Uued tõendid chaga seene mehhanismide kohta suuvähi vastu

Hiljutises ajakirjas Scientific Reports avaldatud uuringus uurisid teadlased tšaga seeneekstraktide kasvajavastase toime mehhanisme inimese suuvähi HSC-4 rakkudel.

Suuvähk on ülemaailmne terviseprobleem, mille ravivõimalused on kõrvaltoimete ja tagajärgede tõttu piiratud. Peamised ravimeetodid on kirurgia, kiiritusravi ja keemiaravi, kuigi need võivad kahjustada terveid kudesid, mõjutada kõnet ja vähendada elukvaliteeti.

Kasvajarakkude metaboolsete radade mõistmine ja sihtimine annab võimaluse uute ravimite väljatöötamiseks. Chaga seenel on vähivastased omadused mitut tüüpi vähi vastu, kuid mehhanism on ebaselge.

Selles uuringus testisid teadlased, kas tšagaseen mõjutab suuvähi arengut ja ainevahetust.

Pärast seeneekstraktiga töötlemist uurisid teadlased rakkude ellujäämist, proliferatsioonivõimet, glükolüütilisi radasid, apoptoosi ja mitokondriaalse hingamise mehhanisme.

Nad töödeldi HSC-4 rakke seeneekstraktiga annustes 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml ja 800,0 μg/ml ühe päeva jooksul, et hinnata selle mõju suuvähirakkude käitumisele, sealhulgas rakutsüklile, proliferatsioonile, elujõulisusele, mitokondriaalsele hingamisele, apoptoosile ja glükolüüsile.

Meeskond analüüsis töödeldud rakke nende rakutsükli järgi, kasutades rakkude elujõulisuse määramiseks rakkude loendamise komplekti-8 (CCK-8) analüüse.

Et uurida, kas pässiku pärssiv mõju kasvajate proliferatsioonile ja ellujäämisele töödeldud rakkudes hõlmas signaalimuundurit ja transkriptsiooni 3 aktivaatorit (STAT3), mõõtsid nad STAT3 aktivatsiooni pärast töötlemist ekstrakti 200,0 μg/ml annusega.

Lisaks teostasid nad voolutsütomeetriat rakkude jaotuse analüüsimiseks ja Western blot analüüsi, et eraldada kogu rakuvalke.

Teadlased kasutasid tšaga seeneekstrakti vähivastaste omaduste eest vastutavate komponentide tuvastamiseks vedelikkromatograafiat, millele järgnes tandem-massispektromeetria (LC-MS).

Kandidaatühendite kontsentratsioonid määrati fotodiooddetektoriga kõrgefektiivse vedelikkromatograafia (HPLC-DAD) abil.

Nad uurisid ekstraktide poolt glükolüüsi regulatsiooni töödeldud rakkudes, kasutades rakuvälise hapestumise kiiruse (ECAR) testi. Nad registreerisid reaalajas ECAR mõõtmisi töödeldud rakkudes pärast glükoosi, oligomütsiini ja 2-deoksü-D-glükoosi (2-DG) manustamist.

Meeskond uuris adenosiinmonofosfaat-aktiveeritud proteiinkinaasi (AMPK) nimelise energiasensori aktiveerimist ja rakulise hapnikutarbimise kiirust (OCR).

Samuti hindasid nad kroonilise energiadefitsiidi mõju autofaagiale, mis on seotud apoptootilise rakusurmaga töödeldud rakkudes.

Nad uurisid, kas 200,0 μg/ml tšagaekstrakti kontsentratsioon mõjutas töödeldud rakkudes p38 mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaase (MAPK) ja tuumafaktori kappa B (NF-κB) poolt stimuleeritud apoptoosi.

Ekstrakt aeglustas HSC-4 rakkude kasvu, pärssides rakutsüklit ja proliferatsiooni, vähendades vähirakkude energiatarbimist ning suurendades rakkude surma autofaagia ja apoptoosi kaudu.

Ekstrakt pikendas oluliselt suuvähirakkude kasvufaase (G0/G1), vähendades samal ajal sünteesifaasi (S). Western blot analüüs näitas, et ekstrakt vähendas oluliselt fosfo-STAT3 ekspressiooni 15 minuti pärast ja säilitas selle 120 minutit.

LC-MS tuvastas kolm võimalikku vähivastast ühendit: 2-hüdroksü-3,4-dimetoksübensoehappe, siiringhappe ja protokatehhiinhappe. Ekstrakt pärssis töödeldud rakkudes glükolüüsi, glükolüütilist võimekust ja glükolüütilisi reserve.

See aktiveeris ka AMPK-d, soodustades autofaagiat ja pärssides glükolüütilisi radasid töödeldud rakkudes. Autofaagia indutseerimine ekstrakti poolt näitas doosist sõltuvat basaalse mitokondriaalse hingamissageduse ja adenosiintrifosfaadi (ATP) käibe suurenemist.

Siiski ei täheldatud mitokondriaalse maksimaalse hingamissageduse olulisi muutusi, välja arvatud ekstrakti kõrgeima kontsentratsiooni korral. Lisaks täheldasid teadlased mitokondriaalse hingamisreservi doosist sõltuvat olulist vähenemist.

Tulemused näitasid, et pässiku seened vähendasid töödeldud rakkudes mitokondrite membraanipotentsiaali püsiva autofaagia kaudu, mida vahendab glükolüüsi pärssimine, mis viitab sellele, et mitokondriaalne düsfunktsioon kutsub esile apoptoosi.

NF-κB ja p38 MAPK aktiveerimine ekstrakti poolt suurendas apoptoosi. Ekstrakt suurendas töödeldud rakkude varajast apoptoosi annusest sõltuval viisil.

Siiski ei täheldatud ekstrakti kontsentratsioonide vahemikus 0 kuni 400 μg/ml olulisi erinevusi hilises apoptoosis. Tšaga ekstrakti suured annused võivad mõjutada teisi rakkude füsioloogiaid ja vähendada maksimaalset mitokondriaalset hingamisvõimet.

Teadlased leidsid, et tšaga ekstrakt pärssis HSC-4 rakuliinis mitokondrite membraanipotentsiaali ja glükolüütilist aktiivsust, mille tulemuseks oli ATP taseme ja autofaagia vähenemine.

AMPK aktivatsioon põhjustas autofaagia indutseerimise efekte. STAT3 defosforüülimine pärsib rakutsüklit, stimuleerides apoptootilisi radasid NF-κB ja p38 MAPK aktiveerimise kaudu.

Ekstrakti inhibeerivat toimet vahendasid mitmesugused raku signaaliülekande mehhanismid. Ekstrakt sisaldas kolme vähivastast ühendit: 2-hüdroksü-3,4-dimetoksübensoehapet, siiringhapet ja protokatehhiinhapet.

Kuigi ekstrakti kasvaja kasvu pärssimise kindlakstegemiseks on vaja rohkem prekliinilisi uuringuid, näitavad uuringu tulemused, et seeneekstrakt võib olla potentsiaalne täiendav raviaine suuvähiga patsientide ravis.