Джиаогулан и грижата за дебелото черво

Коментар от Orange Pear

Тази статия е с много съкращения, поради факта, че е написана на високо професионален академичен език. Извадили сме най-важното от оригинала и сме се постарали да Ви предадем информацията на по-разбираем език. В края на статията има линк към оригиналната публикация, която е от Националната Медицинска Библиотека на САЩ.

     Колоректалният рак (на дебелото черво) (CRC) е водеща причина за смърт в световен мащаб, с близо 1 000 000 нови случая и 500 000 смъртни случая от CRC по света всяка година [1] , [2] . Има много рискови фактори за CRC, включително напреднала възраст, възпалителни заболявания на червата, медицинска история на доброкачествени аденоматозни полипи, фамилна анамнеза за CRC, нисък прием на зеленчуци и плодове, висок прием на животински мазнини и преработено месо [3] , [4] .

     При клиничното лечение на CRC традиционните терапии като лъчетерапия, химиотерапия и хирургия не са най-добрият метод за лечение на това поради лошата прогноза и сериозните странични ефекти. Следователно търсенето на нови противотуморни терапевтици е изключително спешно. Сега естествената медицина в лечението на рак предизвика широка загриженост у дома и в чужбина поради своята безопасност, ефикасност и минимални странични ефекти [5] .

     Гипенозидите (Gyp), популярно народно лекарство в Китай, са основните компоненти в екстрактите от Джиаогулан (Gynostemma pentaphyllum) Makino. Съществува главно като тритерпенови гликозиди от дамаранов тип (Фигура 1). Gyp е известен със своите широки благоприятни ефекти за лечение на хепатит, хиперлипопротеинемия и сърдечно-съдови заболявания [6] – [8] . Проучванията показват, че Gyp има противовъзпалително, антитромботично, антиоксидантно и противораково действие [9] – [12] . Но досега няма доклад за индуцирания от Gyp антитуморен ефект върху човешки колоректален рак. И така, в настоящото изследване са изследвани цитотоксичността и апоптозата (програмирана клетъчна смърт) на SW-480 клетка, индуцирана от Gyp. Ролята на реактивните кислородни видове (ROS) в индуцираната от Gyp клетъчна смърт беше анализирана чрез вътреклетъчно генериране на ROS и ROS акцептор. Тези резултати могат да осигурят доказателства за ролята на Gyp, като мощно средство срещу колоректален рак (на дебелото черво) при клинично приложение.

     Ракът е сложно заболяване и традиционните терапии за рак не са напреднали значително през последните няколко години. Основните ограничения на хирургията, химиотерапията и лъчетерапията са, че причиняват сериозни странични ефекти и лоша прогноза поради токсичност на неракови тъкани и химиорезистентност [19] . Въпреки това, природната медицина предизвика голяма загриженост в областта на химиотерапията на рака поради безопасността, ефикасността и анти-мултилекарствената резистентност.

     Gyp се използва като традиционна китайска билкова медицина от стотици години поради разнообразните си ползи за здравето [20] – [22] . В настоящото изследване е изследвана индуцирана от Gyp апоптоза в човешки колоректален рак SW-480 клетки.

     Резултатите показват, че Gyp намалява процента на жизнеспособни клетки в SW-480 клетки. Междувременно, предишни проучвания показват, че цитотоксичният ефект на Gyp върху нормалните PBMC клетки е много по-слаб [23] . Резултатите показват, че Gyp е способен да упражнява различна алтернативна цитотоксичност в раковите клетки и нормалните клетки, което може да бъде потенциално полезно като средство за превенция или лечение на рак.

     Клетъчната линия SW-480, установена от първичния аденокарцином, възникващ в дебелото черво, беше стадий B на Dukes (B на Dukes означава, че ракът е прораснал през мускулния слой на дебелото черво или ректума, нахлул е през стената на купата, но лимфните възли са чисти) [ 24] . Разпространението става чрез локална инвазия, през стената на купата и чрез локални лимфни пътища, кръв (портална вена в черния дроб) и трансцеломично. Следователно метастазите са едно от основните предизвикателства за успешното лечение на рак [25] и превенцията на метастазите на рак е също толкова важна цел за подобряване на прогнозата на пациента. В това проучване ние изследвахме дали Gyp може да инхибира (потиска, спира действието) миграцията на SW-480 клетки. Резултатите показват, че Gyp инхибира миграцията на клетъчния тип по начин, зависим от дозата на Gyp. Актиновият цитоскелет е структурна мрежа от протеини, които са от съществено значение за множество биологични функции, включително клетъчна контракция, клетъчна подвижност и трафик на везикули и други [26] , [27] . Промените в клетъчните отделения могат да повлияят на динамиката на клетъчната адхезия (свързване на клетките) [18]. Освен това, броят на микровилите беше значително намален, когато дозата на Gyp беше 70 µg/ml или повече. Резултатите показват, че Gyp предизвиква колапс на микрофиламентната мрежа и в крайна сметка уврежда формата на клетката и способността за миграция.

