Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro
Background. Lectins are carbohydrate-binding proteins with diverse biological activities, and they are increasingly recognized for their potential in cancer diagnostics and therapy. Aim of the study was to investigate the cytostatic and cytotoxic effects of the bacterial lectin of Bacillus subtilis...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
PH Akademperiodyka
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://exp-oncology.com.ua/index.php/Exp/article/view/534 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Experimental Oncology |
Institution
Experimental Oncology| _version_ | 1856543635951058944 |
|---|---|
| author | Lukianova, Ye. Mushii, O. Bazas, V. Voronina, O. Cheremshenko, N. |
| author_facet | Lukianova, Ye. Mushii, O. Bazas, V. Voronina, O. Cheremshenko, N. |
| author_sort | Lukianova, Ye. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-01-05T05:29:42Z |
| description | Background. Lectins are carbohydrate-binding proteins with diverse biological activities, and they are increasingly recognized for their potential in cancer diagnostics and therapy. Aim of the study was to investigate the cytostatic and cytotoxic effects of the bacterial lectin of Bacillus subtilis IMV B-7724 on breast cancer (BC) cell lines of different molecular subtypes. Materials and Methods. Experiments were performed on the T47D (luminal A), MCF‑ 7 (luminal B), and MDA-MB-468 (basal, triple-negative) cell lines. Cytotoxicity was assessed by crystal violet staining and LC₅₀/LC₃₀ determination. Cytomorphological alterations were analyzed using the Romanowsky — Giemsa staining and ImageJ morphometry. A flow cytometry was applied to evaluate the cell cycle distribution and apoptosis (Annexin V/PI assay). The expression of proliferation and apoptosis regulators (Ki-67, p53, BCL-2, BAX) was examined by immunocytochemistry. Results. The lectin exerted dose-dependent cytotoxicity across all tested cell lines, with LC₅₀ values ranging between 351—419 μg/mL. The morphological analysis revealed subtype-specific alterations, including cell rounding, nuclear condensation, and decreased cytoplasmic volume, indicative of the apoptotic process. The flow cytometry showed distinct cell cycle arrest patterns: S-phase accumulation in T47D, G2/M blockade in MCF‑ 7, and combined S- and G2/M-phase arrest in MDA-MB-468. The viability assays confirmed a significant reduction of live cells, predominantly through late apoptosis and necrosis, with the strongest effect observed in T47D cells. The immunocytochemistry demonstrated a marked downregulation of Ki-67 and BCL-2, increased p53 expression, and BAX upregulation in MCF‑ 7 cells, whereas T47D cells displayed a paradoxical BAX suppression despite the apoptotic features. Conclusions. Lectin of B. subtilis IMV B-7724 exerts multifaceted effects on BC cells of different molecular subtypes, including the suppression of cell proliferation, activation of apoptosis, and cell cycle modulation. The observed differences between the BC cell lines suggest that the lectin efficacy depends on both the molecular profile of the cells and the mode of apoptosis regulation (p53-dependent or p53-independent), warranting further studies to identify key targets. |
| first_indexed | 2026-02-08T08:02:54Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ex.aqua-time.com.ua:article-534 |
| institution | Experimental Oncology |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:02:54Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | PH Akademperiodyka |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ex.aqua-time.com.ua:article-5342026-01-05T05:29:42Z CYTOSTATIC EFFECTS AND MECHANISMS OF ACTION OF BACTERIAL LECTIN OF BACILLUS SUBTILIS IMV B-7724 ON BREAST CANCER CELL LINES OF DIFFERENT MOLECULAR SUBTYPES Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro Lukianova, Ye. Mushii, O. Bazas, V. Voronina, O. Cheremshenko, N. лектин, рак молочної залози, молекулярні підтипи lectin, breast