bone marrow-derived macrophages, but can also be observed in different murine tissue-resident macrophages ex vivo and parasites-elicited macrophages in vivo with minor cell type-specific differences. Furthermore, IL-4 exposure can modulate the hypoxic response of genes in both murine and human macrophages leading to a blunted Vegfa/VEGFA and synergistically induced Flt1/FLT1 expression. Discussion: Our findings establish that the IL-4-activated epigenetic and transcriptional program can determine angiogenesis-regulating properties in alternatively polarized macrophages under normoxic and hypoxic conditions

DETEP forumon bemutatott előadás

DETEP forumon való előadásTanulmányi rendszerbe betöltv

Helyi TDK előadás

Tanulmányi rendszerbe betöltv

A mikrocisztin-LR növekedésgátló és sejtszintű hatásainak vizsgálata modellnövényekben

A posztert A Szegeden megrendezésre kerülő XII. Növényanatómiai Szimpóziumon mutattam be. Onnan semmiféle igazolást nem kaptam.Tanulmányi rendszerbe betöltv

A mikrocisztin-LR hatásai a kromatin és a citoszkeletális rendszer szerveződésére modellnövényekben

A toxinok olyan szerves vegyületek, amelyek az élő sejtek, illetve szervezetek életképességét csökkentve, azok pusztulását okozzák. Kémiai szerkezetük, hatásmechanizmusuk, a támadáspontjuk, illetve az elszenvedett károsodás lokalizációja alapján tudjuk csoportosítani őket (Farkas és mtsai 2007). A mi esetünkben a már említett M aeruginosa toxinjaival dolgoztunk, amelyek a hepatotoxinok közé tartoznak. A hepatotoxinok olyan mérgek, amelynek támadáspontja a máj. Ezek a toxinok alkotják mikrocisztinek csoportját, és számos cianobaktérium faj képes termelni őket. Több típust azonosítottak már, a legelterjedtebbek közül három izoformát emeltek ki. Ezek sorra a mikrocisztin-LR (MYC-LR), mikrocisztin-RR (MYC-RR) és a mikrocisztin-YR (MYC-YR) (Carmichael, 1992). Az fentiekben felsorolt toxinok kinyerése rendkívül költséges és bonyolult folyamat, mégis laboratóriumi körülmények között a mikrocisztin-LR forma (2. ábra) kinyeréséhez már jól működő rendszert sikerült kidolgozni (Kós és mtsai, 1995).BscBiológiag

All-transz retinsav és arzén-trioxid kombinált kezelés tanulmányozása NB4 akut promielocitás leukémia sejtvonalakon

Az NB4-es akut promielocitás sejtvonalak, NB4 N (vad), C (vírus kontroll) és TG2-KD (TG2 siRNS-t expresszáló) all-transz retinsav (ATRA) kezelés hatására neutrofil granulocitává differenciálódnak. Az akut promielocitikus leukémiában (APL) szenvedő betegek esetén az ATRA terminális differenciálódást indukál, ami a betegek teljes remissziójához vezet. A kezelés számos gén expresszióját indukálja, amelyben a szöveti transzglutamináz (TG2) a legnagyobb mértékben expresszált gén. A TG2-ról leírták, hogy a szövetek és sejtek extra és intracelluláris kompartmentjeiben kimutatható. Extracellulárisan a citoszólban, a sejtmagban, a mitokondriumokban és az endoplazmatikus retikulumban is detektálható. Működhet, mint Ca2+ függő keresztkötő enzim, membrán felszíni GTP-áz vagy szerin/treonin kináz. Az extracelluláris térben az integrin receptorok koreceptoraként írták le. Az NB4-es sejtvonalakban a TG2 elcsendesítése shRNS expresszáltatásával csökkent adhéziós, migrációs, fagocitózis képességet, továbbá kisebb mértékű szuperoxid (ROS) termelést eredményezett (Balajthy Z, et al. Blood. 2006; Csomós K, et al. Blood. 2010). Az arzén-trioxidot (ATO) korábban sikeresen alkalmazták már APL-s betegek gyógyítására. Ezt a kezelési módot érdekessé teszi, hogy kombinált kezelésben ATRA-val alkalmazva, szinergisztikus hatás érvénysül. Az ATO kezelés jelátviteli folyamatokat és transzkripciós faktorokat aktivál, amelyek a ROS termelést fokozzák a NADPH oxidáz rendszeren keresztül, ami a mitokondriális potenciál csökkenéséhez és a kaszpázok aktiválásához vezet. Ezek magyarázzák az ATO apoptózist indukáló hatását, illetve jelenthetik az APL-ban szenvedő betegeknek egy újabb gyógyítási módját. Ebben a munkánkban az ATRA/ATO kombinált kezelés és a TG2 csendesítés lehetséges előnyeit tanulmányoztuk. Az eredményeink azt mutatják, hogy a kezelt NB4 TG2-KD sejtekben a TG2 csendesítés és a kettős kezelés hatására a sejtek viabilitása kisebb mértékű. Kimutattuk, hogy a kombinált kezelés megemeli a TG2 mRNS és fehérje expresszióját a TG2-KD sejtekben, amivel együtt járt CD11c mRNS szint emelkedése is, ami nem fejeződött ki a CD11c sejtfelszíni receptor expressziójának szintjében. Meglepő eredmény, amire utaló adatokat nem találtunk az irodalomban, hogy a kombinált kezelés alacsony ROS termelést eredményezett a differenciált NB4 N-és C-sejtvonalakban. Ismert, hogy a differenciált NB4 TG2-KD sejtek nem képesek nagy mennyiségű ROS szintézisére, ugyanakkor TG2 csendesített sejtekben az ATO kezelés nem eredményezett további szinergisztikus hatást a ROS szintézisében.MSc/MABiotechnológiag

