Тэг: рак шейки матки

Амигдалин индуцирует апоптоз в клетках линии HeLa рака шейки матки человека

Оригинал статьи: https://www.researchgate.net/publication/233383171_Amygdalin_induces_apoptosis_in_human_cervical_cancer_cell_line_HeLa_cells

Данная работа частично поддержана грантом Ключевого грантового проекта Министерства образования КНР (№ 707020).

Декларация интересов

Авторы не сообщают о каких-либо декларациях интересов.

• Февраль 2013 г.
• Иммунофармакология и иммунотоксикология 35(1):43-51

ДОИ: 10.3109/08923973.2012.738688

• Источник
• PubMed

Авторы:Юй ЧэньЦзиньшу МаФан ВанЦзе Ху

Иммунофармакология и иммунотоксикология, 2013; 35(1): 43–51
© 2013 Informa Healthcare USA, Inc.
ISSN 0892-3973 печать / ISSN 1532-2513 онлайн
DOI: 10.3109/08923973.2012.738688

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ СТАТЬЯ

Амигдалин индуцирует апоптоз в клетках рака шейки матки человека HeLa

Юй Чен, Цзиньшу Ма, Фан Ван, Цзе Ху, Ай Цуй, Чэнго Вэй, Цин Ян и Фан Ли

Кафедра патогенобиологии, Медицинский колледж Бетьюн, Цзилиньский университет, Чанчунь, Цзилинь, Китай

Аннотация
Амигдалин, природное вещество, было предложено в качестве эффективного противоракового средства. Влияние амигдалина на клетки рака шейки матки ранее не изучалось. В данном исследовании мы обнаружили, что жизнеспособность клеточной линии рака шейки матки человека HeLa значительно подавлялась амигдалином. Окрашивание 4,6-диамино-2-фенилиндолом (DAPI) показало, что клетки HeLa, обработанные амигдалином, развивали типичные апоптотические изменения. Развитие апоптоза в клетках HeLa, обработанных амигдалином, было подтверждено двойным окрашиванием аннексином V-FITC и йодидом пропидия (PI), а также увеличением активности каспазы-3 в этих клетках. Дальнейшие исследования показали, что антиапоптотический белок Bcl-2 был подавлен, тогда как проапоптотический белок Bax был активирован в клетках HeLa, обработанных амигдалином, что указывает на вовлечение внутреннего пути апоптоза. In vivo введение амигдалина ингибировало рост ксенотрансплантатов клеток HeLa через механизм апоптоза. Результаты настоящего исследования предполагают, что амигдалин может предложить новую терапевтическую опцию для пациентов с раком шейки матки.

Ключевые слова: Амигдалин, рак шейки матки, клетки HeLa, апоптоз, ксенотрансплантат

Введение

Рак шейки матки в настоящее время является одним из наиболее распространенных злокачественных новообразований и второй ведущей причиной смерти женщин во всем мире, унося жизни около 280 000 женщин ежегодно. Восемьдесят процентов случаев рака шейки матки происходят в развивающихся странах, и это также вторая ведущая причина смертности среди женщин в возрасте 21–39 лет в США. Несмотря на достижения в радиотерапии и химиотерапии, проблемы, связанные с этими методами лечения, такие как побочные эффекты и развитие лекарственной устойчивости, остаются нерешенными. В то же время высокий уровень смертности от рака шейки матки остается относительно стабильным. Одной из стратегий решения этих проблем является разработка новых методов лечения и их добавление к текущим подходам борьбы с раком шейки матки. В поиске альтернативных методов лечения рака мы обратили внимание на то, что природное цианидсодержащее вещество, амигдалин, приобретает репутацию дополнительного средства для лечения рака благодаря своей эффективности в подавлении роста раковых клеток и легкой доступности. Поэтому механизмы противоракового действия амигдалина и его применение in vivo заслуживают дальнейшего изучения.

Амигдалин в изобилии содержится в семенах абрикосов, миндаля, персиков, яблок и других растений семейства розоцветных и состоит из двух молекул глюкозы, одной молекулы бензальдегида и одной молекулы цианида. Амигдалин, как сообщалось, обладает противораковым эффектом, индуцируя апоптоз в клетках рака простаты и подавляя гены, связанные с клеточным циклом, в клетках рака толстой кишки человека SNU-C4. Считается, что бензальдегид в амигдалине способен вызывать анальгетический эффект, а цианид в амигдалине может индуцировать противоопухолевый эффект. Амигдалин может стать новым терапевтическим средством для пациентов с раком, хотя использование амигдалина в качестве противоракового препарата вызывает споры из-за опасений токсичности цианида.

Растет интерес к сообщениям об амигдалине как о препарате для лечения рака. Противораковый эффект и механизм действия амигдалина при раке шейки матки ранее не изучались. Настоящее исследование было разработано для изучения апоптотического эффекта амигдалина на клетки рака шейки матки человека HeLa in vitro и in vivo, чтобы обосновать его использование в лечении рака шейки матки.

Материалы и методы

Реагенты
Амигдалин, диметилсульфоксид (DMSO), 4,6-диамино-2-фенилиндол (DAPI) и тритон X-100 были приобретены у Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, США). Мышиные антитела против β-актина, мышиные антитела против Bcl-2 и кроличьи антитела против Bax были приобретены у Santa Cruz (Санта-Круз, Калифорния, США). Вторичные антитела, конъюгированные с пероксидазой хрена, кроличьи антимышиные или козьи антикроличьи антитела были приобретены у Rockland Inc. (Филадельфия, Пенсильвания, США).

Культура клеток
Клеточная линия рака шейки матки человека HeLa и клеточная линия человеческого эмбрионального амниона FL были приобретены в Онкологическом центре Китайской академии медицинских наук. Клетки культивировали в 75 см² флаконах для культивирования тканей в увлажненной атмосфере с 5% CO₂ при 37°C в среде Дульбекко, модифицированной Игла (DMEM; Gibco, США), с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS) (Invitrogen, США) и 1% пенициллина-стрептомицина (100 Ед/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина). В ходе эксперимента клетки поддерживались в тех же условиях, за исключением использования 0,2% FBS вместо 10% FBS.

