Condimente pentru prevenirea și tratarea cancerului (I)
- Categorie: Cercetări în domeniul cancerului
- Accesări: 1617
1. Introducere
Condimentele au fost utilizate pe scară largă în gastronomie, de mii de ani, datorită aromei, gustului și culorii lor. Câteva condimente au fost utilizate ca plante medicinale în medicina populară pentru tratamentul diferitelor boli, deoarece conțin mulți compuși bioactivi și au o mulțime de efecte benefice asupra sănătății. De exemplu, unii antioxidanți din mirodenii, cum ar fi curcumina (turmericul), eugenolul (cuișoare) și capsaicina (ardeiul roșu), s-a demonstrat experimental că pot controla stresul oxidativ celular datorită proprietăților lor antioxidante și capacității lor de a bloca producerea de oxigen reactiv care interferează cu căile de transducție a semnalului.
În plus, procesele inflamatorii au fost modulate de compuși de condimente cum ar fi curcumina și timochinona. De asemenea, condimentele au fost uneori folosite ca sursă de strategii antimicrobiene alternative, inclusiv unele condimente aparținând genului Cinnamomum. Mai mult, au fost confirmate efectele imunomodulatoare ale unor compuși de condimente, cum ar fi timochinona. Într-un cuvânt, efectele antioxidante, anti-inflamatorii și imunomodulatoare ale condimentelor au fost confirmate în multe studii și cercetări medicale.
Prin urmare, condimentele ar putea fi utilizate pentru prevenirea și tratarea cancerului, deoarece stresul oxidativ, stresul inflamatoriu și răspunsul imunitar au fost asociate cu geneza, creșterea și metastazele cancerului. De fapt, evidențele epidemiologice și experimentale au arătat că anumite condimente ar putea scădea riscurile unor tipuri de cancer.
Cancerul este una dintre cauzele majore de deces în lume, cu aproximativ 14 milioane de cazuri noi și 8,2 milioane de decese cauzate de cancer în întreaga lume în 2012, iar numărul de cazuri noi este estimat că va crește cu aproximativ 70% în următoarele două decenii.
Principalele modalități de tratament alopat pentru cancer sunt chirurgia, radioterapia și chimioterapia. Cu toate acestea, chirurgia singură sau radiațiile este eficientă numai atunci când tumora este localizată și are dimensiuni mici, iar chimioterapia ar putea fi eficientă pentru o tumoră de dimensiuni mici. În plus, aceste terapii alopate pot induce anumite reacții adverse neplăcute. Deci, există o nevoie reală de noi remedii anticancerigene cu efecte secundare reduse, iar condimentele sunt o sursă promițătoare și ar putea trata indigestia, greața, vărsăturile și gustul metalic induse de chimioterapie.
Această revizuire a rezumat câteva studii despre substanțele derivate din condimente care prezintă activitate anti-cancer și chemoprevenție și despre mecanismele lor de acțiune. De asemenea, au fost oferite câteva sugestii și perspective pentru studii viitoare.
1. Ghimbirul
Ghimbirul (Zingiber officinale), un condiment obișnuit în alimentele și băuturile din întreaga lume, este bogat în mai multe substanțe fenolice bioactive, incluzând compuși volatili, cum ar fi gingerolul, paradolul și shogaolul, care au proprietăți antioxidante, anti-inflamatorii, antifungice, anti-micobacteriene și proprietăți anticarcinogene. De asemenea, frunzele de ghimbir au fost folosite de mult timp ca legume, ceai și plante medicinale.
1.1. Cancerul de sân
Dezvoltarea și progresia cancerului ar putea fi diminuată cu compusul 6-shogaol din ghimbir prin inhibarea producerii ligandului 2 (CHC) ligand 2 (CCC) mediator inflamator (CCL2), derivat din celulele dendritice asociate tumorii mamare (TADCs). Mai mult, s-a constatat că suplimentarea cu ghimbir crește adiponectina și GPx și reduce MDA la femeile obeze diagnosticate cu cancer de sân. În plus, un alt studiu clinic a arătat aromaterapia cu ghimbir inhalat ar putea fi o terapie complementară pentru stările de greață și vărsături induse de chimioterapie la femeile cu cancer de sân.
1.2. Cancerul colorectal
Substanța 6-Gingerol din ghimbir a inhibat proliferarea celulară și inducerea apoptozei în celulele canceroase de colon, dar nu și în celulele normale de colon, care a fost asociată cu inhibarea căii ERK1 / 2 / JNK / AP-1. În plus, shogaolii conjugați cu cisteină, metaboliții majori ai shogaolilor din corpul uman, au prezentat o toxicitate similară față de celulele canceroase ale colonului uman.
