scholarly journals NF-κB signaling and crosstalk during carcinogenesis

4open ◽  
2019 ◽  
Vol 2 ◽  
pp. 13 ◽  
Author(s):  
Björn L.D.M. Brücher ◽  
Florian Lang ◽  
Ijaz S. Jamall
Keyword(s):  
Cell Proliferation ◽  
Dna Sequences ◽  
Genetic Information ◽  
Normal Cell ◽  
Cell Types ◽  
Nuclear Factor ◽  
Kappa Light Chain ◽  
Sequence Of Events ◽  
Light Chain Enhancer ◽  
Stimulation Of

Transcription factors (TFs) are proteins that control the transcription of genetic information from DNA to mRNA by binding to specific DNA sequences either on their own or with other proteins as a complex. TFs thus support or suppress the recruitment of the corresponding RNA polymerase. In general, TFs are classified by structure or function. The TF, Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB), is expressed in all cell types and tissues. NF-κB signaling and crosstalk are involved in several steps of carcinogenesis including in sequences involving pathogenic stimulus, chronic inflammation, fibrosis, establishment of its remodeling to the precancerous niche (PCN) and transition of a normal cell to a cancer cell. Triggered by various inflammatory cytokines, NF-κB is activated along with other TFs with subsequent stimulation of cell proliferation and inhibition of apoptosis. The involvement of NF-κB in carcinogenesis provides an opportunity to develop anti-NF-κB therapies. The complexity of these interactions requires that we elucidate those aspects of NF-κB interactions that play a role in carcinogenesis, the sequence of events leading to cancer.

Inactivation of Nf-κb Pathway by Taxifolin Attenuates Sepsis-Induced Acute Lung Injury

2019 ◽  
Vol 18 (2) ◽  
pp. 176-182
Author(s):  
Chen Weiyan ◽  
Deng Wujian ◽  
Chen Songwei
Keyword(s):  
Acute Lung Injury ◽  
B Cells ◽  
Lung Injury ◽  
Signaling Pathway ◽  
Light Chain ◽  
Cecal Ligation ◽  
Nuclear Factor ◽  
Kappa Light Chain ◽  
Cecal Ligation And Puncture ◽  
Light Chain Enhancer

Acute lung injury is a clinical syndrome consisting of a wide range of acute hypoxemic respiratory failure disorders. Sepsis is a serious complication caused by an excessive immune response to pathogen-induced infections, which has become a major predisposing factor for acute lung injury. Taxifolin is a natural flavonoid that shows diverse therapeutic benefits in inflammation- and oxidative stress-related diseases. In this study, we investigated the role of taxifolin in a mouse model of cecal ligation and puncture-induced sepsis. Cecal ligation and puncture-operated mice presented damaged alveolar structures, thickened alveolar walls, edematous septa, and hemorrhage compared to sham-treated controls. Cecal ligation and puncture mice also showed increased wet-to-dry (W/D) lung weight ratio and elevated total protein concentration and lactate dehydrogenase level in bronchoalveolar lavage fluid. Taxifolin treatment protected animals against sepsis-induced pulmonary damage and edema. Septic mice presented compromised antioxidant capacity, whereas the administration of taxifolin prior to cecal ligation and puncture surgery decreased malondialdehyde concentration and enhanced the levels of reduced glutathione and superoxide dismutase in mice with sepsis-induced acute lung injury. Moreover, cecal ligation and puncture-operated mice showed markedly higher levels of proinflammatory cytokines relative to sham-operated group, while taxifolin treatment effectively mitigated sepsis-induced inflammation in mouse lungs. Further investigation revealed that taxifolin suppressed the activation of the nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells signaling pathway in cecal ligation and puncture-challenged mice by regulating the phosphorylation of p65 and IκBα. In conclusion, our study showed that taxifolin alleviated sepsis-induced acute lung injury via the inhibition of nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells signaling pathway, suggesting the therapeutic potential of taxifolin in the treatment sepsis-induced acute lung injury.

Επίδραση της αίμης στο φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον των νεοπλασματικών κυττάρων

2020 ◽  
Author(s):  
Σοφία Γεωργίου
Keyword(s):  
B Cells ◽  
Light Chain ◽  
Nuclear Factor ◽  
Kappa Light Chain ◽  
Nuclear Factor Kappa ◽  
Light Chain Enhancer ◽  
Activated B Cells