МТТ-тест на цитотоксичность
МТТ-тест на цитотоксичность использовался для определения цитотоксичности амигдалина на клетки HeLa и FL. Клетки HeLa и FL выращивали в конечном объеме 100 мкл среды DMEM, содержащей 10% FBS, в 96-луночных планшетах при плотности 1 × 10⁶ клеток/мл. Через 12 часов амигдалин добавляли в концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл в среде DMEM с 0,2% FBS на 24 часа. После добавления 5 мкл МТТ-реагента (набор для анализа пролиферации клеток MTT; Trevigen, США) в каждую лунку планшет инкубировали в течение 4 часов перед добавлением 100 мкл растворителя DMSO в лунки. Затем оптическую плотность при 570 нм измеряли с помощью микропланшетного ридера (Bio-Tek, Уинуски, Вермонт, США). Процент жизнеспособности клеток рассчитывали по формуле (OD обработанного образца / контрольный OD) × 100%. Тест проводился не менее трех раз.

Морфология клеток HeLa и FL
Клетки HeLa и FL высевали в 96-луночные планшеты для культивирования. Через 12 часов амигдалин добавляли в лунки в концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл в среде DMEM, содержащей 0,2% FBS, на 24 часа. Затем морфологические изменения клеток наблюдали под инвертированным оптическим микроскопом (CKX41 Olympus; Olympus, Япония).

Окрашивание DAPI
Окрашивание DAPI использовалось для наблюдения морфологических изменений ядра в апоптотических клетках. 2 × 10⁵ клеток HeLa высевали в 6-луночные планшеты и культивировали в среде DMEM, содержащей 10% FBS, в течение ночи. Затем среду заменяли на DMEM с 0,2% FBS и обрабатывали амигдалином в концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл в течение 24 часов. После удаления среды клетки дважды промывали холодным фосфатно-солевым буфером (PBS), фиксировали 100% этанолом в течение 20 минут при комнатной температуре и снова дважды промывали холодным PBS. Клетки наблюдали под флуоресцентным микроскопом (IX70-SIF2 Olympus; Olympus).

Двойное окрашивание аннексином V-FITC и йодидом пропидия
Индукция апоптоза амигдалином оценивалась с помощью двойного окрашивания аннексином V-FITC и йодидом пропидия (PI). После инкубации клеток HeLa с амигдалином в концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл в среде DMEM, содержащей 0,2% FBS, в 6-луночных планшетах в течение 24 часов, клетки собирали, дважды промывали холодным PBS и анализировали на апоптоз с помощью двойного окрашивания аннексином V-FITC и PI (набор для обнаружения апоптоза Annexin V-FITC; KeyGEN, Нанкин, Китай). Вкратце, 5 × 10⁵ клеток ресуспендировали в связывающем буфере (10 мМ HEPES, pH 7,4, 140 мМ NaCl, 1 мМ MgCl₂, 5 мМ KCl, 2,5 мМ CaCl₂), окрашивали 5 мкл аннексина V-FITC в течение 10 минут, а затем окрашивали 5 мкл PI в течение еще 15 минут. Клетки немедленно анализировали с помощью проточного цитометра (FACScan; BD Biosciences, Милан, Италия). На изображении с проточного цитометра клетки в верхней правой части (Q2), нижней левой части (Q3) и нижней правой части (Q4) представляют поздние апоптотические клетки, жизнеспособные клетки и ранние апоптотические клетки соответственно.

Вестерн-блоттинг
Вестерн-блоттинг использовался для оценки экспрессии белков, связанных с апоптозом. После инкубации с амигдалином в концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл в среде DMEM, содержащей 0,2% FBS, в течение 24 часов, клетки HeLa собирали, дважды промывали PBS и растворяли в лизирующем буфере [150 мМ NaCl, 0,1% NP-40, 0,5% натрия дезоксихолата, 0,1% SDS, 50 мМ Tris, 1 мМ дитиотреитол (DTT), 5 мМ Na₃VO₄, 1 мМ фенилметилсульфонилфторид, 10 мкг/мл трипсина, 10 мкг/мл апротинина, 5 мкг/мл лейпептина; pH 7,4] в течение 2 часов при 4°C. Лизат центрифугировали при 12 000 g в течение 15 минут при 4°C. Концентрацию белка в лизате измеряли с помощью набора для колориметрического анализа белка Bio-Rad (Bio-Rad, США). По 30 мкг белка из каждого образца подвергали электрофорезу в полиакриламидном геле с SDS и переносили на мембрану из поливинилидендифторида. Затем мембрану блокировали PBS, содержащим 5% обезжиренного молока, при 4°C в течение 1 часа и инкубировали с мышиными антителами против β-актина, мышиными антителами против Bcl-2 и кроличьими антителами против Bax (1:200) при 4°C в течение 12 часов. Мембрану промывали буфером TBST (20 мМ Tris-HCl, 150 мМ NaCl, 0,05% (об./об.) Tween 20) три раза. Затем мембрану инкубировали с вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена, кроличьими антимышиными или козьими антикроличьими антителами (1:500) в течение 1 часа при комнатной температуре. После инкубации мембрану полностью покрывали равным количеством усилителя и раствора перекиси из набора ECL Plus (Beyotime, Шанхай, Китай) в течение 2 минут. Затем мембрану экспонировали на пленку (Kodak, США) и проявляли. Эксперимент повторяли не менее трех раз.

Анализ активности фермента каспазы-3
Каспаза-3 является ключевым биомаркером апоптоза. Активность каспазы-3 in vitro измеряли с помощью колориметрического набора (Genscript, Нью-Джерси, США). Согласно инструкции производителя, клетки HeLa, инкубированные в среде DMEM, содержащей 0,2% FBS, обрабатывали амигдалином в концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл в течение 24 часов. Затем клетки лизировали для обнаружения хромофора p-нитроанилида (pNA) после его отщепления от меченого субстрата DEVD-pNA. Оптическую плотность измеряли при длине волны 405 нм с помощью микропланшетного ридера. Относительное увеличение активности каспазы-3 определяли путем сравнения оптической плотности pNA из клеток HeLa, обработанных амигдалином, с таковой из необработанного контроля.

