Enhancement of ionizing radiation response by histamine in vitro and in vivo in human breast cancer

Autores
Martinel Lamas, Diego J.; Cortina, Jorge E.; Ventura, Clara; Sterle, Helena Andrea; Valli, Eduardo; Balestrasse, Karina B.; Blanco, Horacio; Cremaschi, Graciela A.; Rivera, Elena S.; Medina, Vanina Araceli
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: Martinel Lamas, Diego J. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Martinel Lamas, Diego J. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Laboratorio de Biología Celular y Molecular; Argentina
Fil: Martinel Lamas, Diego J. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Martinel Lamas, Diego J. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Laboratorio de Neuroinmunomodulación y Oncología Molecular; Argentina
Fil: Cortina, Jorge E. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Ventura, Clara. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Sterle, Helena Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Sterle, Helena Andrea. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Laboratorio de Neuroinmunomodulación y Oncología Molecular; Argentina
Fil: Sterle, Helena Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Valli, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Valli, Eduardo. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Laboratorio de Neuroinmunomodulación y Oncología Molecular; Argentina
Fil: Valli, Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Balestrasse, Karina B. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Blanco, Horacio. Hospital Municipal de Oncología “Marie Curie”; Argentina
Fil: Cremaschi, Graciela A. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Cremaschi, Graciela A. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Laboratorio de Neuroinmunomodulación y Oncología Molecular; Argentina
Fil: Cremaschi, Graciela A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Rivera, Elena S. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Medina, Vanina Araceli. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Medina, Vanina Araceli. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Laboratorio de Biología Celular y Molecular; Argentina
Fil: Medina, Vanina Araceli. Pontificia Universidad Católica Argentina. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Laboratorio de Neuroinmunomodulación y Oncología Molecular; Argentina
Fil: Medina, Vanina Araceli. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Abstract: The radioprotective potential of histamine on healthy tissue has been previously demonstrated. The aims of this work were to investigate the combinatorial effect of histamine or its receptor ligands and gamma radiation in vitro on the radiobiological response of 2 breast cancer cell lines (MDA-MB-231 and MCF-7), to explore the potential molecular mechanisms of the radiosensitizing action and to evaluate the histamine-induced radiosensitization in vivo in a triple negative breast cancer model. Results indicate that histamine significantly increased the radiosensitivity of MDA-MB- 231 and MCF-7 cells. This effect was mimicked by the H1R agonist 2-(3-(trifluoromethyl)phenyl)histamine and the H4R agonists (Clobenpropit and VUF8430) in MDA-MB-231 and MCF-7 cells, respectively. Histamine and its agonists enhanced radiation-induced oxidative DNA damage, DNA double-strand breaks, apoptosis and senescence. These effects were associated with increased production of reactive oxygen species, which correlated with the inhibition of catalase, glutathione peroxidase and superoxide dismutase activities in MDA-MB-231 cells. Histamine was able also to potentiate in vivo the anti-tumoral effect of radiation, increasing the exponential tumor doubling time. We conclude that histamine increased radiation response of breast cancer cells, suggesting that it could be used as a potential adjuvant to enhance the efficacy of radiotherapy.
Fuente
Cancer Biology & Therapy Vol. 16, N° 1, 2015
Materia
MEDICINA
ONCOLOGIA
CANCER DE MAMA
HISTAMINA
RADIACION IONIZANTE
PROLIFERACION CELULAR
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
Repositorio Institucional (UCA)
Institución
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Results indicate that histamine significantly increased the radiosensitivity of MDA-MB- 231 and MCF-7 cells. This effect was mimicked by the H1R agonist 2-(3-(trifluoromethyl)phenyl)histamine and the H4R agonists (Clobenpropit and VUF8430) in MDA-MB-231 and MCF-7 cells, respectively. Histamine and its agonists enhanced radiation-induced oxidative DNA damage, DNA double-strand breaks, apoptosis and senescence. These effects were associated with increased production of reactive oxygen species, which correlated with the inhibition of catalase, glutathione peroxidase and superoxide dismutase activities in MDA-MB-231 cells. Histamine was able also to potentiate in vivo the anti-tumoral effect of radiation, increasing the exponential tumor doubling time. We conclude that histamine increased radiation response of breast cancer cells, suggesting that it could be used as a potential adjuvant to enhance the efficacy of radiotherapy.Taylor & Francis Group2015info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfhttps://repositorio.uca.edu.ar/handle/123456789/87251538-4047 (impreso)1555-8576 (online)10.4161/15384047.2014.987091Diego J Martinel Lamas, Jorge E Cortina, Clara Ventura, Helena A Sterle, Eduardo Valli, Karina B Balestrasse, Horacio Blanco, Graciela A Cremaschi, Elena S Rivera & Vanina A Medina (2015) Enhancement of ionizing radiation response by histamine in vitro and in vivo in human breast cancer [en líena]. Cancer Biology & Therapy, 16:1, 137-148, DOI: 10.4161/15384047.2014.987091. 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Abstract: The radioprotective potential of histamine on healthy tissue has been previously demonstrated. The aims of this work were to investigate the combinatorial effect of histamine or its receptor ligands and gamma radiation in vitro on the radiobiological response of 2 breast cancer cell lines (MDA-MB-231 and MCF-7), to explore the potential molecular mechanisms of the radiosensitizing action and to evaluate the histamine-induced radiosensitization in vivo in a triple negative breast cancer model. Results indicate that histamine significantly increased the radiosensitivity of MDA-MB- 231 and MCF-7 cells. This effect was mimicked by the H1R agonist 2-(3-(trifluoromethyl)phenyl)histamine and the H4R agonists (Clobenpropit and VUF8430) in MDA-MB-231 and MCF-7 cells, respectively. Histamine and its agonists enhanced radiation-induced oxidative DNA damage, DNA double-strand breaks, apoptosis and senescence. These effects were associated with increased production of reactive oxygen species, which correlated with the inhibition of catalase, glutathione peroxidase and superoxide dismutase activities in MDA-MB-231 cells. Histamine was able also to potentiate in vivo the anti-tumoral effect of radiation, increasing the exponential tumor doubling time. We conclude that histamine increased radiation response of breast cancer cells, suggesting that it could be used as a potential adjuvant to enhance the efficacy of radiotherapy.
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