THE EFFECTS OF CAFFEINE ON CYTOSKELETON IN CHO AA8 CELL LINE

Abstract

The caffeine is one of the most widely consumed alkaloids, which is found in energy drinks, coffee, tea, cocoa and chocolate. This neuroactive substance is a component of the daily diet of millions people in the world. For many years, the attention of researches focused on the effects of caffeine on the living organism, especially in the context of physiological processes. Today, the mechanism of the action of caffeine is the object of the studies. The cytoskeletal proteins play an important role in cell death. In our work, we analyzed changes in vimentin, F-actin and β-tubulin cytoskeleton. Furthermore, alternations in morphology and ultrastructure were also evaluated. We used fluorescence and light microscopy and transmission electron microscopy as well. Our data showed that the treatment with caffeine resulted in decreased in the survival of CHO cells. Moreover, we noticed two types of cell morphology: giant, multinucleated cells and shrunken cells with chromatin condensation. This investigation suggested that caffeine may induce apoptosis and mitotic catastrophe cell death.

Kofeina to jeden z najczęściej spożywanych alkaloidów, spotykany między innymi w napojach energetyzujących, kawie, herbacie czy czekoladzie, przez co stanowi ona składnik codziennej diety milionów ludzi. Przez wiele lat uwaga naukowców skupiała się na działaniu kofeiny na organizmy żywe, w tym procesy fizjologiczne. Od niedawna, przedmiotem badań jest mechanizm działania kofeiny. Ze względu na zaangażowanie białek cytoszkieletu w procesy śmierci komórkowej, za zasadne uznano ocenę indukowanych przez alkaloid zmian w obrębie wimentyny, F-aktyny oraz β-tubuliny. Ponadto analizowano morfologię i ultrastrukturę komórek badanej linii. Podczas realizacji tematu wykorzystano metodykę z zakresu mikroskopii świetlnej, klasycznej mikroskopii fluorescencyjnej, a także transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Uzyskane wyniki wskazują, iż kofeina wpływa istotnie statystycznie na przeżycie komórek linii CHO AA8. Obserwowane dwa typy morfologii komórek – obkurczonych, ze skondensowaną chromatyną, a także olbrzymich z widocznymi mikrojądrami, sugeruje, iż alkaloid może indukować zarówno apoptozę, jak i katastrofę mitotyczną.