Role of MCPIP1 protein in HaCaT cell line exposed to UVB radiation

Ultraviolet (UV) radiation is recognized as the main environmental agent causing skin cancer. It has been shown to cause variety of changes in the skin, what includes DNA mutations, immunosupresion, photoageing, angiogenesis and inflammation. While it is clear that immunosuppression and gene mutations are essential biologic events via which UV causes skin cancer, resent studies are pointing inflammation, as a important factor in carcinogenesis. Although UVB radiation makes up only 5% of total UV reaching Earth surface, it shows much higher genotoxity and also its impact on developing inflammation seems to be greater in cutaneous parts of skin comparing to UVA radiation. MCPIP1 protein is certainly a negative regulator of inflammation and immunological balance due to its endonuclease activity, responsible for the decay of mRNAs of some proinflammatory cytokines and affecting NFκB signalling pathway. Results presented in this work are just preliminary part of the project of investigatation the role of MCPIP1 in regulation of phototoxicity induced in keratynocytes by UVB and UVA. Immortalized keratynocytes from HaCaT cell line had been irradiated, using two different doses of UVB radiation (300 and 600 J/m2) and then transcript and protein level of MCPIP1 was measured, using qRT-PCR and Western blot analysis. Results show than transcript level of MCPIP1 decrease, during 4h after irradiation, comparing to unirradiated control. After that time we observe significant increase in transcript level especially with dose 300 J/m2 of UVB. Preincubation with acinomycin D shows that new transcript synthesis is required for increase of MCPIP1 transcript level. On the other hand, protein level of MCPIP1 increases after 4 h post irradiation and remains so for at least 12h. Western blot analysis on primary keratinocytes shows similar pattern of MCPIP1 protein changes after UVB radiation. These results require further elucidation but show brief insight into changes of MCPIP1 and contribute to understanding the mechanism of inflammatory response of the UVB-exposed skin.

Promieniowanie UV jest uważane za największy środowiskowy karcynogen. Jest odpowiedzialne za wiele zmian zachodzących w skórze, takich jak: mutacje DNA, immunosupresja, starzenie się skóry, angiogeneza oraz stan zapalny. Powszechnie wiadomo, że z wymienionych zmian głównymi czynnikami biorącymi udział w powstawaniu nowotworów skóry są mutacje DNA oraz immunosupresja. Ostatnie badania zwracają jednak coraz większą uwagę na powstawania stanu zapalnego w skórze, jako czynnika mającego swój wkład w proces karcynogenezy. Promieniowanie UVB, mimo że stanowi tylko 5% promieniowania UV docierającego do powierzchni Ziemi, wykazuje o wiele większą genotoksyczność w stosunku do promieniowania UVA, jak również zdaje się mieć większy wkład w powstawanie stanu zapalnego w powierzchniowych warstwach skóry. Białko MCPIP1 jest uważane za negatywny regulator stanu zapalnego oraz równowagi immunologicznej, działający głównie poprzez degradację mRNA cytokin pozapalnych oraz jego zaangażowanie w szlak aktywacji czynnika NFκB. Przedstawione w niniejszej pracy wyniki badań są tylko wstępną częścią projektu, który ma na celu zbadać rolę białka MCPIP1 w regulacji procesów fototoksycznych indukowanych promieniowaniem UV. Komórki unieśmiertelnionych keratynocytów linii HaCaT naświetlano dwoma różnymi dawkami promieniowania UVB ( 300 i 600 J/m2), a następnie badano zmiany MCPIP1 na poziomie transkryptu metodą qRT-PCR oraz na poziomie białka metodą Western blot. Uzyskane wyniki wskazują, że poziom transkryptu MCPIP1 spada, aż do ok. 4h po naświetlaniu, w porównaniu do nienaświetlanych komórek. Po tym czasie obserwujemy znaczny wzrost poziomu transkryptu, zwłaszcza w przypadku dawki 300 J/m2 UVB. Preinkubacja komórek HaCaT z aktynomycyną D wskazuje, że wzrost MCPIP1 jest wynikiem syntezy nowego transkryptu. Z drugiej strony poziom białka MCPIP1 wzrasta pod wpływem promieniowania UVB począwszy od 4h po naświetlaniu, a jego podwyższony poziom utrzymuje się przez przynajmniej 12h. Analiza Western blot z użyciem pierwotnych keratynocytów ujawnia podobny schemat zmian poziomu białka MCPIP1 po naświetlaniu promieniowaniem UVB. Uzyskane tu wyniki wymagają jednak dalszej wnikliwej analizy, ale nakreślają też pierwszy zarys zmian białka MCPIP1, co pozwoli na dokładniejsze zrozumienie odpowiedzi zapalnej w skórze poddanej działaniu promieniowania UVB.