Implicación del colesterol de membrana en la proliferación, ciclo y diferenciación de las células leucémicas humanas HL-60

• Autores: Carolina Carmen Sánchez Martín, Linder Figueroa Salvador, Gema de la Peña Martín, Miguel Ángel Lasunción Ripa
• Localización: Clínica e investigación en arteriosclerosis, ISSN 0214-9168, ISSN-e 1578-1879, Vol. 22, Nº. 3, 2010, págs. 105-112
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Membrane cholesterol involvement in HL-60 human leukaemia cell proliferation, cycle and differentiation
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• Resumen
  • español

    Introducción: El metabolismo del colesterol está alterado en células leucémicas, existiendo controversia acerca del uso combinado de estatinas y agentes quimioterapéuticos en el tratamiento contra el cáncer. En nuestro laboratorio habíamos demostrado con anterioridad cómo la deficiencia de colesterol mediante el uso de inhibidores distales de su biosíntesis inducía la diferenciación de las células humanas HL-60 hacia granulocitos. Se desconoce hasta la fecha si la extracción del colesterol de la membrana de estas células es capaz de producir un proceso de diferenciación similar, lo que podría abrir una vía más hacia nuevas líneas terapéuticas.

    Material y métodos: Las células HL-60 se mantuvieron en un medio libre de colesterol y se extrajo el colesterol de membrana mediante el uso de metil-ß-ciclodextrina. Tras los distintos tratamientos, se analizó la disminución del contenido total de colesterol mediante HPLC, la proliferación celular por contaje de células vivas y el ciclo celular por citometría de flujo. A continuación se evaluó la diferenciación celular por la expresión del marcador temprano de diferenciación CD11c por citometría de flujo y expresión de componentes de la NADPH oxidasa mediante Western blot.

    Resultados: El tratamiento con metil-ß-ciclodextrina redujo el contenido celular de colesterol, detuvo la proliferación celular e indujo la expresión de CD11c, al tiempo que se incrementó la expresión de los componentes p47phox y p67phox de la enzima NADPH oxidasa. Con dosis altas de metil-ß-ciclodextrina, también se observó la formación de células poliploides y muerte celular, más notables cuanto más se prolongó la incubación.

    Conclusiones: La extracción del colesterol de membrana en las células de la línea HL-60 desencadena la parada del ciclo celular y, seguidamente, las células que escapan a la muerte se diferencian, como lo avalan la expresión de CD11c y de los componentes de la NADPH oxidasa p47phox y p67phox.

  • English

    Introduction: Cholesterol metabolism is increased in leukaemia cells and, accordingly, the use of chemotherapeutic agents in combination with statins for cancer treatment is being evaluated. In our laboratory, we demonstrated that cholesterol deficiency, as produced by distal inhibitors of the cholesterol biosynthesis pathway, induces the differentiation of HL-60 human leukaemia cells through the granulocytic pathway. The aim of the present work was to determine whether the selective extraction of cholesterol from the cell membrane induces cell differentiation, which may open new possibilities in cancer therapy and other proliferative processes.

    Material and methods: Promyelocytic HL-60 cells were maintained in a cholesterol-free medium. Cholesterol was extracted by incubating the cells in the presence of methyl-ß-cyclodextrin. Cholesterol cell content was measured by HPLC; cell proliferation was assessed by cell counting; cell cycle distribution was analysed by flow cytometry. Cell differentiation was assessed by measuring CD11c expression by flow cytometry and NADPH oxidase components by Western blot.

    Results: Treatment with methyl-ß-cyclodextrin reduced the cholesterol content in cells, and resulted in cell proliferation inhibition, the induction of CD11c expression and the synthesis of p47phox and p67phox.

    Conclusions: Selective extraction of membrane cholesterol in HL-60 cells triggers cell differentiation, as indicated by the expression of both CD11c and NADPH oxidase components.

    Results: Treatment with methyl-ß-cyclodextrin reduced the cell cholesterol content and inhibited cell proliferation in a dose-dependent manner. As this treatment is prolonged, part of the cells die but a substantial proportion of cells survives and acquire differentiation markers, such as CD11c, p47phox and p67phox.

    Conclusions: Selective extraction of membrane cholesterol in HL-60 cells induces cell cycle arrest, which is followed by cell death and, alternatively, cell differentiation, as indicated by the expression of both CD11c and NADPH oxidase components.