Нові дані про механізми боротьби гриба чага з раком порожнини рота

У нещодавньому дослідженні, опублікованому в Scientific Reports, дослідники вивчили механізми протипухлинної дії екстрактів гриба чаги на клітини HSC-4 раку ротової порожнини людини.

Рак ротової порожнини є глобальною проблемою охорони здоров’я з обмеженими можливостями лікування через побічні ефекти та наслідки. Основними методами лікування є хірургічне втручання, променева терапія та хіміотерапія, хоча вони можуть спричинити пошкодження здорових тканин, погіршити мову та погіршити якість життя.

Розуміння та визначення метаболічних шляхів у пухлинних клітинах відкриває можливий шлях для розробки нових терапевтичних засобів. Гриб чага має протиракові властивості проти кількох видів раку; однак механізм не зрозумілий.

У цьому дослідженні дослідники перевірили, чи впливає гриб чага на розвиток і метаболізм раку порожнини рота.

Після лікування екстрактом гриба дослідники вивчали виживання клітин, здатність до проліферації, гліколітичні шляхи, апоптоз і механізми дихання мітохондрій.

Вони обробляли клітини HSC-4 грибковим екстрактом у дозах 0 мкг/мл, 160 мкг/мл, 200 мкг/мл, 400 мкг/мл і 800,0 мкг/мл протягом дня, щоб оцінити його вплив на поведінку клітин порожнини рота. Злоякісна пухлина, включаючи клітинний цикл, проліферацію, життєздатність, мітохондріальне дихання, апоптоз і гліколіз.

Команда проаналізувала оброблені клітини з точки зору їхнього клітинного циклу, використовуючи аналізи Cell Counting Kit-8 (CCK-8) для визначення життєздатності клітин.

Щоб дослідити, чи пригнічувальний вплив гриба чага на проліферацію пухлини та виживання в оброблених клітинах включає перетворювач сигналу та активатор транскрипції 3 (STAT3), вони виміряли активацію STAT3 після лікування дозою 200,0 мкг/мл екстракту. p>

Вони також провели проточну цитометрію для аналізу розподілу клітин і Вестерн-блот для виділення загальної кількості клітинних білків.

Дослідники використовували рідинну хроматографію з подальшою тандемною мас-спектрометрією (LC-MS), щоб визначити компоненти, відповідальні за протипухлинні властивості екстракту гриба чага.

Концентрації сполук-кандидатів визначали за допомогою високоефективної рідинної хроматографії з фотодіодним детектором (HPLC-DAD).

Вони досліджували регуляцію гліколізу екстрактами серед оброблених клітин за допомогою аналізу швидкості позаклітинного підкислення (ECAR). Вони записали вимірювання ECAR у реальному часі в оброблених клітинах після введення глюкози, олігоміцину та 2-дезокси-D-глюкози (2-DG).

Команда вивчила активацію енергетичного датчика під назвою протеїнкіназа, що активується аденозинмонофосфатом (AMPK), і швидкість споживання кисню клітинами (OCR).

Вони також оцінили вплив хронічного дефіциту енергії на аутофагію, пов’язану з апоптотичною загибеллю оброблених клітин.

Вони досліджували, чи впливає концентрація екстракту чаги 200,0 мкг/мл на апоптоз, стимульований p38 мітоген-активованими протеїнкіназами (MAPK) і ядерним фактором каппа B (NF-κB) в оброблених клітинах.

Екстракт уповільнював ріст клітин HSC-4 шляхом пригнічення клітинного циклу та проліферації, зменшення споживання енергії раковими клітинами та посилення клітинної смерті через аутофагію та апоптоз.

Екстракт значно збільшив фази росту ракових клітин порожнини рота (G0/G1), одночасно зменшивши фазу синтезу (S). У дослідженні вестерн-блоттингу було виявлено, що екстракт значно знижує експресію фосфо-STAT3 через 15 хвилин і підтримує її протягом 120 хвилин.

LC-MS ідентифікувала три можливі протипухлинні речовини: 2-гідрокси-3,4-диметоксибензойну кислоту, сирингову кислоту та протокатехінову кислоту. Екстракт пригнічував гліколіз, гліколітичну здатність і гліколітичні резерви в оброблених клітинах.

Він також активував AMPK, сприяючи аутофагії та пригнічуючи гліколітичні шляхи в оброблених клітинах. Індукція аутофагії екстрактом показала залежне від дози збільшення базальної частоти дихання мітохондрій і обміну аденозинтрифосфату (АТФ).

Однак суттєвих змін у максимальній частоті дихання мітохондрій не спостерігалося, за винятком випадків із найвищою концентрацією екстракту. Крім того, дослідники спостерігали дозозалежне значне зниження дихальної резервної здатності мітохондрій.

Результати показали, що гриби чага знижують потенціал мітохондріальної мембрани в оброблених клітинах через стійку аутофагію, спричинену інгібуванням гліколізу, що означає, що мітохондріальна дисфункція викликає апоптоз.

Активація NF-κB і p38 MAPK екстрактом посилює апоптоз. Екстракт посилював ранній апоптоз оброблених клітин залежно від дози.

Однак не спостерігалося істотних відмінностей у пізньому апоптозі при концентраціях екстракту від 0 до 400 мкг/мл. Високі дози екстракту чаги можуть впливати на фізіологію інших клітин і зменшувати максимальну дихальну здатність мітохондрій.

Дослідники виявили, що екстракт чаги пригнічує потенціал мітохондріальної мембрани та гліколітичну активність у клітинній лінії HSC-4, що призводить до зниження рівня АТФ і аутофагії.

Активація AMPK викликала аутофагію. Дефосфорилювання STAT3 пригнічує клітинний цикл, стимулюючи шляхи апоптозу через активацію NF-κB і p38 MAPK.

Різні клітинні сигнальні механізми опосередковували гальмівну дію екстракту. Екстракт містив три протиракові сполуки: 2-гідрокси-3,4-диметоксибензойну кислоту, сирингову кислоту та протокатехінову кислоту.

Хоча необхідні додаткові доклінічні дослідження, щоб визначити, чи екстракт пригнічує ріст пухлини, результати дослідження свідчать про те, що екстракт гриба може бути потенційним додатковим терапевтичним засобом для лікування пацієнтів із раком порожнини рота.