The effect of rutin and diosmin on the invasive properties of lung cancer A549 cells and the process of their diapedesis

Metastaza jest procesem wieloetapowym, w którym dochodzi do odłączenia się komórki od guza pierwotnego, przeniknięcia bariery naczynia krwionośnego lub limfatycznego oraz proliferacji we właściwym organie, a w konsekwencji powstania guza wtórnego. Mikrośrodowisko guza odgrywa istotną rolę w jego rozwoju, dlatego celem strategii terapeutycznych poza komórkami nowotworowymi może być również ich nisza metastatyczna. Pomimo znacznego rozwoju diagnostyki i leczenia większość zgonów w przypadku chorób nowotworowych spowodowanych jest powstającymi przerzutami, dlatego zwiększa się zainteresowanie alternatywnymi sposobami leczenia oraz prewencji tych schorzeń. Dzięki przeciwnowotworowym i wazoprotekcyjnym właściwościom rutyny oraz diosminy związki te mogą znaleźć zastosowanie w leczeniu nowotworów oraz zapobieganiu tworzenia przerzutów.W pracy sprawdzono wpływ wybranych flawonoidów, rutyny oraz diosminy, na właściwości inwazyjne komórek raka płuc A549 oraz proces ich diapedezy. Model badawczy wykorzystany do analizy procesu diapedezy in vitro stanowiła ko-hodowla komórek śródbłonka z komórkami raka płuc. W obecności badanych związków dochodziło do zmniejszenia aktywności migracyjnej komórek A549 i HUVEC oraz reorganizacji ich szkieletu aktynowego. Ponadto rutyna oraz diosmina powodowały uszczelnienie monowarstwy komórek śródbłonka podczas penetracji przez komórki raka płuc. Zaobserwowano zmiany w poziomie białek zaangażowanych w proces diapedezy, które mogą świadczyć o spadku potencjału inwazyjnego komórek nowotworowych oraz wzroście kooperacji metabolicznej w śródbłonku. Wyniki uzyskane w trakcie eksperymentów wykazują, że rutyna oraz diosmina mogą być stosowane w multilekowej terapii nowotworów.

Tumor metastasis is known as a multi-stage process in which cancer cells dissolve from a primary tumor, penetrate the barrier of blood or lymphatic vessels and proliferate in distant organs, resulting in a growth of secondary tumor. Tumor microenvironment plays a crucial role in its development, thus therapeutic strategies beyond tumor cells may also involve their metastatic niche. Despite the significant development of diagnostics and treatments, the majority of cancer deaths are due to metastatic growth. Therefore interest in alternative treatments and prevention of cancer diseases is increasing. Rutin and diosmin can be used in the treatment of cancers and prevention of metastasis, along with their antitumor and vasoprotective properties.The effects of two flavonoids, rutin and diosmin, on the invasive properties of lung cancer A549 cells and the process of their diapedesis were examined. The in vitro diagnostic model for analyzing cancer cell diapedesis was co-culture of endothelial cells with lung cancer cells. The migration activity of A549 and HUVEC cells was reduced and their actin skeleton was reorganized in the presence of the tested compounds. In addition, rutin and diosmin improved endothelial cell barrier function during penetration by lung cancer cells. Changes in levels of protein involved in the diapedesis, may decrease the invasive potential of tumor cells and increase metabolic co-operation between endothelial cells. Obtained results have shown that rutin and diosmin can be used in a multidrug cancer therapy.