Published September 24, 2019
| Version v1
Publication
Open
Sirtuin Family Members Selectively Regulate Autophagy in Osteosarcoma and Mesothelioma Cells in Response to Cellular Stress
Creators
- 1. Manchester Academic Health Science Centre
- 2. University of Manchester
- 3. University of Phayao
- 4. Siriraj Hospital
- 5. Mahidol University
- 6. Chiang Mai University
- 7. Naresuan University
- 8. University of Salford
- 9. University of Adelaide
- 10. Temple University
Description
The class III NAD+ dependent deacetylases-sirtuins (SIRTs) link transcriptional regulation to DNA damage response and reactive oxygen species generation thereby modulating a wide range of cellular signaling pathways. Here, the contribution of SIRT1, SIRT3, and SIRT5 in the regulation of cellular fate through autophagy was investigated under diverse types of stress. The effects of sirtuins' silencing on cell survival and autophagy was followed in human osteosarcoma and mesothelioma cells exposed to DNA damage and oxidative stress. Our results suggest that the mitochondrial sirtuins SIRT3 and 5 are pro-proliferative under certain cellular stress conditions and this effect correlates with their role as positive regulators of autophagy. SIRT1 has more complex role which is cell type specific and can affect autophagy in both positive and negative ways. The mitochondrial sirtuins (SIRT3 and SIRT5) affect both early and late stages of autophagy, whereas SIRT1 acts mostly at later stages of the autophagic process. Investigation of potential crosstalk between SIRT1, SIRT3, and SIRT5 revealed several feedback loops and a significant role of SIRT5 in regulating SIRT3 and SIRT1. Results presented here support the notion that sirtuin family members play important as well as differential roles in the regulation of autophagy in osteosarcoma vs. mesothelioma cells exposed to DNA damage and oxidative stress, and this can be exploited in increasing the response of cancer cells to chemotherapy.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تربط الفئة الثالثة NAD + deacetylases -irtuins (SIRTs) تنظيم النسخ باستجابة تلف الحمض النووي وتوليد أنواع الأكسجين التفاعلية وبالتالي تعديل مجموعة واسعة من مسارات الإشارات الخلوية. هنا، تم التحقيق في مساهمة SIRT1 و SIRT3 و SIRT5 في تنظيم المصير الخلوي من خلال البلعمة الذاتية تحت أنواع مختلفة من الإجهاد. تمت متابعة آثار إسكات السيرتوين على بقاء الخلايا والبلعمة الذاتية في الساركوما العظمية البشرية وخلايا ورم الظهارة المتوسطة المعرضة لتلف الحمض النووي والإجهاد التأكسدي. تشير نتائجنا إلى أن سيرتوينات الميتوكوندريا SIRT3 و 5 مؤيدة للتكاثر في ظل ظروف إجهاد خلوي معينة ويرتبط هذا التأثير بدورها كمنظم إيجابي للبلعمة الذاتية. SIRT1 له دور أكثر تعقيدًا وهو نوع الخلية المحدد ويمكن أن يؤثر على البلعمة الذاتية بطرق إيجابية وسلبية. تؤثر سيرتوينات الميتوكوندريا (SIRT3 و SIRT5) على كل من المراحل المبكرة والمتأخرة من الالتهام الذاتي، في حين يعمل SIRT1 في الغالب في المراحل اللاحقة من عملية الالتهام الذاتي. كشف التحقيق في التشويش المحتمل بين SIRT1 و SIRT3 و SIRT5 عن العديد من حلقات التغذية الراجعة ودور مهم لـ SIRT5 في تنظيم SIRT3 و SIRT1. تدعم النتائج المقدمة هنا فكرة أن أفراد عائلة سيرتوين يلعبون أدوارًا مهمة بالإضافة إلى أدوار تفاضلية في تنظيم الالتهام الذاتي في الساركوما العظمية مقابل خلايا ورم الظهارة المتوسطة المعرضة لتلف الحمض النووي والإجهاد التأكسدي، ويمكن استغلال ذلك في زيادة استجابة الخلايا السرطانية للعلاج الكيميائي.Translated Description (French)
Les déacétylases-sirtuines dépendantes du NAD de classe III (SIRT) lient la régulation transcriptionnelle à la réponse aux dommages de l'ADN et à la génération d'espèces réactives de l'oxygène, modulant ainsi un large éventail de voies de signalisation cellulaire. Ici, la contribution de SIRT1, SIRT3 et SIRT5 dans la régulation du devenir cellulaire par autophagie a été étudiée sous divers types de stress. Les effets du silence des sirtuines sur la survie cellulaire et l'autophagie ont été suivis dans les cellules humaines d'ostéosarcome et de mésothéliome exposées aux dommages de l'ADN et au stress oxydatif. Nos résultats suggèrent que les sirtuines mitochondriales SIRT3 et 5 sont pro-prolifératives dans certaines conditions de stress cellulaire et cet effet est en corrélation avec leur rôle de régulateurs positifs de l'autophagie. SIRT1 a un rôle plus complexe qui est spécifique au type cellulaire et peut affecter l'autophagie de manière positive et négative. Les sirtuines mitochondriales (SIRT3 et SIRT5) affectent les stades précoces et tardifs de l'autophagie, tandis que SIRT1 agit principalement aux stades ultérieurs du processus autophagique. L'étude de la diaphonie potentielle entre SIRT1, SIRT3 et SIRT5 a révélé plusieurs boucles de rétroaction et un rôle important de SIRT5 dans la régulation de SIRT3 et SIRT1. Les résultats présentés ici soutiennent l'idée que les membres de la famille des sirtuines jouent des rôles importants ainsi que des rôles différentiels dans la régulation de l'autophagie dans les cellules d'ostéosarcome par rapport aux cellules de mésothéliome exposées aux dommages de l'ADN et au stress oxydatif, et cela peut être exploité pour augmenter la réponse des cellules cancéreuses à la chimiothérapie.Translated Description (Spanish)