cancer, molecular subtype Background. Lectins are carbohydrate-binding proteins with diverse biological activities, and they are increasingly recognized for their potential in cancer diagnostics and therapy. Aim of the study was to investigate the cytostatic and cytotoxic effects of the bacterial lectin of Bacillus subtilis IMV B-7724 on breast cancer (BC) cell lines of different molecular subtypes. Materials and Methods. Experiments were performed on the T47D (luminal A), MCF‑ 7 (luminal B), and MDA-MB-468 (basal, triple-negative) cell lines. Cytotoxicity was assessed by crystal violet staining and LC₅₀/LC₃₀ determination. Cytomorphological alterations were analyzed using the Romanowsky — Giemsa staining and ImageJ morphometry. A flow cytometry was applied to evaluate the cell cycle distribution and apoptosis (Annexin V/PI assay). The expression of proliferation and apoptosis regulators (Ki-67, p53, BCL-2, BAX) was examined by immunocytochemistry. Results. The lectin exerted dose-dependent cytotoxicity across all tested cell lines, with LC₅₀ values ranging between 351—419 μg/mL. The morphological analysis revealed subtype-specific alterations, including cell rounding, nuclear condensation, and decreased cytoplasmic volume, indicative of the apoptotic process. The flow cytometry showed distinct cell cycle arrest patterns: S-phase accumulation in T47D, G2/M blockade in MCF‑ 7, and combined S- and G2/M-phase arrest in MDA-MB-468. The viability assays confirmed a significant reduction of live cells, predominantly through late apoptosis and necrosis, with the strongest effect observed in T47D cells. The immunocytochemistry demonstrated a marked downregulation of Ki-67 and BCL-2, increased p53 expression, and BAX upregulation in MCF‑ 7 cells, whereas T47D cells displayed a paradoxical BAX suppression despite the apoptotic features. Conclusions. Lectin of B. subtilis IMV B-7724 exerts multifaceted effects on BC cells of different molecular subtypes, including the suppression of cell proliferation, activation of apoptosis, and cell cycle modulation. The observed differences between the BC cell lines suggest that the lectin efficacy depends on both the molecular profile of the cells and the mode of apoptosis regulation (p53-dependent or p53-independent), warranting further studies to identify key targets. Стан питання. Лектини — це білки, що зв’язують вуглеводи та мають широкий спектр біологічної активності; останнім часом вони дедалі більше розглядаються як перспективні агенти для діагностики та терапії раку. У даному дослідженні вивчали цитостатичні та цитотоксичні ефекти бактеріального лектину Bacillus subtilis IMV B-7724 на клітинних лініях раку молочної залози (РМЗ) різних молекулярних підтипів. Методи. Експерименти проводили на клітинах ліній T47D (люмінальний А), MCF‑ 7 (люмінальний B) та MDA-MB-468 (базальний, тричінегативний). Цитотоксичність оцінювали методом фарбування клітин кристалічним фіолетовим з визначенням LC₅₀/LC₃₀. Цитоморфологічні зміни аналізували на препаратах, зафарбованих за Романовським — Гімзою, та подальшою морфометрією в ImageJ. Для оцінки розподілу клітинного циклу та апоптозу (Annexin V/ PI-аналіз) застосовували проточну цитофлуориметрію. Експресію маркерів проліферації та регуляторів апоптозу (Ki-67, p53, Bcl-2, Bax) досліджували методом імуноцитохімії. Результати. Лектин виявив дозозалежну цитотоксичність у всіх досліджуваних клітинних лініях із значеннями LC₅₀ у межах 351—419 мкг/мл. Морфологічний аналіз показав підтип-специфічні зміни, зокрема округлення клітин, конденсацію ядер та зменшення об’єму цитоплазми, що вказує на апоптичні процеси. Проточна цитофлуориметрія виявила різні варіанти блокади клітинного циклу: накопичення клітин у S-фазі (T47D), зупинку у фазі G2/M (MCF‑ 7) та комбіновану блокаду S- і G2/M-фаз (MDA-MB-468). Тести на життєздатність підтвердили достовірне зниження кількості живих клітин переважно за рахунок пізнього апоптозу та некрозу, причому найсильніший ефект спостерігався у T47D. Імуноцитохімія продемонструвала