3.51.4.1 Antikrebspotential von Physalis peruviana L. Calyx
Goldenberry Calyx-Extrakte wurden bewertet von (Ballesteros-Vivas et al., 2019e) für ihre Fähigkeit, das Wachstum des menschlichen Kolonadenokarzinoms (HT-29-Zellen) zu hemmen und seine potenzielle Toxizität bei normalen Kolonfibroblasten (CCD-18Co-Zellen) zu bestimmen. Die durch PLE erhaltenen getesteten Extrakte zeigten die stärkste Hemmwirkung (IC 50 = 6,17 ± 4,50 & mgr; g / ml) auf HT-29-Zellen und eine leichte Wirkung auf die Lebensfähigkeit von CCD-18Co-Zellen (IC 50 = 73,45 ± 2,13 & mgr; g / ml) nach 48 Stunden Exposition. Der Selektivitätsindex (SI) des PLE-Extrakts auf HT-29 in Bezug auf CCD-18Co-Zellen zeigte Werte von 11,90 und 0,82 nach 48 bzw. 72 Stunden, was auf eine höhere Selektivität gegenüber HT-29-Zellen nach 48 Stunden hinweist. Fig. 3 zeigt die morphologischen Veränderungen an behandelten Zellen.
Abbildung 3. Lichtmikroskopisches Bild (× 20), das die durch den Kelch-PLE-Extrakt (10 μg / ml) induzierten morphologischen Veränderungen im Vergleich zu positiv (5-FU, 50 μM) darstellt ) und Negativkontrolle in HT-29-Zellen. Die morphologischen Veränderungen wurden auch nach 24, 48 und 72 Stunden bewertet. Nachgedruckt von Ballesteros-Vivas, D., Alvarez-Rivera, G., León, C., Morantes, SJ, Ibánez, E., Parada- Alfonso, F., Cifuentes, A., Valdés, A., 2019e. Antiproliferative Bioaktivität gegen HT-29-Dickdarmkrebszellen eines Withanolid-reichen Extrakts aus dem von Foodomics untersuchten Kelch aus goldenen Beeren (Physalis peruviana L.). J. Funct. Lebensmittel 63.
Die Antikrebseigenschaften von Extrakten aus der gesamten Pflanze von P. peruviana und ihren einzelnen Organen wurden ebenfalls an In-vitro-Modellen untersucht ein hohes antiproliferatives Potenzial für mehrere menschliche Krebszelllinien einschließlich Dickdarm (Demir et al., 2014; Wu et al., 2004a, 2004b, 2009). Die antiproliferativen und apoptogenen Aktivitäten eines wässrigen Extrakts aus P. peruviana-Früchten wurden auch gegen SW480 (IC50 = 44,20 μg / ml) und SW620 (IC50 = 85,10 μg / ml) bestimmt (Areiza-Mazo et al., 2013). Darüber hinaus wurde die Antikrebswirkung eines methanolischen Extrakts aus P. peruviana-Zweigen auch gegen HCT116-Zellen bewertet, die eine wichtige Aktivität zeigten (IC 50 = 12,26 & mgr; g / ml) (Mbaveng et al., 2018). Quispe-Mauricio et al. (2009) stellten die zytotoxische Aktivität der Extrakte von Blättern (IC50 = 0,35 μg / ml) und Dämpfen (IC50 = 0,37 μg / ml) von P. peruviana auf HT-29-Zellen fest, die aktiver waren als die antineoplastischen Verbindungen Cisplatin und 5 FU als Positivkontrolle verwendet. Trotz der vielversprechenden Ergebnisse, die bei kolorektalen Tumorzellen erzielt wurden, die in Monoschichten wachsen, sollten weitere Forschungsarbeiten (z. B. mit In-vivo-Modellen und anderen Assays) durchgeführt werden, um die grundlegenden pharmakokinetischen Parameter abzuschätzen und die effektive Konzentration unter realistischeren physiologischen Bedingungen zu bestimmen.
