Relationship between autophagy and apoptotic cell death in human neuroblastoma cells treated with paraquat: could autophagy be a "brake" in paraquat-induced apoptotic death?

Abstract

Paraquat (PQ) (1, 1'-dimethyl-4, 4'-bipyridinium dichloride), a widely used herbicide, has been suggested as a potential etiologic factor for the development of Parkinson’s disease (PD). In neurons from patients with PD display characteristics of autophagy, a degradative mechanism involved in the recycling and turnover of cytoplasmic constituents from eukaryotic cells. Low concentrations of paraquat have been recently found to induce autophagy in human neuroblastoma cells, and ultimately the neurons succumb to apoptotic death. Whereas caspase inhibition retarded cell death, autophagy inhibition accelerated the apoptotic cell death induced by paraquat. These findings suggest a relationship between autophagy and apoptotic cell death in human neuroblastoma cells treated with paraquat and open a new line of investigation to advance our knowledge regarding the origin of PD.

El paraquat (PQ) (dicloruro de 1, 1'-dimetil-4, 4'-bipiridinio), un herbicida ampliamente utilizado, se ha sugerido como un posible factor etiológico para el desarrollo de la enfermedad de Parkinson (EP). En las neuronas de pacientes con EP muestran características de autofagia, un mecanismo degradativo implicado en el reciclaje y recambio de constituyentes citoplasmáticos de las células eucariotas. Recientemente se ha descubierto que bajas concentraciones de paraquat inducen autofagia en células de neuroblastoma humano y, en última instancia, las neuronas sucumben a la muerte apoptótica. Mientras que la inhibición de la caspasa retrasó la muerte celular, la inhibición de la autofagia aceleró la muerte celular apoptótica inducida por el paraquat. Estos hallazgos sugieren una relación entre la autofagia y la muerte celular apoptótica en células de neuroblastoma humano tratadas con paraquat y abren una nueva línea de investigación para avanzar en nuestro conocimiento sobre el origen de la EP.