Противопухолевая активность амигдалина in vivo
Модель голых мышей, имплантированных клетками HeLa, использовалась для оценки влияния амигдалина на образование опухоли и морфологию. Самцы голых мышей BALB/c (4–6 недель, 16–20 г) были приобретены у Beijing Vital River Experimental Animals Technology (Пекин, Китай). Для создания ксенотрансплантата опухоли HeLa у мышей культивированные 5 × 10⁶ клеток HeLa собирали и вводили в правый бок мышей. Когда размер опухолей достигал 30–50 мм³, мышей случайным образом разделяли на три группы по шесть мышей в каждой. Мыши контрольной группы получали ежедневную внутрибрюшинную инъекцию 0,9% NaCl в объеме 0,2 мл в течение 14 дней. Мыши положительной контрольной группы получали ежедневную внутрибрюшинную инъекцию 30 мг/кг 5-фторурацила (5-FU) в объеме 0,2 мл в течение 14 дней. В группе лечения мыши получали 300 мг/кг амигдалина в объеме 0,2 мл в течение 14 дней. Мышей в каждой группе взвешивали, и размер опухолей регистрировали с помощью штангенциркуля каждые 2 дня. Объем опухоли (TV) рассчитывали по формуле 0,5 × длинная ось × (короткая ось)². Через день после последней инъекции опухоли аккуратно удаляли, фиксировали в 10% нейтральном формалине в PBS и затем заливали в парафин. Все процедуры проводились в соответствии с руководящими принципами, установленными Национальным научным советом Китайской Республики.

TUNEL-анализ
Срезы толщиной 5 мкм, полученные из парафиновых блоков опухолевых тканей, использовали для идентификации апоптоза с помощью набора для терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы dUTP-концевого мечения (TUNEL) (KeyGEN). Степень апоптоза оценивали путем подсчета TUNEL-положительных клеток. Апоптотический индекс определяли по формуле количество TUNEL-положительных клеток / общее количество клеток в пяти случайно выбранных полях зрения с большим увеличением (увеличение, ×400).

Статистический анализ
Данные были выражены как средние значения и стандартное отклонение для всех экспериментов. Статистически значимые различия определялись между контрольной и обработанной амигдалином группами с использованием t-критерия Стьюдента (программное обеспечение SPSS 16.0). Значимость различий обозначалась как *p < 0,05, **p < 0,01 и ***p < 0,001.

Результаты

Влияние амигдалина на жизнеспособность клеток HeLa и FL
Жизнеспособность клеток HeLa, обработанных амигдалином, снижалась в зависимости от дозы. При концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл жизнеспособность клеток HeLa, обработанных амигдалином, составляла 93,38 ± 4,15% (p > 0,05), 91,67 ± 5,29% (p > 0,05), 83,14 ± 5,46% (p < 0,01), 70,67 ± 2,59% (p < 0,001) и 48,56 ± 2,86% (p < 0,001) от контрольного значения соответственно. Интересно, что амигдалин не оказывал влияния на жизнеспособность клеток FL (рисунок 2).

Морфологические изменения клеток HeLa, обработанных амигдалином
Увеличение концентраций амигдалина вызывало тенденцию к снижению количества клеток HeLa, но не вызывало значительных изменений в количестве клеток FL (данные не показаны). Клетки HeLa становились округлыми после обработки амигдалином, особенно при более высоких концентрациях амигдалина (рисунок 3A). Окрашивание DAPI клеток HeLa, обработанных амигдалином, выявило конденсацию и фрагментацию ядер (рисунок 3B).

Анализ апоптоза с помощью двойного окрашивания клеток HeLa аннексином V-FITC и PI
Клетки HeLa становились апоптотическими после обработки амигдалином. Распределение апоптотических клеток HeLa, измеренное с помощью проточной цитометрии, показало, что количество ранних (Q4) и поздних апоптотических (Q2) клеток HeLa значительно увеличилось по сравнению с контрольной группой (рисунок 4A). Конкретно, увеличение концентраций амигдалина при 0, 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл коррелировало с увеличением соотношения апоптотических клеток к общему количеству клеток HeLa следующим образом: 8,8 ± 0,7%, 14,3 ± 1,6%, 15,6 ± 2,9%, 21,4 ± 1,8%, 25,4 ± 2,3% и 33,7 ± 2,6% (рисунок 4B).

Экспрессия белков Bcl-2 и Bax
Экспрессия белка Bax увеличивалась, а экспрессия белка Bcl-2 снижалась в зависимости от дозы в клетках HeLa, обработанных амигдалином. После 24 часов воздействия амигдалина в концентрациях 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл соответствующие соотношения экспрессии белка Bax к экспрессии белка Bcl-2 были следующими: 0,17 ± 0,05, 0,25 ± 0,04, 0,41 ± 0,09, 0,68 ± 0,1, 1,36 ± 0,13 и 1,69 ± 0,11 (рисунок 5A и B).

Влияние амигдалина на активность каспазы-3 в клетках HeLa
Каспаза-3 в клетках HeLa активировалась амигдалином в зависимости от дозы. Увеличение концентраций амигдалина при 0, 1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мг/мл приводило к соответствующим увеличениям активности каспазы-3 следующим образом: 0,139 ± 0,02, 0,149 ± 0,02, 0,164 ± 0,01, 0,29 ± 0,01, 0,394 ± 0,01, 0,482 ± 0,04. Кроме того, ингибитор каспазы-3 DEVD-fmk прекращал активацию каспазы-3, вызванную амигдалином. При концентрации 20 мг/мл амигдалина активность каспазы-3 в клетках HeLa, обработанных DEVD-fmk, составляла только 25,7% от таковой без обработки DEVD-fmk (рисунок 6).