Die Antikrebseigenschaften von 4βHWE und WE wurden in der wissenschaftlichen Literatur an verschiedenen Zelllinien beschrieben, die eine hohe zytotoxische Aktivität und die 5,6-Epoxy-2-en-1-on-Einheit aus ihrer Chemikalie zeigen Strukturen wurden mit biologischer Aktivität in Verbindung gebracht (Lan et al., 2009; Yen et al., 2010). Zusätzlich wurde die Mechanismuswirkung von 4βHWE auf die Hemmung des HT-29-Zellwachstums beschrieben (Park et al., 2016). Auf molekularer Ebene wurde gezeigt, dass der P. peruviana-Kelchextrakt das blockiert Zellen in der S-Phase des Zellzyklus, die möglicherweise PLK1-vermittelt sind, und verändern die Expression mehrerer Gene und Metaboliten, die mit der Reaktion auf oxidativen Stress zusammenhängen. Insbesondere ergab die Transkriptomanalyse eine Veränderung des EIF2-Signalwegs, die für die Initiierung der Translation entscheidend ist und hauptsächlich durch reversible Phosphorylierung der eIF2α-Untereinheit reguliert wird, wodurch die Translation und damit die Proteinsynthese gesteuert werden. Eines der wichtigsten Gene, das die eIF2-Aktivität steuert, ist EIF2S2, das in behandelten Zellen als herunterreguliert beobachtet wurde und möglicherweise die antiproliferative Wirkung der Behandlung mit Goldenberry Calyx Extract erklärt. Der Transkriptionsfaktor ATF4, der Gene kontrolliert, die am Aminosäuretransport und -stoffwechsel beteiligt sind, wurde stark herunterreguliert, und es wird vorausgesagt, dass die Aktivität dieses Transkriptionsfaktors inaktiv ist. ATF4 kontrolliert auch Gene, die am Aminosäuretransport und -stoffwechsel beteiligt sind, wie die zytoplasmatisch lokalisierten Aminoacyl-tRNA-Synthetasen, und es wurde gezeigt, dass sie herunterreguliert sind, sowie andere, die am tRNA-Ladestoffwechselweg beteiligt sind. Diese Ergebnisse legen nahe, dass, obwohl die Proteinsynthese reduziert zu sein scheint, die zelluläre Stressreaktion zur Wiederherstellung der zellulären Homöostase nicht vollständig aktiv ist. Es wurde gezeigt, dass Glutathion-Redox-Wege der am meisten veränderte Stoffwechselweg sind. Seine Überrepräsentation beruht auf der Hochregulierung mehrerer Gene.Da Glutathion die Hauptverantwortung für die Antioxidationskapazität von Zellen gegen reaktive Sauerstoffspezies (ROS) trägt, deutet die Hochregulierung veränderter Gene, die an der Regeneration dieser reduzierten Form beteiligt sind, darauf hin, dass die Zelle versucht, ihr Reduktionspotential zu erhöhen, um ihre Antioxidationskapazität zu erhöhen . Darüber hinaus wurde auch die mitotische Rolle des Polo-ähnlichen Kinase-Signalwegs als inaktiv vorhergesagt. Diese Kinasen sind eine konservierte Familie von Enzymen, die eine wichtige Rolle beim Fortschreiten des Zellzyklus spielen.
TRIB3, ein wichtiges Gen, das durch ATF4 reguliert wird, wurde als neuer Marker für die Prognose bei Darmkrebs vorgeschlagen (Ohoka et al. , 2005) und seine Herunterregulierung können die antiproliferative Aktivität des Extrakts erklären. Ein weiterer interessanter Transkriptionsfaktor, der als aktiviert vorhergesagt wird, ist NFE2L2, das die Expression mehrerer Gene reguliert, die an der zellulären Antioxidationskapazität von Zellen beteiligt sind (Mitsuishi et al., 2012). Einige von ihnen wurden im Glutathion-Redox-Reaktions-I-Weg beschrieben. Es wurde gezeigt, dass dieser Transkriptionsfaktor für die Antitumorwirkung von 4b-Hydroxywithanolid E in Brustkrebszellen entscheidend ist (Peng et al., 2016).
Mehrere Transkriptionsfaktoren, die an verschiedenen Aspekten des Fortschreitens des Zellzyklus beteiligt sind wurden als verändert vorhergesagt, wie z. B. MYC, das die Transkription einer großen Gruppe von Genen aktiviert oder unterdrückt, die am Metabolismus, an der Apoptose und an der Proteinsynthese beteiligt sind. Die Herunterregulierung von MYC wurde in verschiedenen Fällen mit der antiproliferativen Aktivität von Phenolverbindungen oder Phenolextrakten in Verbindung gebracht Krebszellmodelle (Manna et al., 2009; Moon et al., 2009; Valdés et al., 2012, 2015). Der TP53-Transkriptionsfaktor wurde ebenfalls als aktiv vorhergesagt. Einige von TP53 kontrollierte Gene sind bekannte proapoptotische Gene wie BAD, BAK1 und BCL2L11 (BIM), deren mRNA-Spiegel hochreguliert waren. Diese Gene sind als Reaktion auf zellulären Stress am mitochondrialen (oder intrinsischen) apoptotischen Weg beteiligt. Andere wichtige Gene, die herunterreguliert gefunden wurden, gehören zur Chaperon-Familie. In dieser Zeile berichten einige Forschungsarbeiten, dass Withaferin A und 4b-Hydroxywithanolid E aufgrund ihrer Fähigkeit, das Hitzeschockprotein 90 zu hemmen, den Zelltod in Brustkrebszellen induzieren (Wang et al., 2012).
