Nanomechanical characterization of melanoma cells BHM Ma from primary culture

W ostatnich latach elastyczność komórek była szeroko badana ze względu na znaczenie tego parametru w tworzeniu przerzutów przez komórki nowotworowe. Badania właściwości nanomechanicznych komórek czerniaka do tej pory nie uwzględniały wpływu endogennej melaniny. Wynikało to z braku modeli badawczych do przeprowadzenia takich badań. Unikatową cechą obecnej pracy było stworzenie modelu pozwalającego na zbadanie wpływu endogennej melaniny na właściwości mechaniczne czerniaka. Materiałem do badań były komórki upigmentowane i nieupigmentowane czerniaka (BHM) otrzymane z guza wyindukowanego w ciele chomika syryjskiego. W pierwszym etapie pracy założono hodowlę pierwotną komórek czerniaka upigmentowanego BHM i oznaczono czas podwajania tych komórek w kolejnych pasażach. Oznaczenie ilości melaniny w każdym pasażu przeprowadzono metodą elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR). Następnie zobrazowano strukturę cytoszkieletu wykorzystując do tego skaningowy laserowy mikroskop konfokalny. Ostatnim etapem pracy było zbadanie właściwości nanomechanicznych komórek czerniaka przy pomocy mikroskopii sił atomowych oraz porównanie elastyczności komórek upigmentowanych zawierających endogenną melaninę z komórkami nieupigmentowanymi. Uzyskane w pracy wyniki pokazały, iż właściwości mechaniczne komórek czerniaka w istotny sposób zależą od zawartości endogennej melaniny. Obserwacja ta może mieć ważne znaczenie w lepszym poznaniu procesu przerzutowania upigmentowanych nowotworów.In recent years, cell elasticity has been extensively studied for the importance of this parameter in the process of metastasis of cancer cells. Analyses of nanomechanical properties of melanoma cells have not yet taken into consideration the effect of endogenous pigment on the stiffness of melanoma cells. This is mainly due to the lack of experimental models to carry out such studies. A unique feature of the work was to establish cell-based model to investigate the effect of endogenous pigment on the mechanical properties of melanoma cells. The experiments were performed on melanotic and amelanotic melanoma cells BHM obtained from tumor induced in Syrian hamster.In the first stage of the work a primary culture was established and the doubling time of the cells from first few passages was determined. Determination of the amount of melanin was made using electron paramagnetic resonance (EPR). Cytoskeleton structure was then imaged using scaning laser confocal microscope. The final stage of the study was to investigate the nanomechanical properties of melanoma cells using atomic force microscopy (AFM) and to compare the elasticity between melanoma cells containing endogenous pigment and non-pigmented cells.Results obtained in this work show that those mechanical properties of melanoma cells depend on the amount of endogenous pigment inside the cells. This observation may be important in better understanding of process of metastasis