Cell cycle and apoptosis pathway modulation by Tualang honey in ER-dependent and -independent breast cancer cell lines

Abstract

We previously demonstrated that Tualang honey (TH) induced apoptosis in breast cancer cell lines, via activation of caspase-3/7, -8, and -9 and mitochondrial membrane depolarization. Here we investigated the effect of TH on cell cycle progression and its regulatory molecules as well as apoptosis-related signaling molecules in estrogen receptor-dependent MCF-7 and -independent breast MDA-MB-231 cancer cells. Flow cytometry analysis shows that 24 h treatment with 1% TH caused G2/M phase arrest in MCF-7 but S phase arrest in MDA-MB-231 cells. Significant changes in the expression of apoptosis-related genes were observed in MCF-7 cells but not in MDA-MB-231 cells. We further demonstrated by Western blotting that TH increased the expression of p53, p21, and FADD proteins in MCF-7 cells and TRADD, FADD, and p21 proteins in MDA-MB-231 cells. This study shows that TH differentially affects the cell cycle progression of MCF-7 and MDA-MB-231 cells via p53-dependent and -independent p21 signaling, respectively, and apoptosis via the death receptor pathway is indicated. Taken together, the ability of TH to modulate cell signaling pathways suggest the potential value of a readily consumed honey as a chemopreventive agent for breast cancer.

Hemos demostrado anteriormente que la miel tualang (MT) induce apoptosis en las líneas celulares de cáncer de mama, a través de la activación de caspasa-3/7, -8 y -9 y la despolarización de la membrana mitocondrial. Aquí investigamos el efecto de la MT en la progresión del ciclo celular y sus moléculas reguladoras, así como en moléculas de señalización relacionadas con la apoptosis en células de cáncer de mama MCF-7 dependientes del receptor de estrógenos (RER) y MDA-MB-231 independientes del mismo. El análisis de citometría de flujo muestra que el tratamiento de 24 h con MT al 1% causó detención de la fase G2/M en MCF-7 pero detención de la fase S en células MDA-MB-231. Se observaron cambios significativos en la expresión de genes relacionados con la apoptosis en células MCF-7 pero no en células MDA-MB-231. Demostramos además mediante Western blot que la MT aumentó la expresión de las proteínas p53, p21 y FADD en células MCF-7 y TRADD, FADD, y p21 en células MDA-MB-231. Este estudio muestra que la MT afecta diferencialmente a la progresión del ciclo celular de las células MCF-7 y MDA-MB-231 a través de la señal p53 dependiente y de la p21 independiente, respectivamente, y se indica también en la apoptosis a través de la vía del receptor de muerte. En conjunto, la capacidad de la MT para modular las vías de señalización celular sugiere el valor potencial de una miel fácilmente consumida como agente quimiopreventivo para el cáncer de mama.

Keywords:

• Tualang honey
• apoptosis
• cell cycle
• p53
• p21
• death receptor
• MCF-7
• MDA-MB-231