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Artículo de investigación

Inducción de ferroptosis en glioma por calceolarioside A mediante modulación de la vía PI3K/Akt/Nrf2

469 vistas

DOI:

10.3791/69643

30 de diciembre de 2025

En este artículo

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Resumen

Este estudio explora el potencial terapéutico de la Calceolariosida A en el glioma, demostrando su capacidad para inhibir la señalización PI3K/Akt y promover la degradación de Nrf2, induciendo así la ferroptosis y suprimiendo la progresión tumoral tanto in vitro como in vivo.

Resumen

Este protocolo demuestra el flujo de trabajo experimental utilizado para investigar los efectos de la Calceolarioside A (CaA) en la inducción y modulación de la ferroptosis de la vía fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K)/Quinasa de la proteína B (Akt)/factor eritróide 2-relacionado (Nrf2) en modelos de glioma. Los procedimientos incluyen una serie de ensayos celulares en líneas de glioma humano U251 y U87 para evaluar la viabilidad, proliferación y quimiosensibilidad celular tras el tratamiento con CaA. Los cambios asociados a la ferroptosis se evalúan midiendo especies reactivas de oxígeno (ROS), glutatión (GSH), malondialdehído (MDA) y niveles de hierro lábilo, junto con la expresión de proteínas relacionadas con la ferroptosis como la peroxidasa de glutatión 4 (GPX4), la subunidad antitransportadora de cisteína/glutamato (xCT) y la ferritina a través de western blot. Para evaluar la afectación de las vías, el protocolo detalla ensayos basados en qRT-PCR, western blot e inmunoprecipitación para la expresión y ubiquitinación de Nrf2. Se incluyen experimentos de sobreexpresión de NRF2 para confirmar su papel en la regulación de la ferroptosis. El protocolo demuestra además el uso de un modelo de xenoinjerto para ratones, donde las células de U87 se implantan de forma subcutánea, seguidas de la administración intraperitoneal de CaA para evaluar el crecimiento y toxicidad tumoral in vivo. Se realiza un análisis histológico de los órganos principales para evaluar la seguridad sistémica. Además, el acoplamiento molecular se utiliza para predecir la unión directa entre CaA y la subunidad PI3K p110α (PIK3CA). En conjunto, estos procedimientos proporcionan un marco reproducible para examinar los mecanismos de la ferroptosis y la eficacia terapéutica de compuestos naturales en la investigación del glioma.

Introducción

Los gliomas, especialmente los glioblastomas de alto grado, representan una de las formas más letales de tumores cerebrales, caracterizadas por una rápida proliferación, resistencia al tratamiento y un pronósticodeficiente 1. En los últimos años se han explorado diversos agentes antiglioma, incluyendo quimioterapias tradicionales como la temozolomida y una variedad de compuestos naturales como lacurcumina 2, resveratrol3 y galitaquinagalato 4. Estos agentes ejercen sus efectos a través de múltiples mecanismos, incluyendo la inducción de la ....

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Protocolo

Cultivo celular y tratamiento
Las células neuronales murinas HT22 y las líneas celulares de glioma humano U87 y U251 se cultivaron en el Medio Águila Modificado de Dulbecco, suplementado con suero bovino fetal al 10% y 4 mM de L-glutamina, bajo condiciones humidificadas a 37 °C con un 5% de CO₂. Para agilizar la consistencia experimental, todos los tratamientos celulares fueron estandarizados y descritos aquí. Esta sección describe las condiciones específicas utilizadas en cada grupo de tratamiento y los ensayos posteriores correspondientes.

Tratamiento de CaA:
Las células HT22 se tra....

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Resultados

Supresión de la proliferación y mayor quimiosensibilidad de las células U251 y U87 in vitro por CaA
La Figura 1A ilustra la estructura de CaA. Primero evaluamos los efectos citotóxicos de CaA utilizando un ensayo MTT en células neuronales murinas normales HT22 y en células de glioma humano U251 y U87. En comparación con las células no tratadas (0 μM CaA), el CaA tuvo un impacto mínimo en la viabilidad de las células HT22 a conce.......

