Nové údaje o mechanizmoch boja proti rakovine ústnej dutiny hubou chaga

V nedávnej štúdii publikovanej v Scientific Reports výskumníci skúmali mechanizmy protinádorovej aktivity extraktov z húb chaga v ľudských bunkách rakoviny ústnej dutiny HSC-4.

Rakovina ústnej dutiny je celosvetový zdravotný problém s obmedzenými možnosťami liečby v dôsledku vedľajších účinkov a následkov. Hlavnými liečebnými postupmi sú chirurgia, radiačná terapia a chemoterapia, hoci môžu spôsobiť poškodenie zdravého tkaniva, ovplyvniť reč a znížiť kvalitu života.

Pochopenie a zacielenie metabolických dráh v nádorových bunkách poskytuje možnú cestu pre vývoj nových terapeutických činidiel. Huba Chaga má protirakovinové vlastnosti proti niekoľkým typom rakoviny; mechanizmus však nie je jasný.

V tejto štúdii výskumníci testovali, či huba chaga ovplyvňuje vývoj a metabolizmus rakoviny ústnej dutiny.

Po ošetrení extraktom z húb výskumníci študovali prežitie buniek, schopnosť proliferácie, glykolytické dráhy, apoptózu a mitochondriálne dýchacie mechanizmy.

Ošetrili bunky HSC-4 hubovým extraktom v dávkach 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml a 800,0 μg/ml počas jedného dňa, aby vyhodnotili jeho účinok na správanie buniek ústnej dutiny. Malígny nádor vrátane bunkového cyklu, proliferácie, životaschopnosti, mitochondriálneho dýchania, apoptózy a glykolýzy.

Tím analyzoval ošetrené bunky z hľadiska ich bunkového cyklu pomocou testov Cell Counting Kit-8 (CCK-8) na určenie životaschopnosti buniek.

Aby sa zistilo, či supresívne účinky huby chaga na proliferáciu nádoru a prežitie v liečených bunkách zahŕňajú prevodník signálu a aktivátor transkripcie 3 (STAT3), merali aktiváciu STAT3 po liečbe dávkou 200,0 μg/ml extraktu.

p>

Vykonali tiež prietokovú cytometriu na analýzu distribúcie buniek a Western blotting na extrakciu celkových bunkových proteínov.

Výskumníci použili kvapalinovú chromatografiu nasledovanú tandemovou hmotnostnou spektrometriou (LC-MS) na identifikáciu zložiek zodpovedných za protirakovinové vlastnosti extraktu z huby chaga.

Koncentrácie kandidátskych zlúčenín boli stanovené pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie s fotodiódovým detektorom (HPLC-DAD).

Skúmali reguláciu glykolýzy pomocou extraktov medzi ošetrenými bunkami pomocou testu rýchlosti extracelulárnej acidifikácie (ECAR). Zaznamenali merania ECAR v reálnom čase v ošetrených bunkách po podaní glukózy, oligomycínu a 2-deoxy-D-glukózy (2-DG).

Tím skúmal aktiváciu energetického senzora nazývaného adenozínmonofosfátom aktivovaná proteínkináza (AMPK) a mieru spotreby bunkového kyslíka (OCR).

Posúdili tiež vplyv chronického nedostatku energie na autofágiu spojenú s apoptotickou bunkovou smrťou v ošetrených bunkách.

Študovali, či koncentrácia extraktu chaga 200,0 μg/ml ovplyvňuje apoptózu stimulovanú p38 mitogénom aktivovanými proteínkinázami (MAPK) a jadrovým faktorom kappa B (NF-κB) v ošetrených bunkách.

Extrakt spomalil rast buniek HSC-4 inhibíciou bunkového cyklu a proliferácie, znížením spotreby energie rakovinovými bunkami a zvýšením bunkovej smrti prostredníctvom autofágie a apoptózy.

Extrakt výrazne zvýšil rastové fázy rakovinových buniek ústnej dutiny (G0/G1), pričom súčasne znížil fázu syntézy (S). V štúdii Western blot sa zistilo, že extrakt výrazne znížil expresiu fosfo-STAT3 po 15 minútach a udržal ju počas 120 minút.

LC-MS identifikovala tri možné protirakovinové látky: kyselinu 2-hydroxy-3,4-dimetoxybenzoovú, kyselinu syringovú a kyselinu protokatechuovú. Extrakt inhiboval glykolýzu, glykolytickú kapacitu a glykolytické rezervy v ošetrených bunkách.

Aktivoval tiež AMPK, podporuje autofágiu a inhibuje glykolytické dráhy v ošetrených bunkách. Vyvolanie autofágie extraktom ukázalo na dávke závislé zvýšenie bazálnych mitochondriálnych respiračných frekvencií a obratu adenozíntrifosfátu (ATP).

Neboli však pozorované žiadne významné zmeny v maximálnych mitochondriálnych respiračných frekvenciách, s výnimkou prípadov s najvyššou koncentráciou extraktu. Okrem toho vedci pozorovali na dávke závislý významný pokles mitochondriálnej respiračnej rezervnej kapacity.

Výsledky ukázali, že huby chaga znížili mitochondriálne membránové potenciály v ošetrených bunkách prostredníctvom pretrvávajúcej autofágie riadenej inhibíciou glykolýzy, čo naznačuje, že mitochondriálna dysfunkcia spôsobuje apoptózu.

Aktivácia NF-KB a p38 MAPK extraktom zvýšila apoptózu. Extrakt zvýšil skorú apoptózu ošetrených buniek spôsobom závislým od dávky.

Neboli však pozorované žiadne významné rozdiely v neskorej apoptóze pri koncentráciách extraktu od 0 do 400 μg/ml. Vysoké dávky extraktu chaga môžu ovplyvniť fyziológiu iných buniek a znížiť maximálnu mitochondriálnu dýchaciu kapacitu.

Výskumníci zistili, že extrakt z chaga potláča mitochondriálne membránové potenciály a glykolytickú aktivitu v bunkovej línii HSC-4, čo vedie k zníženiu hladín ATP a autofágii.

Aktivácia AMPK mala účinky vyvolaním autofágie. Defosforylácia STAT3 inhibuje bunkový cyklus stimuláciou apoptotických dráh prostredníctvom aktivácie NF-κB a p38 MAPK.

Inhibičné účinky extraktu sprostredkovali rôzne bunkové signalizačné mechanizmy. Extrakt obsahoval tri protirakovinové zlúčeniny: kyselina 2-hydroxy-3,4-dimetoxybenzoová, kyselina syringová a kyselina protokatechuová.

Aj keď sú potrebné ďalšie predklinické štúdie na určenie, či extrakt inhibuje rast nádoru, výsledky štúdie naznačujú, že extrakt z húb môže byť potenciálnym doplnkovým terapeutickým činidlom na liečbu pacientov s rakovinou ústnej dutiny.