значне зниження експресії Ki-67 і Bcl-2, підвищення рівня p53 та активацію BAX у клітинах MCF‑ 7, тоді як T47D характеризувалися парадоксальним зниженням BAX попри наявні ознаки апоптозу. Висновки. Лектин Bacillus subtilis IMV B-7724 індукує підтип-специфічну цитотоксичність клітин РМЗ шляхом пригнічення проліферації, порушення клітинного циклу та активації апоптозу. Його диференційна активність, особливо виражена у люмінальному B та потрійно-негативному підтипах, підкреслює його потенціал як селективного протипухлинного агента та кандидата для комбінованих терапевтичних стратегій. Подальші дослідження необхідні для з’ясування молекулярних мішеней та оптимізації застосування цього лектину в імунотерапії раку. PH Akademperiodyka 2025-12-30 Article Article application/pdf https://exp-oncology.com.ua/index.php/Exp/article/view/534 10.15407/exp-oncology.2025.03.277 Experimental Oncology; Vol. 47 No. 3 (2025): Experimental Oncology; 277-287 Експериментальна онкологія; Том 47 № 3 (2025): Експериментальна онкологія; 277-287 2312-8852 1812-9269 10.15407/exp-oncology.2025.03 en https://exp-oncology.com.ua/index.php/Exp/article/view/534/431 Copyright (c) 2025 Experimental Oncology https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| spellingShingle | лектин рак молочної залози молекулярні підтипи Lukianova, Ye. Mushii, O. Bazas, V. Voronina, O. Cheremshenko, N. Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro |
| title | Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro |
| title_alt | CYTOSTATIC EFFECTS AND MECHANISMS OF ACTION OF BACTERIAL LECTIN OF BACILLUS SUBTILIS IMV B-7724 ON BREAST CANCER CELL LINES OF DIFFERENT MOLECULAR SUBTYPES |
| title_full | Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro |
| title_fullStr | Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro |
| title_full_unstemmed | Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro |
| title_short | Цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину Bacillus Subtilis IMV B-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro |
| title_sort | цитостатичні ефекти і механізми дії бактеріального лектину bacillus subtilis imv b-7724 на клітини раку молочної залози різного молекулярного підтипу в системі in vitro |
| topic | лектин рак молочної залози молекулярні підтипи |
| topic_facet | лектин рак молочної залози молекулярні підтипи lectin breast cancer molecular subtype |
| url | https://exp-oncology.com.ua/index.php/Exp/article/view/534 |
| work_keys_str_mv | AT lukianovaye cytostaticeffectsandmechanismsofactionofbacteriallectinofbacillussubtilisimvb7724onbreastcancercelllinesofdifferentmolecularsubtypes AT mushiio cytostaticeffectsandmechanismsofactionofbacteriallectinofbacillussubtilisimvb7724onbreastcancercelllinesofdifferentmolecularsubtypes AT bazasv cytostaticeffectsandmechanismsofactionofbacteriallectinofbacillussubtilisimvb7724onbreastcancercelllinesofdifferentmolecularsubtypes AT voroninao cytostaticeffectsandmechanismsofactionofbacteriallectinofbacillussubtilisimvb7724onbreastcancercelllinesofdifferentmolecularsubtypes AT cheremshenkon cytostaticeffectsandmechanismsofactionofbacteriallectinofbacillussubtilisimvb7724onbreastcancercelllinesofdifferentmolecularsubtypes AT lukianovaye citostatičníefektiímehanízmidííbakteríalʹnogolektinubacillussubtilisimvb7724naklítinirakumoločnoízaloziríznogomolekulârnogopídtipuvsistemíinvitro AT mushiio citostatičníefektiímehanízmidííbakteríalʹnogolektinubacillussubtilisimvb7724naklítinirakumoločnoízaloziríznogomolekulârnogopídtipuvsistemíinvitro AT bazasv citostatičníefektiímehanízmidííbakteríalʹnogolektinubacillussubtilisimvb7724naklítinirakumoločnoízaloziríznogomolekulârnogopídtipuvsistemíinvitro AT voroninao citostatičníefektiímehanízmidííbakteríalʹnogolektinubacillussubtilisimvb7724naklítinirakumoločnoízaloziríznogomolekulârnogopídtipuvsistemíinvitro AT cheremshenkon citostatičníefektiímehanízmidííbakteríalʹnogolektinubacillussubtilisimvb7724naklítinirakumoločnoízaloziríznogomolekulârnogopídtipuvsistemíinvitro |