Dans une étude récente publiée dans la revue Science Bulletin , des chercheurs du Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI) de l'Université de Kanazawa ont utilisé la microscopie à conductance ionique à balayage par sonde sautante (HPICM) et des nanoélectrodes fonctionnalisées au platine hautement sensibles pour mener une enquête approfondie sur la réponse dynamique du cancer colorectal vivant individuel. -2 cellules aux changements de peroxyde d'hydrogène intracellulaire et extracellulaire (H2 O2 ), se concentrant spécifiquement sur l'eustress, au niveau unicellulaire et en temps réel.
Leurs découvertes sont prometteuses pour des thérapies innovantes contre le cancer et le H2 O2 -maladies inflammatoires liées.
La production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) joue un rôle important dans diverses maladies, notamment l’athérosclérose, la maladie pulmonaire obstructive chronique et le cancer. Malgré des thérapies antioxydantes précliniques prometteuses, les essais cliniques ont donné des résultats insatisfaisants. Peroxyde d'hydrogène (H2 O2 ), un dérivé stable des ROS, agit comme un participant crucial à la signalisation physiologique en servant d'eustresseur.
La concentration de H2 O2 dans le microenvironnement tumoral est étroitement liée à l’apparition et à la progression du cancer colorectal. Une compréhension plus approfondie de la façon dont H2 O2 leurs fonctions et son efficacité spécifique dans les cellules cancéreuses individuelles peuvent ouvrir la voie à des traitements plus efficaces liés aux ROS.
Les auteurs ont utilisé la microscopie à conductivité ionique à balayage par sonde sautante (HPICM) aux côtés de nanoélectrodes fonctionnalisées au platine pour évaluer quantitativement la réponse dynamique de la morphologie cellulaire, des propriétés mécaniques cellulaires et de l'eustress H2 extracellulaire à intracellulaire. O2 gradients de cellules individuelles Caco-2 du cancer colorectal sous H2 O2 eustress.
L'enquête a révélé que l'exposition à 0,1 ou 1 mmol/L H2 O2 l'eustress a augmenté le H2 extracellulaire à intracellulaire O2 gradient de 0,3 à 1,91 ou 3,04, respectivement. De plus, l'étude a révélé que la rigidité cellulaire dépendante de la F-actine augmentait sous un stress de 0,1 mmol H2 O2 mais diminué sous eustress de 1 mmol H2 O2 .
De plus, la rigidité cellulaire induite par l'eustress était régulée positivement par l'activation de l'AKT et influençait négativement l'expression du H2 O2 -l'enzyme GPX2, maintenant finalement le H2 cellulaire relativement stable O2 niveaux.
Cette étude suggère que l'eustress induit par de faibles niveaux de H2 O2 peut contribuer à la défaillance de certains H2 O2 thérapies ciblées. Les résultats révèlent une nouvelle interaction entre les propriétés physiques cellulaires et la signalisation biochimique dans la défense antioxydante des cellules cancéreuses, mettant en lumière l'utilisation du H2 O2 eustress pour la survie au niveau unicellulaire.
Cette compréhension est essentielle pour comprendre le développement du cancer et d'autres H2 O2 -maladies inflammatoires liées. Inhiber GPX sous H2 O2 l'eustress a entraîné une cytotoxicité, suggérant une amélioration potentielle du traitement du cancer du côlon. Ces résultats sont prometteurs pour le développement de thérapies innovantes ciblant le cancer et le H2 O2 -maladies inflammatoires liées.
Plus d'informations : Dong Wang et al, Exploration des réponses individuelles des cellules cancéreuses colorectales à H2 O2 eustress utilisant la microscopie à conductance ionique à balayage par sonde sautante, Science Bulletin (2024). DOI :10.1016/j.scib.2024.04.004
Fourni par l'Université de Kanazawa
