Estudi de la significació cel·lular dels

Abstract

Els lípids mòbils visibles per RMN (ML) ressonant a 1,28 i 0,9ppm han estat descrit en el patró espectral de tumors cerebrals agressius I en diversos tipus cel·lulars en cultiu. Els ML provenen principalment de triacilglicerols (TAG) continguts en gotícules lipídiques (1-10 ?diàmetre) i han estat relacionats a necrosi i hipòxia en tumors, i a la velocitat de proliferació en cultius cel·lulars. Entendre l'origen bioquímic I biofísic dels ML pot ser ajuda a la MRS de tumors cerebrals humans en el diagnòstic, pronòstic i planificació de la teràpia.<br/>Els senyals de lípids visibles per RMN (ML) de les cèl·lules C6 han estat monitorats a 9,4 i 11,7 T (pols i adquisició i 136 ms temps d'eco) en sediments cel·lulars per espectroscòpia de 1H NMR. S'ha trobat un comportament reproduïble amb el creixement. Els ML augmenten de fase log (dia 4 de cultiu) a fase postconfluent (dia 7 de cultiu). Aquest comportament es correspon amb el percentatge de cèl·lules que contenent gotícules citosòliques detectables per tinció amb Nile Red i epifluorescència. (rang 23% -60% de cèl·lules). El nombre de cèl·lules positives augmenta després de la sembra (dia 0-1), disminueix a fase log (dia 2-4), augmenta altre cop amb la confluència (dia 5) i encara més en post-confluència (dia 7). L'aturada de la proliferació induïda per deprivació de factors de creixement indueix una major acumulació de gotícules citosòliques (fins a 100%) i un major augment en els ML ( fins a 21 vegades respecte de les cèl·lules de fase log de dia 4 de cultiu).<br/>La quantificació del lípids neutres en extractes lipídics totals de cèl·lules C6 per cromatografia en capa prima (TLC) mostra que no hi ha canvis significatius amb el creixement o l'aturada de proliferació en els principals tipus de lípids neutres presents (triacilglicerols, TAG; diacilglicerols, DAG; esters de colesterol, ChoEst) excepte pels DAG, els quals decreixen en cèl·lules de dia 7.<br/>La quantificació per 1H-13C HMQC dels extractes de cèl·lules C6 (cèls. dia 4, fase log, n=3; i dia 7, post-confluenst, n=3) i and {1}-13C-glucosa enriquida 99% (cèls. dia 4, , n=3, incubació 2h4; i dia 7, n=3, incubació 48h) va mostrar que no hi havia diferències significatives en el contingut de TEG entre cèl·lules de dia 4 i de dia 7. La distribució del marcatge obtinguda suggereix una compartimentalització de la síntesi de PL i TAG a partir de DAG, i un origen diferent de glucosa per la síntesi de TAG en les condicions experimentals.<br/>L' aparent discrepància entre els resultants d'RMN, microscòpia òptica I TLC pot ser explicada si es tenen en compte canvis biofísics en el pool de lípids neutres i els resultants de marcatge. Es proporciona una explicació cel·lular pels resultats obtinguts: la hipòtesi de la llançadora de TAG.

NMR-visible mobile lipids (ML) resonances at 1.28 and 0.9ppm have been described in the spectral pattern of aggressive tumours and in cultured cell types. These ML mostly originate from triacylglicerol (TAG) in droplets (1-10 micrometers of diameter) and have been related to necrosis and hypoxia in tumours and proliferation rate in cultured cells. Proper understanding of the biochemical and biophysical origin of these ML could help MRS of human brain tumours to provide useful information for diagnosis, prognosis and therapy planning. <br/>NMR-visible mobile lipid (ML) signals of C6 glioma cells have been monitored at 9.4 and 11.7 T (single pulse and 136 ms echo time) from cell pellets by 1H NMR spectroscopy. A reproducible behavior with growth has been found. ML signals increase from log phase (4 day of culture) to postconfluence (7 day of culture). This ML behavior is paralleled by the percentage of cells containing epifluorescence detectable Nile Red stained cytosolic droplets (range 23% - 60% of cells). The number of positive cells increases after seeding (day 0-1), decreases at log phase (day 2-4), increases again at confluence (day 5) and even further at post-confluence (day 7). C6 cells proliferation arrest induced by growth factors deprivation induces an even higher accumulation of cytosolic droplets (up to 100% of cells) and a large ML increase (up to 21 -fold with respect to 4 day log phase cells)<br/>When neutral lipid content is quantified by thin-layer chromatography (TLC) on total lipid extracts of C6 cells, no statistically significant change can be detected with growth or growth arrest in major neutral lipid containing species (triacylglycerol, TAG, diacylglycerol, DAG, cholesterol esters, ChoEst) except for DAG, which decreased in post-confluent, 7 day cells. <br/>Quantitation of C6 lipid extracts of cultured cells (day 4 cells, log phase, n=3, and day 7 cells, postconfluent, n=3) and {1}-13C-glucose 99% enriched grown cells (day 4 cells, n=3, 24h incubation with 13C enriched glucose, day 3-day 4, and day 7 cells,n=3, 48h incubation with 13C enriched glucose, day 5-day 7) by 1H-13C HMQC showed no statistically significant changes in TAG content between day 4 and day 7 cultured cells. The labelling distribution obtained suggests a cellular compartimentalization of the synthesis pathway for PL and TAG from DAG, and an origin different from glucose for TAG synthesis under the experimental conditions (log phase and post-confluence).<br/>The apparent discrepancy between NMR, optical microscopy and TLC results can be reconciled if possible biophysical changes in the neutral lipid pool with growth and labeling results are taken into account. A cellular explanation for the observed results is proposed: the TAG-droplet-size-change hypothesis.