Published July 31, 2015
| Version v1
Publication
Open
Lung Beractant Increases Free Cytosolic Levels of Ca2+ in Human Lung Fibroblasts
Creators
- 1. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
- 2. Instituto Nacional de Salud Pública
- 3. Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias
- 4. University of Pavia
Description
Beractant, a natural surfactant, induces an antifibrogenic phenotype and apoptosis in normal human lung fibroblasts (NHLF). As intracellular Ca2+ signalling has been related to programmed cell death, we aimed to assess the effect of beractant on intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i) in NHLF in vitro. Cultured NHLF were loaded with Fura-2 AM (3 μM) and Ca2+ signals were recorded by microfluorimetric techniques. Beractant causes a concentration-dependent increase in [Ca2+]i with a EC50 of 0.82 μg/ml. The application of beractant, at a concentration of 500 μg/ml, which has been shown to exert an apoptotic effect in human fibroblasts, elicited different patterns of Ca2+ signals in NHLF: a) a single Ca2+ spike which could be followed by b) Ca2+ oscillations, c) a sustained Ca2+ plateau or d) a sustained plateau overlapped by Ca2+ oscillations. The amplitude and pattern of Ca2+ transients evoked by beractant were dependent on the resting [Ca2+]i. Pharmacological manipulation revealed that beractant activates a Ca2+ signal through Ca2+ release from intracellular stores mediated by phospholipase Cβ (PLCβ), Ca2+ release from inositol 1,4,5-trisphosphate receptors (IP3Rs) and Ca2+ influx via a store-operated pathway. Moreover, beractant-induced Ca2+ release was abolished by preventing membrane depolarization upon removal of extracellular Na+ and Ca2+. Finally, the inhibition of store-operated channels prevented beractant-induced NHLF apoptosis and downregulation of α1(I) procollagen expression. Therefore, beractant utilizes SOCE to exert its pro-apoptotic and antifibrinogenic effect on NHLF.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يحفز البيراكتانت، وهو مادة خافضة للتوتر السطحي طبيعية، النمط الظاهري المضاد للفيبوجين والاستماتة في الخلايا الليفية الرئوية البشرية الطبيعية (NHLF). نظرًا لارتباط إشارات Ca2 + داخل الخلايا بموت الخلايا المبرمج، فقد استهدفنا تقييم تأثير البيراكتانت على تركيز Ca2 + داخل الخلايا ([Ca2 +]i) في NHLF في المختبر. تم تحميل NHLF المستنبت بإشارات Fura -2 AM (3 ميكرومتر) و Ca2 + بواسطة تقنيات قياس الفلورة الدقيقة. يسبب البيراكتانت زيادة تعتمد على التركيز في [Ca2 +]i مع EC50 قدره 0.82 ميكروغرام/مل. أثار تطبيق البيراكتانت، بتركيز 500 ميكروغرام/مل، والذي ثبت أنه يمارس تأثيرًا موت الخلايا المبرمج في الخلايا الليفية البشرية، أنماطًا مختلفة من إشارات Ca2+ في NHLF: أ) ارتفاع Ca2+ واحد يمكن أن يتبعه ب) Ca2 + تذبذبات، ج) هضبة Ca2 + مستدامة أو د) هضبة مستدامة تتداخل مع تذبذبات Ca2 +. كانت سعة ونمط عابرة Ca2+ التي أثارها البيراكتان تعتمد على الراحة [Ca2+]i. كشف التلاعب الدوائي أن البيراكتان ينشط إشارة Ca2+ من خلال إطلاق Ca2+ من المخازن داخل الخلايا بوساطة الفوسفوليباز Cβ (PLCβ)، وإطلاق Ca2+ من مستقبلات الإينوزيتول 1،4،5 - ثلاثي الفوسفات (IP3Rs) وتدفق Ca2 + عبر مسار يعمل بالمخزن. علاوة على ذلك، تم إلغاء إطلاق Ca2 + المستحث بالبيراكتانت عن طريق منع إزالة الاستقطاب الغشائي عند إزالة Na+ و Ca2 + خارج الخلية. أخيرًا، منع تثبيط القنوات التي تعمل بالمخزن موت الخلايا المبرمج NHLF المستحث بالبيراكتانت وتقليل تنظيم تعبير بروكولاجين α 1(I). لذلك، يستخدم بيراكتانت SOCE لممارسة تأثيره المؤيد للاستماتة والمضاد للفيبرين على NHLF.Translated Description (French)
