Effects of ethyl-esterization, chain-lengths, unsaturation degrees, and hyperthermia on carcinostatic effect of omega-hydroxylated fatty acids

Aim: To evaluate promotive effect of hyperthermia on the carcinostatic activity of synthesized omega-hydroxy fatty acids (wHFAs) and their ethylesters agaist Ehrlich ascites tumor (EAT) cells. Methods: EAT cells were cultured with either wHFAs or their ethylester derivatives in a water bath at either 37 °C or 42 °C for 30 min, followed by incubation in a CO2 incubator for 20 or 72 h. Mitochondrial dehydrogenase-based WST-1 assay and trypan blue dye exclusion assay were then conducted after incubation. Morphological changes were observed by scanning electron microscopy (SEM). Results: Omega-HFA having a saturated 16-carbon straight-chain (wH16:0) was the most carcinostatic (at 37 °C – viability level: 60.0%; at 42 °C – 49.6% (WST-1)) among saturated and unsaturated wHFAs with 12, 15 or 16 carbon atoms, when administrated to EAT cells at 100 µM for 20 h. Carcinostatic activity was markedly enhanced by ethyl-esterization of saturated fatty acids, such as wH16:0 (at 37 °C – 42.3%; at 42 °C – 11.2% , ibid) and wH15:0 (at 37 °C – 74.6%; at 42 °C – 25.3% , ibid), and their unsaturated counterparts were extremely effective only in combination with hyperthermia. Prolongation of the incubation period to 72 h at the same concentration increased appreciably their carcinostatic effect (wH16:0 ethylesther: 1.3%; wH15:0 ethylesther: 8.0%). These values were also supported by dye exclusion assay. The carcinostatic activity enhanced more markedly by hyperthermia (1.2%; 2.1%, ibid). SEM shows that wH16:0 ethylester-exposed EAT cells underwent extensive injury, such as deformation of cell structure or disappearance of microvilli. Conclusions: wH16:0 ethylester possesses high carcinostatic activity in vitro in combination with hyperthermia and may be utilized as potent anticancer therapeutic agent.Цель: проанализировать усиливающий эффект гипертермии на канцеростатическую активность синтезированных омегагидроксилированных жирных кислот (HFAs) и их этиловых эфиров по отноению к клеткам асцитной опухоли рлиха (EAT). Методы: клетки EAT инкубировали с HFAs или их этилэфирными производными на водной ане при 37 ° или 42 ° в течение 30 мин с дальнейим культивированием в 2 инкубаторе на протяжении 20 или 72 ч, после чего анализировали жизнеспособность клеток методами анализа WST-1, основанного на активности митохондриальных дегидрогеназ, и по включению трипанового синего. Морфологические изменения клеток определяли с использованием сканирующей электронной микроскопии. Результаты: при культивации клеток EAT в присутствии 100 M соединений в течение 20 ч омега-HFA с насыщенной 16-углеродной прямой цепью (H16:0) проявляли наиболее выраженный канцеростатический эффект (при 37 ° уровень жизнеспосоности составил 60,0%; при 42 ° 49,6% (WST-1)) по сравнению с таковым насыщенных и ненасыщенных HFAs, содержащих 12, 15 или 16 атомов углерода. анцеростатическая активность значительно возрастала при этилэтерификации насыщенных жирных кислот, таких как H16:0 (при 37 ° 42,3%; при 42 ° 11,2%, ibid) и H15:0 (при 37 ° 74,6%; при 42 ° 25,3% , ibid), в то время как производные ненасыщенных кислот были высокоэффективны только в комбинации с гипертермией. Увеличение периода инкубации клеток до 72 ч при той же концентрации веществ приводило к значительному увеличению их канцеростатического действия (этиловый эфир H16:0 1,3%; этиловый эфир H15:0 ethylesther 8,0%), подтвержденного данными окраски трипановым синим. рименение гипертермии также усиливало канцеростатическое действие соединений (1,2%; 2,1%, ibid). Результаты исследования методом SEM показали, что клетки EAT, инкубированные с этиловым эфиром H16:0, разруаются с нарушением клеточной структуры и исчезновением микроволокон. Выводы: в комбинации с гипертермией этиловый эфир H16:0 про ет высокую канцеростатическую активность in vitro, что говорит о возможности применения соединения в терапии опухолевых заболеваний

Morphological properties of human thyroid tumor cells in collagen gel culture and metastatic or invasive ability

Using normal human thyroid cells and tumor cells, the reconstruction of various diseased cells in collagen gel as well as the relationship between the morphology of colonies in collagen-embedded culture and the biological behavior (benignity, malignancy, metastasis, and invasion) of the original tumors were studied. In collagen gel culture, normal thyroid cells reorganized follicle-like constructions, and follicular adenoma cells showed in vivo-like constructions. However, two different types of colonies were observed in cultures of cells from papillary carcinomas. One was the branching type with many outgrowths projecting to three dimensions and the other was the spherical type without any outgrowths. These spherical colonies were observed in al1 cases of papillary carcinoma, but varied from one case to another. Metastasis and invasion were detected during pathological examination in cases with a high ratio of spherical colonies. Our results indicate that cells from highly metastatic and invasive thyroid cancer form spherical colonies in the collagen gel culture, and that this collagen culture is a useful method for studying the heterogeneity of tumor cells as well as the metastasis and invasive ability of tumor cells in vitro