T. Shan

1 Departamentul de Chirurgie Hepatobiliară, Primul Spital Afiliat al Colegiului Medical, Universitatea Xi’an Jiaotong, 277 West Yanta Road, Xi’an 710061, Shaanxi, China

1 Departamentul de Chirurgie Hepatobiliară, Primul Spital Afiliat al Colegiului Medical, Universitatea Xi’an Jiaotong, 277 West Yanta Road, Xi’an 710061, Shaanxi, China

K. Guo

1 Departamentul de Chirurgie Hepatobiliară, Primul Spital Afiliat al Colegiului Medical, Universitatea Xi’an Jiaotong, 277 West Yanta Road, Xi’an 710061, Shaanxi, China

J. Liu

1 Departamentul de Chirurgie Hepatobiliară, Primul Spital Afiliat al Colegiului Medical, Universitatea Xi’an Jiaotong, 277 West Yanta Road, Xi’an 710061, Shaanxi, China

1 Departamentul de Chirurgie Hepatobiliară, Primul Spital Afiliat al Colegiului Medical, Universitatea Xi’an Jiaotong, 277 West Yanta Road, Xi’an 710061, Shaanxi, China

F. Wang

2 Departamentul de Științe Farmaceutice, Universitatea de Stat din Dakota de Nord, Fargo, ND 58105, SUA

2 Departamentul de Științe Farmaceutice, Universitatea de Stat din Dakota de Nord, Fargo, ND 58105, SUA

Abstract

INTRODUCERE

În prezent, cancerul rămâne una dintre cele mai agresive și letale boli la nivel mondial. Deși chirurgia, chimioterapia și radioterapia au fost practicate de mulți ani, aceste terapii anticanceroase pot oferi beneficii limitate pacienților cu cancer din cauza metastazelor, chimiorezistenței dobândite și a problemelor de toxicitate [1-4]. În consecință, prevenirea cancerului utilizând entități chimice netoxice, denumită în mod obișnuit „chemoprevenție”, este o strategie mai realistă și fundamentală pentru gestionarea acestei boli. Dovezi obținute atât din studii populaționale, cât și din studii de laborator sugerează că consumul regulat de fructe și legume reduce incidența bolilor degenerative, inclusiv a cancerului, a bolilor de inimă și a disfuncției cerebrale [5-8]. Datorită limitării terapiilor actuale, produsele naturale pot servi ca regimuri de chimioprevenție și/sau noi agenți adjuvanți pentru a satisface o nevoie critică în tratamentul eficient, sigur și mai puțin invaziv al cancerului.

Mangostanul (Garcinia mangostana Linn., GML), un fruct tropical binecunoscut, este originar din Asia de Sud-Est, dar poate fi găsit în majoritatea țărilor tropicale. Acest fruct prezintă o varietate de activități farmacologice. Pericarpul fructului conține cantități considerabile de compuși biologic activi, cum ar fi xantone, terpene, antociani, tanini și fenoli. Timp de secole, pericarpul mangostanului a fost utilizat ca agent medicinal de către asiaticii din sud-est în tratamentul infecțiilor și rănilor cutanate, dizenteriei amoebice, diareei și holerei [9-12]. Recent, produsele comerciale din mangostan adăugate cu minerale esențiale, care conțin mangostan, ceai verde (Camellia sinensis), aloe vera și multivitamine, au fost utilizate de pacienții cu cancer ca supliment alimentar [13]. În ciuda lipsei unor dovezi clinice suficiente care să demonstreze că consumul de mangostan ar putea reduce incidența diferitelor malignități, aceste produse sunt populare datorită rolului lor perceput în promovarea sănătății [14]. Produsele cu mangostan sunt acum unul dintre cele mai vândute suplimente alimentare botanice [15]. În 2005, aceste produse s-au clasat pe locul șase în vânzările de suplimente alimentare cu o singură plantă, compensând peste 120 de milioane de dolari, o creștere substanțială în comparație cu anul precedent [16, 17].

naturali

Structura chimică a principalelor xantone izolate din pericarpul mangostanului (Garcinia mangostana Linn., GML).

Mecanisme biochimice responsabile de potențialul chemopreventiv și chimioterapeutic al xantonelor.

