Published July 6, 2015 | Version v1
Publication Open

A Potent Inhibitor of Phosphoinositide 3-Kinase (PI3K) and Mitogen Activated Protein (MAP) Kinase Signalling, Quercetin (3, 3', 4', 5, 7-Pentahydroxyflavone) Promotes Cell Death in Ultraviolet (UV)-B-Irradiated B16F10 Melanoma Cells

Creators

  • 1. Indian Institute of Integrative Medicine
  • 2. Academy of Scientific and Innovative Research
  • 3. University of Kashmir

Description

Ultraviolet (UV) radiation-induced skin damage contributes strongly to the formation of melanoma, a highly lethal form of skin cancer. Quercetin (Qu), the most widely consumed dietary bioflavonoid and well known inhibitor of phosphoinositide 3-kinase (PI3K) and mitogen activated protein (MAP) kinase signalling, has been reported to be chemopreventive in several forms of non-melanoma skin cancers. Here, we report that the treatment of ultraviolet (UV)-B-irradiated B16F10 melanoma cells with quercetin resulted in a dose dependent reduction in cell viability and increased apoptosis. The present study has brought out that the pro-apoptotic effects of quercetin in UVB-irradiated B16F10 cells are mediated through the elevation of intracellular reactive oxygen species (ROS) formation, calcium homeostasis imbalance, modulation of anti-oxidant defence response and depolarization of mitochondrial membrane potential (ΔΨM). Promotion of UVB-induced cell death by quercetin was further revealed by cleavage of chromosomal DNA, caspase activation, poly (ADP) ribose polymerase (PARP) cleavage, and an increase in sub-G1 cells. Quercetin markedly attenuated MEK-ERK signalling, influenced PI3K/Akt pathway, and potentially enhanced the UVB-induced NF-κB nuclear translocation. Furthermore, combined UVB and quercetin treatment decreased the ratio of Bcl-2 to that of Bax, and upregulated the expression of Bim and apoptosis inducing factor (AIF). Overall, these results suggest the possibility of using quercetin in combination with UVB as a possible treatment option for melanoma in future.

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

Translated Description (Arabic)

يساهم تلف الجلد الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية بقوة في تكوين الميلانوما، وهو شكل قاتل للغاية من سرطان الجلد. تم الإبلاغ عن أن كيرسيتين (Qu)، وهو أكثر بيوفلافونويد غذائي مستهلك على نطاق واسع ومثبط معروف لإشارات كيناز فوسفوينوسيتيد 3 (PI3K) وإشارات كيناز البروتين المنشط بالميتوجين (MAP)، وقائي كيميائي في عدة أشكال من سرطانات الجلد غير الميلانينية. هنا، نذكر أن علاج خلايا الميلانوما B16F10 المشعة بالأشعة فوق البنفسجية B مع كيرسيتين أدى إلى انخفاض يعتمد على الجرعة في حيوية الخلية وزيادة موت الخلايا المبرمج. أظهرت الدراسة الحالية أن التأثيرات المؤيدة لموت الخلايا المبرمج للكيرسيتين في خلايا B16F10 المشعة بالأشعة فوق البنفسجية B تتوسط من خلال ارتفاع تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية داخل الخلايا (ROS)، وعدم توازن توازن الكالسيوم، وتعديل الاستجابة الدفاعية المضادة للأكسدة، وإزالة الاستقطاب من إمكانات غشاء الميتوكوندريا. تم الكشف كذلك عن تعزيز موت الخلايا الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية بواسطة كيرسيتين عن طريق انقسام الحمض النووي الكروموسومي، وتنشيط كاسباس، وانقسام بوليميراز الريبوز بولي (ADP) (PARP)، وزيادة في الخلايا الفرعية G1. خفف كيرسيتين بشكل ملحوظ من إشارات MEK - ERK، وأثر على مسار PI3K/AKT، ومن المحتمل أن يعزز الانتقال النووي NF - κB الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية. علاوة على ذلك، أدى الجمع بين العلاج بالأشعة فوق البنفسجية ب والكيرسيتين إلى تقليل نسبة Bcl -2 إلى BAX، وأعاد تنظيم التعبير عن عامل تحفيز BIM وموت الخلايا المبرمج (AIF). بشكل عام، تشير هذه النتائج إلى إمكانية استخدام كيرسيتين مع الأشعة فوق البنفسجية كخيار علاج محتمل للورم الميلانيني في المستقبل.

