Study of photosensitizer protoporphyrin IX localization in prostate cancer cells (PC3) treated with 5-aminolevulic acid; determination of peroxidative damage caused by photodynamic action

Przedmiotem pracy licencjackiej są komórki nowotworowe linii PC3, poddane działaniu fotodynamicznemu z wykorzystaniem kwasu 5-aminolewulinowego, komórkowego prekursora fotouczulającej protoporfiryny IX. Protoporfiryna IX początkowo zlokalizowana w mitochondriach będących miejscem jej biosyntezy, z czasem dyfunduje do innych przedziałów komórkowych. Dzięki badaniom określającym jej lokalizację w czasie możliwe jest przeprowadzenie akcji fotodynamicznej, skierowanej przeciwko mitochondriom (krótkie czasy inkubacji) lub całości hydrofobowych obszarów komórki (dłuższy czas inkubacji). Wyznaczenie miejsc uszkodzeń peroksydacyjnych pozwala na zaproponowanie, jakiemu rodzajowi śmierci ulega komórka. Czy jest to droga apoptotyczna czy nekrotyczna. Z medycznego punktu widzenia bardziej pożądanym zjawiskiem jest apoptoza, gdyż nie wywołuje ona stanu zapalnego, a zniszczenie dotyczy konkretnego celu, w naszym przypadku jest nim komórka bądź guz nowotworowy. Z kolei czynnikiem decydującym o mniejszej skuteczności terapeutycznej z wykorzystaniem drogi nekrotycznej jest wywołany przez nią stan zapalny zdrowych tkanek będących w otoczeniu komórek targetowych.

The subject of this Bechlor’s Thesis is the cancer cell line PC3, that have been subjected to photodynamic action. Action was carried out with the use of 5-aminolevulic acid (5-ALA), the precursor of photosensitizing photoporphyrin IX (PPIX). At the beginning PPIX is located in mitochondria. This cell organelle is place of PPIX biosynthesis. By the time photoporphyrin IX diffuses into other cell compartments . By research it is possible to determine the localization of PPIX in the time and induce photodynamic action against mitochondria (short incubation time) or all hydrophobic regions in the cell (long incubation time). Determination of lipid peroxidation damage is essential to propose type of cell death, apoptosis or necrosis. Apoptotic way is more desirable from a medical standpoint, because it doesn’t cause inflammation. Apoptotic pathway cause damages of specific target, which is cancer cell or cancerous tumor. In turn, the decisive factor for lower therapeutic effectiveness by using necrotic pathway therapy is induced inflammation in healthy tissues, which surround target cells.