A szöveti transzglutamináz (TG2) szerepe NB4-es akut promielocita leukémia sejtek differenciációs, sejthalál és citokin termelésének szabályozásában all-transz-retinsav (ATRA) és arzén-trioxid (ATO) hatására

Az all-transz-retinsav (ATRA) terápia az egyik leggyakrabban alkalmazott szer az akut promielocita leukemia (APL) kezelésére. Az ATRA indukálja a sejtek terminális differenciálódását neutrofil granulocitákká, míg az arzén-trioxidot (ATO) a közelmúltban egy alternatív, hatékony gyógyszerként alkalmazták az APL kezelésére. Az ATO kombinálva ATRA-val szinergetikus hatást fejt ki, amely dózisfüggő módon elősegíti az APL-es betegek túlélését. A kezelés mellékhatásaként megjelenő differenciációs szindróma (DS) a citokinek és a kemokinek megnövekedett szekréciója mellett a differenciáló APL sejtek nagymértékű reaktív oxigén formáinak (ROS) termelését is jelentheti, ami károsítja a környező szöveteket. A dolgozatban leírt kísérletek azt mutatják, hogy a TG2 kulcsfontosságú eleme a gyulladás kialakulásában és a szövetek degradációjában közvetetten, míg a TG2 gátlása az NC9-vel megakadályozhatja a retinsav-terápia ezen súlyos mellékhatásainak kialakulását. A TG2-függő folyamatok célzott elnyomása enyhítheti a retinoid kezelés általános és potenciálisan halálos toxicitását APL/DS-ben szenvedő betegek esetében, ami a jövőbeni potenciális terápiás stratégia lehet.All-trans retinoic acid (ATRA) therapy is one of the most commonly used agents for the treatment of acute promyelocytic leukemia (APL). ATRA induces terminal differentiation of cells into neutrophil granulocytes, whereas arsenic trioxide (ATO) has recently been used as an alternative, effective drug for the treatment of APL. ATO in combination with ATRA exerts a synergistic effect that promotes survival in patients with APL in a dose-dependent manner. In addition to increased secretion of cytokines and chemokines, side effect differentiation syndrome (DS) may also involve the production of high levels of reactive oxygen species (ROS) by differentiating APL cells, which damages surrounding tissues. The experiments described in this dissertation show that TG2 is a key component in the development of inflammation and tissue degradation indirectly, whereas inhibition of TG2 by NC9 may prevent the development of these severe side effects of retinoic acid therapy. Targeted suppression of TG2-dependent processes may alleviate the general and potentially lethal toxicity of retinoid therapy in patients with APL / DS, which may be a potential future therapeutic strategy

Cianobakteriális toxinok növekedésgátló és morfológiai hatásainak vizsgálata modellnövényekben

Az edényes növények esetében keveset tudunk a cianotoxinok sejt- és szövetdifferenciálódás szintű hatásairól. A vizsgálataink elsőként mutatják be ezeket a hatásokat egy jól ismert modellnövényben, az Arabidopsis thaliana-ban. A MYC-LR a kísérletek mindhárom típusában hasonló tüneteket indukált. Kis koncentrációban stimuláló hatást fejtett ki a növekedésre, míg nagyobb koncentrációnál a növények növekedése megállt, a csíranövény-tesztekben pedig apoptózissal kísért nekrotikus foltok is megjelentek a növények gyökérrendszerén, illetve a szikleveleken. A toxint különböző koncentrációkban alkalmaztuk a tesztnövényeken. A toxin hatásait elsősorban a növények gyökérrendszerében vizsgáltuk, az osztódó sejtekben. Mivel fiatal növényekről van szó, a kísérletek során a még nagy intenzitással osztódó sejtek jól vizsgálhatóak voltak. A fiatal növények gyökércsúcsait felhasználva metszeteket készítettünk és mitotikus indexet számoltunk, mindhárom növénynél. A eredményeket diagramon ábrázolva részletes képet kaphatunk a toxin sejtszintű hatásaira vonatkozóan. A növekedésgátlás hatásain túl a toxin megváltoztatja az osztódó sejtek arányát. Minden növényben megvizsgáltuk, hogy milyen arányban változott a mitotikus index értéke a toxinkoncentráció növelése mellett. Rövid távú kísérleteknél fiatal mustár csíranövényeknél kis koncentrációban nem tapasztaltunk változást, nád tenyészetekben már csökkenő, míg a lóbab esetében emelkedő értékeket kaptunk.MSc/MABiológiag