Translated Description (French)

Les dommages cutanés induits par les rayons ultraviolets (UV) contribuent fortement à la formation du mélanome, une forme hautement létale de cancer de la peau. La quercétine (Qu), le bioflavonoïde alimentaire le plus largement consommé et inhibiteur bien connu de la signalisation de la phosphoinositide 3-kinase (PI3K) et de la protéine kinase activée par les mitogènes (MAP), a été signalée comme chimiopréventive dans plusieurs formes de cancers de la peau autres que le mélanome. Ici, nous rapportons que le traitement des cellules de mélanome B16F10 irradiées aux ultraviolets (UV) -B avec de la quercétine a entraîné une réduction dose-dépendante de la viabilité cellulaire et une augmentation de l'apoptose. La présente étude a mis en évidence que les effets pro-apoptotiques de la quercétine dans les cellules B16F10 irradiées aux UVB sont médiés par l'élévation de la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) intracellulaires, le déséquilibre de l'homéostasie calcique, la modulation de la réponse de défense anti-oxydante et la dépolarisation du potentiel membranaire mitochondrial (ΔΨM). La promotion de la mort cellulaire induite par les UVB par la quercétine a également été révélée par le clivage de l'ADN chromosomique, l'activation de la caspase, le clivage de la poly (ADP) ribose polymérase (PARP) et une augmentation des cellules sub-G1. La quercétine a nettement atténué la signalisation MEK-ERK, influencé la voie PI3K/Akt et potentiellement amélioré la translocation nucléaire NF-κB induite par les UVB. De plus, le traitement combiné par UVB et quercétine a diminué le rapport de Bcl-2 à celui de Bax et a régulé à la hausse l'expression de Bim et du facteur d'induction de l'apoptose (AIF). Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent la possibilité d'utiliser la quercétine en association avec les UVB comme option de traitement possible pour le mélanome à l'avenir.

Translated Description (Spanish)

El daño cutáneo inducido por la radiación ultravioleta (UV) contribuye en gran medida a la formación de melanoma, una forma altamente letal de cáncer de piel. Se ha informado que la quercetina (Qu), el bioflavonoide dietético más consumido y un inhibidor bien conocido de la señalización de la fosfoinosítido 3-quinasa (PI3K) y la proteína quinasa activada por mitógenos (MAP), es quimiopreventiva en varias formas de cánceres de piel no melanoma. Aquí, informamos que el tratamiento de células de melanoma B16F10 irradiadas con radiación ultravioleta (UV) -B con quercetina dio como resultado una reducción dependiente de la dosis en la viabilidad celular y un aumento de la apoptosis. El presente estudio ha puesto de manifiesto que los efectos proapoptóticos de la quercetina en las células B16F10 irradiadas con UVB están mediados por la elevación de la formación de especies reactivas de oxígeno intracelular (ero), el desequilibrio de la homeostasis del calcio, la modulación de la respuesta de defensa antioxidante y la despolarización del potencial de membrana mitocondrial (ΔΨM). La promoción de la muerte celular inducida por UVB por la quercetina se reveló adicionalmente por la escisión del ADN cromosómico, la activación de la caspasa, la escisión de la poli (ADP) ribosa polimerasa (PARP) y un aumento en las células sub-G1. La quercetina atenuó notablemente la señalización MEK-ERK, influyó en la vía PI3K/Akt y potencialmente mejoró la translocación nuclear de NF-κB inducida por UVB. Además, el tratamiento combinado con UVB y quercetina disminuyó la relación de Bcl-2 a la de BAX, y reguló al alza la expresión de Bim y el factor inductor de apoptosis (AIF). En general, estos resultados sugieren la posibilidad de usar quercetina en combinación con UVB como una posible opción de tratamiento para el melanoma en el futuro.