Totodată, viabilitatea celulară a fost redusă și apoptoza a fost indusă în celulele canceroase colorectale umane de extractele din ghimbir în mod dependent, iar efectele au rezultat din activarea promotorului ATF3 și după creșterea expresiei ATF3 prin activarea ERK1 / 2. Mai multe studii clinice au cercetat efectele ghimbirului asupra cancerului colorectal. Într-un studiu pilot, la persoanele cu risc crescut de cancer colorectal, proliferarea în epiteliul colorectal cu aspect normal a fost redusă, iar apoptoza și diferențierea au fost crescute de ghimbir. Nivelurile ridicate de țesuturi de PGE-2, a căror producție este reglementată de COX-1 și 15-hidroxiprostaglandină dehidrogenază (dependentă de NAD +), sunt un eveniment timpuriu în cancerul colorectal.
După consumul de ghimbir, expresia de proteină COX-1 colonică la participanții cu risc crescut de cancer colorectal a fost redusă semnificativ, dar nu la participanții cu risc normal de cancer colorectal. Expresia 15-PGDH proteină la participanții cu risc crescut sau normal nu a fost modificată. Într-un alt studiu axat pe PGE-2, a existat o scădere semnificativă a acidului arahidonic după tratamentul cu ghimbir la subiecții cu risc normal de cancer colorectal. În acest fel, ghimbirul a inhibat COX și a scăzut incidența și multiplicitatea adenoamelor, precum și concentrațiile de PGE-2.
1.3. Cancerul de prostată
Extractul de ghimbir integral (GE) a modulat ciclul celulelor și moleculele de reglare a apoptozei, capacitatea de reproducere deteriorată, progresia ciclului celular perturbat și apoptoza indusă în celulele canceroase de prostată umană. Țesutul tumoral de la cobaii tratați cu GE a fost suprimat și GE nu a prezentat nicio toxicitate detectabilă în țesuturile normale. În plus, combinația de GE și elementele sale constitutive (în special, 6-gingerol) a dus la îmbunătățirea remarcată a activității antiproliferative a GE.
De asemenea, a fost redusă activarea STAT3, indusă de constitutiv și interleukină (IL) -6, și activitatea NF-κB indusă de TNF-α a fost inhibată de 6-shogaol la om (LNCaP, DU145 și PC3) și (HMVP2 ) celule canceroase de prostată la cobai. Expresia mai multor gene țintă reglate de STAT3 și NF-κB și genele reglatoare ale apoptozei a fost redusă cu 6-shogaol. 6-Shogaolul a fost mai eficient decât ceilalți doi compuși, din ghimbir, respectiv 6-gingerol și 6-paradol, în reducerea supraviețuirii celulelor canceroase de prostată.
1.4. Alte tipuri de cancer
6-Paradol este o componentă bioactivă fenolică din ghimbir. Modificările neoplazice induse de DMBA la cobaii masculi au fost inversate prin administrarea orală a 6-paradol, iar expresia genelor asociate apoptozei (p53, Bcl-2, caspase-3 și TNF-α) a fost, de asemenea, îmbunătățită. În plus, s-a confirmat că 6-shogaolul are citotoxicitate asupra cancerului pulmonar A549 uman, prin inhibarea producerii de TADCs (celule dendritice asociate tumorii) - determinate de CCL2. Mai mult, ghimbirul poate fi utilizat și pentru tratamentul melanomului (cancerul de piele) și a glioblastomului (tumoră cerebrală).
2. Usturoiul
Usturoiul (Allium sativum) este un condiment utilizat pe scară largă și, de asemenea, un remediu tradițional pentru o varietate de afecțiuni. Usturoiul are potențial de prevenire a cancerului și efecte semnificative de îmbunătățire asupra sistemului imunitar. Efectele anticanceroase potențiale ale usturoiului sunt atribuite subproduselor metabolice ale acestuia, componentelor organo-sulfurice. Compușii organosulfurici naturali prezintă proprietăți antioxidante și chimio-sensibilizante și atrag atenția cercetătorilor, cum ar fi sulful de dialil, disulfura de dialil, trisulfura de dialil, tetrasulfura de dialil, mercaptocisteina S-alil și alicina.