Влияние амигдалина на рост клеток HeLa in vivo
Ксенотрансплантаты опухолей, пересаженные клетками HeLa, использовались для оценки противоопухолевого эффекта амигдалина in vivo. Амигдалин значительно ингибировал рост опухоли. Средний объем опухоли (TV) у контрольных мышей составлял 453,2 ± 132 мм³ через 14 дней после инъекции физиологического раствора. В то время как TV у мышей, которым вводили 300 мг/кг амигдалина или 30 мг/кг 5-FU, составлял 255,4 ± 134,8 или 269,5 ± 101,3 мм³ (рисунок 7A и B). Не было значительных изменений в массе тела между контрольной, 5-FU и амигдалиновой группами (рисунок 7C). Амигдалин ингибировал рост опухоли в модели ксенотрансплантата опухоли через механизм апоптоза. Процент TUNEL-положительных клеток в группах контроля (физиологический раствор), 5-FU (30 мг/кг) и амигдалина (300 мг/кг) составлял 2,1 ± 0,7, 36,3 ± 2,1 и 33,8 ± 3,5 соответственно (рисунок 7D и E).

Обсуждение

Основной целью настоящего исследования было проверить гипотезу о том, что амигдалин индуцирует апоптоз в клеточной линии рака шейки матки человека HeLa, чтобы оценить его как дополнение к текущим методам лечения рака шейки матки. В настоящем исследовании есть три ключевых вывода: (1) жизнеспособность и количество клеток HeLa снижались после обработки амигдалином; (2) индуцированный апоптоз в клетках HeLa может происходить через внутренний путь апоптоза; (3) in vivo введение амигдалина ингибировало рост опухоли клеток HeLa через механизм апоптоза.

МТТ-тест может точно определить количество живых клеток и является незаменимым для оценки цитотоксичности, связанной с скринингом противораковых препаратов. Используя этот тест в настоящем исследовании, мы обнаружили, что амигдалин снижал жизнеспособность клеток HeLa в зависимости от дозы. Эффект амигдалина на жизнеспособность клеток, по-видимому, зависел от типа клеток, так как жизнеспособность клеток FL, обработанных амигдалином, не показала значительных изменений по сравнению с необработанными клетками FL (рисунок 2). Подобное явление было продемонстрировано при наблюдении культивируемых клеток под микроскопом: количество клеток HeLa, обработанных амигдалином (рисунок 3A), было значительно меньше, чем у необработанных контрольных клеток HeLa, тогда как количество клеток FL не изменялось под действием амигдалина. Механизмы, лежащие в основе различий между клетками HeLa и FL в ответ на амигдалин, остаются неясными. Некоторые уникальные особенности клеток HeLa или FL должны способствовать этим различиям. Некоторые исследования предполагают, что раковые клетки богаты β-глюкозидазой, которая может расщеплять амигдалин для высвобождения цианида, оказывая токсическое воздействие на раковые клетки.[^14, 15, 16] Другие исследования предполагают, что роданеза, которая способна детоксифицировать цианид, присутствует в нормальных тканях, но отсутствует в раковых клетках. Совместное действие этих двух ферментов может быть ответственно за индукцию токсичности, связанной с цианидом, в раковых клетках, обработанных амигдалином, в то время как нормальные клетки остаются неповрежденными.[^9, 17] Клеточная линия HeLa происходит из клеток рака шейки матки человека, а клетки FL — из доброкачественных клеток эмбрионального амниона человека. Дальнейшие исследования необходимы для определения, обогащены ли клетки HeLa β-глюкозидазой, а клетки FL — роданезой, и отвечают ли эти особенности за специфичность амигдалина на пролиферацию клеток HeLa по сравнению с клетками FL.

Настоящее исследование продемонстрировало, что амигдалин способен индуцировать апоптоз в клетках HeLa. Поэтому мы считаем, что снижение жизнеспособности клеток HeLa под действием амигдалина происходило через механизм апоптоза. Мы проверили апоптотические эффекты амигдалина на клетки HeLa с помощью различных методов, включая окрашивание DAPI и анализ морфологических изменений ядер под флуоресцентным микроскопом (рисунок 3B). Двойное окрашивание аннексином V-FITC и PI использовалось для измерения количества ранних и поздних апоптотических клеток с помощью проточной цитометрии (рисунок 4).[^19, 20] Активность каспазы-3, которая, как известно, опосредует ключевые части апоптотического пути[^21, 22, 23], и соотношение Bax к Bcl-2 также увеличивались под действием амигдалина. Результаты этих исследований продемонстрировали апоптотический эффект амигдалина на клетки HeLa. Индукция апоптоза амигдалином в нескольких других типах клеток была недавно сообщена, включая клетки рака простаты и клетки промиелоцитарного лейкоза, что согласуется с выводами нашего исследования, за исключением типа клеток. Существует два пути, опосредующих развитие апоптоза: внешний путь и внутренний путь. Внешний путь опосредуется рецепторами смерти. Митохондрии играют центральную роль во внутреннем пути[^28, 29], который регулируется семейством белков Bcl-2.[^30, 31, 32] Результаты настоящего исследования показали, что соотношение белка Bax к белку Bcl-2 увеличивалось в клетках HeLa, обработанных амигдалином, в зависимости от дозы, что предполагает вовлечение внутреннего пути в индуцированный амигдалином апоптоз. Помимо апоптоза, другим механизмом, с помощью которого амигдалин снижал жизнеспособность клеток HeLa, могла быть остановка клеточного цикла. Чтобы проверить возможность вовлечения клеточного цикла, клетки HeLa, обработанные амигдалином, окрашивали, и распределение клеток на фазах G0/G1, S и G2/M измеряли с помощью проточной цитометрии. Было показано, что распределение клеток HeLa, обработанных и не обработанных амигдалином, на фазах G0/G1, S и G2/M оставалось одинаковым, что указывает на отсутствие остановки клеточного цикла в снижении жизнеспособности клеток HeLa под действием амигдалина (данные не показаны). Механизмы, с помощью которых амигдалин снижает жизнеспособность клеток, могут варьироваться в зависимости от типа клеток с различным генетическим фоном: снижение жизнеспособности, вызванное амигдалином в клетках рака толстой кишки человека SNU-C4, было показано как опосредованное механизмом подавления белков, связанных с клеточным циклом, а не апоптозом.

