Published October 14, 2014 | Version v1
Publication Open

Curcumin inhibits breast cancer stem cell migration by amplifying the E-cadherin/β-catenin negative feedback loop

Creators

  • 1. Bose Institute
  • 2. Bankura Sammilani Medical College

Description

The existence of cancer stem cells (CSCs) has been associated with tumor initiation, therapy resistance, tumor relapse, angiogenesis, and metastasis. Curcumin, a plant ployphenol, has several anti-tumor effects and has been shown to target CSCs. Here, we aimed at evaluating (i) the mechanisms underlying the aggravated migration potential of breast CSCs (bCSCs) and (ii) the effects of curcumin in modulating the same. The migratory behavior of MCF-7 bCSCs was assessed by using cell adhesion, spreading, transwell migration, and three-dimensional invasion assays. Stem cell characteristics were studied by using flow cytometry. The effects of curcumin on bCSCs were deciphered by cell viability assay, Western blotting, confocal microscopy, and small interfering RNA (siRNA)-mediated gene silencing. Evaluations of samples of patients with breast cancer were performed by using immunohistochemistry and flow cytometry. Here, we report that bCSCs are endowed with aggravated migration property due to the inherent suppression of the tumor suppressor, E-cadherin, which is restored by curcumin. A search for the underlying mechanism revealed that, in bCSCs, higher nuclear translocation of beta-catenin (i) decreases E-cadherin/beta-catenin complex formation and membrane retention of beta-catenin, (ii) upregulates the expression of its epithelial-mesenchymal transition (EMT)-promoting target genes (including Slug), and thereby (iii) downregulates E-cadherin transcription to subsequently promote EMT and migration of these bCSCs. In contrast, curcumin inhibits beta-catenin nuclear translocation, thus impeding trans-activation of Slug. As a consequence, E-cadherin expression is restored, thereby increasing E-cadherin/beta-catenin complex formation and cytosolic retention of more beta-catenin to finally suppress EMT and migration of bCSCs. Cumulatively, our findings disclose that curcumin inhibits bCSC migration by amplifying E-cadherin/beta-catenin negative feedback loop.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ارتبط وجود الخلايا الجذعية السرطانية (CSCs) ببدء الورم، ومقاومة العلاج، وانتكاس الورم، وتكوين الأوعية الدموية، والانبثاث. الكركمين، وهو بلويفينول نباتي، له العديد من التأثيرات المضادة للورم وقد ثبت أنه يستهدف الخلايا الجذعية السرطانية. هنا، نهدف إلى تقييم (1) الآليات الكامنة وراء إمكانات الهجرة المتفاقمة للثدي CSCs (bCSCs) و (2) آثار الكركمين في تعديلها. تم تقييم سلوك الهجرة من MCF -7 bCSCs باستخدام التصاق الخلايا، والانتشار، والهجرة عبر الآبار، ومقايسات الغزو ثلاثية الأبعاد. تمت دراسة خصائص الخلايا الجذعية باستخدام قياس التدفق الخلوي. تم فك تشفير تأثيرات الكركمين على bCSCs عن طريق اختبار قابلية الخلية للحياة، والنشاف الغربي، والفحص المجهري متحد البؤر، وإسكات الجينات المتداخل الصغير (siRNA). تم إجراء تقييمات لعينات من المرضى المصابين بسرطان الثدي باستخدام الكيمياء النسيجية المناعية وقياس التدفق الخلوي. هنا، نذكر أن bCSCs تتمتع بممتلكات هجرة متفاقمة بسبب القمع المتأصل لكابت الورم، E - cadherin، الذي يتم استعادته بواسطة الكركمين. وكشف البحث عن الآلية الأساسية أنه، في bCSCs، يقلل النقل النووي العالي لبيتا كاتينين (1) من تكوين معقد E - cadherin/beta - catenin والاحتفاظ بغشاء بيتا كاتينين، (2) ينظم التعبير عن الانتقال الظهاري المتوسط (EMT) - تعزيز الجينات المستهدفة (بما في ذلك سبيكة)، وبالتالي (3) يقلل من نسخ E - cadherin لتعزيز لاحقا EMT وهجرة هذه bCSCs. على النقيض من ذلك، يمنع الكركمين الانتقال النووي لبيتا كاتينين، مما يعوق نقل تنشيط سبيكة. نتيجة لذلك، يتم استعادة تعبير E - cadherin، وبالتالي زيادة تكوين معقد E - cadherin/beta - catenin والاحتفاظ الخلوي بمزيد من beta - catenin لقمع EMT أخيرًا وهجرة bCSCs. بشكل تراكمي، تكشف النتائج التي توصلنا إليها أن الكركمين يمنع هجرة bCSC من خلال تضخيم حلقة التغذية الراجعة السلبية E - cadherin/beta - catenin.

