Arachidonoylcyclopropylamide (ACPA) reduces viability and induces endoplasmic reticulum stress in glioma cells

INTRODUCTION: The endocannabinoid system (ECB) is present throughout the human body and has been extensively studied, particularly in the nervous system. Cannabinoid 1 (CB1) ligands and receptors are primarily found in the central nervous system and its cells. Neuroglioma is an aggressive and life-threatening cancer that accounts for approximately 50% of primary central nervous system (CNS) tumors. The treatment protocol for gliomas typically includes surgery, radiation therapy or chemotherapy. In this study, we evaluated the antiproliferative effects of Arachidonoylcyclopropylamide (ACPA), a CB1 receptor agonist, on H4 human neuroglioma cell line.

METHODS: In this study, we investigated the antiproliferative, pro-apoptotic, antimigratory and organelle-stress-related effects of ACPA on H4 neuroglioma cells. xCELLigence cell impedance assay (n=6) was performed on untreated H4 cells exposed to ACPA at half the maximum inhibitory concentration (IC50) dose. Annexin V/PI labeling was performed by flow cytometry on IC50 ACPA-exposed and untreated H4 cells. In addition, immunofluorescence labeling of anti-GRP78, anti-LC3B and anti-beta tubulin antibodies were analyzed to evaluate the effects on organelle-stress relationship (n=3).
RESULTS: The IC50 dose (2.1X10-7 M) of ACPA on H4 cells was determined by xCELLigence cell impedance assay and this dose reduced the proliferation capacity of H4 neuroglioma cells in a dose-time dependent manner (p < 0.05). Flow cytometry analysis showed that cells treated with IC50 ACPA had a higher late apoptotic rate (n=3). Immunofluorescence analysis showed a significant increase in GRP78 and LC3B labeling. Furthermore, a significant decrease in beta tubulin immunolabeling was observed compared to the untreated group (p < 0.05).
DISCUSSION AND CONCLUSION: ACPA induced apoptosis, suppressed proliferation and was able to induce endoplasmic reticulum stress and autophagy in neuroglioma cells. These findings highlight the potential of ACPA as a therapeutic agent for neuroglioma refractory to clinical treatment and warrant further functional validation.

Araşidonilsiklopropilamid (ACPA) glioma hücrelerinin canlılığını azaltır ve endoplazma retikulumu stresini indükler

GİRİŞ ve AMAÇ: Endokannabinoid sistem (ECB) insan vücudunun tamamında mevcuttur ve özellikle sinir sisteminde kapsamlı olarak incelenmiştir. Kannabinoid 1 (CB1) ligandları ve reseptörleri öncelikle merkezi sinir sisteminde ve hücrelerinde bulunmaktadır. Nöroglioma, primer merkezi sinir sistemi (MSS) tümörlerinin yaklaşık %50’sini oluşturan agresif ve yaşamı tehdit eden bir kanserdir. Gliomaların tedavi protokolü tipik olarak cerrahi, radyasyon tedavisi veya kemoterapiyi içerir. Bu çalışmada, bir CB1 reseptör agonisti olan Arachidonoylcyclopropylamide’in (ACPA) H4 insan nöroglioma hücre hattı üzerindeki antiproliferatif etkileri değerlendirilmiştir.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Bu çalışmada, ACPA’nın H4 nöroglioma hücreleri üzerinde özellikle antiproliferatif, pro-apoptotik, antimigratuvar ve organel-stres ile ilgili etkileri araştırıldı. Maksimum inhibitör konsantrasyonun yarısı (IC50) dozunda ACPA’ya maruz kalan ve tedavi edilmeyen H4 hücreleri üzerinde xCELLigence hücre empedans deneyi (n=6) gerçekleştirildi. IC50 ACPA’ya maruz bırakılmış ve tedavi edilmemiş H4 hücreleri üzerinde akım sitometrisi ile Annexin V/PI işaretlemesi gerçekleştirildi. Ayrıca organel-stres ilişkisi üzerine etkilerinin değerlendirilebilmesi için anti-GRP78, anti-LC3B ve anti-beta tübülin antikorlarının immünofloresan işaretlemesi analiz edilmiştir (n=3).
BULGULAR: ACPA’nın xCELLigence hücre empedans testi ile H4 hücreleri üzerindeki IC50 dozu (2,1X10-7 M) belirlenmiştir ve bu doz H4 nöroglioma hücrelerinin proliferasyon kapasitesini doz-zamana bağımlı bir şekilde azaltmıştır (p < 0,05). Akım sitometrisi analizi IC50 ACPA ile tedavi edilen hücrelerin daha yüksek geç apoptotik orana sahip olduğunu göstermiştir (n=3). İmmünofloresan analizi GRP78 ve LC3B işaretlenmesinde anlamlı bir artış olduğunu göstermiştir. Ayrıca, tedavi edilmeyen gruba kıyasla beta tübülin immün işaretlenmesinde anlamlı bir azalma gözlenmiştir (p < 0,05).

TARTIŞMA ve SONUÇ: ACPA nöroglioma hücrelerinde apoptozu indüklemiştir, proliferasyonu baskılamış ve endoplazma retikulumu stresini ve otofajiyi tetikleyebilmişti. Bu bulgular, klinik tedaviye dirençli olan nöroglioma için ACPA’nın terapötik bir ajan olarak potansiyelini vurgulamakta ve daha fazla fonksiyonel doğrulama gerektirmektedir.