Η αίμη (σύμπλοκο σιδήρου και πρωτοπορφυρίνης IX), επιτελεί σημαντικές ζωτικές λειτουργίες στον άνθρωπο, ως προσθετική ομάδα των αιμοπρωτεϊνών. Ωστόσο, στις αιμολυτικές παθήσεις, που αφορούν εκατομμύρια ανθρώπων παγκοσμίως, η κυτταροτοξική αίμη που απελευθερώνεται από τα καταστραμμένα RBCs επιδρά σε διάφορα όργανα. Η αίμη επάγει τον καταβολισμό της, μέσω της οξυγενάσης της αίμης-1 (HO-1), που ελέγχεται από τον NF-E2-σχετιζόμενο παράγοντα 2 (NRF2), τον κύριο μεταγραφικό παράγοντα που αποκρίνεται στο οξειδωτικό στρες. Ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο η αίμη σηματοδοτεί επί του NRF2 δεν είναι γνωστός. Τα Κ562, που αποτελούν ανθρώπινα πρόδρομα ερυθροκύτταρα, που αποκρίνονται στην αιμίνη (οξειδωμένη αίμη), χρησιμοποιήθηκαν ως μοντέλο για να διερευνηθεί η επαγόμενη από την αιμίνη κυτταροτοξικότητα (HIC), σε συγκεντρώσεις ≥50 μM και η ενεργοποίηση του Kelch-like ECH-associated protein 1 (KEAP1)/NRF2 αντιοξειδωτικού και αντιφλεγμονώδους σηματοδοτικού μονοπατιού. Η ενδοκυττάρια συσσώρευση της αιμίνης βρέθηκε να ρυθμίζει την πρόοδο από την αντιστρεπτή αναστολή της ανάπτυξης στον μη αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο των Κ562 κυττάρων. Η αιμίνη προκάλεσε τη συσσώρευση δραστικών ριζών οξυγόνου (ROS) και ουβικουιτινυλιωμένων πρωτεϊνών, οδηγώντας σε διαταραχή της κυτταρικής πρωτεοστασίας. Παράλληλα, η αιμίνη ενεργοποίησε τον NRF2 μεταγραφικό παράγοντα, μέσω σταθεροποίησης σε πρωτεϊνικό επίπεδο και πυρηνικής μετατόπισης, ενώ δεν ενεργοποίησε το NF-κB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells)- προ-φλεγμονώδες μονοπάτι (πυρηνική μετατόπιση της p65 υπομονάδας και έκφραση κύριων προ-φλεγμονωδών γονιδίων). Η έκφραση των δύο NRF2-ρυθμιζόμενων γονίδιων, που κωδικοποιούν την λιγάση γλουταμικού-κυστεΐνης (GCLC) και τον αντι-μεταφορέα κυστίνης-γλουταμικού (xCT), ενεργοποιήθηκε σημαντικά. Μηχανιστικά, η αιμίνη σταθεροποίησε τα πρωτεϊνικά επίπεδα του NRF2, αναστέλλοντας την KEAP1-μεσολαβούμενη ουβικουιτινυλίωση του NRF2, και επάγοντας την ουβικουιτινυλίωση του KEAP1. Οι ουβικουιτινυλιωμένες πρωτεϊνικές μορφές του KEAP1, μεγάλων μοριακών μαζών, που σχηματίστηκαν στα κύτταρα που επωάσθηκαν με αιμίνη, διασπάστηκαν στο πρωτεάσωμα, ενώ ένα ποσοστό αυτών ανιχνεύτηκε και στον πυρήνα. Επιπλέον, η αιμίνη αύξησε την έκφραση των CXCL8, CXCL1 and CXCL2 μέσω της σταθεροποίησης των βραχύβιων μεταγράφων των γονιδίων αυτών. Παρά το γεγονός ότι οι θειόλες, όπως η γλουταθειόνη (GSH) είναι γνωστό ότι ανταγωνίζονται την HIC, δεν ήταν γνωστός ο μοριακός μηχανισμός. Χρησιμοποιώντας την N-ακετυλοκυστεΐνη (NAC), μία φαρμακευτική θειόλη, διαλευκάνθηκε ο μηχανισμός της προστασίας από την HIC. Το NAC ανέστειλε την ενδοκυττάρια συσσώρευση της αιμίνης και τα επαγόμενα από την αιμίνη κυτταρικά γεγονότα, αναστολή της κυτταρικής ανάπτυξης, κυτταρικό θάνατο, οξειδωτικό στρες, και συσσώρευση ουβικουιτινυλιωμένων πρωτεϊνών. Επίσης, η ενεργοποίηση του NRF2-επαγόμενου σηματοδοτικού μονοπατιού και η επαγωγή του CXCL8 αναστάλθηκαν από το NAC. Με τη τεχνολογία της εν σειράς φασματομετρίας μάζας (LC-MS/MS) αποδείχθηκε για πρώτη φορά ένας ειδικός μηχανισμός που περιλάμβανε τη χημική αντίδραση μεταξύ του NAC και της αιμίνης, όπου μετά από νουκλεόφιλη προσβολή δημιουργήθηκαν ομοιοπολικά προϊόντα σύζευξης (NAC-hemin adducts). Ανάλογα, GSH-hemin adducts επίσης ανιχνεύτηκαν, υποδηλώνοντας ότι τα thiol-hemin adducts μεσολάβησαν στην αναχαίτιση της HIC και στην αναστολή της NRF2-μεσολαβούμενης απάντησης και επαγωγής των CXC χημειοκινών. Συμπερασματικά, η μελέτη αυτή απέδειξε ότι η ενεργοποίηση του KEAP1/NRF2 σηματοδοτικού μονοπατιού και η επαγωγή των CXC χημειοκινών σε μετα-μεταγραφικό επίπεδο από την ελεύθερη αίμη/αιμίνη αντιπροσωπεύουν ομοιοστατικούς μηχανισμούς που ενεργοποιούνται σε παθοφυσιολογικές διαταραχές από την έκθεση στην κυτταροτοξική ελεύθερη αίμη/αιμίνη. Η ενεργοποίηση των μονοπατιών αυτών θα μπορούσε να αποτελεί πλατφόρμα για την ανάπτυξη παραγόντων/θεραπευτικών αναχαίτισης της HIC.

