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In Prostate Cancer Cells Cytokines are early Responders to Gravitational Changes occurring in Parabolic Flights

Schulz, Herbert und Dietrichs, Dorothea und Wehland, Markus und Corydon, Thomas J. und Hemmersbach, Ruth und Liemersdorf, Christian und Melnik, Daniela und Hübner, Norbert und Saar, Kathrin und Infanger, Manfred und Grimm, Daniela (2022) In Prostate Cancer Cells Cytokines are early Responders to Gravitational Changes occurring in Parabolic Flights. International Journal of Molecular Sciences, 23 (14), Seite 7876. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/ijms23147876. ISSN 1661-6596.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://doi.org/10.3390/ijms23147876

Kurzfassung

The high mortality in men with metastatic prostate cancer (PC) establishes the need for diagnostic optimization by new biomarkers. Mindful of the effect of real microgravity on metabolic pathways of carcinogenesis, we attended a parabolic flight (PF) mission to perform an experiment with the PC cell line PC-3, and submitted the resulting RNA to next generation sequencing (NGS) and quantitative real-time PCR (qPCR). After the first parabola, alterations of the F-actin cytoskeleton-like stress fibers and pseudopodia are visible. Moreover, numerous significant transcriptional changes are evident. We were able to identify a network of relevant PC cytokines and chemokines showing differential expression due to gravitational changes, particularly during the early flight phases. Together with differentially expressed regulatory lncRNAs and micro RNAs, we present a portfolio of 298 potential biomarkers. Via qPCR we identified IL6 and PIK3CB to be sensitive to vibration effects and hypergravity, respectively. Per NGS we detected five upregulated cytokines (CCL2, CXCL1, IL6, CXCL2, CCL20), one zink finger protein (TNFAIP3) and one glycoprotein (ICAM1) related to c-REL signaling and thus relevant for carcinogenesis as well as inflammatory aspects. We found regulated miR-221 and the co-localized lncRNA MIR222HG induced by PF maneuvers. miR-221 is related to the PC-3 growth rate and MIR222HG is a known risk factor for glioma susceptibility. These findings in real microgravity may further improve our understanding of PC and contribute to the development of new diagnostic tools.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/187773/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:This article belongs to the Special Issue Omics in Space
Titel:In Prostate Cancer Cells Cytokines are early Responders to Gravitational Changes occurring in Parabolic Flights
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schulz, HerbertUniversity Hospital Magdeburg, Otto von Guericke University, Department of Microgravity and Translational Regenerative Medicine, Medical Faculty,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dietrichs, DorotheaUniversity Hospital Magdeburg, Otto von Guericke University, Department of Microgravity and Translational Regenerative Medicine, Medical Faculty,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wehland, MarkusUniversity Hospital Magdeburg, Otto von Guericke University, Department of Microgravity and Translational Regenerative Medicine, Medical Faculty,https://orcid.org/0000-0002-8160-859XNICHT SPEZIFIZIERT
Corydon, Thomas J.Aarhus University, Department of Biomedicine, Aarhus, Denmarkhttps://orcid.org/0000-0003-3588-6350NICHT SPEZIFIZIERT
Hemmersbach, RuthGerman Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Gravitational Biology, Cologne, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-5308-6715NICHT SPEZIFIZIERT
Liemersdorf, ChristianGerman Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Gravitational Biology, Cologne, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-8407-5226NICHT SPEZIFIZIERT
Melnik, DanielaUniversity Hospital Magdeburg, Otto von Guericke University, Department of Microgravity and Translational Regenerative Medicine, Medical Faculty,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hübner, NorbertUniversity Hospital Magdeburg, Otto von Guericke University, Department of Microgravity and Translational Regenerative Medicine, Medical Faculty,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Saar, KathrinMax-Delbrück Center for Molecular Medicine, Experimental Genetics of Cardiovascular Diseases, Berlin-Buch, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Infanger, ManfredUniversity Hospital Magdeburg, Otto von Guericke University, Department of Microgravity and Translational Regenerative Medicine, Medical Faculty,NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grimm, DanielaUniversity Hospital Magdeburg, Otto von Guericke University, Department of Microgravity and Translational Regenerative Medicine, Medical Faculty,https://orcid.org/0000-0002-4991-3105NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:17 Juli 2022
Erschienen in:International Journal of Molecular Sciences
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:23
DOI:10.3390/ijms23147876
Seitenbereich:Seite 7876
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:1661-6596
Status:veröffentlicht
Stichwörter:parabolic flight, microgravity, hypergravity, prostate cancer, PC-3; RNA sequencing, qPCR, cytokines, non-coding
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Gravisensorik
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Gravitationsbiologie
Hinterlegt von: Chiodo, Annette
Hinterlegt am:15 Aug 2022 12:36
Letzte Änderung:13 Okt 2022 13:28

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