Files

journal.pone.0131253&type=printable.pdf

Files (4.9 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
md5:42748b68af29c6c00fccdafeea911431
4.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مثبط قوي من فوسفوينوسيتيد 3 -كيناز (PI3K) والبروتين المنشط للميتوجين (MAP) إشارات كيناز، كيرسيتين (3، 3 '، 4'، 5، 7 -بينتاهيدروكسي فلافون) يعزز موت الخلايا في خلايا الورم الميلانيني B16F10 المشعة بالأشعة فوق البنفسجية (UV)
Translated title (French)
Inhibiteur puissant de la phosphoinositide 3-kinase (PI3K) et de la protéine activée par mitogène (MAP), la quercétine (3, 3', 4', 5, 7-pentahydroxyflavone) favorise la mort cellulaire dans les cellules de mélanome B16F10 irradiées aux ultraviolets (UV)
Translated title (Spanish)
Un potente inhibidor de la señalización de fosfoinosítido 3-quinasa (PI3K) y proteína quinasa activada por mitógeno (MAP), quercetina (3, 3', 4', 5, 7-pentahidroxiflavona) promueve la muerte celular en células de melanoma B16F10 irradiadas con radiación ultravioleta (UV)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2165067326
DOI
10.1371/journal.pone.0131253

Is supplement to
https://openalex.org/W2972093831 (Other)
https://openalex.org/W2369829754 (Other)
https://openalex.org/W2368982024 (Other)
https://openalex.org/W2356078531 (Other)
https://openalex.org/W2286486684 (Other)
https://openalex.org/W2210879002 (Other)
https://openalex.org/W2156648832 (Other)
https://openalex.org/W2133955411 (Other)
https://openalex.org/W2133108689 (Other)
https://openalex.org/W1902655080 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W125173673
  • https://openalex.org/W144681016
  • https://openalex.org/W1524638010
  • https://openalex.org/W1580870868
  • https://openalex.org/W169766939
  • https://openalex.org/W1965701066
  • https://openalex.org/W1968017285
  • https://openalex.org/W1983644941
  • https://openalex.org/W1989324548
  • https://openalex.org/W1989841673
  • https://openalex.org/W1990581716
  • https://openalex.org/W1999343644
  • https://openalex.org/W2001108581
  • https://openalex.org/W2001256555
  • https://openalex.org/W2001589466
  • https://openalex.org/W2006311748
  • https://openalex.org/W2014028416
  • https://openalex.org/W2016763652
  • https://openalex.org/W2021672209
  • https://openalex.org/W2023207836
  • https://openalex.org/W2026743476
  • https://openalex.org/W2031034039
  • https://openalex.org/W2038187853
  • https://openalex.org/W2053818853
  • https://openalex.org/W2060991251
  • https://openalex.org/W2063953032
  • https://openalex.org/W2065019438
  • https://openalex.org/W2066711970
  • https://openalex.org/W2068176973
  • https://openalex.org/W2068382906
  • https://openalex.org/W2074882096
  • https://openalex.org/W2080140356
  • https://openalex.org/W2080926955
  • https://openalex.org/W2086667809
  • https://openalex.org/W2087366222
  • https://openalex.org/W2090102281
  • https://openalex.org/W2094222260
  • https://openalex.org/W2094992173
  • https://openalex.org/W2100438302
  • https://openalex.org/W2115308311
  • https://openalex.org/W2116715306
  • https://openalex.org/W2134634216
  • https://openalex.org/W2143635385
  • https://openalex.org/W2161464421
  • https://openalex.org/W2161817637
  • https://openalex.org/W2166498909
  • https://openalex.org/W2169238639
  • https://openalex.org/W2169816639
  • https://openalex.org/W3004118171
  • https://openalex.org/W4319308505
  • https://openalex.org/W81987094