The impact of adrenalin stimulation on adrenergic receptor expression in human melanoma cell lines

CCzerniak (łac. melanoma malignum, ang. malignant melanoma) to nowotwór złośliwy wywodzący się z melanocytów. Najczęściej atakuje on skórę oraz błony śluzowe i gałkę oczną. Uważany jest za jeden z najagresywniejszych nowotworów. Niekontrolowana proliferacja melanocytów prowadzi do rozwoju czerniaka. Sympatyczny układ nerwowy za pośrednictwem receptorów adrenergicznych moduluje odpowiedź organizmu na stres. Katecholaminy wywołują efekt biologiczny w komórce po związaniu się ze specyficznymi receptorami należącymi do rodziny α i β. Adrenalina wykazuje większe powinowactwo do receptorów typu β. Receptory β – adrenergiczne są białkami siedmiokrotnie przechodzącymi przez błonę komórkową sprzężonymi z białkami G. Adrenalina po przyłączeniu do receptora β – adrenergicznego stymuluje cyklazę adenylanową – enzym odpowiedzialny za zwiększenie stężenia cAMP. Ta cząsteczka drugiego rzędu uruchamia szereg szlaków sygnalizacyjnych w komórce. Udowodniono, że szlak β – adrenergiczny może być zaangażowany w progresji nowotworowej u czerniaka. Wykonano badania in vitro z wykorzystaniem czterech linii komórkowych ludzkiego czerniaka gałki ocznej i skóry wyprowadzonych z guza pierwotnego (Mel – 202, IGR – 39, 92 -1, FM – 55 – P) pochodzących od różnych pacjentów. Komórki tych linii poddano działaniu różnych dawek adrenaliny (0,1 µM, 1 µM, 10 µM i 100 µM), następnie zbadano ekspresję receptora β2 – adrenergicznego na poziomie białka. Przeprowadzono elektroforezę, analizę Western – Blot oraz densytometrię. Potwierdzono obecność receptorów β2 – adrenergicznych we wszystkich badanych liniach komórkowych oraz wykazano zależność pomiędzy dawką adrenaliny a ilością receptora β2 – adrenergicznego w badanych liniach komórkowych. W linii komórkowej IGR – 39 poziom receptora β2 – adrenergicznego był najwyższy, a najniższy w liniach: FM - 55 – P i 92 – 1.

Malignant melanoma (melanoma malignum) is a type of cancer derived from skin pigment cells – melanocytes. It usually appears on the skin, the mucous membrane and in the eye. It is considered to be the most aggressive tumor. The uncontrolled proliferation of melanocytes leads to melanoma development. Sympathetic Nervous System acts via adrenergic receptors and modulates stress response. Catecholamines evoke biological effects in the cell through specific α and β – adrenoreceptors. Adrenalin has a greater affinity to β – receptors than noradrenaline. β -adrenoreceptors are seven transmembrane spanning proteins coupled with G proteins. Adrenalin after binding to β – adrenergic receptor stimulates adenylate cyclase enzyme. Adenylate cyclase elevates the inner second messenger cell level named as cAMP. Cyclic AMP activates many different biological pathways. It has been proved, that β – adrenergic signaling pathway is associated with tumor progression including melanoma.The research was performed on four primary human malignant melanoma cell lines from the uveal tract and the skin (Mel – 202, IGR – 39, 92 -1, FM – 55 – P) derived from different patients under in vitro conditions. Adrenalin in the following dose: 0,1 µM, 1 µM, 10 µM and 100 µM was administered to each cell line and subsequently the β2 – adrenergic receptor expression was measured on protein level. The electrophoresis, Western – Blot and densitometry was conducted. The presence of β2 – adrenergic receptors in each cell line was confirmed. There were significant differences between adrenalin dose and the amount of β2 – adrenergic receptors in the examined cell lines, the quantity of β2 – adrenoreceptor was the greatest in the IGR – 39 cell line and the lowest in FM - 55 – P and 92 – 1 cell lines.