Καλλιέργεια καρκινικών κυττάρων μαστού παρουσία γλυκοζιτών στεβιόλης : επίδραση στις λειτουργικές ιδιότητες και την έκφραση κυτταρικών μακρομορίων
| datacite.contributor.RelatedPerson | Θεοχάρης Αχιλλέας | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Σκανδάλης Σπυρίδων | |
| datacite.contributor.Supervisor | Βύνιος Δημήτριος | |
| datacite.rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | el |
| dc.contributor.author | Βελεσιώτης, Χρήστος | |
| dc.contributor.other | Velesiotis, Christos | |
| dc.date.accessioned | 2020-08-02T09:34:08Z | |
| dc.date.available | 2020-08-02T09:34:08Z | |
| dc.date.copyright | 2020-07 | |
| dc.degree | masterThesis | el |
| dc.description.abstract | Τα τελευταία χρόνια, το ερευνητικό ενδιαφέρον για την αντιμετώπιση του καρκίνου έχει στραφεί στη χρήση βιοδραστικών ουσιών φυτικής προέλευσης (φυτοχημικά) ως μη τοξικές, ασφαλείς, οικονομικές και αποτελεσματικές εναλλακτικές λύσεις, σε σχέση με τα συνθετικά φάρμακα. Σε αυτή την κατηγορία των ενώσεων εμπίπτουν και οι γλυκοζίτες στεβιόλης που προέρχονται από το φυτό στέβια και αποτέλεσαν αντικείμενο της παρούσας εργασίας. Πρόκειται για τις δραστικές γλυκαντικές ουσίες του φυτού, που πέρα από τη χρήση τους σε διατροφικά προϊόντα ως μη θερμιδογόνα υποκατάστατα της ζάχαρης, έχει πρόσφατα βρεθεί ότι διαθέτουν και ποικίλες θεραπευτικές ιδιότητες, στις οποίες συγκαταλέγονται και ορισμένες αντικαρκινικές, όπως έχουν καταγραφεί απέναντι σε μια σειρά καρκινικών κυττάρων (μαστού, ωοθηκών, τραχήλου της μήτρας, στομάχου, παγκρέατος και παχέος εντέρου). Στόχος της μεταπτυχιακής εργασίας ήταν η διερεύνηση αυτής της αντικαρκινικής δράσης των γλυκοζιτών της στεβιόλης στις δύο πιο ευρέως διαδεδομένες καρκινικές κυτταρικές σειρές μαστού: MCF-7 (ERα+, χαμηλής μεταστατικής ικανότητας) και MDA-MB-231 (ERα-/ERβ+, υψηλής μεταστατικής ικανότητας). Συγκεκριμένα μελετήθηκε η επίδραση των γλυκοζιτών της στεβιόλης: i) στην κυτταρική βιωσιμότητα, ii) στις βασικές λειτουργικές ιδιότητες των καρκινικών κυττάρων (πολλαπλασιασμός, μετανάστευση, προσκόλληση), καθώς και iii) στην έκφραση, σε επίπεδο mRNA, επιλεγμένων μορίων που έχουν κρίσιμο ρόλο στην παθοφυσιολογία του καρκίνου. Διευκρινίζεται ότι όλα τα πειράματα διεξήχθησαν σε συνθήκες απουσίας ορού (serum-free). Τα αποτελέσματα των πρώτων πειραμάτων επιβεβαίωσαν την βιβλιογραφικώς αναφερόμενη κυτταροτοξική δράση των γλυκοζιτών της στεβιόλης, η οποία εκδηλώθηκε εντός των πρώτων 24 ωρών και στις δύο καρκινικές κυτταρικές σειρές. Για τα κύτταρα MCF-7, η τιμή IC50 κινήθηκε στην περιοχή 25-40μΜ, ενώ για τα κύτταρα MDA-MB-231 προσδιορίστηκε στα 380μΜ. Ο κυτταρικός θάνατος πιστοποιήθηκε και σε μοριακό επίπεδο, μέσα από την μείωση της μεταγραφής του αντι-αποπτωτικού γονιδίου BCL-2. Από εκεί και πέρα, τα κύτταρα που κατάφεραν να επιβιώσουν παρουσίασαν εκ διαμέτρου αντίθετη συμπεριφορά, μεταξύ των δύο κυτταρικών σειρών. Τα μεν MCF-7 απέκτησαν έναν πιο επιθετικό φαινότυπο, παρουσία των γλυκοζιτών της στεβιόλης, όπως διαπιστώθηκε από την αύξηση των επιπέδων mRNA όλων των μελετηθέντων κυτταρικών υποδοχέων (ER, PR, EGFR, IGF-1R, CD44), των συνδεκανών (SDC-2,4), του ενζύμου αναδιαμόρφωσης του ECM (MT1-MMP) και του μεσεγχυματικού δείκτη βιμεντίνη. Στον αντίποδα, η χρήση των γλυκοζιτών της στεβιόλης μείωσε την επιθετικότητα των κυττάρων MDA-MB-231, όπως υποδεικνύει η αντίστοιχη μείωση των επιπέδων mRNA των EGFR, IGF-1R, CD44, SDC-2 και βιμεντίνης. Οι προηγούμενες αλλαγές που παρατηρήθηκαν στην γονιδιακή έκφραση των καρκινικών κυττάρων ήταν συμβατές με τις αλλαγές στις λειτουργικές τους ιδιότητες. Οι γλυκοζίτες της στεβιόλης αύξησαν την μεταναστευτική, προσκολλητική και πιθανόν και την διηθητική ικανότητα των κυττάρων MCF-7, ενώ μείωσαν την μεταναστευτική ικανότητα των κυττάρων MDA-MB-231 και αύξησαν την προσκόλλησή τους σε υπόστρωμα κολλαγόνου τύπου Ι, περιορίζοντας το μεταστατικό τους δυναμικό. Συμπερασματικά, τα παραπάνω δεδομένα δηλώνουν με σαφήνεια ότι οι γλυκοζίτες της στεβιόλης επιδρούν με διαφορετικό τρόπο στα καρκινικά κύτταρα του μαστού, ανάλογα με το προφίλ έκφρασης των οιστρογονοϋποδοχέων (ERs) των κυττάρων. Αν και τα ευρήματα είναι πρώιμα, προτείνεται ότι οι γλυκοζίτες μπορούν να αποτελέσουν χρήσιμα θεραπευτικά εργαλεία στην αντιμετώπιση του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού (TNBC), που εδώ εκπροσωπείται από την κυτταρική σειρά MDA-MB-231, κάτι που έχει ιδιαίτερη αξία, αν συνυπολογίσει κανείς και τον περιορισμό που υπάρχει μέχρι σήμερα, στις εγκεκριμένες από τον FDA, στοχευμένες θεραπείες του TNBC. | el |
