Ảnh hưởng của các kích thích áp suất thẩm thấu cao và cyclophosphamide đến văn hóa các tế bào urothelial chuột bình thường trong ống nghiệm

Springer Science and Business Media LLC - Tập 17 - Trang 196-205 - 2012
Kajetan Juszczak1,2, Jolanta Kaszuba-Zwoińska1, Paulina Chorobik3, Agata Ziomber1, Piotr Jan Thor1
1Department of Pathophysiology, Jagiellonian University, Medical College, Cracow, Poland
2Department of Urology, Rydygier Memorial Hospital, Cracow, Poland
3Department of Immunology, Jagiellonian University Medical College, Cracow, Poland

Tóm tắt

Nước tiểu có nồng độ cao có thể gây ra tác động có hại đối với bàng quang. Do đó, chúng tôi xem xét áp lực thẩm thấu của nước tiểu như một cơ chế bệnh lý cơ bản gây tổn thương niêm mạc. Ảnh hưởng của cả cyclophosphamide (CYP) và các kích thích áp suất thẩm thấu cao (HS) đến urothelium chưa được mô tả rõ ràng. Mục đích là đánh giá tác động của CYP và HS lên các tế bào urothelial nuôi cấy của chuột (RUCC). 15 con chuột Wistar được sử dụng để chuẩn bị RUCC. RUCC được tiếp xúc với HS (2080 và 3222 mOsm/l NaCl) trong 15 phút và CYP (1 mg/ml) trong 4 giờ. Annexin V gắn nhãn APC được sử dụng để xác định một cách định lượng phần trăm các tế bào chết theo chương trình và propidium iodide (PI) như một thuốc nhuộm sống tế bào tiêu chuẩn để phân biệt các tế bào hoại tử với những tế bào khả thi. Các tế bào Annexin V-APC (+), annexin V-APC và PI (+), và PI (+) được phân tích như là tế bào chết theo chương trình, tế bào chết, và tế bào hoại tử, tương ứng. Các kết quả được trình bày dưới dạng giá trị phần trăm. Phân tích tế bào học dòng được thực hiện trên máy đo dòng FACSCalibur bằng phần mềm Cell-Quest. Điều trị với HS 2080 và 3222 mOsm/l đã dẫn đến 23.7 ± 3.9% và 26.0 ± 1.5% tế bào chết theo chương trình, tương ứng, 14.3 ± 1.4% và 19.4 ± 2.7% tế bào hoại tử, tương ứng và 60.5 ± 1.4% và 48.6 ± 5.3% tế bào chết, tương ứng. Tác động của CYP trên RUCC tương tự như tác động của HS. Sau CYP, phần trăm tế bào chết theo chương trình và tế bào hoại tử lần lượt là 23.1 ± 0.3% và 17.9 ± 7.4%. Phần trăm tế bào chết là 57.7 ± 10.8%. CYP và HS gây ra sự chết theo chương trình và hoại tử trong RUCC. HS 3222 mOsm/l có tác động có hại nhất dựa trên phần trăm tế bào hoại tử và tế bào chết theo chương trình.

