Effect of anticancer drugs on breast cancer cells sensitive and resistant to doxorubicin: expression of mRNA of TGF-β and its receptors

Abstract

Мета. Порівняльний аналіз впливу протипухлинних препаратів (доксорубіцину, метотрексату та цисплатину) на експресію мРНК трансформуючого фактора росту β (ТФР-β) і його рецепторів у клітинах карциноми молочної залози людини лінії MCF-7, чутливих (wt) і резистентних (DOX/R) до доксорубіцину. Методи. Напівкількісну полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) використовували для визначення експресії мРНК ізоформ TФР-β (TФР-β1 і TФР-β2) і рецепторів TФР-β I і II типу (TβRI і TβRII). Метод виключення трипанового синього використовували для визначення числа і життєздатності клітин. Результати. Клітини лінії MCF-7(DOX/R) характеризувалися більшою стійкістю до рістінгібувальної дії ТФР-β1, ніж клітини лінії MCF-7(wt). Рівень мРНК ТФР-β і його рецепторів був вищий у необроблених клітинах MCF-7(DOX/R) порівняно з клітинами MCF-7(wt). Експресія мРНК TβRII була знижена в обох клітинних лініях, оброблених доксорубіцином, метотрексатом і цисплатином, тоді як зниження рівня мРНК TβRI було виявлено тільки в клітинах MCF-7(DOX/R), оброблених доксорубіцином і метотрексатом. Висновки. Встановлено відмінності в дії досліджуваних протипухлинних препаратів і TФР-β на доксорубіцин-чутливі та резистентні клітини. Необхідні подальші дослідження для з'ясування молекулярних механізмів уникнення рістінгібувальної дії ТФР-β клітинами лінії MCF-7(DOX/R).

Цель. Сравнительный анализ влияния противоопухолевых препаратов (доксорубицина, метотрексата и цисплатина) на экспрессию мРНК трансформирующего фактора роста β (ТФР-β) и его рецепторов в клетках карциномы молочной железы человека линии MCF-7, чувствительных (wt) и резистентных (DOX/R) к доксорубицину. Методы. Полуколичественную полимеразную цепную реакцию (ПЦР) использовали для определения экспрессии мРНК изоформ TФР-β (TФР-β1 и TФР-β2) и рецепторов ТФР-β I и II типа (TRI и TRII). Метод исключения трипанового синего использовали для определения числа и жизнеспособности клеток. Результаты. Клетки линии MCF-7(DOX/R) характеризовались большей устойчивостью к ростингибирующему действию ТФР-β1, чем клетки линии MCF-7(wt). Уровень мРНК ТФР-β и его рецепторов был выше в необработанных клетках MCF-7(DOX/R) по сравнению с клетками MCF-7(wt). Экспрессия мРНК TβRII была снижена в обеих клеточных линиях, обработанных доксорубицином, метотрексатом и цисплатином, тогда как снижение уровня мРНК TβRI было выявлено только в клетках MCF-7(DOX/R), обработанных доксорубицином и метотрексатом. Выводы. Установлены различия в действии изучаемых противоопухолевых препаратов и TФР-β на доксорубицин-чувствительные и резистентные клетки. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения молекулярных механизмов избежания ростингибирующего действия ТФР-β клетками линии MCF-7(DOX/R).

Aim. Comparative study of the effect of chemotherapeutic drugs (doxorubicin, methotrexate and cisplatin) on the expression of mRNAs coding for transforming growth factor β (TGF-β) and its receptors in human breast carcinoma MCF-7 cells, sensitive (wt) and resistant (DOX/R) to doxorubicin Methods. Semi-quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) was used for the estimation of expression of mRNAs levels coding for TGF-β isoforms (TGF-β1 and TGF-β2) and TGF-β type I and II receptors (TβRI and TβRII). Trypan blue exclusion method was used for measuring cell number and cell viability. Results. MCF-7(DOX/R) cells were more refractory to TGFβ1-dependent growth inhibition than MCF-7(wt) cells. The level of mRNAs coding for TGF-β and its receptors was higher in the untreated MCF-7(DOX/R) cells comparing to MCF-7(wt) cells. The expression of mRNA coding for TβRII was decreased in both cell lines treated with doxorubicin, methotrexate and cisplatin, while the down-regulation of mRNA coding for TβRI was revealed only in MCF-7(DOX/R) cells upon treatment with doxorubicin and methotrexate. Conclusions. The differential effects of studied anticancer drugs and TGF-β towards doxorubicin-sensitive and -resistant cells have been demonstrated. The elucidation of the molecular mechanisms of escape of MCF-7(DOX/R) cells from growth inhibition by the TGF-β requires further investigation.