Differential activation of Fas (CD95) mediated apoptosis by apple procyanidins in human colon cancer cells SW480 and their derived metastatic cells SW620

Abstract

ABSTRACT: Introduction: We investigated the effects of apple procyanidins (Pcy), oligomers of catechins and epicatechins on Fas receptor expression and function in human colon adenocarcinoma cells (SW480) and in their derived metastatic cells (SW620). Methods: Pcy were characterized by reverse-phase HPLC. Cell death, Fas proteins, DNA fragmentation, and mitochondrial membrane potential were analyzed by flow cytometry. Fas mRNA was analyzed by RT-PCR in real time. Results: Pcy up-regulated the expression of the Fas receptor at the cell surface of both cell lines but activated Fas genetranscription only in SW620 cells. In SW480 cells, Pcy combined with Fas agonist CH-11 enhanced Fas-mediated apoptosis involving the loss of mitochondrial membrane potential and DNA fragmentation, which were abrogated by the antagonist antibody of Fas receptor, the anti-Fas ZB4. On the contrary, in SW620 cells, CH-11 was not able to enhance Pcy-triggered apoptosis indicating that Fas receptor-mediated apoptosis was not activated in these cells despite an up-regulation of Fas receptor gene expression. However, it was observed in SW620 cells that Pcy activated the Fas receptor-mediated apoptotic pathway after a specific blockage of TRAIL-death DR4/DR5 receptors. Conclusions: The present data showed that Pcy were able to activate the Fas receptor apoptotic pathway in SW480 cells and favored a cross-talk between TRAIL and Fas receptors in SW620 cells because specific blocking of TRAIL death receptors favored activation of the Fas receptor-mediated apoptosis. These important data may allow the emergence of new therapeutic protocols targeting death receptors against resistant metastatic cells.

RESUMEN: Introducción: Se estudiaron los efectos de procianidinas (Pcy) de manzana, oligómeros de catequinas y epicatequinas en la expresión y función del receptor Fas en células humanas de cáncer de colon (SW480) y sus derivadas metastásicas (SW620). Métodos: Las Pcy se caracterizaron por cromatografía líquida de alta presión (HPLC) en fase-reversa. Se analizaron por citometría de flujo la muerte celular, la proteína Fas, la fragmentación del ADN y el potencial de la membrana mitocondrial. Se analizaron los transcriptos de Fas por RT-PCR en tiempo real. Resultados:Las Pcy aumentaron la expresión del receptor Fas en la superficie celular de ambas líneas celulares pero la transcripción del gen Fas fue activado transcripcionalmente sólo en las células SW620. En las células SW480, las Pcy combinadas con el agonista de Fas CH-11 potenció la apoptosis mediada por Fas involucrando la pérdida del potencial mitocondrial de membrana y la fragmentación del ADN los cuales fueron evadidos por el anticuerpo antagonista del receptor Fas anti-ZB4. Por el contrario, en las células SW620, CH-11 no fue capaz de potenciar la apoptosis activada por Pcy indicando que la apoptosis mediada por el receptor Fas no fue activada en estas células a pesar del aumento en la expresión de Fas por regulación a nivel transcripcional. Sin embargo, se observó en las células SW620 que las Pcy activaron la vía apoptótica mediada por el receptor Fas después de un bloqueo específico de los receptores de muerte TRAIL DR4/DR5. Conclusiones: Estos datos muestran que las Pcy fueron capaces de activar la apoptosis a través del receptor Fas en las células SW480 y favorecieron una intercomunicación entre los receptores TRAIL y Fas en las células SW620 debido a que el bloqueo específico de los receptores de muerte TRAIL favoreció la activación de la apoptosis mediada por el receptor Fas. Estos datos podrían permitir el surgimiento de nuevos protocolos terapéuticos dirigidos contra receptores de muerte en células metastásicas resistentes.