Результаты настоящего исследования продемонстрировали, что амигдалин значительно ингибировал рост ксенотрансплантата клеток HeLa у голых мышей BALB/c через механизм индукции апоптоза (рисунок 7). Результаты исследования in vivo являются новыми, так как мы не видели подобных отчетов в публикациях до сих пор. Не было обнаружено явных побочных эффектов у голых мышей после введения амигдалина. Это может быть правдой, так как амигдалин является своего рода травой или витамином, встречающимся в природе. Хотя он содержит цианидную группу, которая токсична для живых клеток, он безопасен, пока молекула амигдалина остается неповрежденной без высвобождения цианидной группы ферментативно из молекулы амигдалина.

Заключение

В этом исследовании наши результаты демонстрируют, что амигдалин способен ингибировать рост клеточной линии рака шейки матки человека HeLa как in vitro, так и in vivo через механизм индукции апоптоза. Мы предполагаем, что амигдалин может служить потенциально эффективной терапией для рака шейки матки.

Благодарности

Эта работа частично поддержана грантом Министерства образования КНР (№ 707020).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

преведено с английского SAID-lab.com

Амигдалин как перспективный противораковый агент:

молекулярный Механизмы и будущие перспективы развития Новые наноформулы для его доставки

1Кафедра нутрициологии и диетологии, Школа наук о здоровье, Международный Греческий университет, 54700 Синдос, Греция2Отделение клинической диетологии и питания, 424 Главный военный госпиталь, 56429 Салоники, Греция3Кафедра питания и диетологии, Факультет физического воспитания, спортивной науки и диетологии, Университет Фессалии, 42132 Трикала, Греция4Ортопедическое отделение, 424 Главный военный госпиталь, 56429 Салоники, Греция5Лаборатория физиологии растений и послеуборочной физиологии плодов, Департамент сельского хозяйства, Международный Греческий университет, 54700 Синдос, Греция6Кафедра пищевых наук и питания, Школа окружающей среды, Эгейский университет, 81400 Лемнос, Греция*Автор, которому следует адресовать корреспонденцию

Международный журнал молекулярных наук 2023 , 24 (18), 14270; https://doi.org/10.3390/ijms241814270Получено: 15 августа 2023 г. / Пересмотрено: 14 сентября 2023 г. / Принято: 15 сентября 2023 г. / Опубликовано: 19 сентября 2023 г.

(Эта статья относится к специальному выпуску « Питание и рак: молекулярные механизмы связи питания и этиологии, профилактики и лечения рака »)

Абстрактный

Уровень заболеваемости раком растет, и рак является одной из основных причин смерти во всем мире. Амигдалин, также известный как витамин B17 (и синтетическое соединение лаэтрил), представляет собой цианогенное гликозидное соединение, которое в основном содержится в ядрах и мякоти фруктов. Это соединение предлагалось на протяжении десятилетий как многообещающее природное вещество, которое может оказывать противораковое действие. Это всеобъемлющий обзор, который критически суммирует и анализирует имеющиеся исследования, изучающие противораковое действие амигдалина, подчеркивая его потенциальные противораковые молекулярные механизмы, а также необходимость нетоксичной формулы этого вещества. Глубокие исследования проводились с использованием самых точных научных баз данных, например, PubMed, Cochrane, Embase, Medline, Scopus и Web of Science, с применением эффективных, характерных и релевантных ключевых слов. Существует несколько доказательств, подтверждающих идею о том, что амигдалин может оказывать противораковое действие против рака легких, груди, простаты, колоректального рака, рака шейки матки и желудочно-кишечного тракта. Сообщалось, что амигдалин вызывает апоптоз раковых клеток, подавляя пролиферацию раковых клеток и замедляя метастатическое распространение опухоли. Однако было проведено лишь несколько исследований на животных моделях in vivo, а клинических исследований еще меньше. Текущие данные не могут подтвердить рекомендацию использования пищевых добавок с амигдалином из-за его циано-группы, которая вызывает неблагоприятные побочные эффекты. Предварительные данные показали, что использование наночастиц может быть многообещающей альтернативой для усиления противоракового действия амигдалина при одновременном снижении его неблагоприятных побочных эффектов. Амигдалин, по-видимому, является многообещающим природным агентом против развития и прогрессирования раковых заболеваний. Однако существует большая потребность в исследованиях на животных in vivo, а также в клинических исследованиях на людях для изучения потенциальной эффективности профилактики и/или лечения амигдалином рака. Более того, амигдалин можно использовать в качестве ведущего соединения, эффективно применяя последние разработки в процессах разработки лекарств.Ключевые слова:амигдалин ; лаэтрил ; витамин B17 ; противораковые эффекты ; противораковые молекулярные механизмы ; рак ; апоптоз ; пролиферация раковых клеток ; наночастицы ; пищевые добавки ; открытие новых лекарств

