Wplyw stezenia chromu [III] oraz genisteiny na proliferacje komorek miesniowych myszy linii C2C12

• Autorzy: Lewicki S , Rattman D. , Gajewska M. , Snochowski M. , Debski B.

Warianty tytułu

EN

The effect of chromium [III] and genistein concentration on proliferation of mouse myocytes cell line C2C12

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jony chromu (III), podobnie jak genisteina, mogą pełnić rolę modulującą proces proliferacji komórek. Celem przeprowadzonych badań było określenie zmian dynamiki podziałów komórkowych miocytów mysich linii C2C12 zależnych od stężeń chromu oraz genisteiny. Do badań zastosowano standardową pożywkę (DMEM) zawierającą 10% płodowej surowicy bydlęcej (FBS) poddanej uprzedniej adsorpcji związków hydrofobowych na kolumnie Lipidex-1000. Chrom dodawano do medium w postaci pikolinianu [C18H12N3O6Cr] lub octanu [(CH3C02)7Cr3(OH)2] w 5 różnych stężeniach (0.1 - 1000 µgCr3+/L). Genisteinę badano w stężeniach 1, 10 i 100 µM. Czynniki doświadczalne stosowano w okresie od 48 do 96 godz. hodowli, po czym próbki zbierano i liczono w komorze Burkera. W badaniu kontrolnym efektu oczyszczania FBS na lipideksie stwierdzono nieoczekiwany 50% wzrost liczebności komórek po usunięciu hydrofobowych związków, co wskazuje że ich obecność ma hamujący wpływ proliferacje. Wprowadzenie rosnących stężeń chromu do medium hodowlanego spowodowało proporcjonalny spadek podziałów komórek począwszy od 10 µgCr3+/L dla pikolinianu oraz od 100 µgCr3+/L dla octanu z maksymalnym efektem hamowania przy 100 µgCr3+/L (pikolinian; 80%) i 1000 µgCr3+/L (octan; 55%). Genisteina dodana do medium hodowlanego w stężeniu 1 i 10 µM powodowała tylko niewielkie zmniejszenie dynamiki podziałów (25%), natomiast stężenie 100 µM spowodowało całkowitą blokadę podziałów komórkowych (100%). Uzyskane wyniki wskazują na większą aktywność biologiczną chromu stosowanego w postaci pikolinianu aniżeli octanu. Podsumowując można stwierdzić, że obserwowane efekty działania wysokich i niskich stężeń obu badanych związków są zgodne z założeniem ich dwufazowego działania oraz, że stężenia jonów chromu do 1 µgCr3+/L oraz genisteiny do 10 µM można uznać za wartości graniczne.

EN

Chromium (III) ions similarly to genistein may act as modulators of cell proliferation. The aim of the present study was to describe changes of mouse myocytes line C2C12 proliferation caused by different chromium or genistein concentrations. The experiments were performed using standard (DMEM) containing 10% of fetal bovine serum (FBS) delipidated on Lipidex-1000 column. Chromium was added to medium in as picolinate [Cl8H12N3O6Cr] or acetate [(CH3CO2)7Cr3(OH)2] at 5 different concentrations (0.1 - 1000 µgCr3+/L). Genistein was testes at concentrations of 1, 10 and 100 µM. Cells were incubated with experimental media from 48 to 96 hrs of cultivation. The cells were counted using Biirker chamber. In control incubations we found that delipidation of FBS resulted unexpectedly in 50% increase of cell proliferation, indicating the presence of hydrophobic inhibitory compounds in row unpurified FBS. Introduction of increasing chromium concentrations to culture resulted in proportional decrease of cell division beginning from 10 µgCr3+/L for picolinate and 100 µgCr3+/L for acetate with maximal inhibitory effect at 100 µgCr3+/L (picolinate; 80%) and 1000 µgCr3+/L (acetate; 55%). The enrichment of medium with genistein at concentrations of 1 or 10 µM caused only minor effect (>25% inhibition), while genistein concentration of 100 µM totally inhibited proliferation (100%). The results in these studies showed higher biological potency of chromium picolinate then acetate. In conclusion, the observed effects of low and high concentrations of tested compounds are in agreement with the assumption of their biphasic mode of action suggesting that critical concentrations can be considered as 1 µgCr3+/L for chromium (III) and 10 µM for genistein.

Słowa kluczowe

PL

stezenie chromu; genisteina; miocyty; chrom; zwierzeta laboratoryjne; komorki miesniowe; octan chromu; pikolinian chromu; proliferacja komorkowa; myszy; linia C2C12; stezenie genisteiny

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywienie Człowieka i Metabolizm
• Rocznik: 2007
• Tom: 34
• Numer: 1-2
• Opis fizyczny: s.96-104,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Lewicki S

• Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa

autor

Rattman D.

autor

Gajewska M.

autor

Snochowski M.

autor

Debski B.

