Interactions of Chlorophyllides with Cellular System of Xenobiotic Transport

W niniejszej pracy badano wpływ białka BCRP na kinetykę wnikania i usuwania metalochlorofilidów z komórek in vitro. Z powodu ich intensywnych pasm absorpcji przy wyższych długościach fal i długożyjących stanów wzbudzonych, metalopodstawiane chlorofilidy są uznawane za związki mające duży potencjał jako fotouczulacze do celów terapii fotodynamicznej. Z kolei ekspresja białka BCRP jako transportera ksenobiotyków wiąże się z problemem oporności wielolekowej; zostało ono zidentyfikowane po raz pierwszy w komórkach MCF7 opornych na mitoksantron, doksorubicynę i daunorubicynę. Przydatność metalopodstawianych chlorofilidów jako potencjalnych fotouczulaczy jest uwarunkowana m.in. zdolnością komórek do utrzymania tych związków w swoim wnętrzu, stąd rola białka BCRP w usuwaniu chlorofilidów może mieć kluczowe znaczenie w PDT. Ekspresję BCRP oraz jej korelację z usuwaniem Chlide i [Zn]-Chlide badano w ludzkich komórkach nowotworowych A549, MCF7 i MCF7/MTX, a także mysich komórkach czerniaka S91. Zarówno [Zn] Chlide jak i Chlide pokazuje podobny wzór wnikania w nie stymulowanych komórkach, a różnice między MCF7 i stymulowaną linią MCF/MTX nie wydaje się znacząca. Zauważalne różnice pojawiają się pomiędzy Chlide i [Zn] Chlide w przypadku usuwania z komórek: ten ostatni wymieniony związek wydaje się mniej wydajnie usuwany dla wszystkich badanych linii komórkowych. Analiza Western blot badanych linii komórkowych pokazuje zróżnicowaną ekspresję BCRP, co sugeruje, że w przypadku tych konkretnych ksenobiotyków białko to nie odgrywa kluczowej roli w ich usuwaniu. Z drugiej strony badanie aktywności ATPazy BCRP wskazuje na interakcje obu tych związków z badanym białkiem.In the present study, BCRP protein influence on cellular uptake of metallosubstituted chlorophyllides was evaluated. Because of their high range of absorption, long-lived excited states and high molar absorption coefficient at higher wavelengths, metallosubstituted chlorophyllides are believed to have a high potential as photosensitizers for photodynamic therapy. BCRP protein expression is related to the multidrug resistance, and its role as xenobiotics transporter was first described when its overexpression in MCF7 cells confers resistance to mitoxantrone, doxorubicin and daunorubicin. The usefulness of metallosubstituted chlorophyllides as potential photosensitizers is conditioned to the capacity of the cells to keep these compounds inside; therefore the role of the BCRP protein in the kinetic uptake of chlorophyllides may be crucial. BCRP expression and its correlation with the efflux of Chlide a and [Zn]-Chlide a on A549, MCF7 and MTX stimulated MCF7 human cancer cell lines as well as in S91 mouse melanoma cell lines was evaluated. Both [Zn]-Chlide a and Chlide a shows similar pattern of efflux on the three non-stimulated cell lines, and the differences between MCF7 and MTX stimulated MCF7 cells seems not to be significant. However differences are noticed in the uptake between Chlide a and [Zn]-Chlide a being this last mentioned compound the less efficiently extruded from the cells for all cases investigated. Western blot analysis shows cell differentiated BCRP expression patterns, suggesting that in the case of these particular xenobiotics, the efflux is BCRP expression independent. On the other hand ATPase assay confirm interaction of both xenobiotics with BCRP protein, but the role as substrate cannot be confirm by this method. However the impact of Chlide a and [Zn]-Chlide a on BCRP protein expression may indicate different affinity for this compounds