Effects of Perfluorinated Compounds on the Human Mammary Epithelial Cell Line, MCF-10A, In vitro
Year: 2013
Type: dissertation
Abstract: There is a growing interest in assessing human health effects of persistent organic pollutants \n(POPs), and several studies have reported in vitro or in vivo effects related to cancer. The \nmain aim of this study was to assess the potential effect of perfluorinated compounds (PFCs) \non breast cancer development in vitro, using the MCF-10A human mammary epithelial cell \nline. Both MCF-10A monolayer and three-dimensional cultures were used to study the effect\nof PFCs in a time-dose-dependent manner. Flow cytometry was used to assess the cell cycle \ndistribution of monolayer cultures. The percentage of cells in Sub-G0/G1, G0/G1, S and G2/M \nwere analyzed after 24, 48 and 72 hours in cells treated with 0, 100, 200, 300, 400 and 500 \nµM perfluorooctanesulfonic acid (PFOS), perfluorooctanoic acid (PFOA), perfluorononanoic \nacid (PFNA), perfluorodecanoic acid (PFDA) and perfluoroundecanoic acid (PFUnA). In this \nstudy only high concentrations of PFOS, PFNA and PFDA affected the cells, demonstrated by \nan increased percentage of cells in Sub-G0/G1. \nTo further investigate the effect of PFCs, laser scanning confocal microscopy was used to \nstudy acini polarization and lumen formation in MCF-10A three-dimensional cultures, treated \nwith 0, 0.6, 6 and 60 µM of the same PFCs as the monolayer cultures. Alterations in \npolarization were determined at day 8 and 12, and lumen formation at day 3, 5, 7 and 10. \nMCF-10A cells organize into three-dimensional cultures, generating acini, when grown on a \nlaminin-rich extracellular matrix. Acini formation begins with the clearance of the inner cells \nby apoptosis, to form lumen, followed by polarization of the outer cells. The in vitro\nobservations showed that acini associated cell polarization and lumen clearance were \ncompromised in three-dimensional cultures exposed to PFOS, PFNA, PFDA and PFUnA,\neven at the lowest exposure doses. In addition effects on lumen formation were observed due \nto PFOA exposure. Overall, this study demonstrated a difference in sensitivity between \nMCF-10A monolayer and three-dimensional cultures, and suggested a potential effect of \nPFCs on breast cancer development. Persistente organiske miljøgifter og deres effekt på human helse har de siste årene fått økt \noppmerksomhet, og en rekke studier har rapportert in vitro eller in vivo eksponerings effekter, \ninkludert kreftutvikling. Hovedformålet ved denne studien var å evaluere den potensielle \neffekten av perfluorerte forbindelser (PFCs) med hensyn på brystkreft in vitro, ved bruk av \nMCF-10A humane brystepitelceller. Både MCF-10A monolag og tredimensjonale kulturer ble \nbenyttet for å studere effekten av PFCs i en tid-dose-avhengig tilnærming. Flow cytometry ble \nbenyttet for å evaluere cellesyklusdistribueringen i monolagkulturer. Andelen celler i SubG0/G1, G0/G1, S og G2/M ble analyserte etter henholdsvis 24, 48 og 72 timer av celler\nbehandlet med 0, 100, 200, 300, 400 and 500 µM perfluoroktankarboksylsyre sulfonsyre \n(PFOS), perfluoroktylsyre (PFOA), perfluoronononansyre (PFNA), og perfluorodekansyre \n(PFDA) og Perfluoroundekansyre (PFUnA). Av de fem stoffene testet, påvirket PFOS, PFNA\nog PFDA cellene, ved å øke antall celler i Sub-G0/G1. \nFor ytterligere å undersøke effekten av PFCs, ble det benyttet laser skanning konfokal \nmikroskopi for å studere polarisering og lumen dannelse i MCF-10A acini strukturer. De \ntredimensjonale kulturene ble behandlet med 0, 0,6, 6 og 60 µM av de samme stoffene brukt \npå monolagkulturer. Endringer i acini polarisering ble analysert ved dag 8 og 12, og lumen \ndannelse ved dag 3, 5, 7 og 10. MCF-10A celler danner tredimensjonale strukturer ved \nkontakt med laminin-rik ekstracellulær matrix, som gir opphav til acini strukturer. Acini \ndannelsen initieres ved apoptose av det indre laget med celler for dannelse av lumen,\netterfulgt av polarisering av det ytre cellelaget. In vitro observasjonene indikerte komprimert \npolarisering og lumen dannelse i acini eksponert for PFOS, PFNA, PFDA og PFUnA, selv \nved lave eksponerings konsentrasjoner. I tillegg ble det observert endringer i lumen dannelse \nved PFOA eksponering. Resultatene presentert i denne studien viser med dette en forskjell i \nsensitivitet mellom MCF-10A monolag og tredimensjonale kulturer, samt en potensiell link \nmellom PFCs eksponering og økt risiko for brystkreft.
Author: Julia I. Tandberg
Language: English
Subfield: Environmental Chemistry
Field: Environmental Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2474008900