Nauji įrodymai apie čagos grybų poveikio burnos vėžiui mechanizmus

Neseniai žurnale „Scientific Reports“ paskelbtame tyrime mokslininkai ištyrė čagos grybų ekstraktų priešnavikinio aktyvumo mechanizmus žmogaus burnos ertmės vėžio HSC-4 ląstelėse.

Burnos vėžys yra pasaulinė sveikatos problema, kurios gydymo galimybės ribotos dėl šalutinio poveikio ir pasekmių. Pagrindiniai gydymo būdai yra chirurgija, spindulinė terapija ir chemoterapija, nors jie gali pažeisti sveikus audinius, paveikti kalbą ir sumažinti gyvenimo kokybę.

Metabolizmo takų supratimas ir taikymas naviko ląstelėse suteikia galimybę kurti naujus terapinius preparatus. Čagos grybas pasižymi priešvėžinėmis savybėmis prieš kelių rūšių vėžį; tačiau mechanizmas nėra aiškus.

Šiame tyrime tyrėjai tyrė, ar čagos grybas veikia burnos vėžio vystymąsi ir metabolizmą.

Po gydymo grybų ekstraktu tyrėjai tyrė ląstelių išgyvenamumą, proliferacinį pajėgumą, glikolizės kelius, apoptozę ir mitochondrijų kvėpavimo mechanizmus.

Jie vieną dieną gydė HSC-4 ląsteles grybų ekstraktu, kurio dozės buvo 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml ir 800,0 μg/ml, kad įvertintų jo poveikį burnos ertmės vėžio ląstelių elgsenai, įskaitant ląstelių ciklą, proliferaciją, gyvybingumą, mitochondrijų kvėpavimą, apoptozę ir glikolizę.

Komanda analizavo apdorotas ląsteles pagal jų ląstelių ciklą, naudodama ląstelių skaičiavimo rinkinio-8 (CCK-8) tyrimus, kad nustatytų ląstelių gyvybingumą.

Norėdami ištirti, ar slopinamasis čagos grybo poveikis navikų proliferacijai ir išgyvenimui apdorotose ląstelėse buvo susijęs su signalo keitiklio ir transkripcijos 3 aktyvatoriaus (STAT3) veikimu, jie išmatavo STAT3 aktyvaciją po apdorojimo 200,0 μg/ml ekstrakto doze.

Be to, jie atliko srauto citometriją ląstelių pasiskirstymui analizuoti ir Western blotavimą, kad išskirtų visus ląstelių baltymus.

Tyrėjai naudojo skysčių chromatografiją, po kurios sekė tandeminė masių spektrometrija (LC-MS), kad nustatytų komponentus, atsakingus už čagos grybų ekstrakto priešvėžines savybes.

Kandidatų junginių koncentracijos buvo nustatytos naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją su fotodiodų detektoriumi (HPLC-DAD).

Jie tyrė glikolizės reguliavimą ekstraktais apdorotose ląstelėse, naudodami ekstraląstelinio rūgštėjimo greičio (ECAR) tyrimą. Jie užfiksavo realaus laiko ECAR matavimus apdorotose ląstelėse po gliukozės, oligomicino ir 2-deoksi-D-gliukozės (2-DG) suleidimo.

Komanda ištyrė energijos jutiklio, vadinamo adenozino monofosfato aktyvuota baltymų kinaze (AMPK), aktyvaciją ir ląstelių deguonies suvartojimo greitį (OCR).

Jie taip pat įvertino lėtinio energijos deficito poveikį autofagijai, susijusiai su apoptozės ląstelių mirtimi apdorotose ląstelėse.

Jie ištyrė, ar 200,0 μg/ml čagos ekstrakto koncentracija paveikė p38 mitogenų aktyvuotas baltymų kinazes (MAPK) ir branduolinio faktoriaus kappa B (NF-κB) stimuliuojamą apoptozę apdorotose ląstelėse.

Ekstraktas sulėtino HSC-4 ląstelių augimą slopindamas ląstelių ciklą ir proliferaciją, mažindamas vėžio ląstelių energijos suvartojimą ir skatindamas ląstelių mirtį per autofagiją ir apoptozę.

Ekstraktas reikšmingai padidino burnos ertmės vėžio ląstelių augimo fazes (G0/G1), tuo pačiu sumažindamas sintezės fazę (S). Western blot analizė parodė, kad ekstraktas reikšmingai sumažino fosfo-STAT3 ekspresiją po 15 minučių ir išlaikė ją 120 minučių.

LC-MS metodu nustatyti trys galimi priešvėžiniai junginiai: 2-hidroksi-3,4-dimetoksibenzenkarboksirūgštis, siringinė rūgštis ir protokatechuinė rūgštis. Ekstraktas slopino glikolizę, glikolizės pajėgumą ir glikolizės rezervus paveiktose ląstelėse.

Jis taip pat aktyvavo AMPK, skatindamas autofagiją ir slopindamas glikolizės kelius apdorotose ląstelėse. Ekstrakto sukelta autofagijos indukcija parodė nuo dozės priklausomą bazinio mitochondrijų kvėpavimo dažnio ir adenozino trifosfato (ATP) apyvartos padidėjimą.

Tačiau reikšmingų maksimalaus mitochondrijų kvėpavimo dažnio pokyčių nepastebėta, išskyrus esant didžiausiai ekstrakto koncentracijai. Be to, tyrėjai pastebėjo nuo dozės priklausomą reikšmingą mitochondrijų kvėpavimo rezervo pajėgumo sumažėjimą.

Rezultatai parodė, kad čagos grybai sumažino mitochondrijų membranų potencialą apdorotose ląstelėse per nuolatinę autofagiją, kurią tarpininkauja glikolizės slopinimas, o tai reiškia, kad mitochondrijų disfunkcija sukelia apoptozę.

NF-κB ir p38 MAPK aktyvinimas ekstraktu padidino apoptozę. Ekstraktas padidino ankstyvąją apdorotų ląstelių apoptozę dozės priklausomai.

Tačiau ekstrakto koncentracijoms svyruojant nuo 0 iki 400 μg/ml, reikšmingų vėlyvosios apoptozės skirtumų nepastebėta. Didelės čagos ekstrakto dozės gali paveikti kitų ląstelių fiziologiją ir sumažinti maksimalų mitochondrijų kvėpavimo pajėgumą.

Tyrėjai nustatė, kad čagos ekstraktas slopino mitochondrijų membranų potencialą ir glikolizinį aktyvumą HSC-4 ląstelių linijoje, dėl to sumažėjo ATP kiekis ir autofagija.

AMPK aktyvacija sukėlė poveikį, sukeldama autofagiją. STAT3 defosforilinimas slopina ląstelių ciklą, stimuliuodamas apoptozės kelius aktyvuodamas NF-κB ir p38 MAPK.

Įvairūs ląstelių signalizacijos mechanizmai lėmė slopinamąjį ekstrakto poveikį. Ekstrakte buvo trys priešvėžiniai junginiai: 2-hidroksi-3,4-dimetoksibenzenkarboksirūgštis, siringinė rūgštis ir protokatechuinė rūgštis.

Nors reikia atlikti daugiau ikiklinikinių tyrimų, siekiant nustatyti, ar ekstraktas slopina naviko augimą, tyrimo rezultatai rodo, kad grybų ekstraktas gali būti potencialus pagalbinis terapinis agentas gydant pacientus, sergančius burnos vėžiu.