Activation and regulation of cell death in senescent cancer cells.

Abstract

Cellular senescence is a distinct cell state, characteristic by cessation of cell proliferation and it is accompanied by specific morphological and biochemical alterations. Increasing and persisting incidence of senescence cells has been shown to have detrimental effect on an organism largely contributing to its ageing. Senescent cells also positively support tumour growth and can even stimulate carcinogenic transformation of surrounding cells. Moreover, senescence can be induced even in tumour cells spontaneously or by chemotherapy. Regardless of an initial stimuli and type of cells, there are two main senescence inducing pathways p16/pRb and p53/p21. Both senescent cells as well as senescent cancer cells seems to have modified apoptotic signalling at the level of mitochondria and Bcl-2 family proteins. In this study, we aimed to analyse effect of senescent state as well as pre-senescent (growth arrested state) induced by p16/pRb and p53/p21 signalling pathways on the response of H28 mesothelioma cancer cells-derived clonal cultures to various cell death-inducing stimuli. By inducible expression of p16 and p21 proteins in doxycycline-dependent manner, we forced cells to acquire senescent-like phenotype, which we detailly characterised. Our results showed that senescent-like phenotype, manifests...

Bunková senescencia je špecifický bunkový stav charakteristický zastavením proliferácie, sprevádzaný typickými morfologickými a biochemickými zmenami. Narastajúci a pretrvávajúci výskyt senescentných buniek v organizme sa ukázal ako škodlivý a prispievajúci k jeho starnutiu. Senescentné bunky podporujú rast nádoru a dokonca aj stimulujú nádorovú transformáciu. Senescencia môže byť navyše indukovaná aj v samotných nádorových bunkách a to napríklad spontánne alebo chemoterapiou. Vzhľadom na prvotný stimul a na druh buniek, existujú dve hlavné senescenciu-indukujúce signálne dráhy sprostredkované proteínami p16/Rb a p53/p21. Senescentné, tak ako aj rakovinné senescentné bunky, sa zdajú mať pozmenené apoptotické signálne dráhy na úrovni mitochondrií a proteínov rodiny Bcl-2. V tejto štúdii sme sa zamerali na analýzu vplyvu senescentného a pre-senescentného (v proliferácii zastaveného) stavu v klonálnych kultúrach mezoteliomálnej rakovinnej línie H28, indukovaného buď signálnou dráhou p16/Rb alebo p53/p21 na odpoveď voči smrť- indukujúcim stimulom. Prostredníctvom doxycyklín-závislej inducibilnej expresie proteínov p16 a p21 sme bunkám navodili senescencii-podobný fenotyp, ktorý sme podrobne charakterizovali. Zdokumentovali sme, že p16-exprimujúce bunky získajú slabší senescencii-podobný fenotyp,...