Bibliografia

• 1. Anderson R.A., Chromium as an essential nutrient for humans., Regul. Toxicol. Pharmacol., 1997, 26, 35-41.
• 2. Chaudhary S., Pinkston J., Rabile M.M., Van Horn J.D., Unusual reactivity in a commercial chromium supplement compared to baseline DNA cleavage with synthetic chromium complexes. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 787-794.
• 3. Chen A.C., Donovan S.M., Genistein at a concentration present in soy infant formula inhibits Caco-2BBe cell proliferation by causing G2/M cell cycle arrest., J. Nutr., 2004, 134, 1303- 1308.
• 4. Choe S.Y., Kim S.J., Kim H.G., Lee J.H., Choi Y., Lee H., Kim Y., Evaluation of estrogenicity of major heavy metals., Sci. Total Environ., 2003, 312, 15-21.
• 5. Dahlberg E., Snochowski M., Gustafsson J.A., Removal of hydrophobic compounds from biological fluids by a simple method., Anal. Biochem., 1980, 106, 380-388.
• 6. Dębski B., Lamparska- Przybysz M., Budasz-Swiderska M., The influence of Cr+3 picolinate, nicotinate and chloride on apoptosis in human mammary epithelial cells (HBL-100) and breast cancer cells (MCF-7)., 10th Int. Symp. Vitamins and Additives in Nutrition of Man and Animal, Jena, Germany, 2005, 474-478.
• 7. Evans G.W., Bowman T.D., Chromium picolinate increases membrane fluidity and rate of insulin internalization. J. Inorg. Biochem. 1992, 46, 243-250.
• 8. Florini J.R., Ewton D.Z., Coolican S.A., Growth hormone and the insulin-like growth factor system in myogenesis. Endocrinol. Rev. 1996, 17:481-517.
• 9. Glatz J.F., Veerkamp J.H., A radiochemical procedure for the assay of fatty acid binding by proteins. Anal. Biochem. 1983, 132, 89-95.
• 10. Honn K.V., Singley J.A., Chavin W., Fetal bovine serum: a multivariate standard. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1975, 149, 344-347.
• 11. Ji S., Willis G.M., Frank G.R., Cornelius S.G., Spurlock M.E., Soybean isoflavones, genistein and genistin, inhibit rat myoblast proliferation, fusion and myotube protein synthesis., J. Nutr., 1999, 129, 1291-1297.
• 12. Kurył T., Lipko M., Dębski B.. Metabolism of fatty acids in broiler chicken is affected by chromium., Metal Ions in Biology and Medicine, 2002, 7, 454-459.
• 13. Li Q., Yamamoto N., Inoue A., Morisawa S. An assay procedure for solubilized thyroid hormone receptor: use of Lipidex. Anal. Biochem., 1991, 192, 1, 138-141.
• 14. Lipko M., Kurył T., Dębski B., Reactive oxygen species are involved in chromium (III) and insulin induced glucose uptake in C2C12 mouse myotubes., 9th Int. Symp. Vitamins and Additives in Nutrition of Man and Animal, Jena, Germany, 2003, 67.
• 15. Mannello F., Tonti G.A., No breakthroughs for human mesenchymal and embryonic stem cell culture: conditioned medium, feeder layer or feeder-free; medium with foetal calf serum, human serum or enriched plasma; serum-free, serum replacement nonconditioned medium or ad-hoc formula? All that glitters is not gold! Stem Cells, 2007, 10.1634/stemcells.2007-0127.
• 16. Manygoats K.R., Yazzie M., Stearns D.M., Ultrastructural damage in chromium picolinate-treated cells: a TEM study. Transmission electron microscopy. J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 791-798.
• 17. Martin M.B., Reiter R., Pham T., Avellanet Y.R., CamaraJ., Lahm M., Pentecost E., Pratap K., Gilmore B.A., Divekar S., Dagata R.S., Bull J.L., Stoica A., Estrogen-like activity of metals in Mcf-7 breast cancer cells., Endocrinology, 2003, 144, 2425-2436.
• 18. Moore J.W., Maher M.A., Banz W.J., Zemel M.B., Chromium picolinate modulates rat vascular smooth muscle cell intracellular calcium metabolism. J. Nutr. 1998, 128, 180-184.
• 19. Morris G.S., Guidry K.A., Hegsted M., Hasten D.L., Effects of dietary chromium supplementation on cardiac mass, metabolic enzymes and contractile proteins., Nutrition Res., 1995, 15, 1045-1052.
• 20. Mumtaz M.M., Tully D.B., El-Masri H.A., De Rosa C.T., Gene induction studies and toxicity of chemical mixtures., Environ. Health Perspect., 2002, 110, Suppl. 6, 947-956.
• 21. Ryan G.J., Wanko N.S., Redman A.R., Cook C.B., Chromium as adjunctive treatment for type 2 diabetes., Ann. Pharmacother, 2003, 37, 876-885.
• 22. Snochowski M., The effect of hormonally active environmental compounds on sex hormone receptors., Progress in Andrology (Ed. Szymczyński G.A.)., Andromed Ltd., Bydgoszcz, Poland, 2002, 4, 57-82.
• 23. Snochowski M., Romanowicz K., The use of estrogen receptor for evaluation of phytoestrogens activities in mammals., Pol. J. Food Nutr. Sci., 2003, 51, 175-187.
• 24. Song B.X., Barnes C.J., Zhang Z., Bao Y., Kumar R., Santen R.J., The role of She and insulin-like growth factor 1 receptor in mediating the translocation of estrogen receptor a to the plasma membrane., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2004, 101, 2076-2081.
• 25. Van Pelt R.E., Gozansky W.S., Schwartz R.S, Kohrt W.M., Intravenous estrogens increase insulin clearance and action in postmenopausal women., Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 2003, 285, 2.
• 26. Vincent J.B., Elucidating a biological role for chromium at a molecular level., Acc. Chem. Res., 2000, 33, 503-510.
• 27. Vincent J.B., Recent advances in the nutritional biochemistry of trivalent chromium., Proc. Nutr. Soc., 2004, 63, 41-47.
• 28. Vincent J.B., Davis C.M. , Royer A.C., Synthetic multinuclear assembly activates insulin receptor kinase activity., Inorg. Chem., 1997, 36, 5316-5320.
• 29. Wang Z.Q., Zhang X.H., Russell J.C., Hulver M., Cefalu W.T., Chromium picolinate enhances skeletal muscle cellular insulin signaling in vivo in obese, insulin-resistant JCR:LA-cp rats., J. Nutr., 2006, 136,415-420.