scholarly journals Withaferin A Inhibits Nuclear Factor-κB-Dependent Pro-Inflammatory and Stress Response Pathways in the Astrocytes

2015 ◽  
Vol 2015 ◽  
pp. 1-9 ◽  
Author(s):  
Francesca Martorana ◽  
Giulia Guidotti ◽  
Liliana Brambilla ◽  
Daniela Rossi
Keyword(s):  
Stress Response ◽  
Cell Types ◽  
Nuclear Factor Κb ◽  
Withaferin A ◽  
Nuclear Factor ◽  
Lps Challenge ◽  
Wide Range ◽  
Cox 2 ◽  
The Impact ◽  
Stimulation Of

Several lines of evidence suggest that astrocytes play a key role in modulating the immune responses of the central nervous system (CNS) to infections, injuries, or pathologies. Yet, their contribution to these processes remains mostly elusive. Astroglia are endowed with a wide range of toll-like receptors (TLR) by which they can sense infectious agents as well as endogenous danger signals released by damaged cells. Here we demonstrate that the activation of astrocytic TLR4 by bacterial lipopolysaccharide (LPS) challenge can promote nuclear factorκB (NF-κB)-dependent induction of pro-inflammatory and stress response mediators, particularly Tumor Necrosis Factorα(TNFα), cyclooxygenase 2 (COX-2), and inducible nitric oxide synthase (iNOS). Since the steroid lactone Withaferin A was described to inhibit NF-κB activity in different cell types, we next determined the impact of this natural compound towards the identified astrocytic signalling pathway. Innate immune activation was induced by stimulation of the LPS/TLR4 axis in spinal cord astrocytes. We provide evidence that both pre-treating and post-treating the cells with Withaferin A attenuate astrocytic NF-κB activity as well as the consequent production of TNFα, COX-2, and iNOS induced by stimulation of the LPS/TLR4 pathway. This study suggests that Withaferin A may be an eligible candidate for the treatment of neuroinflammatory and stress conditions characterized by an important astrocytic input.

scholarly journals Mechanism of Rapid Nuclear Factor-E2-Related Factor 2 (Nrf2) Activation via Membrane-Associated Estrogen Receptors: Roles of NADPH Oxidase 1, Neutral Sphingomyelinase 2 and Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR)

Antioxidants ◽  
2019 ◽  
Vol 8 (3) ◽  
pp. 69 ◽  
Author(s):  
Tetsuro Ishii ◽  
Eiji Warabi
Keyword(s):  
Cell Proliferation ◽  
Epidermal Growth Factor Receptor ◽  
Estrogen Receptors ◽  
Growth Factor Receptor ◽  
Related Factor ◽  
Nuclear Factor ◽  
Nrf2 Activation ◽  
Nadph Oxidase 1 ◽  
Epidermal Growth ◽  
Stimulation Of

Membrane-associated estrogen receptors (ER)-α36 and G protein-coupled estrogen receptor (GPER) play important roles in the estrogen’s rapid non-genomic actions including stimulation of cell proliferation. Estrogen via these receptors induces rapid activation of transcription factor nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2), a master regulator of detoxification and antioxidant systems, playing a key role in the metabolic reprogramming to support cell proliferation. This review highlights the possible mechanism underlying rapid Nrf2 activation via membrane-associated estrogen receptors by estrogen and phytoestrogens. Stimulation of ER-α36-GPER signaling complex rapidly induces Src-mediated transactivation of epidermal growth factor receptor (EGFR) leading to a kinase-mediated signaling cascade. We propose a novel hypothesis that ER-α36-GPER signaling initially induces rapid and temporal activation of NADPH oxidase 1 to generate superoxide, which subsequently activates redox-sensitive neutral sphingomyelinase 2 generating the lipid signaling mediator ceramide. Generation of ceramide is required for Ras activation and ceramide-protein kinase C ζ-casein kinase 2 (CK2) signaling. Notably, CK2 enhances chaperone activity of the Cdc37-Hsp90 complex supporting activation of various signaling kinases including Src, Raf and Akt (protein kinase B). Activation of Nrf2 may be induced by cooperation of two signaling pathways, (i) Nrf2 stabilization by direct phosphorylation by CK2 and (ii) EGFR-Ras-PI 3 kinase (PI3K)-Akt axis which inhibits glycogen synthase kinase 3β leading to enhanced nuclear transport and stability of Nrf2.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document