Куркумин атакует раковые клетки

Недавние исследования подчеркивают превосходство куркумы, демонстрируя её потенциал воздействия на некоторые из самых смертоносных форм рака без вреда здоровым клеткам.

Куркумин - мощный антиоксидант, которому приписывается множество преимуществ для здоровья в защите от онкологии.

Было доказано тормозящее влияние куркумина на скорость роста опухолей. Его добавление может привести к 36%-ному снижению размера опухоли рака легких и 40%-ному снижению развития опухоли толстой кишки.

Доказательство противоракового эффекта куркумина

В этом исследовании использовались модели, показывающие как куркума может ингибировать ферменты DYRK2. Для демонстрации связи куркумина с этим ферментом в изображении 3D был применён метод рентгеновской кристаллографии.

Ингибирование этих ферментов останавливает протеасомные белковые комплексы, участвующие в развитии онкологии, что препятствует распространению пролиферации раковых клеток и замедляет рост рака.

Раковые клетки, такие как тройной негативный рак молочной железы и множественная миелома зависят от протеасом, которые ингибируются куркумином. Другие существующие фармацевтические ингибиторы одновременно повреждают здоровые клетки вместе с онкологическими.

Куркумин может это сделать, оставляя здоровые клетки невредимыми, что является его принципиальным отличием.

Положительные эффекты куркумина:

• подавление онкологических клеток;
• препятствует развитию кровеносных сосудов, способствующих росту и распространению опухолей;
• отключает гены, которые способствуют развитию онкологии.

Куркумин также защищает ДНК от возникновения онкологических мутаций от радиационных и экологических токсинов. Ощущение, что куркумин принимает многоцелевые подходы к борьбе с раком, пытаясь остановить его на каждом шагу.

Трудности практического применения куркумина

Куркума обладает многими качествами, помогающими бороться с онкологией, но добавление его в рацион малоэффективно по причине низкой биодоступности. Куркумин быстро разрушается в организме и выводится, поэтому исследователи пытаются разработать методы доставки, усиливающие его преимущества.

Одним из лучших вариантов является пиперин, найденный в черном перце, он может помочь значительно улучшить абсорбцию куркумы. Жир является растворителем и заставляет куркумин лучше усваиваться, когда его потребляют вместе с некоторыми здоровыми жирами. Считается, что нагревание куркумы с кокосовым молоком увеличивает её растворимость.

На сегодня максимальная биодоступность у препаратов, приготовленных по новейшей технологии с гидрофильным носителем CurcuWin. Эта технология на сегодняшний день позволяет максимально увеличить биодоступность куркумина.

Обычно куркума безопасна, однако людям, имеющим желчные камни и проблемы желчных протоков лучше всего избегать ее использования. Любой, кто проходит химиотерапию, должен обсудить применение куркумина с врачом, поскольку он может влиять на эффективность некоторых химических препаратов.

Агрессивный рак простаты не всегда удаётся вылечить с помощью таких методов как радикальная простатэктомия, химиотерапия, лучевая терапия или андрогенная депривация.

Например, гормонозависимый рак предстательной железы хорошо реагирует на андрогенную депривацию. Однако при агрессивном раке эта терапия даёт обратный эффект, способствуя отбору клонов андроген-независимых клеток, их выживанию и метастазированию.

Для лечения опухолей требуются новые методы, не зависящие от гормонов, и препятствующие превращения гормоночувствительных опухолей в гормонорефрактерные.

Медленный темп озлокачествления делает первичную профилактику важной стратегией ликвидации рака предстательной железы.

Что такое куркумин?

Куркумин это растительный полифенол, содержащийся в восточных специях и обладающий противовоспалительным и очищающим свойством. Некоторые исследования показывают, что соединение, называемое диферулоилметаном куркумина, может блокировать определенные химические пути, участвующие в стимуляции костных клеток к образованию вторичных раковых отложений при гормонорезистентном раке простаты.

Как действует куркумин?

Механизмов действия куркумина при раке предстательной железы несколько. Один из них - ингибирование клеточных сигнальных путей. Предварительные лабораторные исследования указывают на другие механизмы, с помощью которых куркумин может влиять на рак простаты:

• Взаимодействие TGF-β и BMP-7. TGF-β (трансформирующий фактор роста-β) способствует дедифференцировке клеток и переходу рака простаты в инвазивный и метастатический. Куркумин активирует BMP-7, который взаимодействуя с TGF-β, посредством экспрессии E-Cadherin усиливает дифференцировку и ингибирует рост опухоли.
• PPAR-γ активация. Куркумин активирует рецептор-γ, который способствует экспрессии BMP-7, что также может прервать действие TGF-β.
• Wnt ингибирование. Куркумин снижает костеобразующую активность метастатических клеток рака предстательной железы. Это может быть объяснено активацией пути PPAR-γ и блокировки связи между сигнальными путями, отвечающих за синтез костей.
• Образование бурой жировой ткани. Повышенные уровни BMP-7 стимулируют образование бурого жира предотвращающего размножение опухолевых клеток. Куркумин, способствуя экспрессии BMP-7 сдвигает путь дифференцировки в сторону коричневого жира. Кроме того, он предотвращает синтез белого жира, одновременно поддерживая антиоксидантную активность в жировой ткани.
• Изменение околоклеточной среды. Изменяющаяся среда может ограничивать клетки метастатического рака предстательной железы, прерывая взаимодействие с остеобластами и остеокластами в костных метастатических участках.
• Куркумин также подавляет высвобождение белка, связанного с гормонами паращитовидной железы (PTHrP) и способствующего остеолизу в очагах метастаз.