1. Введение

Характеристика глобальных изменений в бремени болезней и тенденций с течением времени дает важную информацию об этиологии рака и служит основой для стратегий профилактики и лечения. Злокачественные опухоли считаются основной причиной смерти во всем мире; число новых случаев рака во всем мире достигло 19,3 миллиона, и почти 10 миллионов человек умерли в 2020 году [ 1 ]. Тревожно, что обновленные данные показывают, что число новых случаев с 2020 по 2040 год составит 28,4 миллиона во всем мире [ 2 ]. Кроме того, самые последние данные Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) показывают, что рак молочной железы остается наиболее распространенным злокачественным заболеванием у женщин в 158 из 183 стран (86%) и основной причиной смертности от рака в 173 из 183 стран (95%) [ 3 ]. Вторая по частоте причина смерти от рака во всем мире и третья по частоте диагностирования злокачественная опухоль — это колоректальный рак, согласно данным Глобальной статистики рака 2020 года (GLOBOCAN) [ 1 , 4 ]. Более того, текущие модели смертности и продольные тенденции для основных типов рака в 47 странах мира, за исключением Африки, показывают, что показатели инфекционно-связанных раковых заболеваний, таких как рак шейки матки и желудка, и раковых заболеваний, связанных с табакокурением, таких как рак легких и пищевода, возросли примерно в 10 раз [ 5 ]. В Европейском союзе (ЕС) общее прогнозируемое число смертей от рака в 2023 году оценивается в 1 261 990 (702 214 для мужчин и 559 776 для женщин) [ 6 ]. Общая смертность от рака в 2022 году оценивается в 1 269 200 [ 7 ], в то время как колоректальный рак и рак легких являются основными причинами смерти от рака (> 30 %) в ЕС. В Греции число новых случаев в 2020 году составило 64 530, а число смертей — 33 166 [ 5 , 6 , 7 ]. В Соединенных Штатах число новых случаев рака в 2023 году составит приблизительно 1 958 310 или приблизительно 5370 случаев в день [ 8 ]. В этом контексте следует отметить, что эти оценочные случаи на 2023 год основаны на недавно доступных данных о заболеваемости до 2019 года и не учитывают влияние пандемии COVID-19 на диагностику рака [ 8 ]. Соответственно, прогнозируемая смертность от рака в 2023 году основана на данных до 2020 года [ 8 ].Интерес представляет тема роли амигдалина, также известного как витамин B17 или лаэтрил (его синтетическое соединение), в профилактике и/или совместном лечении рака. Несколько исследований продемонстрировали широкий спектр биологических свойств амигдалина, предполагая, что он может оказывать профилактическое или даже совместное лечебное воздействие на рак шейки матки, молочной железы, простаты, легких и мочевого пузыря, что в основном может быть приписано ингибированию пролиферации раковых клеток [ 9 , 10 , 11 , 12 , 13 ]. Оценки биологического действия экстрактов амигдалина из трех сортов маниоки ( Manihot esculenta ), выращенных в Бенине, как in vitro, так и in vivo продемонстрировали, что эта натуральная молекула может эффективно действовать в профилактике и совместном лечении рака, подавляя образование раковых клеток [ 14 ]. Исследования in vitro задокументировали индукцию апоптоза амигдалином из-за повышенной экспрессии белка Bax и каспазы-3 и сниженной экспрессии антиапоптотического белка Bcl-2 [ 15 , 16 ]. В области химиопрофилактического потенциала амигдалина Эрикель и др. (2023) отметили, что амигдалин может оказывать модулирующее действие на химиотерапевтические агенты, которые, по-видимому, вызывают геномные повреждения в лимфоцитах человека [ 17 ].Основные противораковые молекулярные механизмы амигдалина в основном приписывались ингибированию клеточного цикла, индукции апоптоза, стимуляции цитотоксического эффекта и регуляции иммунной функции в организме человека [ 15 , 18 , 19 ]. Более того, основным молекулярным механизмом апоптоза является активация протеазы каспазы-3, которая инициируется клеточной репликацией белка Bax цитохрома C [ 20 ]. Высокая экспрессия проапоптотического белка Bax была связана с апоптозом и последующей пролиферацией клеток [ 21 ]. В этой связи считалось, что амигдалин индуцирует апоптоз, увеличивая активность каспазы-3 в клетках HeLa и подавляя Bcl-2 [ 22 ]. Параллельно с этим, Bax, по-видимому, был повышен в клетках HeLa, обработанных амигдалином, что предполагает, что эндогенный путь может быть вовлечен в апоптоз [ 22 ]. Несколько линий человеческих клеток, включая клетки рака легких, молочной железы, толстой кишки, яичек, простаты, прямой кишки и мочевого пузыря, показали, что амигдалин может вызывать апоптоз и остановку клеточного цикла [ 19 , 20 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 ].Несмотря на многообещающие результаты имеющихся в настоящее время исследований противораковых эффектов амигдалина, существует острая потребность в дальнейших исследованиях в этой области. На сегодняшний день Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) не одобрило медицинское использование амигдалина в качестве сопутствующего лечения рака или других заболеваний в Соединенных Штатах из-за отсутствия адекватных данных об эффективности амигдалина и риска потенциальных неблагоприятных побочных эффектов [ 27 , 28 ]. В связи с этим настоящий обзор направлен на критическое обобщение и изучение имеющихся данных относительно потенциальных противораковых эффектов амигдалина, подчеркивая его противораковые молекулярные механизмы и его возможное будущее применение в клинической практике против рака.

2. Методы

Всесторонний и глубокий обзор был проведен с использованием наиболее точных научных баз данных, например, PubMed, Scopus, Web of Science и Google Scholar, с применением эффективных, характерных и релевантных ключевых слов, таких как «амигдалин» или «лаэтрил» или «витамин B17» и «токсичность», «противоопухолевые эффекты» и/или «рак» и «молекулярные механизмы». Критериями включения были исследования, написанные на английском языке, клинические исследования на людях, исследования на животных in vitro и in vivo и рандомизированные клинические испытания (РКИ). Серая литература, комментарии, редакционные статьи, письма редактору, обзоры, рефераты в материалах конференций и статьи в нерецензируемых журналах были исключены из окончательного анализа. Поиск был дополнен сканированием списков литературы соответствующих исследований и ручным поиском ключевых журналов, комментариев, редакционных статей и рефератов в материалах конференций. Найденные опросы были дополнительно всесторонне проверены на наличие связанных исследований, цитируемых в их тексте.Все авторы выступали в качестве рецензентов. Для повышения согласованности среди рецензентов все рецензенты просмотрели все найденные публикации, обсудили результаты и внесли поправки в руководство по просмотру и извлечению данных перед началом просмотра для этого обзора. Все рецензенты работали парами, чтобы последовательно оценить заголовки, аннотации, а затем полные тексты всех публикаций, выявленных в ходе нашего поиска потенциально релевантных публикаций. Мы разрешили разногласия по выбору исследований и извлечению данных путем консенсуса и обсуждения со всеми авторами/рецензентами, если это было необходимо. Форма диаграммы данных была совместно разработана двумя рецензентами (MS и CG) для определения того, какие переменные следует извлекать. Два рецензента независимо друг от друга составили диаграмму данных, обсудили результаты и постоянно обновляли форму диаграммы данных в итеративном процессе. Результаты отбирались на основе релевантности, и наиболее релевантные из них были выбраны для обсуждения ниже в соответствии с блок-схемой, изображенной на рисунке 1 .Рисунок 1. Блок-схема отбора для исследования. * Количество записей, выявленных в каждой базе данных или регистре, в которых выполнялся поиск (а не общее количество по всем базам данных/регистрам), ** Сколько записей было исключено человеком, а сколько — средствами автоматизации.

