Jauni pierādījumi par čagas sēņu iedarbības mehānismiem pret mutes dobuma vēzi

Nesenā pētījumā, kas publicēts žurnālā Scientific Reports, pētnieki pārbaudīja čagas sēņu ekstraktu pretvēža aktivitātes mehānismus uz cilvēka mutes dobuma vēža HSC-4 šūnām.

Mutes dobuma vēzis ir globāla veselības problēma ar ierobežotām ārstēšanas iespējām blakusparādību un seku dēļ. Galvenās ārstēšanas metodes ir ķirurģiska iejaukšanās, staru terapija un ķīmijterapija, lai gan tās var kaitēt veselajiem audiem, ietekmēt runu un samazināt dzīves kvalitāti.

Metabolisma ceļu izpratne un mērķtiecīga izmantošana audzēja šūnās paver iespēju izstrādāt jaunus terapeitiskus līdzekļus. Čagas sēnei piemīt pretvēža īpašības pret vairākiem vēža veidiem; tomēr mehānisms nav skaidrs.

Šajā pētījumā pētnieki pārbaudīja, vai čagas sēne ietekmē mutes dobuma vēža attīstību un metabolismu.

Pēc apstrādes ar sēņu ekstraktu pētnieki pētīja šūnu izdzīvošanu, proliferācijas spēju, glikolītiskos ceļus, apoptozi un mitohondriju elpošanas mehānismus.

Viņi apstrādāja HSC-4 šūnas ar sēņu ekstraktu devās 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml un 800,0 μg/ml vienu dienu, lai novērtētu tā ietekmi uz mutes dobuma vēža šūnu uzvedību, tostarp šūnu ciklu, proliferāciju, dzīvotspēju, mitohondriju elpošanu, apoptozi un glikolīzi.

Komanda analizēja apstrādātās šūnas šūnu cikla ziņā, izmantojot šūnu skaitīšanas komplekta-8 (CCK-8) testus, lai noteiktu šūnu dzīvotspēju.

Lai izpētītu, vai čagas sēnes nomācošā ietekme uz audzēju proliferāciju un izdzīvošanu apstrādātajās šūnās ietvēra signāla pārveidotāju un transkripcijas 3 aktivatoru (STAT3), viņi mērīja STAT3 aktivāciju pēc apstrādes ar 200,0 μg/ml ekstrakta devu.

Turklāt viņi veica plūsmas citometriju, lai analizētu šūnu sadalījumu, un Western blotēšanu, lai iegūtu kopējos šūnu proteīnus.

Pētnieki izmantoja šķidruma hromatogrāfiju, kam sekoja tandēma masas spektrometrija (LC-MS), lai identificētu komponentus, kas ir atbildīgi par čagas sēņu ekstrakta pretvēža īpašībām.

Kandidātu savienojumu koncentrācijas tika noteiktas, izmantojot augstas veiktspējas šķidruma hromatogrāfiju ar fotodiodu detektoru (HPLC-DAD).

Viņi pētīja glikolīzes regulāciju ar ekstraktiem apstrādātajās šūnās, izmantojot ekstracelulārās paskābināšanas ātruma (ECAR) testu. Viņi reģistrēja reāllaika ECAR mērījumus apstrādātajās šūnās pēc glikozes, oligomicīna un 2-deoksi-D-glikozes (2-DG) ievadīšanas.

Komanda pārbaudīja enerģijas sensora, ko sauc par adenozīna monofosfāta aktivēto proteīna kināzi (AMPK), aktivāciju un šūnu skābekļa patēriņa ātrumu (OCR).

Viņi arī novērtēja hroniska enerģijas deficīta ietekmi uz autofāgiju, kas saistīta ar apoptotisku šūnu nāvi apstrādātajās šūnās.

Viņi pārbaudīja, vai čagas ekstrakta koncentrācija 200,0 μg/ml ietekmē p38 mitogēna aktivētās proteīnkināzes (MAPK) un kodolfaktora kappa B (NF-κB) stimulēto apoptozi apstrādātajās šūnās.

Ekstrakts palēnināja HSC-4 šūnu augšanu, kavējot šūnu ciklu un proliferāciju, samazinot vēža šūnu enerģijas patēriņu un veicinot šūnu nāvi, izmantojot autofāgiju un apoptozi.

Ekstrakts ievērojami palielināja mutes dobuma vēža šūnu augšanas fāzes (G0/G1), vienlaikus samazinot sintēzes fāzi (S). Western blot analīze atklāja, ka ekstrakts pēc 15 minūtēm ievērojami samazināja fosfo-STAT3 ekspresiju un saglabāja to 120 minūtes.

LC-MS identificēja trīs iespējamus pretvēža savienojumus: 2-hidroksi-3,4-dimetoksibenzoīnskābi, siringskābi un protokatehīnskābi. Ekstrakts inhibēja glikolīzi, glikolītisko kapacitāti un glikolīzes rezerves apstrādātajās šūnās.

Tas arī aktivizēja AMPK, veicinot autofāgiju un kavējot glikolīzes ceļus apstrādātajās šūnās. Autofāgijas indukcija ar ekstraktu uzrādīja no devas atkarīgu bazālā mitohondriju elpošanas ātruma un adenozīna trifosfāta (ATP) aprites palielināšanos.

Tomēr netika novērotas būtiskas izmaiņas maksimālajā mitohondriju elpošanas ātrumā, izņemot augstāko ekstrakta koncentrāciju. Turklāt pētnieki novēroja no devas atkarīgu nozīmīgu mitohondriju elpošanas rezerves kapacitātes samazināšanos.

Rezultāti parādīja, ka čagas sēnes samazināja mitohondriju membrānas potenciālu apstrādātajās šūnās, izmantojot pastāvīgu autofāgiju, ko mediē glikolīzes inhibīcija, kas nozīmē, ka mitohondriju disfunkcija izraisa apoptozi.

NF-κB un p38 MAPK aktivācija ar ekstraktu palielināja apoptozi. Ekstrakts palielināja apstrādāto šūnu agrīno apoptozi no devas atkarīgā veidā.

Tomēr ekstrakta koncentrācijās no 0 līdz 400 μg/ml netika novērotas būtiskas atšķirības vēlīnā apoptozē. Lielas čagas ekstrakta devas var ietekmēt citu šūnu fizioloģiju un samazināt maksimālo mitohondriju elpošanas kapacitāti.

Pētnieki atklāja, ka čagas ekstrakts nomāc mitohondriju membrānas potenciālus un glikolītisko aktivitāti HSC-4 šūnu līnijā, kā rezultātā samazinās ATP līmenis un autofāgija.

AMPK aktivācija izraisīja efektus, inducējot autofāgiju. STAT3 defosforilēšana kavē šūnu ciklu, stimulējot apoptozes ceļus, aktivizējot NF-κB un p38 MAPK.

Ekstrakta inhibējošo iedarbību ietekmēja dažādi šūnu signalizācijas mehānismi. Ekstrakts saturēja trīs pretvēža savienojumus: 2-hidroksi-3,4-dimetoksibenzoskābi, sirīnskābi un protokatehīnskābi.

Lai gan ir nepieciešami vairāk preklīnisku pētījumu, lai noteiktu, vai ekstrakts nomāc audzēja augšanu, pētījuma rezultāti liecina, ka sēņu ekstrakts varētu būt potenciāls papildterapeitisks līdzeklis pacientu ar mutes dobuma vēzi ārstēšanai.