2.1. Cancerul de sân
Creșterea cancerului de sân a fost inhibată de miR-34a, iar efectul anti-tumoral al disulfurii dialilice a fost crescut de miR-34a. Expresia SRC a fost inhibată de miR-34a, ceea ce a dus la suprimarea căii SRC/Ras/ERK. Expresia dialil disulfurată a miR-34a reglementată în celulele MDA-MB-231, deci a avut efecte de citotoxicitate. Mai mult decât atât, dialil sulfida a inhibat deteriorarea ADN-ului indusă de dietilstilbestrol în celulele epiteliale ale sânului uman (MCF-10A) și reducerea peroxidării lipidelor.
În plus, după tratamentul cu S-alil mercaptocisteină, creșterea celulelor a fost inhibată în liniile de celule de cancer de sân uman MCF-7 (ER+) și MDA-MB-231 (ER-) prin inducerea ciclului celular în faza G0/G1. Însoțită de oprirea ciclului celular, a fost promovată apoptoza. Calea apoptotică mitocondrială a fost declanșată prin activarea Bax, scăderea expresiei Bcl-2 și Bcl-XL și activarea ulterioară a caspazei-9 și a caspazei-3. În același timp, atenuarea sau blocarea eliberării CCL2 a dus la prevenirea inflamației asociate cancerului. Dialil disulfura a inversat eliberarea CCL2 indusă de TNF-a în celulele tumorii mamare umane (MDA-MB-231). În mod similar, activitatea receptorului α (ER-α) a estrogenului a fost inhibată de trisulfura dialilică în celulele canceroase ale sânului uman. Proteina ER-a a fost reglată în jos după expunerea la trisulfură de dialil în celulele MCF-7 și T47D, însoțită de o scădere a nivelurilor nucleare de proteină ER-α, dar nu au fost afectate în prezența 17β-estradiolului.
La animalele experimentale, alicina a îmbunătățit răspunsul chimioterapeutic și a ameliorat lezarea hepatică indusă de tamoxifen, care a fost utilizat pe scară largă pentru tratamentul cancerului mamar dependent de hormoni. Într-un alt studiu efectuat pe animale, tratamentul cu disulfură dialilică a redus semnificativ volumul și greutatea tumorii și a crescut apoptoza la cobaii xenogrefari MDA-MB-231 prin scăderea expresiei β-cateninei active.
2.2. Cancerul tractului digestiv superior
Redistribuirea ciclului celular joacă un rol important în efectele anti-carcinogenice modulate cu disulfură în celulele canceroase gastrice umane, astfel încât punctele de control kinazele (Chk1 și Chk2) au fost studiate în continuare. Rezultatele au arătat că oprirea G2/ M mediată de dialil a fost reglementată de Chk1 prin ATR/Chk1/CDC25C/ciclin B1. În mod similar, viabilitatea celulară a fost redusă semnificativ prin disulfura dialilică în celulele carcinomului esofagian celular carcinom dependent de doză și de timp.
Oprirea în faza G2/M a fost indusă prin disulfură dialilică prin scăderea ciclinei B1, CDC2, p-CDC2 și cdc25c și activarea căii p53/p21. Apoptoza a fost indusă de disulfura dialilică prin activarea caspazelor, modificarea echilibrului Bax / Bcl-2 și suprimarea căii MEK-ERK. Rezultatele au fost verificate și în carcinomul esofagian uman ECA109 și la cobai. În plus, apoptoza celulelor de carcinom gastric MGC803 uman a fost semnificativ crescută de alicină, însoțită de o îmbunătățire a nivelurilor de expresie a caspazei clivate-3, iar nivelurile de exprimare ale proteinelor de p38 au fost, de asemenea, crescute. În mod special, studiile epidemiologice au arătat, de asemenea, că aportul de usturoi a dus la un risc redus de cancer gastric.
2.3. Cancerul colorectal
Usturoiul conține compuși naturali de organoseleniu, cum ar fi selenometionina și se-metil-l-selenocisteina (MseC), care au o toxicitate mai mică și mai bune acțiuni anticanceroase decât Se anorganic. Apoptoza de 80% în celulele colo 205 a fost cauzată de MseC, care a fost implicată în activarea caspazei, calea apoptotică extrinsecă și reglarea apoptozei induse de stresul ER.
Mai mult, extractul de usturoi (AGE) este produs din usturoi proaspăt care are nu mai mult de 10 luni. Numărul ACF a fost redus cu VAD. Activitățile proliferative în leziunile adenomului și adenocarcinomului au fost suprimate, fără efecte asupra mucoasei normale a colonului. Progresia ciclului celular, expresia ciclinei B1 și cdk1 au fost reglate prin inactivarea NF-κB în celulele canceroase colorectale umane.
