Molecular and ultrastructural aspects of oxidative stress, apoptosis, and endoplasmic reticulum stress induced by the effects of bioactive compounds of natural origin in cancer cells

Oxidative stress, apoptosis, and endoplasmic reticulum (ER) stress are key mechanisms regulating the survival of cancer cells and their response to therapeutic agents. Bioactive compounds of natural origin, including plant extracts, have gained increasing attention in recent years for their potential anticancer effects, acting through various molecular pathways that lead to the induction of oxidative stress, programmed cell death, and disruption of cellular homeostasis. The topic of this dissertation thesis focuses on molecular and ultrastructural changes in cancer cells (e.g, human adenocarcinoma colorectal cell line HT-29) following exposure to selected bioactive compounds (e.g., Capsicum spp. extract in both non-encapsulated and microencapsulated forms), with particular emphasis on their ability to induce oxidative stress, apoptosis, and ER stress. Advanced microscopy techniques (transmission electron microscopy), gene expression analysis (RT-PCR and cDNA transcription), and biochemical methods (e.g., MTT assay, NBT assay) will be employed to elucidate cell- and organelle-specific alterations induced by these compounds. Understanding these mechanisms could contribute to the development of new therapeutic strategies utilizing the cytotoxic effects of natural compounds while minimizing undesirable side effects.

Molekulárne a ultraštrukturálne aspekty oxidačného stresu, apoptózy a stresu endoplazmatického retikula indukovaných účinkom bioaktívnych látok prírodného pôvodu v nádorových bunkách

Oxidačný stres, apoptóza a stres endoplazmatického retikula (ER) sú kľúčové mechanizmy regulácie prežívania nádorových buniek a ich odpovede na terapeutické látky. Bioaktívne zlúčeniny prírodného pôvodu, vrátane rastlinných extraktov, sa v posledných rokoch dostali do popredia záujmu pre svoje potenciálne protinádorové účinky, pričom pôsobia prostredníctvom rôznych molekulárnych dráh vedúcich k indukcii oxidačného stresu, programovanej bunkovej smrti a narušeniu bunkovej homeostázy. Téma dizertačnej práce sa zameriava na molekulárne a ultraštrukturálne zmeny v nádorových bunkách (napr. ľudská adenokarcinómová kolorektálna bunková línia HT-29) po ich expozícii vybranými bioaktívnymi látkami (napr. extrakt z Capsicum spp., a to v neenkapsulovanej a mikroenkapsulovanej forme), s dôrazom na ich schopnosť indukovať oxidačný stres, apoptózu a stres ER. Pokročilé mikroskopické techniky (transmisná elektrónová mikroskopia), analýza génovej expresie (RT-PCR a prepis cDNA) a biochemické metódy (napr. MTT test, NBT test) budú využité na objasnenie bunkových a organelovo-špecifických zmien vyvolaných týmito zlúčeninami. Pochopenie týchto mechanizmov môže prispieť k vývoju nových terapeutických stratégií využívajúcich cytotoxické účinky prírodných látok s minimalizáciou nežiaducich vedľajších účinkov.

More information about PhD position

Additional research info: hana.duranova@uniag.sk

https://fbp.uniag.sk/sk/molekularna-biologia-6625/

https://fbp.uniag.sk/sk/phd-stupen/

https://is.uniag.sk/prihlaska/