Παραγωγή και βιολογική δράση των σηματοδοτικών μορίων μονοξειδίου του αζώτου/κυκλικό GMP (NO/cGMP) σε προστατικές καρκινικές σειρές

Abstract

Soluble guanylyl cyclase (sGC) is a receptor for nitric oxide that generates cGMP. This second messenger molecule has established roles in cellular physiology; however, less is known about its effects in tumour cells. The effects of ODQ and NS2028, both selective sGC inhibitors on proliferation, death and migration were determined in prostate cancer cell lines. Western blot analysis confirmed the presence of sGC in LNCaP and PC-3 cells. Sodium nitroprusside (SNP) increased cGMP accumulation only in LNCaP and PC-3 cells. SNP-stimulated cGMP production in LNCaP cells was dose-dependently reduced by ODQ, with more than 90% inhibition being observed at 0.1 mM. ODQ activated caspase-3 in all three cell lines, but not in normal prostate epithelial cells. High concentrations of ODQ promoted DNA fragmentation and nucleosome accumulation in the cytosol of LNCaP cells. The chemically related inhibitor, NS2028 was without effect on caspase-3. In addition, ODQ inhibited LNCaP, DU145 and PC-3 cell growth. Finally, although fibroblast growth factor-2 did not enhance cGMP levels in LNCaP cells, its ability to stimulate LNCaP motility was abolished by ODQ. These observations taken together suggest that the actions of ODQ in LNCaP cells did not reflect sGC inhibition. We conclude that ODQ promotes cell death and inhibits growth and migration of prostate cancer cells and that these actions are independent of its effects on GMP levels.

Η διαλυτή γουανυλική κυκλάση (δΓΚ) αποτελεί τον ενδοκυττάριο υποδοχέα του ΝΟ, που οδηγεί στην παραγωγή του cGMP. Μελετήσαμε την επίδραση των εκλεκτικών αναστολέων της δΓΚ, ΟDQ και NS 2028, σε τρείς προστατικές καρκινικές σειρές. Η ανάλυση κατά Western επιβεβαίωσε την παρουσία της δΓΚ στις καρκινικές σειρές LNCaP και PC-3. Η χορήγηση νιτροπρωσικού νατρίου (SNP) προκάλεσε συσσώρευση του cGMP μόνο στα κύτταρα LNCaP και PC-3. Η αύξηση της παραγωγής του cGMP στα κύτταρα LNCaP, έπειτα από χορήγηση SNP, ανεστάλη κατά τρόπο δοσοεξαρτώμενο από το ODQ, με το 90% της αναστολής να παρατηρείται σε συγκέντρωση 0.1mM. Το ODQ ενεργοποίησε την κασπάση-3 και στις τρείς καρκινικές σειρές, επίδραση που όμως δεν παρατηρήθηκε στα φυσιολογικά προστατικά επιθηλιακά κύτταρα. Υψηλές συγκεντρώσεις ODQ προκάλεσαν κατακερματισμό του DNA και συσσώρευση νουκλεοσωμάτων στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων LNCaP και αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και στις τρείς σειρές. Αντίθετα ο αναστολέας NS-2028 απέτυχε να ενεργοποιήσει την κασπάση-3. Μολονότι ο FGF-2 δεν αύξησε τα επίπεδα του cGMP στα κύτταρα LNCaP, η ικανότητά του να προάγει την κυτταρική μετανάστευση εμποδίστηκε από τη χορήγηση ODQ. Λαμβάνοντας υπόψη τις παραπάνω παρατηρήσεις συμπεραίνουμε ότι το ODQ προάγει τον κυτταρικό θάνατο, αναστέλλει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τη μετανάστευση των προστατικών καρκινικών κυττάρων, κατά τρόπο ανεξάρτητο της επίδρασής του στην παραγωγή του cGMP.