POTENȚIALUL CHEMOPREVENTIV ȘI CHIMIOTERAPEUTIC AL MANGOSTEENULUI

tabelul 1

Citotoxicitatea manganostanului xantone in vitro

Celule canceroase XantoneED50 (μM) RefLeucemie umană
HL60α-mangostan6.8[27]
HL60β-mangostan7.6[27]
HL60γ-mangostan6.1[27]
HL60mangostanonă19.0[27]
HL60garcinona E15.0[27]
K562α-mangostan 30[37]

Inhibarea activării metabolice a agenților cancerigeni și a daunelor oxidative: implicații pentru suprimarea inițierii tumorale

Pe baza capacității de a elimina radicalul liber 2, 20-azino-bis- (3-etilbenztiazolină-6-sulfonic) (ABTS) și radicalul 1, 1-difenil-2-picril-hidrazil (DPPH), un recent studiul a arătat că mangostanul prezintă un nivel ridicat de activități antioxidante la 27 de pulpe de fructe diferite [53]. Tratamentul celulelor neuroblastomului NG108-15 cu diferite extracte din corpul fructifer al mangostanului duce la activitate neuroprotectoare și poate antagoniza stresul oxidativ indus de H2O2 [54]. În celulele neuronale SK-N-SH, mangostanul a prevenit cu succes citotoxicitatea indusă de β-amiloid (Aβ), creșterea ROS și activitatea caspazei [55]. Într-un studiu realizat de Chin și colab., Capacitatea antioxidantă a 16 xantoni a fost evaluată într-un test de eliminare a radicalilor hidroxilici, iar γ-mangostina a fost singurul compus activ (IC50, 0,20 μg/ml), în timp ce alți compuși au fost considerați inactivi. (IC50> 10 μg/mL) [56]. Luate împreună, aceste date sugerează că xantonii pot împiedica producerea de compuși cancerigeni și formarea de aducti ADN (Fig. 3).

Efecte anti-carcinogeneză: xantanele modulează mecanismul de detoxifiere a carcinogenului. Mulți poluanți precum fumul de țigară, emisiile industriale și vaporii de benzină pot fi transformați în agenți cancerigeni activi și produc cantități excesive de intermediari reactivi ai oxigenului (ROI). Acești mediatori ar putea provoca leziuni ale ADN-ului, instabilitate genomică și carcinogeneză. Xantonii pot preveni conversia malignă a celulelor precanceroase prin impactul activităților enzimelor de fază I și faza II și inhibarea generării ROI.

Efecte antiinflamatorii

Inducerea apoptozei

GML a prezentat proprietăți anticanceroase puternice, care sunt mediate de mai multe moduri de acțiune. Cel mai frecvent raportat mecanism anticancerigen al LMG este capacitatea sa de a induce apoptoza în celulele canceroase prin modularea mai multor căi legate de reglarea morții și supraviețuirii celulare [24, 30-31].

Diagrama schematică arată efectul posibil al xantonelor asupra căilor de apoptoză. Xantonii induc apariția apoptozei, activează preferențial calea mitocondrială, susțin scăderea ATP intracelulară, eliberarea citocromului c/AIF, activarea caspazei-9 și caspazei-3, eliberarea endonucleazei-G. Mai mult, xantonii influențează, de asemenea, apoptoza celulelor canceroase prin calea miR-143/ERK5/c-Myc, inhibarea NO, oprirea ciclului celular, reticulul sarco-endoplasmatic Ca 2+ -ATPaza inhibarea și acumularea intracelulară de ROS.

Inducerea arestării ciclului celulelor canceroase

O privire de ansamblu: modul în care xantonul induce oprirea ciclului celular. Xantonii blochează ciclul celular prin activarea sau inhibarea ciclinelor, cdks, inhibitor al cdks, factori de transcripție sau oncoproteine ​​din celulele canceroase.

Efecte anti-invazive și anti-metastatice

Modelul simplificat a arătat contribuțiile potențiale ale xantonilor la invazia și metastaza cancerului. Unii stimulatori externi (PMA, TPA) induc aderența matricei celulare, invazia și migrarea celulelor canceroase prin reglarea în sus a kinazelor MAPK, cum ar fi JNK sau ERK1/2. Xantonii diminuează efectul indus mai sus, previn activitatea de legare a NF-kB și AP-1 și le blochează situsul de legare a ADN-ului. În consecință, expresia genelor din aval (MMP-2, MMP-9 și u-PA) este reglementată în jos.

CONCLUZIE

Mulțumiri

Dorim să îi mulțumim dr. Dr. Matthew Warner (North Dakota State University) pentru lectura sa atentă a manuscrisului. Cercetarea noastră este susținută de Grand Scientific Grand din Shaanxi 13115 (2010ZDKG-49) (Q. Ma) și Pilot Project Grant (E. Wu) de la Centers of Biomedical Research Excellence (COBRE) grant NIH P20 RR020151 de la National Center for Research Resurse (NCRR). NCRR este o componentă a Institutelor Naționale de Sănătate (NIH). Conținutul acestui raport este exclusiv responsabilitatea autorilor și nu reflectă neapărat opiniile oficiale ale NIH sau NCRR. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.