Từ khóa

#cyclophosphamide #hyperosmolar stimuli #urothelial cells #apoptosis #necrosis

Tài liệu tham khảo

Martin, S.J., Green, D.R. and Cotter, T.G. Dicing with death: dissecting the components of the apoptosis machinery. Trends. Biochem. Sci. 19 (1994) 26–30. Alberts, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M. and Roberts, W.P. Programmed cell death eliminates unwanted cells in: Molecular Biology of the Cell (textbook) 5th ed., 2008, Garland Science p. 1115. Ferguson, D.R. Urothelial function. BJU Int. 84 (1999) 235–242. Cockayne, D.A., Hamilton, S.G., Zhu, Q.M., Dunn, P.M., Zhong, Y., Novakovic, S., Malmberg, A.B., Cain, G., Berson, A., Kassotakis, L., Hedley, L., Lachnit, W.G., Burnstock, G., McMahon, S.B. and Ford, A.P. Urinary bladder hyporeflexia and reduced pain-related behaviour in P2X3-deficient mice. Nature 407 (2000) 1011–1015. Birder, L.A., Kanai, A.J., de Groat, W.C., Kiss, S., Nealen, M.L., Burke, N.E., Dineley, K.E., Watkins, S., Reynolds, I.J. and Caterina, M.J. Vanilloid receptor expression suggests a sensory role for urinary bladder epithelial cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98 (2001) 13396–13401. Chopra, B., Barrick, S.R., Meyers, S., Beckel, J.M., Zeidel, M.L., Ford, A.P.D.W., de Groat, W.C. and Birder, L.A. Expression and function of bradykinin B1 and B2 receptors in normal and inflamed rat urinary bladder urothelium. J. Physiol. 562 (2005) 859–871. Szallasi, A. and Blumberg, P.M. Vanilloid (Capsaicin) receptors and mechanisms. Pharmacol. Rev. 51 (1999) 159–212. Zhang, Y.Y., Ludwikowski, B., Hurst, R. and Frey, P. Expansion and longterm culture of differentiated normal rat urothelial cells in vitro. In Vitro Cell. Dev. Biol. Anim. 37 (2001) 419–429. Noguchi, S., Yura, Y., Sherwood, E.R., Kakinuma, H., Kashihara, N. and Oyasu, R. Stimulation of stromal cell growth by normal rat urothelial cell derived epidermal growth factor. Lab. Invest. 62 (1990) 538–544. Garland, A., Jordan, J.E., Necheles, J., Alger, L.E., Scully, M.M., Miller, R.J., Ray, D.W., White, S.R. and Solway, J. Hypertonicity, but not hypothermia, elicits substance P release from rat C-fiber neurons in primary culture. J. Clin. Invest. 95 (1995) 2359–2366. Juszczak, K., Krolczyk, G., Filipek, M., Dobrowolski, Z.F. and Thor, P.J. Animal models of overactive bladder: cyclophosphamide (CYP)-induced cystitis in rats. Fol. Med. Cracov 48 (2007) 113–123. Juszczak, K., Ziomber, A., Wyczółkowski, M. and Thor, P.J. Hyperosmolarity alters the micturition: The comparison of urinary bladder motor activity in hyperosmolar and cyclophosphamide-induced models of overactive bladder. Can. J. Physiol. Pharmacol. 88 (2010) 899–906. Kulick, L.J., Clemons, D.J., Hall, R.L. and Koch, M.A. Refinement of the urine concentration test in rats. Contemp. Top. Lab. Anim. Sci. 44 (2005) 46–49. Birder, L.A., Apodaca, G., de Groat, W.C. and Kanai, A.J. Adrenergic- and capsaicin-evoked nitric oxide release from urothelium and afferent nerves in urinary bladder. Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 275 (1998) F226–F229. de Groat, W.C. The urothelium in overactive bladder: passive bystander or active participant? Urology 64 (2004) 7–11. Sun, Y., Keay, S., DeDeyne, P. and Chai, T.C. Augmented stretch activated adenosine triphosphate release from bladder uroepithelial cells in patients with interstitial cystitis. J. Urol. 166 (2001) 1951–1956. Birder, L.A., Kanai, A.J., de Groat, W.C., Kiss, S., Nealen, M.L., Burke, N.E., Dineley, K.E., Watkins, S., Reynolds, I.J. and Caterina, M.J. Vanilloid receptor expression suggests a sensory role for urinary bladder epithelial cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98 (2001) 13396–13401. Lewczyński, D. and Ginalski, K. The interactome: predicting the proteinprotein interactions in cells. Cell. Mol. Biol. Lett. 14 (2009) 1–22. Rolius, R., Antoniou, C., Nazarova, L.A., Kim, S.H., Cobb, G., Gala, P., Rajaram, P., Li, Q. and Fung, L.W.M. Inhibition of calpain but not caspase activity by spectrin fragments. Cell. Mol. Biol. Lett. 15 (2010) 395–405. Urbanova, M., Plzak, J., Strnad, H. and Betka, J. Circulating nucleic acids as a new diagnostic tool. Cell. Mol. Biol. Lett. 15 (2010) 242–259. Philips, F.S., Sternberg, S.S., Cronin, A.P. and Vidal, P.M. Cyclophosphamide and urinary bladder toxicity. Cancer Res. 21 (1961) 1577–1589. Locher, G.W. and Cooper, E.H. Repair of rat urinary bladder epithelium following injury by cyclophosphamide. Invest. Urol. 8 (1970) 116–123. Romih, R., Koprivec, D., Martinic, D.S. and Jezernik, K. Restoration of the rat urothelium after cyclophosphamide treatment. Cell. Biol. Int. 25 (2001) 531–537. Wyllie, A.H., Kerr, J.F.R. and Currie, A.R. Cell death: the significance of apoptosis. Int. Rev. Cytol. 68 (1980) 251–306. Duvall, E. and Wyllie, A.H. Death and the cell. Immunol. Today 7 (1986) 115–119. Arends, M.J. and Wyllie, A.H. Apoptosis: mechanisms and roles in pathology. Int. Rev. Exp. Pathol. 32 (1991) 223–254. Kullmann, F.A., Shah, M.A., Birder, L.A. and de Groat, W.C. Functional TRP and ASIC-like channels in cultured urothelial cells from the rat. Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 296 (2009) F892–F901. Juszczak, K., Ziomber, A., Wyczółkowski, M. and Thor, P.J. Urodynamic effects of the bladder C-fiber afferent activity modulation in chronic overactive bladder model rats. J. Physiol. Pharmacol. 60 (2009) 85–91. Juszczak, K., Gil, K., Wyczółkowski, M. and Thor, P.J. Functional, histological structure and mastocytes numbers alterations in rat urinary bladders following acute and chronic cyclophosphamide treatment. J. Physiol. Pharmacol. 61 (2010) 477–482. Juszczak, K., Wyczółkowski, M. and Thor, P.J. Urodynamic evaluation of experimental rat models of urinary bladder dysfunction: a systematic review of the literature. Ann. Urol. 1 (2011) 1–13. Geppetti, P., Nassini, R., Materazzi, S. and Benemei, S. The concept of neurogenic inflammation. BJU Int. 101Suppl. 3 (2008) 2–6. Gauruder-Burmester, A. and Popken, G. Follow-up at 24 months after treatment of overactive bladder with 0.2% sodium chondroitin sulphate. Aktuelle Urol. 40 (2009) 355–359. Yeh, C.H., Chiang, H.S. and Chien, C.T. Hyaluronic acid ameliorates bladder hyperactivity via the inhibition of H2O2-enhanced purinergic and muscarinic signalling in the rat. Neurourol. Urodyn. 29 (2010) 765–770.