Nové údaje o mechanismech boje proti rakovině ústní dutiny houbou chaga

V nedávné studii publikované v Scientific Reports výzkumníci zkoumali mechanismy protinádorové aktivity extraktů z houby chaga v lidských buňkách rakoviny ústní dutiny HSC-4.

Rakovina ústní dutiny je celosvětový zdravotní problém s omezenými možnostmi léčby kvůli jejím vedlejším účinkům a následkům. Hlavními léčebnými postupy jsou chirurgie, radiační terapie a chemoterapie, i když mohou způsobit poškození zdravé tkáně, ovlivnit řeč a snížit kvalitu života.

Porozumění a zacílení metabolických drah v nádorových buňkách poskytuje možnou cestu pro vývoj nových terapeutických látek. Houba Chaga má protirakovinné vlastnosti proti několika typům rakoviny; mechanismus však není jasný.

V této studii vědci testovali, zda houba chaga ovlivňuje vývoj a metabolismus rakoviny ústní dutiny.

Po ošetření houbovým extraktem vědci studovali přežití buněk, schopnost proliferace, glykolytické dráhy, apoptózu a mechanismy mitochondriálního dýchání.

Ošetřili buňky HSC-4 houbovým extraktem v dávkách 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml a 800,0 μg/ml po dobu jednoho dne, aby vyhodnotili jeho účinek na chování ústních buněk. Maligní nádor, včetně buněčného cyklu, proliferace, životaschopnosti, mitochondriálního dýchání, apoptózy a glykolýzy.

Tým analyzoval ošetřené buňky z hlediska jejich buněčného cyklu pomocí testů Cell Counting Kit-8 (CCK-8), aby určil životaschopnost buněk.

Aby se zjistilo, zda supresivní účinky houby chaga na proliferaci nádoru a přežití v ošetřených buňkách zahrnují signální převodník a aktivátor transkripce 3 (STAT3), měřili aktivaci STAT3 po léčbě dávkou 200,0 μg/ml extraktu.

p>

Provedli také průtokovou cytometrii k analýze buněčné distribuce a Western blotting k extrakci celkových buněčných proteinů.

Výzkumníci použili kapalinovou chromatografii následovanou tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS) k identifikaci složek odpovědných za protirakovinné vlastnosti extraktu z houby chaga.

Koncentrace kandidátních sloučenin byly stanoveny pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s fotodiodovým detektorem (HPLC-DAD).

Zkoumali regulaci glykolýzy extrakty mezi ošetřenými buňkami pomocí testu extracelulární acidifikace (ECAR). Zaznamenali měření ECAR v reálném čase v ošetřených buňkách po podání glukózy, oligomycinu a 2-deoxy-D-glukózy (2-DG).

Tým zkoumal aktivaci energetického senzoru zvaného adenosinmonofosfátem aktivovaná proteinkináza (AMPK) a míru spotřeby buněčného kyslíku (OCR).

Posuzovali také vliv chronického energetického deficitu na autofagii spojenou s apoptotickou buněčnou smrtí v ošetřených buňkách.

Zkoumali, zda koncentrace extraktu chaga 200,0 μg/ml ovlivňuje apoptózu stimulovanou mitogenem aktivovanými proteinkinázami p38 (MAPK) a nukleárním faktorem kappa B (NF-κB) v ošetřených buňkách.

Extrakt zpomalil růst buněk HSC-4 inhibicí buněčného cyklu a proliferace, snížením energetické spotřeby rakovinných buněk a zvýšením buněčné smrti prostřednictvím autofagie a apoptózy.

Extrakt významně zvýšil růstové fáze buněk rakoviny dutiny ústní (G0/G1) a současně snížil fázi syntézy (S). Ve studii Western blot bylo zjištěno, že extrakt významně snížil expresi fosfo-STAT3 po 15 minutách a udržel ji po dobu 120 minut.

LC-MS identifikovala tři možné protirakovinné látky: kyselinu 2-hydroxy-3,4-dimethoxybenzoovou, kyselinu syringovou a kyselinu protokatechovou. Extrakt inhiboval glykolýzu, glykolytickou kapacitu a glykolytické rezervy v ošetřených buňkách.

Také aktivoval AMPK, podporuje autofagii a inhibuje glykolytické dráhy v ošetřených buňkách. Indukce autofagie extraktem ukázala na dávce závislé zvýšení bazálních mitochondriálních respiračních frekvencí a obratu adenosintrifosfátu (ATP).

Nebyly však pozorovány žádné významné změny v maximální mitochondriální respirační frekvenci, s výjimkou případů s nejvyšší koncentrací extraktu. Kromě toho vědci pozorovali na dávce závislý významný pokles mitochondriální respirační rezervní kapacity.

Výsledky ukázaly, že houby chaga snižují potenciál mitochondriálních membrán v ošetřených buňkách prostřednictvím přetrvávající autofagie řízené inhibicí glykolýzy, což naznačuje, že mitochondriální dysfunkce způsobuje apoptózu.

Aktivace NF-KB a p38 MAPK extraktem zvýšila apoptózu. Extrakt zvýšil časnou apoptózu ošetřených buněk způsobem závislým na dávce.

Nicméně nebyly pozorovány žádné významné rozdíly v pozdní apoptóze při koncentracích extraktu od 0 do 400 μg/ml. Vysoké dávky extraktu chaga mohou ovlivnit fyziologii jiných buněk a snížit maximální mitochondriální respirační kapacitu.

Výzkumníci zjistili, že extrakt z čagy potlačil mitochondriální membránové potenciály a glykolytickou aktivitu v buněčné linii HSC-4, což vedlo ke snížení hladin ATP a autofagii.

Aktivace AMPK měla účinky indukcí autofagie. Defosforylace STAT3 inhibuje buněčný cyklus stimulací apoptotických drah prostřednictvím aktivace NF-κB a p38 MAPK.

Inhibiční účinky extraktu zprostředkovávaly různé buněčné signalizační mechanismy. Extrakt obsahoval tři protirakovinné sloučeniny: kyselinu 2-hydroxy-3,4-dimethoxybenzoovou, kyselinu syringovou a kyselinu protokatechovou.

Ačkoli je zapotřebí více preklinických studií, aby se zjistilo, zda extrakt inhibuje růst nádoru, výsledky studie naznačují, že extrakt z hub může být potenciální doplňkovou terapeutickou látkou pro léčbu pacientů s rakovinou dutiny ústní.