Einfluss von Hypoxie und Adenosin-2',3'-Dialdehyd auf den S-Adenosylmethionin/S-Adenosylhomocystein Quotienten in HepG2, Sk-Hep-1, HeLa, MCF-7 und Hek-293 Zellen

Abstract

Der Quotient aus der intrazellulären S-Adenosylmethionin (SAM)- und der S-Adenosylhomocystein (SAH)-Konzentration wird als Methylierungspotential (MP) bezeichnet und gilt als sensitiver Indikator für die Methylierungsaktivität innerhalb eines Gewebes. Ziel dieser Studie war, das MP in unterschiedlichen Zelllinien unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen.

Die Untersuchungen unter Normoxie zeigen, dass die Zelllinien durch ein unterschiedliches MP charakterisiert sind. Dennoch sind diese unterschiedlichen Quotienten mit einer physiologischen Zellfunktion vereinbar, da die Überlebensfähigkeit der Zellen zwischen 84 und 93 % liegt. Da das MP unabhängig von der Zellteilungsrate ist, scheint ein geringeres MP nicht notwendigerweise mit einer verminderten Transmethylierungsaktivität und einer reduzierten Zellfunktion einherzugehen. Die Ergebnisse lassen viel mehr darauf schließen, dass das MP gewebespezifisch ist. Hypoxie verändert das MP der Zellen HepG2, Sk-Hep-1 und Hek-293 in Abhängigkeit von der Zelldichte, während HeLa und MCF-7 Zellen keine Veränderungen des MP unter Hypoxie zeigen. Cobaltchlorid zeigt bei einer Konzentration von 300 µM einen Hypoxie-ähnlichen Zustand. Eine Hemmung der SAH-Hydrolase durch Adenosin-2',3'-Dialdehyd 30 µM führt immer zu einer Reduktion der Enzymaktivität gegen null, folglich nimmt das MP in allen Zelllinien durch die SAH-Akkumulation ab. Alle Ergebnisse sind eindeutig auf die Effekte der jeweiligen Versuchsbedingungen zurückzuführen, da die Überlebensfähigkeit der Zellen in keinem der Experimente eingeschränkt war.

The ratio of intracellular S-adenosylmethionine (AdoMet) to S-adenosylhomocysteine (AdoHcy) is termed as methylation potential (MP) and is considered as a sensitive indicator for methylation activity within one tissue type. The aim of this study was the determination of the MP of different cell lines under various conditions.

The investigations under normoxia show, that the cell lines are characterized by a heterogenous MP. Nevertheless, these different ratios are consistent with physiological cell function, since the viability of these cells ranges between 84 and 93 %. As the MP is independent of doubling time, a decreased MP is not necessarily accompanied by diminished transmethylation activity and reduced cellular function. The results rather imply that the MP is tissue-specific. Hypoxia changes the MP of HepG2, Sk-Hep-1 and Hek-293 cells in reliance on cell density, while HeLa and MCF-7 cells don´t exhibit differences in the MP under hypoxia. Cobalt-chloride shows an hypoxia-like state when concentration is 300 µM and more.

Inhibition of AdoHcy hydrolase by adenosine-2',3'-dialdehyde 30 µM always leads to a reduced enzyme activity towards zero, thus the MP decreases in all cell lines due to accumulation of AdoHcy. Since the viability of the cells hasn´t been limited in any experiment, all results can be clearly traced back to the effects of the particular test conditions.