Novi podaci o mehanizmima borbe protiv raka usne šupljine gljive chaga

U nedavnoj studiji objavljenoj u Scientific Reports, istraživači su ispitivali mehanizme antitumorske aktivnosti ekstrakata gljive chaga u stanicama ljudskog raka usne šupljine HSC-4.

Oralni rak je globalni zdravstveni problem s ograničenim mogućnostima liječenja zbog svojih nuspojava i posljedica. Glavni načini liječenja su kirurgija, terapija zračenjem i kemoterapija, iako oni mogu uzrokovati oštećenje zdravog tkiva, utjecati na govor i smanjiti kvalitetu života.

Razumijevanje i ciljanje metaboličkih putova u tumorskim stanicama pruža mogući put za razvoj novih terapijskih sredstava. Chaga gljiva ima antikancerogena svojstva protiv nekoliko vrsta raka; međutim, mehanizam nije jasan.

U ovoj studiji znanstvenici su testirali utječe li čaga gljiva na razvoj i metabolizam raka usne šupljine.

Nakon tretmana ekstraktom gljive, istraživači su proučavali preživljavanje stanica, sposobnost proliferacije, glikolitičke putove, apoptozu i mehanizme disanja mitohondrija.

Tretirali su stanice HSC-4 ekstraktom gljivica u dozama od 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml i 800,0 μg/ml tijekom jednog dana kako bi procijenili njegov učinak na ponašanje oralnih stanica. Maligni tumor, uključujući stanični ciklus, proliferaciju, vitalnost, mitohondrijsko disanje, apoptozu i glikolizu.

Tim je analizirao tretirane stanice u smislu njihovog staničnog ciklusa, koristeći testove Cell Counting Kit-8 (CCK-8) za određivanje održivosti stanica.

Kako bi istražili uključuju li supresivni učinci chaga gljive na proliferaciju tumora i preživljavanje u tretiranim stanicama signalni pretvarač i aktivator transkripcije 3 (STAT3), izmjerili su aktivaciju STAT3 nakon tretmana s dozom od 200,0 μg/ml ekstrakta. p>

Također su izvršili protočnu citometriju kako bi analizirali distribuciju stanica i Western blotting kako bi izdvojili ukupne stanične proteine.

Istraživači su koristili tekućinsku kromatografiju nakon koje je uslijedila tandemska spektrometrija mase (LC-MS) kako bi identificirali komponente odgovorne za antikancerogena svojstva ekstrakta gljive chaga.

Koncentracije spojeva kandidata određene su pomoću tekućinske kromatografije visoke učinkovitosti s fotodiodnim detektorom (HPLC-DAD).

Ispitivali su regulaciju glikolize pomoću ekstrakata među tretiranim stanicama pomoću analize brzine ekstracelularne acidifikacije (ECAR). Zabilježili su ECAR mjerenja u stvarnom vremenu u tretiranim stanicama nakon primjene glukoze, oligomicina i 2-deoksi-D-glukoze (2-DG).

Tim je ispitao aktivaciju energetskog senzora koji se zove protein kinaza aktivirana adenozin monofosfatom (AMPK) i stopu stanične potrošnje kisika (OCR).

Također su procijenili učinak kroničnog nedostatka energije na autofagiju povezanu s apoptotičkom staničnom smrću u tretiranim stanicama.

Proučavali su utječe li koncentracija ekstrakta čage od 200,0 μg/ml na apoptozu stimuliranu protein kinazama aktiviranim p38 mitogenom (MAPK) i nuklearnim faktorom kapa B (NF-κB) u tretiranim stanicama.

Ekstrakt je usporio rast stanica HSC-4 inhibicijom staničnog ciklusa i proliferacije, smanjenjem potrošnje energije stanica raka i povećanjem stanične smrti autofagijom i apoptozom.

Ekstrakt je značajno povećao faze rasta oralnih stanica raka (G0/G1), dok je istovremeno smanjio fazu sinteze (S). U Western blot studiji otkriveno je da ekstrakt značajno smanjuje ekspresiju fosfo-STAT3 nakon 15 minuta i održava je 120 minuta.

LC-MS je identificirao tri moguće tvari protiv raka: 2-hidroksi-3,4-dimetoksibenzojevu kiselinu, siringinsku kiselinu i protokatehuinsku kiselinu. Ekstrakt je inhibirao glikolizu, glikolitički kapacitet i glikolitičke rezerve u tretiranim stanicama.

Također je aktivirao AMPK, potičući autofagiju i inhibirajući glikolitičke puteve u tretiranim stanicama. Indukcija autofagije pomoću ekstrakta pokazala je o dozi ovisan porast bazalnih mitohondrijskih respiratornih brzina i prometa adenozin trifosfata (ATP).

Međutim, nisu primijećene značajne promjene u maksimalnim brzinama disanja mitohondrija, osim u slučajevima s najvećom koncentracijom ekstrakta. Osim toga, istraživači su uočili značajno smanjenje respiratornog rezervnog kapaciteta mitohondrija ovisno o dozi.

Rezultati su pokazali da čaga gljive smanjuju potencijal mitohondrijske membrane u tretiranim stanicama kroz postojanu autofagiju potaknutu inhibicijom glikolize, što implicira da mitohondrijska disfunkcija uzrokuje apoptozu.

Aktivacija NF-κB i p38 MAPK ekstraktom povećala je apoptozu. Ekstrakt je povećao ranu apoptozu tretiranih stanica na način ovisan o dozi.

Međutim, nisu primijećene značajne razlike u kasnoj apoptozi pri koncentracijama ekstrakta od 0 do 400 μg/ml. Visoke doze ekstrakta čage mogu utjecati na fiziologiju drugih stanica i smanjiti maksimalni respiratorni kapacitet mitohondrija.

Istraživači su otkrili da je ekstrakt čage potisnuo potencijal mitohondrijske membrane i glikolitičku aktivnost u staničnoj liniji HSC-4, što je rezultiralo smanjenom razinom ATP-a i autofagijom.

Aktivacija AMPK imala je učinke induciranjem autofagije. Defosforilacija STAT3 inhibira stanični ciklus stimulacijom apoptotskih puteva aktivacijom NF-κB i p38 MAPK.

Različiti mehanizmi stanične signalizacije posredovali su inhibitornim učincima ekstrakta. Ekstrakt je sadržavao tri spoja protiv raka: 2-hidroksi-3,4-dimetoksibenzojevu kiselinu, siringinsku kiselinu i protokatehuinsku kiselinu.

Iako je potrebno više pretkliničkih studija kako bi se utvrdilo sprječava li ekstrakt rast tumora, rezultati studije upućuju na to da bi ekstrakt gljive mogao biti potencijalno komplementarno terapijsko sredstvo za liječenje pacijenata s rakom usne šupljine.