Νέα στοιχεία για τους μηχανισμούς του μανιταριού chaga κατά του καρκίνου του στόματος

Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Scientific Reports, οι ερευνητές εξέτασαν τους μηχανισμούς της αντικαρκινικής δράσης των εκχυλισμάτων μανιταριού chaga σε ανθρώπινα κύτταρα HSC-4 καρκίνου του στόματος.

Ο καρκίνος του στόματος αποτελεί ένα παγκόσμιο πρόβλημα υγείας με περιορισμένες θεραπευτικές επιλογές λόγω των παρενεργειών και των συνεπειών του. Οι κύριες θεραπείες είναι η χειρουργική επέμβαση, η ακτινοθεραπεία και η χημειοθεραπεία, αν και μπορούν να βλάψουν τους υγιείς ιστούς, να επηρεάσουν την ομιλία και να μειώσουν την ποιότητα ζωής.

Η κατανόηση και η στόχευση των μεταβολικών οδών στα καρκινικά κύτταρα παρέχει μια πιθανή οδό για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών παραγόντων. Το μανιτάρι chaga έχει αντικαρκινικές ιδιότητες έναντι διαφόρων τύπων καρκίνου. Ωστόσο, ο μηχανισμός δεν είναι σαφής.

Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές εξέτασαν εάν το μανιτάρι chaga επηρεάζει την ανάπτυξη και τον μεταβολισμό του καρκίνου του στόματος.

Μετά την επεξεργασία με το εκχύλισμα μανιταριού, οι ερευνητές μελέτησαν την επιβίωση των κυττάρων, την πολλαπλασιαστική ικανότητα, τις γλυκολυτικές οδούς, την απόπτωση και τους μηχανισμούς μιτοχονδριακής αναπνοής.

Θεράπευσαν κύτταρα HSC-4 με το εκχύλισμα μανιταριού σε δόσεις 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml και 800,0 μg/ml για μία ημέρα, για να αξιολογήσουν τις επιδράσεις του στη συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων του στόματος, συμπεριλαμβανομένου του κυτταρικού κύκλου, του πολλαπλασιασμού, της βιωσιμότητας, της μιτοχονδριακής αναπνοής, της απόπτωσης και της γλυκόλυσης.

Η ομάδα ανέλυσε τα επεξεργασμένα κύτταρα ως προς τον κυτταρικό τους κύκλο χρησιμοποιώντας δοκιμασίες κιτ καταμέτρησης κυττάρων-8 (CCK-8) για να προσδιορίσει τη βιωσιμότητα των κυττάρων.

Για να διερευνήσουν εάν οι κατασταλτικές επιδράσεις του μανιταριού chaga στον πολλαπλασιασμό και την επιβίωση των όγκων σε επεξεργασμένα κύτταρα περιελάμβαναν μετατροπέα σήματος και ενεργοποιητή μεταγραφής 3 (STAT3), μέτρησαν την ενεργοποίηση του STAT3 μετά από θεραπεία με δόση 200,0 μg/mL του εκχυλίσματος.

Επιπλέον, πραγματοποίησαν κυτταρομετρία ροής για να αναλύσουν την κατανομή των κυττάρων και Western blotting για να εξαγάγουν το σύνολο των κυτταρικών πρωτεϊνών.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν υγρή χρωματογραφία ακολουθούμενη από φασματομετρία μάζας σε σειρά (LC-MS) για να εντοπίσουν τα συστατικά που είναι υπεύθυνα για τις αντικαρκινικές ιδιότητες του εκχυλίσματος μανιταριού chaga.

Οι συγκεντρώσεις των υποψήφιων ενώσεων προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης με ανιχνευτή φωτοδιόδου (HPLC-DAD).

Διερεύνησαν τη ρύθμιση της γλυκόλυσης από εκχυλίσματα μεταξύ των επεξεργασμένων κυττάρων χρησιμοποιώντας δοκιμασία εξωκυτταρικού ρυθμού οξίνισης (ECAR). Κατέγραψαν μετρήσεις ECAR σε πραγματικό χρόνο σε επεξεργασμένα κύτταρα μετά τη χορήγηση γλυκόζης, ολιγομυκίνης και 2-δεοξυ-D-γλυκόζης (2-DG).

Η ομάδα εξέτασε την ενεργοποίηση ενός αισθητήρα ενέργειας που ονομάζεται πρωτεϊνική κινάση που ενεργοποιείται από μονοφωσφορική αδενοσίνη (AMPK) και τον ρυθμό κατανάλωσης οξυγόνου στα κύτταρα (OCR).

Αξιολόγησαν επίσης την επίδραση του χρόνιου ενεργειακού ελλείμματος στην αυτοφαγία που σχετίζεται με τον αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο σε επεξεργασμένα κύτταρα.

