A PACAP kivédi az oxidatív stressz káros hatásait a differenciálódó porckultúrákban
Absztrakt
Laboratóriumunkban folyó kutatások során kimutattuk a PACAP (pituitary adenlyate cyclase-activating polypeptide) és receptorának jelenlétét a differenciálódó porcsejteken, illetve azt is megfigyeltük, hogy a külső PACAP adagolás a porcképződést pozitív irányba befolyásolja in vitro körülmények között. A munkacsoport korábbi eredményei azt is bizonyították, hogy az oxidatív stressz erősen gátolja a porcképződést. A PACAP oxidatív stresszt kivédő hatása a központi idegrendszerben (KIR) és néhány perifériás szövetben jól ismert. Az ízületi porc degeneratív elváltozásai gyakran gyulladásos kórképek nyomán alakulnak ki, amikor is jelentős oxidatív stressz is éri az ízületi alkotókat. Jelen vizsgálataink során arra voltunk kíváncsiak, hogy a PACAP hogyan befolyásolja az oxidatív stressz porcképződésre kifejtett negatív hatásait. Kísérleteink során csirkeembriók végtagtelepeiből izolált kondroprogenitor sejtekből előállított porcosodó primer sejtkultúrákban követtük nyomon az agonista hatású teljes PACAP (későbbiekben PACAP1-38) és az anatgonistaként leírt, trunkált változatának (PACAP6-38) az oxidatív stressz esetleges kivédésében betöltött szerepét. A sejteket 20 percig 4 mM-os H2O2 kezelésnek tettük ki, mely előkísérletek alapján nem citotoxikus a kondrogenikus sejtekre nézve, de osztódóképességüket és a keletkező metakromáziásan festődő porc mértékét csökkenti. A PACAP1-38 és/vagy a PACAP6-38 adagolása a kultúrák médiumába nem egyforma mértékben, de mindkét esetben kompenzálta a H2O2 porcképződést csökkentő hatását. A porcképződés nyomon követésére alkalmas aggrekán és II-es típusú kollagén mRNS expressziójának és a differenciációt irányító transzkripciós faktornak, a Sox9 mRNS expressziójának változását követve megfigyeltük, hogy a PACAP neuropeptidek jelenléte kivédte az oxidatív stressz fehérjeexpresszió csökkentő hatását. A PACAP a Sox9 fehérjeexpresszióját és foszforilációját a H2O2 kezelésekhez képest jelentősen megemelte. A PACAP proteinek alkalmazása kivédte az oxidatív stressz antiproliferatív hatásait is. A PACAP neuropeptidek a PKA mRNS expressziójában nem okoztak jelentős változást, azonban az oxidatív stressz PKA fehérjeexpresszió csökkentő hatását kompenzálták. A H2O2 okozta enyhe ERK1/2 expresszió-növekedést fokozta, míg a foszfo-ERK1/2 mennyiségére nem volt jelentős hatással a neuropeptidek adagolása. Eredményeink azt jelzik, hogy mind az agonista a PACAP1-38, mind az antagonista PACAP6-38, egyaránt csökkenti a H2O2 okozta oxidatív stressz porcképződést gátló hatásait és ez részben valószínűleg a PKA-mediálta jelátvitelen keresztül valósul meg.