Nye bevis på chaga-soppens virkningsmekanismer mot kreft i munnhulen

I en fersk studie publisert i tidsskriftet Scientific Reports undersøkte forskere mekanismene for antitumoraktivitet av chaga-soppekstrakter på humane HSC-4-celler i munnhulen.

Munnhulekreft er et globalt helseproblem med begrensede behandlingsmuligheter på grunn av bivirkninger og følgetilstander. De viktigste behandlingene er kirurgi, strålebehandling og cellegift, selv om de kan skade friskt vev, påvirke talen og redusere livskvaliteten.

Å forstå og målrette metabolske veier i tumorceller gir en mulig vei for utvikling av nye terapeutiske midler. Chaga-sopp har krefthemmende egenskaper mot flere typer kreft; mekanismen er imidlertid uklar.

I denne studien testet forskerne om chaga-sopp påvirker utviklingen og metabolismen av munnhulekreft.

Etter behandling med soppekstraktet studerte forskerne celleoverlevelse, proliferativ kapasitet, glykolytiske veier, apoptose og mitokondrielle respirasjonsmekanismer.

De behandlet HSC-4-celler med soppekstraktet i doser på 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml og 800,0 μg/ml i én dag for å evaluere effekten på celleatferd i munnhulen, inkludert cellesyklus, proliferasjon, levedyktighet, mitokondriell respirasjon, apoptose og glykolyse.

Teamet analyserte de behandlede cellene med tanke på cellesyklusen deres ved hjelp av celletellingskit-8 (CCK-8)-analyser for å bestemme cellelevedyktighet.

For å undersøke om de undertrykkende effektene av chaga-sopp på tumorproliferasjon og overlevelse i behandlede celler involverte signaltransduser og aktivator av transkripsjon 3 (STAT3), målte de STAT3-aktivering etter behandling med en dose på 200,0 μg/ml av ekstraktet.

I tillegg utførte de flowcytometri for å analysere celledistribusjon og Western blotting for å ekstrahere totale cellulære proteiner.

Forskerne brukte væskekromatografi etterfulgt av tandemmassespektrometri (LC-MS) for å identifisere komponentene som er ansvarlige for de krefthemmende egenskapene til chaga-soppekstrakt.

Konsentrasjonene av kandidatforbindelser ble bestemt ved bruk av høytrykksvæskekromatografi med fotodiodedetektor (HPLC-DAD).

De undersøkte reguleringen av glykolyse av ekstrakter blant behandlede celler ved hjelp av ekstracellulær forsuringsrate (ECAR)-analyse. De registrerte sanntids ECAR-målinger i behandlede celler etter administrering av glukose, oligomycin og 2-deoksy-D-glukose (2-DG).

Teamet undersøkte aktiveringen av en energisensor kalt adenosinmonofosfat-aktivert proteinkinase (AMPK) og den cellulære oksygenforbruksraten (OCR).

De vurderte også effekten av kronisk energiunderskudd på autofagi assosiert med apoptotisk celledød i behandlede celler.

De undersøkte om en konsentrasjon på 200,0 μg/ml chaga-ekstrakt påvirket p38 mitogen-aktiverte proteinkinaser (MAPK) og nukleær faktor kappa B (NF-κB)-stimulert apoptose i behandlede celler.

Ekstraktet bremset veksten av HSC-4-celler ved å hemme cellesyklus og proliferasjon, redusere energiforbruket til kreftceller og forsterke celledød gjennom autofagi og apoptose.

Ekstraktet økte vekstfasene til orale kreftceller (G0/G1) betydelig, samtidig som det reduserte syntesefasen (S). Western blot-analyse viste at ekstraktet reduserte uttrykket av fosfo-STAT3 betydelig etter 15 minutter og opprettholdt det i 120 minutter.

LC-MS identifiserte tre mulige krefthemmende forbindelser: 2-hydroksy-3,4-dimetoksybenzosyre, syringinsyre og protokatekusyre. Ekstraktet hemmet glykolyse, glykolytisk kapasitet og glykolytiske reserver i behandlede celler.

Det aktiverte også AMPK, som fremmet autofagi og hemmet glykolytiske veier i behandlede celler. Induksjon av autofagi av ekstraktet viste en doseavhengig økning i basale mitokondrielle respirasjonsfrekvenser og adenosintrifosfat (ATP)-omsetning.

Det ble imidlertid ikke observert noen signifikante endringer i maksimale mitokondrielle respirasjonsfrekvenser, bortsett fra ved den høyeste ekstraktkonsentrasjonen. I tillegg observerte forskerne en doseavhengig signifikant reduksjon i mitokondrienes respirasjonsreservekapasitet.

Resultatene viste at chaga-sopp reduserte mitokondrielle membranpotensialer i behandlede celler gjennom vedvarende autofagi mediert av hemming av glykolyse, noe som antyder at mitokondriell dysfunksjon induserer apoptose.

Aktivering av NF-κB og p38 MAPK av ekstraktet økte apoptose. Ekstraktet økte tidlig apoptose av behandlede celler på en doseavhengig måte.

Imidlertid ble det ikke observert signifikante forskjeller i sen apoptose ved ekstraktkonsentrasjoner fra 0 til 400 μg/ml. Høye doser chaga-ekstrakt kan påvirke andre cellefysiologier og redusere maksimal mitokondriell respirasjonskapasitet.

Forskerne fant at chaga-ekstrakt undertrykte mitokondrielle membranpotensialer og glykolytisk aktivitet i HSC-4-cellelinjen, noe som resulterte i reduserte ATP-nivåer og autofagi.

AMPK-aktivering resulterte i effekter ved å indusere autofagi. STAT3-defosforylering hemmer cellesyklusen ved å stimulere apoptotiske signalveier gjennom aktivering av NF-κB og p38 MAPK.

Ulike cellesignalmekanismer medierte de hemmende effektene av ekstraktet. Ekstraktet inneholdt tre krefthemmende forbindelser: 2-hydroksy-3,4-dimetoksybenzosyre, syringinsyre og protokatekusyre.

Selv om det er behov for flere prekliniske studier for å avgjøre om ekstraktet undertrykker tumorvekst, tyder studieresultatene på at soppekstraktet kan være et potensielt tilleggsterapeutisk middel for behandling av pasienter med munnhulekreft.