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Discusión

CaA exhibe un efecto antitumoral convincente en el glioblastoma al modular de forma única dos ejes críticos de supervivencia: la vía PI3K/Akt/mTOR y el mecanismo de defensa contra la ferroptosis Nrf2. La vía PI3K/Akt está frecuentemente hiperactivada en el glioblastoma multiforme (GBM, alterado en hasta ~88-90% de los casos) debido a la pérdida de PTEN o activación de RTK, lo que impulsa la proliferación y la resistencia ala terapia 26. Sin embargo, atacar solo es.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de interés que declarar.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Agilent 2100 Bioanalyzersistema de electroforesis capilar
Annexin V-FITC Apoptosis KitRoche Diagnostics11858777001N/A
AutoDock Tools 1.5.7 (AutoDock Vina)software de preparación para acoplamiento molecular (algoritmo de acoplamiento)
Calceolarioside A (CaA)Sigma-AldrichSMB00246N/A
Chem3Dsoftware de modelado molecular
cDNA Synthesis KitVazyme BiotechR223N/A
DCFH-DASigma-AldrichD6883N/A
DMEMThermo Fisher Scientific11965092N/A
DMSOMerckD8418N/A
FerroOrange probeDojindoF374N/A
Fetal Bovine Serum (FBS)Sigma-AldrichF2442N/A
Flow cytometerBD BiosciencesFACSAriaIII Flow CytometryInstrumento para analizar células teñidas con Annexin V
Fluorescence microscopeOlympusIX73Instrumento para observar la fluorescencia de FerroOrange y DCFH-DA
FTH1 antibodyAbcamab75973AB_1310150
GAPDH antibodyAbcamab8245AB_2107448
GLS antibodyAbcamab93434AB_10563527
GPX4 antibodyAbcamab125066AB_10972289
HT22 murine neuronal cell lineAddexBioC0011008CVCL_0321
jetPRIME transfection reagentPolyplus-transfection114-07reactivo de transfección basado en polímeros
Keap1 antibodyAbcamab139729AB_2732852
L-Glutamine (200 mM)Thermo Fisher Scientific25030081N/A
LigPlot+herramienta de mapeo de interacciones 2D
Lipofectamine 3000Thermo Fisher Scientificreactivo de transfección basado en lípidos
Liproxstatin-1SelleckS7699N/A
MG132SelleckS2619N/A
Microplate readerThermo Fisher ScientificH1MInstrumento para medir la absorbancia en el ensayo MTT (a 490 nm)
MTTSigma-AldrichM5655N/A
NanoDropespectrofotómetro UV-Vis de microvolumen
Nrf2 antibodyAbcamab62352AB_945626
Nude BALB/c miceVital River, ChinaN/AIMSR_CRL:028
OptiMeM reduced serum medium
PyMOLsoftware de visualización molecular
QuantStudio 5 Real-Time PCR System
SYBR Green Master MixVazyme BiotechQ711N/A
TRIzol ReagentThermo Fisher15596026N/A
U251 human glioma cell lineCLS Cell Lines Service300385CVCL_0021
U87 human glioma cell lineATCCHTB-14CVCL_0022
Ubiquitin antibodyAbcamab7780AB_306981
xCT/SLC7A11 antibodyAbcamab175186AB_2715513

Referencias

  1. Bajwa, M. H., Anis, S. B., Yousaf, I., Shah, M. A. A 10-year survival-trend analysis of low-grade glioma and treatment patterns from an LMIC. Asian J Neurosurg. 18 (3), 533-538 (2023).
  2. Su, X., Chen, S., Lu, H., Li, H., Qin, C. Study on the....

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Reimpresiones y permisos

Erratum


Formal Correction: Ferroptosis Induction in Glioma by Calceolarioside A via Modulation of the PI3K/Akt/Nrf2 Pathway
Posted by JoVE Editors on 8/06/2026. Citeable Link.

This corrects the article 10.3791/69643

Etiquetas

Modelos de gliomav a PI3K Aktmodulaci n de Nrf2ensayo de viabilidad celularespecies reactivas del ox genoglutati n peroxidasa 4Western blotxenoinjerto de rat n