Роль куркумина в химиопрофилактике рака предстательной железы

Куркумин уменьшает экспрессию рецепторов андрогенов, а также ингибирует связывание рецепторов андрогенов с геном простат-специфического антигена (PSA), тормозящего экспрессию в гормонзависимых клетках. Это препятствует прогрессированию опухоли до гормон-независимого статуса.

Куркумин может подавлять ген гомеобокса класса NK, который участвует как в нормальном, так и в опухолевом росте простаты. Куркумин ингибирует пролиферацию опухолевых клеток и экспрессию агрессивных фенотипов. Он может ингибировать циклины, участвующие в клеточном цикле. Это тормозит рост опухоли и способствует апоптозу, останавливая клеточный цикл.

Куркумин действует против микроРНК, нацеленных на онкогены и гены-супрессоры опухоли. Куркумин подавляет процессы фосфорилирования и синтез антиапоптотических белков Bcl-2, способствуя апоптозу.

Куркумин предотвращает ангиогенез, возникающий под действием сосудистого эндотелиального фактора роста, и ускоряющий метастазирование опухоли.

Профилактика метастазирования рака простаты

Уменьшает экспрессию некоторых матриксных металлопротеиназ (ММР), которые важны для облегчения инвазии и распространения опухоли.

Подавляет перекрестные помехи между клетками рака предстательной железы и окружающими стромальными или остеобластами в кости, чтобы предотвратить метастазирование.

Способствует апоптозу раковых клеток как через митохондриальный, так и рецептор-опосредованный пути.

Куркумин способен остановить остеолиз при метастатических поражениях костей рака предстательной железы, поэтому его можно использовать отдельно или в качестве адъюванта с бисфосфонатами. Их сочетание с куркумином позволяет уменьшить дозу, и сократить частоту осложнений, таких как остеонекроз челюсти.

Резюме

Куркумин имеет несколько эффектов, которые могут быть полезны при разработке методов лечения рака предстательной железы. Для лучшего результата требуется улучшить биодоступность куркумина и замедлить его метаболизм.

Куркумин - это полифенол, извлеченный из корневищ Curcuma longa с обширными биологическими и фармакологическими эффектами и широко используется в Китае в медицинских целях на протяжении тысяч лет.

Одним из лечебных эффектов куркумина является противораковый, который выражается в:

• ингибировании пролиферации;
• снижении инвазии;
• уменьшении метастазов и ангиогенеза;
• индукции апоптоза.

Куркумин может также регулировать несколько сигнальных путей, связанных с пролиферацией, апоптозом и прогрессированием клеток.

Для куркумина были идентифицированы обширные биологические свойства, такие как противовоспалительное, антиоксидантное, антиинфекционное, тормозящее фиброз печени и атеросклероз. Важно, что одновременно куркумин обладает низкой токсичностью.

Цель исследования

Изучение механизмов куркумина при плоскоклеточной карциноме (раке) гортани (LSCC).

Ларингеальная карцинома (ЛК) является одной из наиболее распространенных злокачественных опухолей карциномы головы и шеи.

Более 90% случаев приходится на ларингеальную плоскоклеточную карциному (LSCC).

Несмотря на значительный прогресс в диагностических и терапевтических методах, включая хирургическую резекцию, лучевую терапию и химиотерапию, лечение LSCC затруднительно из-за склонности опухоли к рецидивам и отдаленным метастазам. Пятилетняя выживаемость составляет 39-44%. Поэтому крайне важно полностью понять молекулярные механизмы, которые лежат в основе инициации и прогрессирования рака.

МикроРНК (miRNAs) считаются потенциальными терапевтическими мишенями для заболеваний человека, включая рак, и стали новым типом биомаркера для диагностики и лечения рака.

Признано, что miRNAs играют значительную роль в различных клеточных процессах, включая клеточную пролиферацию, развитие, регуляцию клеточного цикла, апоптоз, миграцию клеток и инвазию.

В зависимости от роли их мишеней они могут идентифицироваться либо как онкогены, либо как опухолевые супрессоры. Среди этих miRNAs miR-145 регулируется в многочисленных раках, включая LSCC. Однако, может ли куркумин регулировать экспрессию miR-145 остается неизвестным.