Las desacetilasas-sirtuinas dependientes de NAD+ de clase III (SIRT) vinculan la regulación transcripcional con la respuesta al daño del ADN y la generación de especies reactivas de oxígeno, modulando así una amplia gama de vías de señalización celular. Aquí, se investigó la contribución de SIRT1, SIRT3 y SIRT5 en la regulación del destino celular a través de la autofagia bajo diversos tipos de estrés. Los efectos del silenciamiento de las sirtuinas sobre la supervivencia celular y la autofagia se siguieron en células humanas de osteosarcoma y mesotelioma expuestas al daño del ADN y al estrés oxidativo. Nuestros resultados sugieren que las sirtuinas mitocondriales SIRT3 y 5 son pro-proliferativas bajo ciertas condiciones de estrés celular y este efecto se correlaciona con su papel como reguladores positivos de la autofagia. SIRT1 tiene un papel más complejo que es específico del tipo de célula y puede afectar la autofagia tanto de manera positiva como negativa. Las sirtuinas mitocondriales (SIRT3 y SIRT5) afectan tanto a las etapas tempranas como tardías de la autofagia, mientras que SIRT1 actúa principalmente en etapas posteriores del proceso autofágico. La investigación de la posible diafonía entre SIRT1, SIRT3 y SIRT5 reveló varios bucles de retroalimentación y un papel significativo de SIRT5 en la regulación de SIRT3 y SIRT1. Los resultados presentados aquí respaldan la noción de que los miembros de la familia de las sirtuinas desempeñan papeles importantes y diferenciales en la regulación de la autofagia en las células de osteosarcoma frente a las de mesotelioma expuestas al daño del ADN y al estrés oxidativo, y esto puede aprovecharse para aumentar la respuesta de las células cancerosas a la quimioterapia.Files
pdf.pdf
Files
(4.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e458e208bde77c301f56bf985750cc29
|
4.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ينظم أفراد عائلة سيرتوين بشكل انتقائي البلعمة الذاتية في خلايا الساركوما العظمية وورم الظهارة المتوسطة استجابة للإجهاد الخلوي
- Translated title (French)
- Les membres de la famille Sirtuin régulent sélectivement l'autophagie dans les cellules d'ostéosarcome et de mésothéliome en réponse au stress cellulaire
- Translated title (Spanish)
- Los miembros de la familia Sirtuin regulan selectivamente la autofagia en las células de osteosarcoma y mesotelioma en respuesta al estrés celular
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2977070825
- DOI
- 10.3389/fonc.2019.00949
References
- https://openalex.org/W1523693806
- https://openalex.org/W1684533821
- https://openalex.org/W1931704533
- https://openalex.org/W1965326858
- https://openalex.org/W1966377705
- https://openalex.org/W1982475751
- https://openalex.org/W1982908434
- https://openalex.org/W1984658022
- https://openalex.org/W1985970694
- https://openalex.org/W1996395636
- https://openalex.org/W1999150533
- https://openalex.org/W2004038082
- https://openalex.org/W2013841882
- https://openalex.org/W2018739566
- https://openalex.org/W2018776408
- https://openalex.org/W2027236817
- https://openalex.org/W2033897153
- https://openalex.org/W2033986030
- https://openalex.org/W2055519118
- https://openalex.org/W2058250395
- https://openalex.org/W2059602359
- https://openalex.org/W2062845561
- https://openalex.org/W2063084036
- https://openalex.org/W2063714802
- https://openalex.org/W2064093478
- https://openalex.org/W2084708023
- https://openalex.org/W2102614059
- https://openalex.org/W2124105006
- https://openalex.org/W2127984419
- https://openalex.org/W2129558711
- https://openalex.org/W2133000461
- https://openalex.org/W2135006918
- https://openalex.org/W2144002661
- https://openalex.org/W2144715185
- https://openalex.org/W2147954704
- https://openalex.org/W2150043714
- https://openalex.org/W2156241187
- https://openalex.org/W2157096314
- https://openalex.org/W2164036826
- https://openalex.org/W2167546942
- https://openalex.org/W2169880855
- https://openalex.org/W2290370006
- https://openalex.org/W2296494566
- https://openalex.org/W2306075661
- https://openalex.org/W2310358028
- https://openalex.org/W2336301994
- https://openalex.org/W2525105763
- https://openalex.org/W2541358760
- https://openalex.org/W2552805369
- https://openalex.org/W2607592153
- https://openalex.org/W2738996050
- https://openalex.org/W2766166849
- https://openalex.org/W2802726310
- https://openalex.org/W2803912979
- https://openalex.org/W2893115905
- https://openalex.org/W2909210318
- https://openalex.org/W47495918
- https://openalex.org/W81394092