A comparison of the cytotoxic effect of the coelomic fluid from earthworms: Dendrobena veneta, Eisenia fetida and Eisenia andrei on CHO cells (normal cells) and B16 cells (cancer cells) - the role of lysenine-like pore-forming proteins.

W jamach ciała dżdżownic znajduje się płyn celomatyczny, do którego funkcji należy miedzy innymi ochrona przed patogenami. W naturze płyn celomatyczny pod wpływem stresu jest wydzielany na zewnątrz przez pory grzbietowe. Jego składnikami są makro i mikrocząsteczki oraz celomocyty. Różne gatunki dżdżownic wytwarzają płyny celomatyczne o różnym składzie. Dżdżownice gatunków Eisenia andrei oraz Eisenia fetida posiadają w swoim płynie celomatycznym białko o nazwie lyzenina. Ta makrocząsteczka może specyficznie łączyć się ze sfingomieliną w błonach tworząc pory. W doświadczeniach z użyciem liposomów optymalizowano sposób pozyskiwania płynu, dla zachowania jego jak największej aktywności porotwórczej. Dodatkowo sprawdzano wpływ chelatowania kationów dwuwartościowych oraz wpływ długości łańcuchów lipidowych i stopnia ich nasycenia na aktywność porotwórczą płynów. Główne eksperymenty prowadzono na komórkach prawidłowych (CHO) oraz nowotworowych(B16). Wykazano, że płyny celomatyczne zmniejszą zdolność komórek do proliferacji zależnie od długości czasu inkubacji. Dodatek do hodowli płodowej surowicy prowadzi do znacznego zniesienia aktywności płynu celomatycznego. Przeprowadzono także porównawcze doświadczenie modyfikujące preparaty dżdżownicze przez inkubacje płynów w temperaturze 70oC lub z filmem lipidowym. Wykazano, że najsilniejszy antyproliferacyjny oraz cytotoksyczny wpływ na obie linie komórkowe posiada płyn poddany inkubacji z filmem lipidowym. Doświadczenia dostarczyły także dowodów, że preparaty te istotnie zmniejszają możliwość migracji komórek prawidłowych, a dla komórek nowotworowych efekt ten jest znikomy. Dodatkowo modelowe komórki prawidłowe (CHO) tracą zdolność do tworzenia klonów pod wpływem płynu z gatunku Eisenia andrei oraz Eisenia fetida - na co może mieć wpływ obecność w ich składzie lyzeniny. Preparaty te wymagają dalszych badań aby zidentyfikować wszystkie ich aktywności względem komórek zwierzęcych oraz by znaleźć modyfikację płynu zapewniającą maksimum efektywności na komórki nowotworowe oraz jak najmniejszy wpływ na komórki prawidłowe.

In the body cavities of earthworms, there is a coelomic fluid, with the function of defense against pathogens. Under natural conditions stressed earthworms expel the coelomic fluid to the environment through the dorsal pores. Its components are macro and microparticles, as well as cells - coelomocytes. Earthworms Eisenia andrei and Eisenia fetida have a protein called lysenin in their coelomatic fluid. This macromolecule can bind specifically to sphingomyelin in the membrane and form pores. In experiments with liposomes, the protocols of coelomic fluid isolation and processing were optimized to obtain the maximum pore-forming activity. Additionally, the use of chelation of divalent cations and the influence of the length of lipid carbohydrate chains and the saturation of lipids were checked. The main experiments were carried out on normal (CHO) and cancer cells (B16). Coelomic fluids have been shown to reduce the ability of cells to proliferate depending on the length of the exposure time. The addition to the cell culture of fetal bovine led to significant suppression of the coelomic fluid effects. Comparative experiments modifying earthworm preparations were also carried out by incubating coelomic fluids at a temperature of 70°C or with a lipid film. It has been shown that the fluid incubated with the lipid film had the strongest antiproliferative and cytotoxic effect on both normal and neoplastic cell lines. The experiments also provided evidence that these preparations significantly reduce the of migration of normal cells, while for cancer cells that effect is small. In addition, CHO cells lose their ability to create clones under the influence of the fluid of the species Eisenia andrei and Eisenia fetida, which may be explained by the presence of lysenin in the coelomic fluid. These coelomic fluids require further research to identify all their activities in relation to animal cells and to find the best possible processing to ensure maximum effectiveness on cancer cells and the minimize impact on normal cells.