Heme oxygenase-1 impairs hormone- dependent breast cancer cell survival through its enzyme activity
- Autores
- Giorgi, Gisela; Schweitzer, Karen; Mascaró, Marilina; Rebassa, Martin Enrique; Gómez, Florencia Magali; Colo, Georgina Pamela; Fermento, María Eugenia; Ferronato, María Julia; Alonso, Eliana Noelia; Curino, Alejandro Carlos; Facchinetti, Maria Marta
- Año de publicación
- 2023
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- documento de conferencia
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- We have previously reported that induction of Heme Oxygenase-1 (HO-1), an enzyme that catalyzes heme degradation and releases iron, impairs breast cancer (BC) cell survival in both murine hor- mone-independent (LM3) and human triple-negative (MDA-MB-231) BC cell lines, most likely through ferroptosis induction. In this study, we aimed to evaluate the HO-1 modulation on hormone-dependent BC cell survival and to assess the involvement of HO-1 enzyme activity. To this end, we modulated HO-1 in T47D cell line by phar- macological induction (hemin, 36h) and by stable overexpression of wild-type HO1 (WT-HO1) or enzymatically inactive-H25AHO-1 (H25A). We studied cell viability (crystal violet), iron storage (Prus- sian blue), ROS levels (DFCA), lipid peroxidation (MDA accumula- tion) and the expression of ZIP14 iron importer (immunocytochem- istry). We also carried out correlation studies between HO-1 mRNA levels and L-ferritin in BC subtypes (bioinformatics analysis). We found that hemin treatment and WT-HO1 overexpression decreased T47D cell viability (p<0.01 and p<0.05 respectively) and increased iron storage (p<0.05 in both), ROS levels (p<0.01 and p<0.05 re- spectively), MDA accumulation (p<0.01 in both) and ZIP14 expres- sion. The treatment with an antioxidant (N-Acetylcysteine) and an iron chelator (deferoxamine) reversed the reduction of BC cell via- bility induced by hemin and by WT-HO-1 overexpression (p<0.001 and p<0.05 respectively). On the contrary, H25A cell viability was higher and the ROS levels and MDA accumulation were lower than in WT-HO1 cells (p<0.05). Bioinformatics studies confirmed a posi- tive correlation between HO-1 mRNA and L-ferritin in BC subtypes (ER+, ER-, Basal-like, Normal-like, Luminal and HER2 enriched). In conclusion, HO-1 induction impairs cell viability in a hormone-de- pendent BC subtype through an increase in free iron accumulation, ROS production and lipid peroxidation, being the enzymatic activity of HO-1 necessary for its effect on cell viability.
Fil: Giorgi, Gisela. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina
Fil: Schweitzer, Karen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
Fil: Mascaró, Marilina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina
Fil: Rebassa, Martin Enrique. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina
Fil: Gómez, Florencia Magali. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
Fil: Colo, Georgina Pamela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
Fil: Fermento, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
Fil: Ferronato, María Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
Fil: Alonso, Eliana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
Fil: Curino, Alejandro Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
Fil: Facchinetti, Maria Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina
LXVIII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica; XXV Jornadas Anuales de la Sociedad Argentina de Biología; LV Reunión Anual de la Asociación Argentina de Farmacología Experimental y VIII Reunión Científica Regional de la Asociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de Laboratorio
Mar del Plata
Argentina
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Sociedad Argentina de Biología
Asociación Argentina de Farmacología Experimental
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- Condiciones de uso
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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Alonso, Eliana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Curino, Alejandro Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. 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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina Fil: Rebassa, Martin Enrique. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina Fil: Gómez, Florencia Magali. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina Fil: Colo, Georgina Pamela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina Fil: Fermento, María Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina Fil: Ferronato, María Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina Fil: Alonso, Eliana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina Fil: Curino, Alejandro Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentina Fil: Facchinetti, Maria Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. 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We have previously reported that induction of Heme Oxygenase-1 (HO-1), an enzyme that catalyzes heme degradation and releases iron, impairs breast cancer (BC) cell survival in both murine hor- mone-independent (LM3) and human triple-negative (MDA-MB-231) BC cell lines, most likely through ferroptosis induction. In this study, we aimed to evaluate the HO-1 modulation on hormone-dependent BC cell survival and to assess the involvement of HO-1 enzyme activity. To this end, we modulated HO-1 in T47D cell line by phar- macological induction (hemin, 36h) and by stable overexpression of wild-type HO1 (WT-HO1) or enzymatically inactive-H25AHO-1 (H25A). We studied cell viability (crystal violet), iron storage (Prus- sian blue), ROS levels (DFCA), lipid peroxidation (MDA accumula- tion) and the expression of ZIP14 iron importer (immunocytochem- istry). We also carried out correlation studies between HO-1 mRNA levels and L-ferritin in BC subtypes (bioinformatics analysis). We found that hemin treatment and WT-HO1 overexpression decreased T47D cell viability (p<0.01 and p<0.05 respectively) and increased iron storage (p<0.05 in both), ROS levels (p<0.01 and p<0.05 re- spectively), MDA accumulation (p<0.01 in both) and ZIP14 expres- sion. The treatment with an antioxidant (N-Acetylcysteine) and an iron chelator (deferoxamine) reversed the reduction of BC cell via- bility induced by hemin and by WT-HO-1 overexpression (p<0.001 and p<0.05 respectively). On the contrary, H25A cell viability was higher and the ROS levels and MDA accumulation were lower than in WT-HO1 cells (p<0.05). Bioinformatics studies confirmed a posi- tive correlation between HO-1 mRNA and L-ferritin in BC subtypes (ER+, ER-, Basal-like, Normal-like, Luminal and HER2 enriched). In conclusion, HO-1 induction impairs cell viability in a hormone-de- pendent BC subtype through an increase in free iron accumulation, ROS production and lipid peroxidation, being the enzymatic activity of HO-1 necessary for its effect on cell viability. |
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