Wplyw toksycznych metabolitow trawienia na proliferacje i uszkodzenia DNA nablonkowych komorek jelitowych in vitro

• Autorzy: Olejnik A , Schmidt M , Wojnarowska K , Grajek W
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem prezentowanej pracy było określenie wpływu wybranych metabolitów (amoniaku, fenolu i krezolu), powstających w czasie procesu trawienia, na przeżywalność i proliferację ludzkich enterocytów in vitro. Do badań bezpośredniego oddziaływania wymienionych związków na komórki nabłonka jelitowego wykorzystano linię komórkową Caco-2, która w warunkach in vitro tworzy monowarstwę komórek funkcjonalnie i strukturalnie podobnych do ludzkich enterocytów. W celu oceny cytotoksycznego i genotoksycznego efektu działania wybranych związków na komórki Caco-2 posłużono się następującymi metodami badawczymi: oznaczenie stężenia komórek metodą hemocytometryczną, oznaczenie przeżywalności komórek poprzez barwienie błękitem Trypanu, określenie stopnia uszkodzeń DNA za pomocą testu kometkowego. Dowiedziono, że ekspozycja komórek Caco-2 na stosunkowo niskie stężenia wszystkich testowanych związków powodowała znaczący spadek ich przeżywalności i proliferacji. Stwierdzono, że antyproliferacyjne oddziaływanie metabolitów procesu trawienia było związane z indukcją uszkodzeń DNA w komórkach nabłonka jelitowego. (abstrakt oryginalny)

EN

The subject of presented paper was to describe the effect of selected digestive metabolites (ammonia, phenol and cresol), arising while digestive process, on viability and proliferation of human enterocytes in vitro. The structural as well as functional similarities to intestinal human enterocytes has resulted in Caco- 2 cell line was used in our studies. Based on determination of cell viability, cell concentration and evaluation of the DNA damages level in the cells exposed to the tested compounds, the cytotoxic and genotoxic effects were investigated. Cell concentration was determined using Neubauer hemocytometer and cell viability was evaluated by trypan blue exclusion dye. For the DNA damage determination , the comet assay was used. It was proved that upon exposure of Caco-2 cells to relatively low concentrations of all tested metabolites, significant decrease in cell viability and proliferation was observed. According to the findings in this study, the growth inhibitory effect of digestive metabolites on the intestinal cells is due to DNA damages. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

zywnosc; komorki nablonka; fizjologia czlowieka; proliferacja; jelita; linia Caco-2; fenole; metabolity; hodowla in vitro; krezole; toksycznosc; amoniak; zywienie czlowieka; trawienie; uszkodzenia; DNA

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2006
• Tom: 13
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.46-57,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Olejnik A

