Нови докази о механизмима деловања чага печурке против рака усне дупље

У недавној студији објављеној у часопису Scientific Reports, истраживачи су испитали механизме антитуморског дејства екстраката печурака чага на ћелије рака усне дупље код људи HSC-4.

Рак усне дупље је глобални здравствени проблем са ограниченим могућностима лечења због нежељених ефеката и последица. Главни третмани су хирургија, радиотерапија и хемотерапија, иако могу оштетити здраво ткиво, утицати на говор и смањити квалитет живота.

Разумевање и циљање метаболичких путева у туморским ћелијама пружа могући пут за развој нових терапијских средстава. Чага има антиканцерогена својства против неколико врста рака; међутим, механизам није јасан.

У овој студији, истраживачи су тестирали да ли чага гљива утиче на развој и метаболизам рака усне дупље.

Након третмана екстрактом печурке, истраживачи су проучавали преживљавање ћелија, пролиферативни капацитет, гликолитичке путеве, апоптозу и механизме митохондријалног дисања.

Третирали су ћелије HSC-4 екстрактом печурке у дозама од 0 μг/мл, 160 μг/мл, 200 μг/мл, 400 μг/мл и 800,0 μг/мл током једног дана како би проценили његове ефекте на понашање ћелија рака усне дупље, укључујући ћелијски циклус, пролиферацију, одрживост, митохондријално дисање, апоптозу и гликолизу.

Тим је анализирао третиране ћелије у смислу њиховог ћелијског циклуса користећи тестове за бројање ћелија кит-8 (CCK-8) како би утврдио одрживост ћелија.

Да би истражили да ли супресивни ефекти чага печурке на пролиферацију и преживљавање тумора у третираним ћелијама укључивали сигнални претварач и активатор транскрипције 3 (STAT3), мерили су активацију STAT3 након третмана дозом екстракта од 200,0 μг/мл.

Поред тога, извршили су проточну цитометрију да би анализирали дистрибуцију ћелија и Вестерн блотинг да би извукли укупне ћелијске протеине.

Истраживачи су користили течну хроматографију праћену тандемском масеном спектрометријом (LC-MS) како би идентификовали компоненте одговорне за антиканцерогена својства екстракта печурке чага.

Концентрације кандидатских једињења одређене су коришћењем високоефикасне течне хроматографије са фотодиодним детектором (HPLC-DAD).

Истраживали су регулацију гликолизе екстрактима међу третираним ћелијама користећи тест екстрацелуларне брзине ацидификације (ECAR). Забележили су ECAR мерења у реалном времену у третираним ћелијама након примене глукозе, олигомицина и 2-деокси-D-глукозе (2-DG).

Тим је испитивао активацију енергетског сензора названог аденозин монофосфат-активирана протеин киназа (АМПК) и брзину потрошње кисеоника у ћелијама (ОЦР).

Такође су проценили ефекат хроничног енергетског дефицита на аутофагију повезану са апоптотском ћелијском смрћу у третираним ћелијама.

Испитали су да ли концентрација екстракта чаге од 200,0 μг/мл утиче на протеин киназе активиране митогеном (МАПК) п38 и апоптозу стимулисану нуклеарним фактором капа Б (NF-κB) у третираним ћелијама.

Екстракт је успорио раст HSC-4 ћелија инхибирањем ћелијског циклуса и пролиферације, смањењем потрошње енергије ћелија рака и побољшањем ћелијске смрти путем аутофагије и апоптозе.

Екстракт је значајно повећао фазе раста ћелија рака усне дупље (G0/G1), док је смањио фазу синтезе (S). Western blot анализа је показала да је екстракт значајно смањио експресију фосфо-STAT3 након 15 минута и одржао је током 120 минута.

LC-MS је идентификовала три могућа једињења против рака: 2-хидрокси-3,4-диметоксибензоеву киселину, сирингичну киселину и протокатехичну киселину. Екстракт је инхибирао гликолизу, гликолитички капацитет и гликолитичке резерве у третираним ћелијама.

Такође је активирао АМПК, подстичући аутофагију и инхибирајући гликолитичке путеве у третираним ћелијама. Индукција аутофагије екстрактом показала је зависно од дозе повећање базалних митохондријалних респираторних брзина и обрта аденозин трифосфата (АТП).

Међутим, нису примећене значајне промене у максималним митохондријалним респираторним брзинама осим при највишој концентрацији екстракта. Поред тога, истраживачи су приметили значајно смањење митохондријалног респираторног резервног капацитета зависно од дозе.

Резултати су показали да чага печурке смањују потенцијале митохондријалне мембране у третираним ћелијама путем перзистентне аутофагије посредоване инхибицијом гликолизе, што имплицира да митохондријална дисфункција индукује апоптозу.

Активација NF-κB и p38 MAPK екстрактом повећала је апоптозу. Екстракт је повећао рану апоптозу третираних ћелија на начин зависан од дозе.

Међутим, нису примећене значајне разлике у касној апоптози при концентрацијама екстракта у распону од 0 до 400 μг/мл. Високе дозе екстракта чаге могу утицати на друге ћелијске физиологије и смањити максимални респираторни капацитет митохондрија.

Истраживачи су открили да екстракт чаге сузбија потенцијале митохондријалне мембране и гликолитичку активност у ћелијској линији HSC-4, што резултира смањеним нивоима АТП-а и аутофагијом.

Активација AMPK је резултирала ефектима индуковањем аутофагије. Дефосфорилација STAT3 инхибира ћелијски циклус стимулишући апоптотске путеве кроз активацију NF-κB и p38 MAPK.

Различити механизми ћелијске сигнализације посредовали су у инхибиторним ефектима екстракта. Екстракт је садржао три једињења против рака: 2-хидрокси-3,4-диметоксибензоеву киселину, сирингичну киселину и протокатехичну киселину.

Иако су потребна додатна преклиничка истраживања како би се утврдило да ли екстракт сузбија раст тумора, резултати студије указују на то да екстракт печурке може бити потенцијално помоћно терапијско средство за лечење пацијената са раком усне дупље.