| dc.description.translatedabstract | Lately, research in cancer treatment has turned towards using bioactive compounds of plant origin (phytochemicals), as non-toxic, safe, economic and effective alternatives to synthetic drugs. Steviol glycosides which derive from stevia plant, belong to this group of substances and were the subject of the present thesis. They are the active sweeteners of the plant which in addition to their use in food products as non-caloric sugar substitutes, they have been recently found to possess a variety of therapeutic properties, including some recorded anticancer ones, against a number of different cancer cell types (breast, ovarian, cervical, stomach, pancreatic and colon). The purpose of this master’s thesis was to investigate the anticancer effect of steviol glycosides on the two most commonly used breast cancer cell lines: the low metastatic, ERα+ MCF-7 and the highly metastatic, ERα-/ERβ+ MDA-MB-231. Specifically, steviol glycosides’ effect was studied on: i) cell viability, ii) basic functional properties of cancer cells (proliferation, migration, adhesion) and iii) gene expression (mRNA level) of selected molecules that play a critical role in cancer’s pathophysiology. It is noted that all experiments were performed under serum-free conditions. Results from the first experiments confirmed the bibliographically mentioned, steviol glycosides’ cytotoxicity, which occurred within the first 24 hours in both cell lines. For MCF-7 cells, the IC50 value was in the range of 25-40μΜ, while for MDA-MB-231 cells it was determined at 380μΜ. Cell death was verified at the molecular level too, through the transcriptional reduction of the anti-apoptotic BCL-2 gene. Interestingly though, cells that managed to survive showcased diametrically different behavior between the two cell lines. MCF-7 acquired an aggressive phenotype, in the presence of steviol glycosides, as depicted by the upregulation of the mRNA levels of all studied receptors (ER, PR, EGFR, IGF-1R, CD44), syndecans (SDC-2,4), ECM remodeling enzyme (MT1-MMP) and mesenchymal marker, vimentin. On the contrary, the use of steviol glycosides reduced the aggressiveness of MDA-MB-231 cells, as indicated by the respective downregulation of the mRNA levels of EGFR, IGF-1R, CD44, SDC-2 and vimentin. Previous changes observed in gene expression of cancer cells were compatible with alterations in their functional properties. Steviol glycosides increased MCF-7’s migratory, adhesive and possibly invasive capacity, but reduced MDA-MB-231’s migration and increased their adhesion on collagen type I substrate, thus limiting their metastatic potential. In conclusion, the above data clearly demonstrate that steviol glycosides have different effects on breast cancer cells according to their ER status (expression profile of estrogen receptors). Although the findings are early, it is suggested that steviol glycosides might be proven useful therapeutic tools in the treatment of triple negative breast cancer (TNBC), represented here by MDA-MB-231 cell line, which is important enough, considering the limited to date, FDA-approved targeted therapies for TNBC. | el |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10889/13663 | |
| dc.language.iso | gr | el |
| dc.subject | Καρκίνος μαστού | el |
| dc.subject | Γλυκοζίτες στεβιόλης | el |
| dc.subject | Κυτταρικοί υποδοχείς | el |
| dc.subject | Οιστρογονοϋποδοχείς | el |
| dc.subject | Φυτοοιστρογόνα | el |
| dc.subject | Στέβια | el |
| dc.subject.alternative | Breast cancer | el |
| dc.subject.alternative | Steviol glycosides | el |
| dc.subject.alternative | Cell receptors | el |
| dc.subject.alternative | Estrogen receptors | el |
| dc.subject.alternative | Phytoestrogens | el |
| dc.subject.alternative | Stevia | el |
| dc.title | Καλλιέργεια καρκινικών κυττάρων μαστού παρουσία γλυκοζιτών στεβιόλης : επίδραση στις λειτουργικές ιδιότητες και την έκφραση κυτταρικών μακρομορίων | el |
| dc.title.alternative | Breast cancer cell cultures in the presence of steviol glycosides : effects on functional properties and expression of cellular macromolecules | el |
| oaire.licenseCondition | https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ | el |