• Akademia Rolnicza, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznan

autor

Schmidt M

• Akademia Rolnicza, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznan

autor

Wojnarowska K

• Akademia Rolnicza, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznan

autor

Grajek W

• Akademia Rolnicza, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznan

Bibliografia

• [1] Artursson P., Karlsson J.: Correlation between oral drug absorption in humans and apparent drug permeability coefficients in human intestinal epithelial (Caco-2) cells. Biochem. Biophys., Res. Commun., 1991, 175, 880-885.
• [2] Bernet M.F., Brassart D., Nesser J.R., Servin A.L.: Lactobacillus acidophilus LA1 binds to cultured human intestinal cell lines and inhibits cell attachment and cell invasion by enterovirulent bacteria. Gut, 1994, 35, 483-489.
• [3] Bestwick C.S., Milne L.: Effects of ß-carotene on antioxidant enzyme activity, intracellularrezctive oxygen and membrane integrity within post confluent Caco-2 intestinal cells. Biochimica et Biophysica Acta, 1999, 1474, 47-55.
• [4] Blum R., Reniero E.J., Schiffrin R., Crittenden T., Mattila-Saldholm A.C., Ouwehand, S., Salminen A., von Wright M., Saarela M., Saxelin K., Collins L.: Adhesion studies for probiotics: need for validation and refinement. Trends in Food Science & Technology, 1999, 10, 405-410.
• [5] Braun S., Hammerle K., Suda B., Rothen-Rutishauser M., Gunthert S.D., Kramer H., Wunderli- Allenspach H.: Cell cultures as tool in biopharmacy, European J. Pharm. Sci., 2000, 11, S51-S61.
• [6] Cerquetti M., Serafino A., Sebastianelli A., Mastrantonio P.: Binding of Clostridium difficile to Caco-2 epithelial cell line and to extracellular matrix proteins. FEMS Immunol. Medic. Microbiol., 2002, 32, 211-218.
• [7] Chimienti F., Seve M., Richard S., Mathieu J., Favier A.: Role of cellular zinc in programmed cell death: temporal relationship between zinc depletion, activation of caspases and cleavage of Sp family transcription factors. Biochemical Pharmacology, 62, 2001, 51-62.
• [8] Eckmann L., Kagnoff M.F., Fierer J.: Intestinal epithelial cells as watchdogs for the natural immune system. Trends in Microbiology, 1995, 3 (3), 118-120.
• [9] Hidalgo I., Raub T., Borchardt R.T.: Characterization of the human colon carcinoma cell line Caco-2 as a model system for intestinal epithelial permeability. Gastroenterology, 1989, 98, 736-749.
• [10] Jałoszyński P.: Analiza pęknięć nici DNA metodą elektroforezy pojedynczych komórek (comet assay). W: Przykłady analiz DNA-pod red. R. Słomskiego, Wyd. Akademii Rolniczej, Poznań 2001.
• [11] Karczewski J.M., Noordhoek J.: Toxicity of menadione in the differentiating human colon carcinoma cell line Caco-2. Toxicology in Vitro, 1999, 13, 35-43.
• [12] Keller J.S.: Podstawy fizjologii żywienia człowieka. Wyd. SGGW. Warszawa 2000.
• [13] Kerneis S., Caliot E., Stubbe H., Bogdanova A., Kreehenbuhl J-P., Pringault E.: Molecular studies of the intestinal mucosal barrier physiopathology using cocultures of epithelial and immune cells: a technical update. Microbes and Infection, 2000, 2, 1119-1124.
• [14] Lee Y.K., Lim C.Y., Teng W.L., Ouwehand A.C., Tuomola E.M., Salminen S.: Quantitative approach in the study of adhesion of lactic acid bacteria to intestinal cells and their competition with enterobacteria, Appl. Environm. Microbiol., 2000, 66 (9), 3692-3697.
• [15] Meunier M., Bourrie Y., Berger G., Fabre G.: The human intestinal epithelial cell line Caco-2; pharmacological and pharmacokinetic applications. Cell. Biol. Toxicol., 1995, 11, 187-194.
• [16] Nakatani T., Tawaramoto M., Kennedy D.O., Kojima A., Matsui-Yuasa I.: Apoptosis induced by chelation of intracellular zinic is associated with depletion of cellular reduced glutatione level in rat hepatocytes. Chemico-Biological Interactions, 2000, 125, 151-163.
• [17] Pinto S., Robine-Leon M.D., Appay M., Kedinger N., Triadou E., Dussaulx B., Lacroix P., SimonAssmann K., Hafen J., Fogh A., Zweibaum A.: Enterocyte-like differentiation and Polarization of the human colon carcinoma cell line Caco-2 in culture. Biol. Cell, 1983, 47, 323-330.
• [18] Tavelin J., Grasjo J., Taipalensuu G., Ocklind P., Artursson P.: Applications of epithelial cell culture in studies of drug transport. Methods in Molecular Biology W: Epithelial Cell Culture Protocols, Vol.188 -pod red. C. Wise, Humana Press Inc., Totowa 2001, 233-272.
• [19] Todoriki K., Mukai T., Sato S., Toba T.: Inhibition of adhesion of food-borne pathogens to Caco-2 cells by Lactobacillus strains. J. Appl. Microbiol., 2001, 91, 1-6.
• [20] Tsuruta Y., Watanabe S., Inoue H.: Fluorimetric determination of phenol and p.-cresol in urine by precolumn high-performance liquid chromatography using 4-(N-phthalimidinyl) benzenesulfonyl chloride. Anal. Biochem., 1996, 243, 86-91.
• [21] Tuomola E.M., Salminen S.J.: Adhesion of some probiotic and dairy Lactobacillus strains to Caco-2 cell cultures. Int. J. Food Microbiol., 1998, 41, 45-51.