Материалы и методы

Образцы тканей

Образцы ткани LSCC и смежные образцы нормальной ткани были получены у 32 пациентов, которым была проведена полная или частичная ларингэктомия. Ни один из них не получал никакой терапии рака, включая химиотерапию или лучевую терапию до операции.

Клеточные линии и лечение

В исследовании использовались клеточные линии и обычные оральные кератиноциты человека. Клетки культивировали в среде, содержащей 10% фетальной бычьей сыворотки, 100 единиц/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина в увлажненном инкубаторе при 37 ° С. Куркумин растворяли в диметилсульфоксиде (ДМСО).

Клетки ​инкубировали с куркумином при конечной концентрации 5, 10 или 20 мкМ в течение 48 часов. В качестве контролей использовали клетки, обработанные только ДМСО.

Трансфекция клеток

Клетки высевали в планшеты и культивировали в течение ночи. Затем клетки трансфицировали 30 мМ miR-145. Клетки собирали через 48 ч после трансфекции для дальнейшего анализа. Суммарную РНК экстрагировали из культивируемых клеток. Затем производили оценку экспрессии miR-145 с использованием реагентного набора и амплификации с помощью ПЦР.

В ходе исследования проводили:

• анализ пролиферации клеток (после их посева и инкубирования) методом измерения оптической плотности;
• жизнеспособность клеток (спустя обработки разными концентрациями куркумина);
• анализ клеточного цикла (фиксация 70% этанолом + окрашивание);
• анализы миграции и инвазии клеток, обработанных куркумином, анализировали с использованием специальной камеры и микроскопа со 100-кратным увеличением;
• анализ апоптоза методом проточной цитометрии;
• статистический анализ.

Выводы

В настоящем исследовании обнаружено, что куркумин может ингибировать клеточную пролиферацию, миграцию и инвазию и содействовать апоптозу клеток рака путем повышающей регуляции MIR-145 и ингибирования. Это подразумевает куркумин как клинически важный препарат для лечения рака гортани. Дальнейшие исследования in vivo необходимы для оценки противоопухолевых эффектов куркумина на LSCC.

Дополнительная информация

Итальянские и американские ученые в обзоре, который опирается на почти 5000 исследований, утверждают, что соединение полифенолов в куркуме проявляет противораковые свойства за счет противовоспалительного и антиоксидантного воздействия.

Согласно этому обзору, способность куркумина влиять на прогрессирование рака или ингибировать его может служить основой для новых лекарств, как по отдельности, так и в сочетании с другими препаратами. Обзор показывает, что комбинация полифенолов в куркуме играет роль в остановке развития опухоли, блокируя рост восьми типов рака, включая рак молочной железы, легких, поджелудочной железы, кишечника и простаты.

«Куркумин относится к наиболее перспективной группе биологически активных природных соединений, способных подавлять нескольких типов рака», - говорят исследователи Антонио Джордано и Джузеппина Томмонаро. «Как сообщалось в настоящем обзоре, куркумин обладает противораковой способностью путем охвата различных сигнальных путей клеток, включая факторы роста, цитокины, факторы транскрипции, а также генов, модулирующих клеточную пролиферацию и апоптоз.»

Сорок лет исследований куркумы

Как признаются ученые, противоопухолевый потенциал куркумина был описан во многих работах, в которых полифенолы были предметом исследований в течение почти сорока лет. Тогда его терапевтические преимущества были предложены при множественных хронических заболеваниях, таких как воспаление, артрит, метаболический синдром, нейродегенеративные заболевания и при нескольких раковых заболеваниях.

Однако, куркумин не застрахован от побочных эффектов, таких как тошнота, диарея, головная боль и желтый стул. Более того, эта специя показала плохую биодоступность из-за низкого всасывания, быстрого метаболизма и системной элиминации, что ограничивает его эффективность при лечении заболеваний.

В ходе клинических испытаний сообщалось, что куркумин, вводимый перорально в дозе 8 грамм в день у людей, имеет место быстрое превращение в метаболиты, что приводит к низкому уровню свободного куркумина в плазме (менее 2,5 нанограмм на миллилитр).

Хотя аналоги куркумина представляют собой хороший подход к улучшению биодоступности куркумина, многие исследования были направлены на разработку инновационных систем доставки для улучшения фармакокинетики куркумина.

Одним из примеров является куркумин, инкапсулированный в белковые наночастицы, которые проявляют лучшую противораковую активность, снижая жизнеспособность линии клеток рака молочной железы MCF-7 и повышенную пероральную биодоступность у крыс.

Коммерческие препараты

Было показано, что два многообещающих препарата нанокуркумина, липокурк (липосомальный куркумин для инфузии) и мерива, увеличивают биодоступность куркумина и приводят к лучшим результатам лечения у пациентов с панкреатической и лимфоцитарной лейкемией, соответственно.

Комментируя обзор представитель Cancer Research UK сказал: «Кажется, что куркумин способен убивать раковые клетки и предотвращать их рост. Он имеет лучшие эффекты на рак молочной железы, рак толстой кишки, рак желудка и рак клеток кожи.