3. Результаты

3.1 Амигдалин: основные сведения и свойства

Амигдалин был открыт в 1803 году Шрадером при изучении ингредиентов горького миндаля и впервые выделен в 1830 году двумя французскими химиками, Пьером-Жаном Робике и Антуаном Франсуа Бутрон-Шарларом [ 29 , 30 ]. Химики Хаворт и Уайлам окончательно определили его точную химическую структуру в 1923 году ( рисунок 2 ) [ 31 ]. Амигдалин (d-минделонитрил-β-d-глюкозид-6-β-глюкозид) представляет собой цианогенное гликозидное соединение, которое состоит из дибензальдегида, синильной кислоты и двух молекул глюкозы (D-минделонитрил-β-D-глюкозид-6-β-глюкозид) [ 32 ]. Его биоактивная форма (D-минделонитрил-β-глюкоза) была использована для патента США (USP). Laetrile — это частично искусственная, синтетическая форма природного вещества амигдалина ( рисунок 2 ) [ 32 ]. В Мексике структура была дифференцирована и определена как D-манделонитрил-β-гентиобиозид [ 33 ]. Национальный центральный институт США (NCI) продемонстрировал, что мексиканская форма амигдалина (пероральная и внутривенная) не соответствует стандартам США по лекарственным средствам, и это вещество было запрещено для потребления человеком [ 33 ]. Амигдалин в основном содержится в ядрах и мякоти фруктов, таких как сливы, абрикосовые косточки, черная вишня, персики и горький миндаль, и широко используется в альтернативной медицине [ 34 , 35 , 36 ]. Молекулярная формула амигдалина — C20H27NO11, а его молекулярная масса составляет 457,42 г·моль −1 [ 37 ].Рисунок 2. Химическая структура амигдалина и лаэтрила.Амигдалин может производить миндальный нитрил и праназин посредством гидролиза под действием глюкозидазы и в конечном итоге распадается на синильную кислоту и бензальдегид [ 30 ]. Цитотоксическое действие амигдалина на раковые клетки in vitro и распределение амигдалина в растениях, которые обычно употребляются в пищу человеком, являются двумя наиболее интересными темами в недавних исследованиях. Однако это не новое соединение, и оно использовалось в традиционной и альтернативной медицине на протяжении столетий из-за его противораковых и противовоспалительных свойств и, в целом, его многочисленных медицинских преимуществ [ 35 , 36 , 38 ]. Он был полезен для облегчения боли и лихорадки; подавления кашля, жажды и тошноты; и как средство профилактики рака и сопутствующего лечения в последние годы [ 39 , 40 ].

3.2 Противораковые эффекты и молекулярные механизмы амигдалина: доказательства in vitro и in vivo

На сегодняшний день несколько исследований изучили потенциальные противораковые эффекты амигдалина, подчеркнув его противораковые молекулярные механизмы, особенно при раке легких, груди, простаты, колоректальном, шейки матки и желудочно-кишечном раке. Потенциальные противораковые эффекты и молекулярные механизмы амигдалина изображены на рисунке 3. Клинические исследования на людях, а также на раковых клетках человека и животных представлены в таблице 1 .Рисунок 3. Противораковые молекулярные механизмы амигдалина. ↑: увеличение, ↓: уменьшение.

3.2.1 Рак легких

Амигдалин может быть полезен в качестве котерапевтического агента при опухолях легких. Это соединение значительно индуцировало апоптоз клеток рака легких A549 и PC9 дозозависимым образом через митохондриально-опосредованный и зависимый от каспазы апоптотический путь [ 41 ]. Одновременно в клетках рака легких A549 и PC9 наблюдалось увеличение цитохрома C и усиление активности каспазы-9 и каспазы-3. Для подавления пролиферации линий клеток рака легких H1299/M и PA/M in vitro требовалась высокая концентрация амигдалина [ 42 ]. Однако при более низкой концентрации амигдалина было отмечено, что способность к инвазии и миграции раковых клеток H1299/M PA/M была значительно подавлена ​​[ 42 ]. Таким образом, было высказано предположение, что амигдалин, вероятно, обладает антиметастатической активностью, вызывая апоптоз и подавляя пролиферацию клеток рака легких [ 42 ].

3.2.2 Рак молочной железы

Было показано, что амигдалин вызывает апоптоз и подавляет адгезию клеток рака молочной железы за счет повышения уровня проапоптотических белков Bax и активности каспазы-3 и снижения уровня антиапоптотического белка Bcl-2 [ 20 ]. Важно отметить, что в клетках рака молочной железы как MCF-7, так и MDA-MB-231 амигдалин значительно увеличивал апоптоз, подавляя пролиферацию клеток и повышая эффективность радиотерапии за счет индукции остановки клеточного цикла (на стадиях клеточного цикла G1 и суб-G1) [ 11 ]. Также было обнаружено, что амигдалин снижает миграцию клеток MDA-MB-231 больше, чем клеток MCF-7 [ 43 ]. Кроме того, предполагалось, что ингибирование протеолитических ферментов способствует активации апоптотических событий в клетках рака молочной железы MCF-7 [ 44 ]. Кроме того, было показано, что амигдалин увеличивает экспрессию Bax и снижает экспрессию Bcl-2 в клетках рака молочной железы SK-BR-3 и MCF-7. Однако, по сравнению с конъюгатом аффибоди амигдалина и ZHER2, эффект на экспрессию Bax и Bcl-2 в клетках SK-BR-3 был сильнее, чем в клетках MCF-7 [ 45 ]. Также была продемонстрирована способность амигдалина снижать рост клеток рака молочной железы человека MCF-7 и T47D в зависимости от концентрации путем стимуляции продукции малонового диальдегида (МДА) и окисленного глутатиона. Более того, наблюдалось значительное снижение общего уровня глутатиона и активности глутатионредуктазы в клетках рака молочной железы [ 46 ].