     Апоптозата (програмирана клетъчна смърт) играе важна роля в хомеостазата и може да бъде индуцирана и регулирана от много пътища на сигнални стимули [28] , [29] . Дисрегулацията (нарушена регулация)на апоптозата се счита за основен отличителен белег на рака, така че индукцията на апоптоза е може би най-мощната защита срещу рак [30] , [31] . Много изследвания разкриват, че различни съединения, извлечени от растения, могат да индуцират апоптоза в много ракови клетки [29] , [32] , [33] . ДНК фрагментацията и някои морфологични характеристики, включително мехурчета на мембраната, клетъчно свиване, кондензация на хроматин и образуване на апоптотични тела са типична биохимична характеристика на апоптозата [34] ,[35] . В настоящото изследване Gyp успя да причини очевидно фрагментиране на ДНК в SW-480 клетки по начин, зависим от дозата и времето. Освен това, тестът за оцветяване с Hoechst 33342 показва някои морфологични характеристики след третиране с Gyp, като клетъчно свиване, кондензация на хроматин с маргинация на хроматин към ядрената мембрана и фрагментирана точкова синя ядрена флуоресценция в SW-480 клетки. И накрая изследванията показват, че Gyp може значително да увеличи апоптотичните клетки и да намали жизнеспособните клетки, което показва, че апоптотичният отговор е значително потенциран след Gyp в SW-480 клетки. Следователно, резултатите показват, че Gyp може да индуцира апоптоза в SW480 клетки.

     Увреждането на системата на клетъчната мембрана ще причини деполяризация на мембраната, ще наруши асиметрията на липидите на мембраната, ще предизвика инхибиране на мембранните ензими, ще причини загуба на целостта на плазмената мембрана [36] и тези клетъчни функции могат в крайна сметка да предизвикат клетъчна апоптоза, чрез ангажиране на рецептори за смърт [37]. ] . Оцветяването с PI и анализът чрез поточна цитометрия показва, че Gyp причинява увреждане на клетъчната мембрана. Предполагаме, че механизмът на гипенозидите при увреждане на плазмената мембрана може би се дължи на това, че агликоните на гипенозидите [38] имат своето място на действие върху клетъчната мембрана, като по този начин увреждат клетъчната мембрана или навлизат в клетките, за да предотвратят растежа на тумора.

     Митохондриите играят важна роля в прогресирането на апоптозата [39] . Следователно, потенциалът на митохондриалната мембрана се променя, след измерване на различна концентрация на Gyp лечение в SW-480 клетки. В проучването намаляването на Δψ _m е в началото на 4 часа след лечението с Gyp и се засилва чрез увеличаване на концентрацията на Gyp, което предполага, че индуцираната от Gyp клетъчна апоптоза в SW-480 клетки може да бъде зависима от митохондриите.

     Освен това, подобряването на производството на ROS е свързано с апоптотичния отговор, индуциран от няколко проапоптотични съединения [40] . Нашите резултати показват, че лечението с Gyp значително стимулира генерирането на ROS в SW-480 клетки. NAC, чистач на ROS, беше използван за потвърждаване на ефекта на ROS след лечение с Gyp. NAC значително спасява индуцирана от Gyp SW-480 цитотоксичност, вътреклетъчно генериране на ROS, ядрени морфологични промени и инхибиране на клетъчната миграция, но не и намаляването на Δψ _m , което предполага, че ROS играе важна роля в индуцираната от Gyp SW-480 клетъчна токсичност и клетъчна апоптоза и ROS поколението е след увреждане на митохондриите след третиране с Gyp и увеличеното производство на ROS може да бъде стимулирано от увредените митохондрии в нашата експериментална система.

     В заключение, настоящото проучване оценява цитотоксичността на Gyp в SW-480 клетки, демонстрира, че Gyp може да причини увреждане на целостта на клетъчната мембрана, да намали нивото на Δψ _m , да индуцира фрагментация на ДНК и да инициира апоптотичен отговор в SW-480 клетки. ROS, генерирани в SW-480 клетки, играят важна роля в индуцираната от Gyp клетъчна смърт. Предполагаме, че индуцираната от Gyp клетъчна апоптоза в SW-480 клетки може да бъде път на рецепторите на смъртта и да зависи от митохондриите. В допълнение, нашето проучване също показа, че Gyp може да упражнява инхибиращ ефект върху клетъчната миграция in vitroи сериозен колапс на микрофиламентната мрежа, както и значителното намаляване на броя на микровилите. Тези резултати предполагат, че Gyp предизвиква колапс на микрофиламентната мрежа и уврежда формата на клетката и способността за миграция.

Тези проучвания показват, че Gyp може да има голяма стойност при лечението на колоректален рак при хора.

Необходими са допълнителни изследвания, за да се обяснят молекулярните механизми на Gyp в терапията на рак.