Noi dovezi privind mecanismele ciupercii chaga împotriva cancerului oral

Într-un studiu recent publicat în revista Scientific Reports, cercetătorii au examinat mecanismele activității antitumorale a extractelor de ciuperci chaga asupra celulelor HSC-4 ale cancerului oral uman.

Cancerul oral este o problemă de sănătate globală cu opțiuni de tratament limitate din cauza efectelor secundare și a sechelelor sale. Principalele tratamente sunt chirurgia, radioterapia și chimioterapia, deși acestea pot afecta țesuturile sănătoase, pot afecta vorbirea și pot reduce calitatea vieții.

Înțelegerea și direcționarea căilor metabolice în celulele tumorale oferă o posibilă cale pentru dezvoltarea de noi agenți terapeutici. Ciuperca Chaga are proprietăți anticancerigene împotriva mai multor tipuri de cancer; cu toate acestea, mecanismul este neclar.

În acest studiu, cercetătorii au testat dacă ciuperca chaga afectează dezvoltarea și metabolismul cancerului oral.

După tratamentul cu extract de ciuperci, cercetătorii au studiat supraviețuirea celulară, capacitatea proliferativă, căile glicolitice, apoptoza și mecanismele de respirație mitocondrială.

Ei au tratat celulele HSC-4 cu extract de ciuperci în doze de 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml și 800,0 μg/ml timp de o zi pentru a evalua efectele sale asupra comportamentului celulelor canceroase orale, inclusiv ciclul celular, proliferarea, viabilitatea, respirația mitocondrială, apoptoza și glicoliza.

Echipa a analizat celulele tratate în funcție de ciclul lor celular folosind testele CCK-8 (cell counting kit-8) pentru a determina viabilitatea celulară.

Pentru a investiga dacă efectele supresive ale ciupercii chaga asupra proliferării și supraviețuirii tumorale în celulele tratate au implicat traductorul de semnal și activatorul transcripției 3 (STAT3), au măsurat activarea STAT3 după tratamentul cu o doză de extract de 200,0 μg/mL.

În plus, au efectuat citometrie în flux pentru a analiza distribuția celulară și Western blotting pentru a extrage proteinele celulare totale.

Cercetătorii au utilizat cromatografia lichidă urmată de spectrometrie de masă în tandem (LC-MS) pentru a identifica componentele responsabile de proprietățile anticancerigene ale extractului de ciupercă chaga.

Concentrațiile compușilor candidați au fost determinate utilizând cromatografie lichidă de înaltă performanță cu detector cu fotodiodă (HPLC-DAD).

Ei au investigat reglarea glicolizei prin extracte în celulele tratate utilizând testul ratei de acidificare extracelulară (ECAR). Au înregistrat măsurători ECAR în timp real în celulele tratate după administrarea de glucoză, oligomicină și 2-deoxi-D-glucoză (2-DG).

Echipa a examinat activarea unui senzor de energie numit proteina kinază activată de adenozin monofosfat (AMPK) și rata consumului celular de oxigen (OCR).

De asemenea, au evaluat efectul deficitului energetic cronic asupra autofagiei asociate cu moartea celulară apoptotică în celulele tratate.

Ei au examinat dacă o concentrație de extract de chaga de 200,0 μg/mL a afectat protein kinazele activate de mitogeni p38 (MAPK) și apoptoza stimulată de factorul nuclear kappa B (NF-κB) în celulele tratate.

Extractul a încetinit creșterea celulelor HSC-4 prin inhibarea ciclului celular și a proliferării, reducând consumul de energie al celulelor canceroase și amplificand moartea celulară prin autofagie și apoptoză.

Extractul a crescut semnificativ fazele de creștere ale celulelor canceroase orale (G0/G1), reducând în același timp faza de sinteză (S). Analiza Western blot a arătat că extractul a scăzut semnificativ expresia fosfo-STAT3 după 15 minute și a menținut-o timp de 120 de minute.

LC-MS a identificat trei posibili compuși anticancerigeni: acidul 2-hidroxi-3,4-dimetoxibenzoic, acidul siringic și acidul protocatechuic. Extractul a inhibat glicoliza, capacitatea glicolitică și rezervele glicolitice în celulele tratate.

De asemenea, a activat AMPK, promovând autofagia și inhibând căile glicolitice în celulele tratate. Inducerea autofagiei prin extract a arătat o creștere dependentă de doză a ratelor respiratorii mitocondriale bazale și a ratei de rotație a adenozin trifosfatului (ATP).

Cu toate acestea, nu s-au observat modificări semnificative ale ratelor respiratorii mitocondriale maxime, cu excepția celei mai mari concentrații de extract. În plus, cercetătorii au observat o scădere semnificativă dependentă de doză a capacității de rezervă respiratorie mitocondrială.

Rezultatele au arătat că ciupercile chaga au redus potențialele membranei mitocondriale în celulele tratate prin autofagie persistentă mediată de inhibarea glicolizei, ceea ce implică faptul că disfuncția mitocondrială induce apoptoza.

Activarea NF-κB și p38 MAPK de către extract a crescut apoptoza. Extractul a crescut apoptoza timpurie a celulelor tratate într-un mod dependent de doză.

Cu toate acestea, nu s-au observat diferențe semnificative în apoptoza târzie la concentrații de extract cuprinse între 0 și 400 μg/mL. Dozele mari de extract de chaga pot afecta alte fiziologii celulare și pot reduce capacitatea respiratorie mitocondrială maximă.

Cercetătorii au descoperit că extractul de chaga a suprimat potențialele membranei mitocondriale și activitatea glicolitică în linia celulară HSC-4, rezultând niveluri reduse de ATP și autofagie.

Activarea AMPK a avut ca efect inducerea autofagiei. Defosforilarea STAT3 inhibă ciclul celular prin stimularea căilor apoptotice prin activarea NF-κB și p38 MAPK.

Diverse mecanisme de semnalizare celulară au mediat efectele inhibitorii ale extractului. Extractul conținea trei compuși anticancerigeni: acid 2-hidroxi-3,4-dimetoxibenzoic, acid siringic și acid protocatechuic.

Deși sunt necesare mai multe studii preclinice pentru a determina dacă extractul suprimă creșterea tumorii, rezultatele studiului sugerează că extractul de ciuperci ar putea fi un potențial agent terapeutic adjuvant pentru tratamentul pacienților cu cancer oral.