Le béractant, un tensioactif naturel, induit un phénotype antifibrogène et une apoptose dans les fibroblastes pulmonaires humains normaux (LNH). Comme la signalisation du Ca2+ intracellulaire a été liée à la mort cellulaire programmée, nous avons cherché à évaluer l'effet du béractant sur la concentration de Ca2+ intracellulaire ([Ca2+]i) dans le NHLF in vitro. Les NHLF cultivés ont été chargés de Fura-2 AM (3 μM) et les signaux Ca2+ ont été enregistrés par des techniques microfluorimétriques. Le béractant provoque une augmentation dépendante de la concentration de [Ca2+]i avec une CE50 de 0,82 μg/ml. L'application de beractant, à une concentration de 500 μg/ml, qui s'est avérée exercer un effet apoptotique dans les fibroblastes humains, a suscité différents modèles de signaux de Ca2+ dans le NHLF : a) un seul pic de Ca2+ qui pourrait être suivi par b) des oscillations de Ca2+, c) un plateau de Ca2+ soutenu ou d) un plateau soutenu chevauché par des oscillations de Ca2+. L'amplitude et le motif des transitoires Ca2+ évoqués par le béractant dépendaient du [Ca2+]i au repos. La manipulation pharmacologique a révélé que le béractant active un signal de Ca2+ par la libération de Ca2+ à partir des réserves intracellulaires médiée par la phospholipase Cβ (PLCβ), la libération de Ca2+ à partir des récepteurs de l'inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3R) et l'afflux de Ca2+ via une voie opérée par les réserves. De plus, la libération de Ca2+ induite par les béractants a été abolie en empêchant la dépolarisation membranaire lors de l'élimination du Na+ et du Ca2+ extracellulaires. Enfin, l'inhibition des canaux exploités par les magasins a empêché l'apoptose du NHLF induite par les béractants et la régulation négative de l'expression du procollagène α1(I). Par conséquent, beractant utilise SOCE pour exercer son effet pro-apoptotique et antifibrinogène sur NHLF.Translated Description (Spanish)
Beractant, un tensioactivo natural, induce un fenotipo antifibrogénico y apoptosis en fibroblastos pulmonares humanos normales (NHLF). Como la señalización intracelular de Ca2+ se ha relacionado con la muerte celular programada, nuestro objetivo fue evaluar el efecto del beractante sobre la concentración intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) en NHLF in vitro. Los NHLF cultivados se cargaron con Fura-2 AM (3 μM) y las señales de Ca2+ se registraron mediante técnicas microfluorimétricas. Beractant causa un aumento dependiente de la concentración en [Ca2+]i con una EC50 de 0.82 μg/ml. La aplicación de beractant, a una concentración de 500 μg/ml, que se ha demostrado que ejerce un efecto apoptótico en fibroblastos humanos, provocó diferentes patrones de señales de Ca2+ en NHLF: a) un solo pico de Ca2+ que podría ser seguido por b) oscilaciones de Ca2+, c) una meseta sostenida de Ca2+ o d) una meseta sostenida superpuesta por oscilaciones de Ca2+. La amplitud y el patrón de los transitorios de Ca2+ evocados por el beractante dependían del [Ca2+]i en reposo. La manipulación farmacológica reveló que el beractante activa una señal de Ca2+ a través de la liberación de Ca2+ de las reservas intracelulares mediada por la fosfolipasa Cβ (PLCβ), la liberación de Ca2+ de los receptores de inositol 1,4,5-trisfosfato (IP3R) y la afluencia de Ca2+ a través de una vía operada por la tienda. Además, la liberación de Ca2+ inducida por beractante se abolió al prevenir la despolarización de la membrana tras la eliminación de Na+ y Ca2+ extracelulares. Finalmente, la inhibición de los canales operados por la tienda evitó la apoptosis de NHLF inducida por beractantes y la regulación negativa de la expresión de procolágeno α1(I). Por lo tanto, Beractant utiliza SOCE para ejercer su efecto proapoptótico y antifibrinogénico sobre el NHLF.Files