Translated Description (French)

L'existence de cellules souches cancéreuses (CSC) a été associée à l'initiation de la tumeur, à la résistance au traitement, à la rechute tumorale, à l'angiogenèse et aux métastases. La curcumine, un ployphénol végétal, a plusieurs effets antitumoraux et il a été démontré qu'elle ciblait les CSC. Ici, nous avons cherché à évaluer (i) les mécanismes sous-jacents au potentiel de migration aggravée des CSC du sein (bCSC) et (ii) les effets de la curcumine sur leur modulation. Le comportement migratoire des bCSC MCF-7 a été évalué en utilisant des tests d'adhésion cellulaire, d'étalement, de migration transwell et d'invasion tridimensionnelle. Les caractéristiques des cellules souches ont été étudiées en utilisant la cytométrie de flux. Les effets de la curcumine sur les CSPb ont été déchiffrés par un test de viabilité cellulaire, un transfert Western, une microscopie confocale et un silençage génique médié par un petit ARN interférent (ARNsi). Les évaluations d'échantillons de patientes atteintes d'un cancer du sein ont été réalisées en utilisant l'immunohistochimie et la cytométrie de flux. Ici, nous rapportons que les cSCb sont dotées d'une propriété de migration aggravée en raison de la suppression inhérente du suppresseur de tumeur, la E-cadhérine, qui est restaurée par la curcumine. Une recherche du mécanisme sous-jacent a révélé que, dans les bCSC, une translocation nucléaire plus élevée de la bêta-caténine (i) diminue la formation du complexe E-cadhérine/bêta-caténine et la rétention membranaire de la bêta-caténine, (ii) régule à la hausse l'expression de ses gènes cibles favorisant la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) (y compris Slug), et ainsi (iii) régule à la baisse la transcription de la E-cadhérine pour promouvoir ultérieurement la EMT et la migration de ces bCSC. En revanche, la curcumine inhibe la translocation nucléaire de la bêta-caténine, empêchant ainsi la transactivation de Slug. En conséquence, l'expression de la E-cadhérine est restaurée, augmentant ainsi la formation du complexe E-cadhérine/bêta-caténine et la rétention cytosolique de plus de bêta-caténine pour finalement supprimer l'EMT et la migration des bCSC. Cumulativement, nos résultats révèlent que la curcumine inhibe la migration du bCSC en amplifiant la boucle de rétroaction négative E-cadhérine/bêta-caténine.

Translated Description (Spanish)

La existencia de células madre cancerosas (CSC) se ha asociado con el inicio del tumor, la resistencia a la terapia, la recaída del tumor, la angiogénesis y la metástasis. La curcumina, un polifenol vegetal, tiene varios efectos antitumorales y se ha demostrado que se dirige a las CSC. Aquí, nuestro objetivo fue evaluar (i) los mecanismos subyacentes al potencial de migración agravada de las CSC de mama (bCSC) y (ii) los efectos de la curcumina en la modulación de las mismas. El comportamiento migratorio de las bCSC MCF-7 se evaluó mediante el uso de ensayos de adhesión celular, propagación, migración transwell e invasión tridimensional. Las características de las células madre se estudiaron mediante citometría de flujo. Los efectos de la curcumina en las bCSC se descifraron mediante un ensayo de viabilidad celular, transferencia Western, microscopía confocal y silenciamiento génico mediado por ARN de interferencia pequeño (ARNip). Las evaluaciones de muestras de pacientes con cáncer de mama se realizaron mediante inmunohistoquímica y citometría de flujo. Aquí, informamos que las bCSC están dotadas de una propiedad de migración agravada debido a la supresión inherente del supresor tumoral, E-cadherina, que es restaurada por la curcumina. Una búsqueda del mecanismo subyacente reveló que, en las bCSC, una mayor translocación nuclear de beta-catenina (i) disminuye la formación del complejo E-cadherina/beta-catenina y la retención en la membrana de beta-catenina, (ii) regula positivamente la expresión de sus genes diana que promueven la transición epitelial-mesenquimal (EMT) (incluido Slug) y, por lo tanto, (iii) regula negativamente la transcripción de E-cadherina para promover posteriormente la EMT y la migración de estas bCSC. Por el contrario, la curcumina inhibe la translocación nuclear de beta-catenina, impidiendo así la transactivación de Slug. Como consecuencia, se restablece la expresión de E-cadherina, lo que aumenta la formación del complejo E-cadherina/beta-catenina y la retención citosólica de más beta-catenina para finalmente suprimir la EMT y la migración de bCSC. Acumulativamente, nuestros hallazgos revelan que la curcumina inhibe la migración de bCSC al amplificar el bucle de retroalimentación negativa de E-cadherina/beta-catenina.