Metabolomics-Studien bestätigen einen bemerkenswerten Anstieg der Spiegel von oxidierter Form von Glutathion (GSSG) in behandelten Zellen in Übereinstimmung mit Transkriptomics-Daten, die veränderte Spiegel von Genen zeigen, die an der Regeneration der reduzierten Form infolge eines oxidativen Stresses beteiligt sind. Darüber hinaus weisen die veränderten Gehalte an Carnitinderivaten wie Acetyl-, Propionyl- (iso) valeryl-, (iso) butyryl- und Hydroxybutyryl-L-Carnitin auf eine Deregulierung des katabolen Weges der Beta-Oxidation von Fettsäuren in Krebszellen hin Behandlung. In diesem Zusammenhang wird berichtet, dass eine erhöhte Verfügbarkeit von Fettsäuren in Mitochondrien die Bildung von Superoxidanionen (O2–) in Dickdarmkrebszellen erhöht, was zu einem durch Apoptose induzierten Zelltod führt (Wenzel et al., 2005).
Es wurde gezeigt, dass L-Phenylalanin und L-Tyrosin die am stärksten veränderten Aminosäuren sind, gefolgt von L-Valin und L-Leucin. Die beobachtete Herunterregulierung von Genen, die am Aminoacyl-tRNA-Biosyntheseweg beteiligt sind, aus den Transkriptomikdaten könnte in gewissem Maße die veränderten Spiegel der oben genannten Aminosäuren erklären. Diese kleine Gruppe essentieller verzweigtkettiger (Val, Leu) und aromatischer (Phe, Tyr) Aminosäuren (BCAA bzw. AAA) spielt eine wichtige Rolle beim Proteinabbau und -umsatz, bei der Glykogensynthese und beim Energiestoffwechsel mehrere Krankheiten (Chen et al., 2016).
Metabolomics-Daten zeigten auch eine Abnahme der Purinnukleoside wie Inosin, Xanthin und Guanosinmonophosphat, was darauf hindeutet, dass der Purinstoffwechselweg beeinflusst werden könnte. Niedrigere Xanthin-Metabolit-Spiegel entsprechen den herunterregulierten AMP-Spiegeln. Die beobachtete Abnahme der Inosinspiegel könnte den Aminoacyl-tRNA-Biosyntheseweg beeinflussen. Erhöhte Spiegel der modifizierten Nukleoside 1-Methyladenosin, die durch die Verarbeitung von tRNA durch Methyltransferasen erzeugt werden (Chujo und Suzuki, 2012), verstärken diese Beobachtung aus den Ergebnissen der Traskriptomik. Die Deregulierung des Pyrimidin-Nukleosid-Metabolismus wird von unten nachgewiesen Die Spiegel von Uridin und Uridin-5-monophosphat und die mRNA-Spiegel von Genen, die an der Pyrimidin-Ribonukleotid-Umwandlung beteiligt sind, wurden hauptsächlich herunterreguliert. Eine Hochregulierung von Uridindiphosphat-N-acetylgalactosamin (UDP-GlcNAc) könnte wiederum auf eine Funktionsstörung des Aminozuckerstoffwechsels hinweisen. UDP-GlcNAc spielt eine wichtige Rolle bei der Biosynthese von Glykosaminoglykanen, Proteoglykanen und Glykolipiden. Eine Beeinträchtigung dieses Weges kann zu nachteiligen Auswirkungen auf die intrazelluläre Signalübertragung, die thermische Veränderung und den proteolytischen Angriff in einer Reihe verschiedener Proteine führen (Milewski et al., 2006), was zur Erklärung der in HT-29-Zellen nach der Behandlung mit dem Goldenberry Calyx Extrakt.