Hanikoglu, Aysegul, Kucuksayan, Ertan, Hanikoglu, Ferhat, Ozben, Tomris, Menounou, Georgia, Sansone, Anna, Chatgilialoglu, Chrys, Di Bella, Giuseppe, and Ferreri, Carla
Breast cancer is a worldwide commonly found malignancy in women and effective treatment is regarded as a huge clinical challenge even in the presence of several treatment options. Extensive literature is available demonstrating polyphenols as phytopharmaceutical anticancer agents. Among the polyphenols, quercetin and curcumin have been reported to have a strong potential against breast cancer. However, so far, no comprehensive study has been performed to demonstrate the anticarcinogenic effects of curcumin, quercetin, and their combinations with somatostatin on the fatty acid profile of breast cancer cell membranes. We used MCF-7 and MDA-MB231 breast cancer cells incubated with curcumin and quercetin for 24 h, in the absence and presence of somatostatin, at their [EC.sub.50] concentrations to evaluate membrane fatty acid based functional lipidomics together with the followup of EGFR and MAPK signaling pathways. The two cell lines gave different membrane free fatty acid reorganization. In MCF-7 cells, the following changes were observed: an increase of [omega]6 linoleic acid in the cells incubated with somatostatin + quercetin and quercetin and a decrease of [omega]3 acids in the cells incubated with somatostatin + curcumin compared to somatostatin and significant increases of monounsaturated fatty acid (MUFA), mono-trans arachidonic acid levels and docosapentaenoic acid for the cells incubated with somatostatin + quercetin compared to the control cells. In MDA-MB231 cells, incubations with curcumin, quercetin, and somatostatin + quercetin induced the most significant membrane remodeling with the increase of stearic acid, diminution of [omega]6 linoleic, arachidonic acids, and [omega]3 (docosapentaenoic and docosahexaenoic acids). Distinct signaling pathway changes were found for these cell lines. In MCF-7 cells, separate or combined incubations with somatostatin and quercetin, significantly decreased EGFR and incubation with curcumin decreased MAPK signaling. In MDA-MB231 cells, incubation with curcumin decreased AKT1 and p-AKT1 (Thr308) levels. Incubation with curcumin and quercetin decreased the EGFR levels. Our results showed that cytostatic and antioxidant treatments can be combined to induce membrane fatty acid changes, including lipid isomerization as specific free radical driven process, and to influence signaling pathways. This study aimed to contribute to the literature on these antioxidants in the treatment of breast cancer to clarify the effects and mechanisms in combination with somatostatin. Key words: somatostatin, curcumin, quercetin, breast cancer, cell signaling, membrane fatty acid profile. Le cancer du sein est une maladie frequente chez les femmes a l'echelle mondiale et son traitement efficace est considere comme etant un immense probleme clinique, meme en presence de plusieurs options therapeutiques. Il existe une grande quantite de donnees publiees decrivant les polyphenols comme etant des agents phytopharmaceutiques anticancereux. Parmi les polyphenols, on a rapporte que la quercetine et la curcumine sont potentiellement fort utiles contre le cancer du sein. Cependant, jusqu'a maintenant, aucune etude exhaustive n'a tente de montrer les effets anticancerigenes de la curcumine, de la quercetine et de leur association avec la somatostatine sur le profil des acides gras membranaires des cellules de cancer du sein. A l'aide de cellules de cancer du sein MCF-7 et MDA-MB231 incubees avec de la curcumine et de la quercetine pendant 24 h, en absence ou en presence de somatostatine et a leur concentration efficace mediane, nous avons evalue la lipidomique fonctionnelle basee sur les acides gras membranaires ainsi que suivi les voies de signalisation des recepteurs du facteur de croissance epidermique (EGF pour << epidermal growth factor >>) et de la MAP kinase. Les deux lignees cellulaires ont donne differentes reorganisations des acides gras libres. Dans les cellules MCF-7, nous avons observe les modifications suivantes : hausse de l'acide linoleique [omega]6 avec l'association somatostatine + quercetine et la quercetine, et abaissement des acides gras [omega]3 plus marque dans les cellules incubees avec l'association somatostatine + quercetine qu'avec la somatostatine, ainsi qu'une augmentation notable plus importante des taux d'acides gras mono-insatures, d'acide arachidonique mono-trans et d'acide docosapentaenoique pour les cellules incubees avec l'association somatostatine + quercetine que chez les cellules temoins. Pour les cellules MDA-MB231, l'incubation avec de la curcumine, de la quercetine et l'association somatostatine + quercetine a entraine le plus important remodelage membranaire avec une hausse de l'acide stearique, un abaissement des acides gras linoleique [omega]6, arachidonique et [omega]3 (acides docosapentaenoique et docosahexaenoique). Nous avons observe des modifications distinctes des voies de signalisation pour ces lignees cellulaires. Pour les cellules MCF-7, l'incubation avec de la somatostatine ou de la quercetine separement ou en association entrainait une inhibition marquee de la voie de signalisation des recepteurs de l'EGF, et l'incubation avec de la curcumine entrainait une inhibition de la voie de signalisation de la MAP kinase. L'incubation des cellules MDA-MB231 avec de la curcumine a entraine une diminution des taux d'AKTl et de p-AKT1 (Thr308). L'incubation avec de la curcumine et de la quercetine entrainait une diminution des taux des recepteurs de l'EGF. Nos resultats ont montre que des traitements cytostatiques et antioxydants peuvent etre associes pour produire des changements dans les acides gras membranaires, y compris une isomerisation lipidique en tant que processus specifique entraine par les radicaux libres, ainsi que pour influencer les voies de signalisation. Cette etude visait a ajouter aux connaissances publiees quant a l'utilisation de ces antioxydants dans le traitement du cancer du sein, en vue d'en clarifier les effets et les modes d'action en association avec la somatostatine. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: somatostatine, curcumine, quercetine, cancer du sein, signalisation cellulaire, profil des acides gras membranaires., Introduction Cancer is a deadly global disease and a critical barrier in the cumulative life span of the affected population (Bray et al. 2018). On the basis of the recorded [...]