François Chevalier, Jean Armengaud, Sonia Hem, Mihaela Tudor, Charlotte Lepleux, Diana Savu, Antoine Gilbert, Siamak Haghdoost, Emilie Brotin, Mihaela Temelie, Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering (NIPNE), IFIN-HH, University of Bucharest (UniBuc), Accueil et Recherche en Radiobiologie des Ions Accélérés (ARIA), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU), Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes (BPMP), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre Régional de Lutte contre le Cancer François Baclesse [Caen] (UNICANCER/CRLC), UNICANCER-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Normandie Université (NU), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Normandie Université (NU)-UNICANCER-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Besides the direct effects of radiations, indirect effects are observed within the surrounding non-irradiated area, irradiated cells relay stress signals in this close proximity, inducing the so-called radiation-induced bystander effect. These signals received by neighboring unirradiated cells induce specific responses similar with those of direct irradiated cells. To understand the cellular response of bystander cells, we performed a 2D gel-based proteomic study of the chondrocytes receiving the conditioned medium of low-dose irradiated chondrosarcoma cells. The conditioned medium was directly analyzed by mass spectrometry in order to identify candidate bystander factors involved in the signal transmission. The proteomic analysis of the bystander chondrocytes highlighted 20 proteins spots that were significantly modified at low dose, implicating several cellular mechanisms, such as oxidative stress responses, cellular motility, and exosomes pathways. In addition, the secretomic analysis revealed that the abundance of 40 proteins in the conditioned medium of 0.1 Gy irradiated chondrosarcoma cells was significantly modified, as compared with the conditioned medium of non-irradiated cells. A large cluster of proteins involved in stress granules and several proteins involved in the cellular response to DNA damage stimuli were increased in the 0.1 Gy condition. Several of these candidates and cellular mechanisms were confirmed by functional analysis, such as 8-oxodG quantification, western blot, and wound-healing migration tests. Taken together, these results shed new lights on the complexity of the radiation-induced bystander effects and the large variety of the cellular and molecular mechanisms involved, including the identification of a new potential actor, namely the stress granules.