journal.pone.0134564&type=printable.pdf
Files
(1.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:233296b0aea2cfc63db5a747b82a98c4
|
1.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يزيد بيراكتانت الرئة من المستويات الخلوية الحرة من Ca2+ في الخلايا الليفية للرئة البشرية
- Translated title (French)
- Le Beractant pulmonaire augmente les niveaux cytosoliques libres de Ca2+ dans les fibroblastes pulmonaires humains
- Translated title (Spanish)
- El beractante pulmonar aumenta los niveles citosólicos libres de Ca2+ en los fibroblastos pulmonares humanos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1600871652
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0134564
References
- https://openalex.org/W1485297825
- https://openalex.org/W1487303560
- https://openalex.org/W1510877630
- https://openalex.org/W1518642595
- https://openalex.org/W1545177344
- https://openalex.org/W1571332834
- https://openalex.org/W1575979011
- https://openalex.org/W1586746737
- https://openalex.org/W1861834544
- https://openalex.org/W191653853
- https://openalex.org/W1968222832
- https://openalex.org/W1972319394
- https://openalex.org/W1976135983
- https://openalex.org/W1977813859
- https://openalex.org/W1979827108
- https://openalex.org/W1993559550
- https://openalex.org/W1993994001
- https://openalex.org/W1996050864
- https://openalex.org/W2001574683
- https://openalex.org/W2007949464
- https://openalex.org/W2008245136
- https://openalex.org/W2009968707
- https://openalex.org/W2010316420
- https://openalex.org/W2018809578
- https://openalex.org/W2019162998
- https://openalex.org/W2025393474
- https://openalex.org/W2029761105
- https://openalex.org/W2036145275
- https://openalex.org/W2048112934
- https://openalex.org/W2050443418
- https://openalex.org/W2050702202
- https://openalex.org/W2054580894
- https://openalex.org/W2058788414
- https://openalex.org/W2064829715
- https://openalex.org/W2065793347
- https://openalex.org/W2068066123
- https://openalex.org/W2073489209
- https://openalex.org/W2075025056
- https://openalex.org/W2076160897
- https://openalex.org/W2085691948
- https://openalex.org/W2091663766
- https://openalex.org/W2092643288
- https://openalex.org/W2095663313
- https://openalex.org/W2096199252
- https://openalex.org/W2096701787
- https://openalex.org/W2097768432
- https://openalex.org/W2109970232
- https://openalex.org/W2110889721
- https://openalex.org/W2114132355
- https://openalex.org/W2115687496
- https://openalex.org/W2118790900
- https://openalex.org/W2131387907
- https://openalex.org/W2137258759
- https://openalex.org/W2140036290
- https://openalex.org/W2140989520
- https://openalex.org/W2149778573
- https://openalex.org/W2150861334
- https://openalex.org/W2158250517
- https://openalex.org/W2165536982
- https://openalex.org/W2171970838
- https://openalex.org/W2263166848
- https://openalex.org/W2285990436
- https://openalex.org/W2328714648
- https://openalex.org/W2412095815
- https://openalex.org/W2417953803
- https://openalex.org/W247759070