Files

scrt506.pdf

Files (7.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b3417dbcbf366818a4848425a0804cbb
7.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يمنع الكركمين هجرة الخلايا الجذعية لسرطان الثدي عن طريق تضخيم حلقة التغذية الراجعة السلبية E - cadherin/β - catenin
Translated title (French)
La curcumine inhibe la migration des cellules souches du cancer du sein en amplifiant la boucle de rétroaction négative E-cadhérine/β-caténine
Translated title (Spanish)
La curcumina inhibe la migración de células madre del cáncer de mama al amplificar el ciclo de retroalimentación negativa de E-cadherina/β-catenina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2116261578
DOI
10.1186/scrt506

Is supplement to
https://openalex.org/W4379468034 (Other)
https://openalex.org/W4360797513 (Other)
https://openalex.org/W2887769962 (Other)
https://openalex.org/W2589512255 (Other)
https://openalex.org/W2581018598 (Other)
https://openalex.org/W2227955965 (Other)
https://openalex.org/W2117116660 (Other)
https://openalex.org/W2047540814 (Other)
https://openalex.org/W1984122016 (Other)
https://openalex.org/W1971462710 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1480706413
  • https://openalex.org/W1964052195
  • https://openalex.org/W1964081206
  • https://openalex.org/W1964239537
  • https://openalex.org/W1965874379
  • https://openalex.org/W1982397837
  • https://openalex.org/W1987938190
  • https://openalex.org/W1990755763
  • https://openalex.org/W1992985520
  • https://openalex.org/W1996164472
  • https://openalex.org/W1997847812
  • https://openalex.org/W2000555140
  • https://openalex.org/W2021947932
  • https://openalex.org/W2028642586
  • https://openalex.org/W2033061169
  • https://openalex.org/W2042198997
  • https://openalex.org/W2047553717
  • https://openalex.org/W2048683403
  • https://openalex.org/W2052467200
  • https://openalex.org/W2053363358
  • https://openalex.org/W2054786727
  • https://openalex.org/W2055728184
  • https://openalex.org/W2057275391
  • https://openalex.org/W2062249523
  • https://openalex.org/W2063381462
  • https://openalex.org/W2063722826
  • https://openalex.org/W2070878775
  • https://openalex.org/W2074944221
  • https://openalex.org/W2077841029
  • https://openalex.org/W2078385743
  • https://openalex.org/W2078459317
  • https://openalex.org/W2085182377
  • https://openalex.org/W2085626804
  • https://openalex.org/W2089430646
  • https://openalex.org/W2095554214
  • https://openalex.org/W2097862336
  • https://openalex.org/W2097946485
  • https://openalex.org/W2107191422
  • https://openalex.org/W2109408781
  • https://openalex.org/W2110118771
  • https://openalex.org/W2118935736
  • https://openalex.org/W2118960457
  • https://openalex.org/W2127617517
  • https://openalex.org/W2128971155
  • https://openalex.org/W2134987819
  • https://openalex.org/W2137280750
  • https://openalex.org/W2142472437
  • https://openalex.org/W2146750548
  • https://openalex.org/W2148885171
  • https://openalex.org/W2152679371
  • https://openalex.org/W2157215186
  • https://openalex.org/W2158164219
  • https://openalex.org/W2161862739
  • https://openalex.org/W2163113687
  • https://openalex.org/W24535428