Εξέτασαν εάν μια συγκέντρωση εκχυλίσματος chaga 200,0 μg/mL επηρέασε τις πρωτεϊνικές κινάσες που ενεργοποιούνται από μιτογόνο p38 (MAPKs) και την απόπτωση που διεγείρεται από τον πυρηνικό παράγοντα κάππα Β (NF-κB) σε επεξεργασμένα κύτταρα.

Το εκχύλισμα επιβράδυνε την ανάπτυξη των κυττάρων HSC-4 αναστέλλοντας τον κυτταρικό κύκλο και τον πολλαπλασιασμό, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας των καρκινικών κυττάρων και ενισχύοντας τον κυτταρικό θάνατο μέσω της αυτοφαγίας και της απόπτωσης.

Το εκχύλισμα αύξησε σημαντικά τις φάσεις ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων του στόματος (G0/G1) ενώ μείωσε τη φάση σύνθεσης (S). Η ανάλυση Western blot αποκάλυψε ότι το εκχύλισμα μείωσε σημαντικά την έκφραση της φωσφο-STAT3 μετά από 15 λεπτά και τη διατήρησε για 120 λεπτά.

Η LC-MS εντόπισε τρεις πιθανές αντικαρκινικές ενώσεις: 2-υδροξυ-3,4-διμεθοξυβενζοϊκό οξύ, συριγγικό οξύ και πρωτοκατεχουϊκό οξύ. Το εκχύλισμα ανέστειλε τη γλυκόλυση, τη γλυκολυτική ικανότητα και τα γλυκολυτικά αποθέματα στα επεξεργασμένα κύτταρα.

Ενεργοποίησε επίσης την AMPK, προάγοντας την αυτοφαγία και αναστέλλοντας τις γλυκολυτικές οδούς στα επεξεργασμένα κύτταρα. Η επαγωγή αυτοφαγίας από το εκχύλισμα έδειξε μια δοσοεξαρτώμενη αύξηση στους βασικούς μιτοχονδριακούς αναπνευστικούς ρυθμούς και στον κύκλο ζωής της τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP).

Ωστόσο, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές αλλαγές στους μέγιστους ρυθμούς αναπνοής των μιτοχονδρίων, εκτός από την υψηλότερη συγκέντρωση εκχυλίσματος. Επιπλέον, οι ερευνητές παρατήρησαν μια δοσοεξαρτώμενη σημαντική μείωση στην αναπνευστική εφεδρική ικανότητα των μιτοχονδρίων.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα μανιτάρια chaga μείωσαν τα δυναμικά της μιτοχονδριακής μεμβράνης στα επεξεργασμένα κύτταρα μέσω επίμονης αυτοφαγίας που προκαλείται από την αναστολή της γλυκόλυσης, υποδηλώνοντας ότι η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία προκαλεί απόπτωση.

Η ενεργοποίηση του NF-κB και του p38 MAPK από το εκχύλισμα αύξησε την απόπτωση. Το εκχύλισμα αύξησε την πρώιμη απόπτωση των επεξεργασμένων κυττάρων με δοσοεξαρτώμενο τρόπο.

Ωστόσο, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στην όψιμη απόπτωση σε συγκεντρώσεις εκχυλίσματος που κυμαίνονταν από 0 έως 400 μg/mL. Υψηλές δόσεις εκχυλίσματος chaga μπορεί να επηρεάσουν άλλες κυτταρικές φυσιολογίες και να μειώσουν τη μέγιστη μιτοχονδριακή αναπνευστική ικανότητα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το εκχύλισμα chaga κατέστειλε τα δυναμικά της μιτοχονδριακής μεμβράνης και τη γλυκολυτική δράση στην κυτταρική σειρά HSC-4, με αποτέλεσμα μειωμένα επίπεδα ATP και αυτοφαγία.

Η ενεργοποίηση της AMPK είχε ως αποτέλεσμα επιδράσεις προκαλώντας αυτοφαγία. Η αποφωσφορυλίωση της STAT3 αναστέλλει τον κυτταρικό κύκλο διεγείροντας αποπτωτικές οδούς μέσω της ενεργοποίησης του NF-κB και της p38 MAPK.

Διάφοροι μηχανισμοί κυτταρικής σηματοδότησης μεσολάβησαν στις ανασταλτικές επιδράσεις του εκχυλίσματος. Το εκχύλισμα περιείχε τρεις αντικαρκινικές ενώσεις: 2-υδροξυ-3,4-διμεθοξυβενζοϊκό οξύ, συριγγικό οξύ και πρωτοκατεχουϊκό οξύ.

Αν και απαιτούνται περισσότερες προκλινικές μελέτες για να προσδιοριστεί εάν το εκχύλισμα καταστέλλει την ανάπτυξη του όγκου, τα αποτελέσματα της μελέτης υποδηλώνουν ότι το εκχύλισμα μανιταριού μπορεί να αποτελέσει έναν πιθανό συμπληρωματικό θεραπευτικό παράγοντα για τη θεραπεία ασθενών με καρκίνο του στόματος.