2.4. Tumorile hematopoietice
Conform doctorului Suda și colaboratorilor săi, proteina de șoc termic 27 (HSP27) a fost una dintre țintele moleculare ale trisulfurii de dialil din linia U937 (mieloid) leucemică umană. Într-un alt studiu, N-benzil-N-metildecan-1-amina (NBNMA) a fost izolată din cățeii de usturoi. Oprirea ciclului celular în faza G2/M și celulele apoptotice au fost induse de NBNMA în celulele U937. Expresia genelor regulatoare ale progresiei fazei G2/M, kinazei dependente de ciclină (Cdk) 2 și CDC2 a fost suprimată și expresia inhibitorului Cdk p21WAF1/CIP1 a fost îmbunătățită. Caspaza-8 și caspaza-9 au fost de asemenea activate.
2.5. Alte tipuri de cancer
Compușii extrași din usturoi joacă un rol important în tratamentul multor alte tipuri de cancer. De exemplu, z-ajoene, un compus derivat din usturoi, a fost un potențial candidat pentru tratamentul glioblastomului multiform prin țintirea specifică a celulelor stem cancerului de glioblastom multiform.
În plus, tiacremonona este un compus nou cu sulf generat din usturoiul tratat la temperatură ridicată sub presiune. Creșterea celulelor tumorale pulmonare a fost inhibată de tiacremononă prin inhibarea activității Gpx a peroxiredoxinei 6 prin interacțiune. Mai mult, dialisil trisulfida a avut efecte preventive împotriva cancerului în osteosarcom, cancerul pancreatic și cancerul vezicii urinare. Totodată, s-a dovedit că S-alilicsteina din usturoi poate fi utilă în tratamentul cancerului ovarian și (S)-N-trans-feruloiloctopamina ar putea fi utilizată pentru tratamentul melanomului.
Abrevieri
Următoarele abrevieri au fost folosite în aceste studii:
ACF focare de criptă aberante; AP-1 proteină activă-1; AFP α feto-proteină; AgNOR regiunea organizatorului nucleolar de colorare a argintului; ALT alanină amino transferază; AR receptor androgenic; AST aspartat aminotransferaza; Bax proteină X asociată Bcl-2; Bcl-2 limfom cu celule B; Bcl-xL limfom cu celule B; x; BRCA1 gena de sensibilitate la cancerul de sân 1; CAT catalază; CBP proteină care leagă elementul de răspuns cAMP; COX ciclooxigenaza; DLEC1 eliminat în cancerul pulmonar și esofagian 1; EMT tranziție epitelial-mezenchimală; EGR răspuns timpuriu la creștere; DENA dietilnitrosamina; EGFR receptor al factorului de creștere a epidermei; ERK proteina kinază reglementată extracelular; 5-FU 5-fluorouracil; GR glutation reductază; Gpx peroxidază de glutation; Acid 5-HETE 5-hidroxieicosatetraenoic; HIF factor inductibil de hipoxie; IL-2 interleukina-2; IL-6 interleukina-6; KLF4 factorul 4 asemănător lui Kruppel; LYVE receptor endotelial al vaselor limfatice; ARNc ARN-uri lungi care nu codifică; MAPK proteina kinaza activată cu mitogen; MDA malondialdehidă; MDC1 mediatorul punctului de control al daunelor ADN 1; MGMT O6-metilguanină-ADN-metiltransferază; NF-κB factor nuclear-κB; NPC celule de carcinom nazofaringian; NSCLC cancer pulmonar cu celule mici; P53 proteină tumorală 53; PC-3 celule canceroase de prostată; PECAM-1 molecula de aderare a celulelor endoteliale plachetare; PKC proteina kinază C; PGE prostaglandină E; PIAS3 inhibitor proteic al STAT3 activat; PKB proteina kinaza B; Prox-1 homeobox prospero 1; ROS specii reactive de oxigen; SCC carcinom pulmonar cu celule scuamoase; SCID deficit imunitar combinat sever; SOD super-oxid de dismutază; STAT3 traductoare de semnal și activatori ai transcripției 3; TGF factor de creștere transformant; TPA 12-O-tetradecanoilforbol-13-acetat; TP53 proteină tumorală 53; VEGF factorul de creștere endotelial vascular; XIAP inhibitorul legat de X al apoptozei.