3.2.3 Рак предстательной железы

Амигдалин дозозависимо ингибировал рост опухоли и уменьшал количество опухолевых клонов в клеточных линиях рака простаты, ингибируя фазу G0/G1 [ 47 ]. Более того, ингибирование роста клеток рака простаты и роста опухоли амигдалином было очевидным, что раскрывает функцию метаболических ферментов бетаглюкозидазы (β-глюкозидазы) и роданезы в регуляции противораковой активности амигдалина in vivo [ 10 ]. Активацию амигдалина β-глюкозидазой можно считать стратегией ферментной/лекарственной терапии, которая может быть многообещающим новым подходом к целенаправленному лечению рака простаты [ 48 ]. Было также обнаружено, что воздействие амигдалина на определенные клетки рака простаты, такие как DU-145, ингибирует метастатическое распространение, стимулируемое α6-интегрином [ 49 ].

3.2.4 Колоректальный рак

В альтернативной и традиционной медицине амигдалин обычно используется для профилактики и лечения злокачественных опухолей толстой кишки [ 50 ]. Было обнаружено, что противораковое действие амигдалина на клетки колоректального рака, например, на клетки колоректального рака человека SNU-C4, усиливается за счет снижения экспрессии генов, связанных с клеточным циклом [ 51 ]. Сообщалось, что клетки рака толстой кишки более чувствительны к воздействию амигдалина по сравнению с нормальными клетками из-за более высокой концентрации β-глюкозидазы и более низких уровней печеночного фермента роданезы, который может преобразовывать цианид в относительно безвредное соединение тиоцианат [ 52 ].

3.2.5 Рак шейки матки

Было задокументировано, что амигдалин значительно подавляет пролиферативную активность клеток рака шейки матки HeLa [ 19 ]. Антиапоптотический белок Bcl-2 был подавлен, а проапоптотический Bax был повышен в клетках HeLa, обработанных амигдалином [ 22 ]. Более того, отношение Bax к Bcl-2 и активность каспазы-3 были увеличены при обработке амигдалином в клетках HeLa, что усилило апоптотический эффект амигдалина на клетки рака шейки матки [ 22 , 53 ].

3.2.6 Рак желудочно-кишечного тракта

Было показано, что амигдалин стимулирует процесс апоптоза путем повышения экспрессии каспазы-3 и снижения экспрессии Bcl-2, а также ингибирует пролиферацию клеток гепатоцеллюлярного рака HepG2 и EAC и повышает экспрессию Beclin-1 [ 54 ]. Примечательно, что сочетание амигдалина с метформином оказало многообещающий эффект по сравнению с одним амигдалином; их сочетание было более цитотоксичным, показывая большую способность вызывать апоптоз и останавливать клеточный цикл в клетках гепатоцеллюлярного рака [ 55 ]. В дополнение к этому сочетанию также было показано, что активность амигдалина с цинком вызывает усиленный апоптотический эффект при лечении HepG2 по сравнению с эффектом амигдалина без цинка [ 56 ].

3.2.7 Другие злокачественные опухоли

Ингибирующее действие амигдалина на маркеры роста и дифференцировки E- и N-кадгерин в клетках почечно-клеточной карциномы (RCC) было также продемонстрировано путем применения 10 г/мл амигдалина к линиям клеток RCC A498, Caki-1 и KTC-26 в течение 24 часов или 2 недель in vitro [ 35 ]. Исследование воздействия амигдалина (1,25–10 мг/мл) на несколько линий клеток рака мочевого пузыря (UMUC-3, RT112 и TCCSUP) также показало положительные результаты [ 57 ]. Наиболее примечательное воздействие амигдалина было приписано оси cdk2–циклин A. Исследования по нокдауну siRNA показали положительную связь с cdk2/циклином. Также было обнаружено, что амигдалин ингибирует развитие опухоли посредством снижения регуляции cdk2 и циклина [ 57 ]. Напротив, колониеобразующие клетки из лейкозных клеточных линий и нормального костного мозга были относительно толерантны к амигдалину и его метаболитам in vitro. Хотя наблюдалось увеличение скорости апоптоза, не было селективного разрушения между лейкозными клеточными линиями человека и нормальными клетками костного мозга [ 58 ].Таблица 1. Исследования, оценивающие противораковые эффекты и противораковые молекулярные механизмы амигдалина.

3.3 Токсичность амигдалина

Чрезмерное потребление амигдалина может привести к отравлению (более 1 мг/л цианида в крови). Амигдалин превращается в глюкозу, бензальдегид и цианистый водород эндогенным ферментом (β-глюкозидазой) при измельчении косточек фруктов. Более аналитически, когда высвобождается HCN, цитохромоксидаза C может реагировать с ионом железа. Это может вызвать образование комплексов ионов металлов, которые лизируют клетки и ингибируют синтез АТФ [ 65 ].Сообщалось, что амигдалин оказывает токсическое действие при приеме внутрь с добавками. Пероральный прием 500 мг амигдалина может высвободить 30 мг цианида [ 66 ]. Токсичность цианида может быть опасной для жизни из-за снижения использования кислорода митохондриями, что приводит к гибели клеток. Раковые клетки лишены роданазы, фермента, который действует как детоксицирующий агент, связывая серные центры железа на клеточных мембранах и превращая HCN в менее токсичный метаболит, тиоцианат. Однако после парентерального введения амигдалина/лаэтрила путем инъекции в моче крыс и кроликов было обнаружено более 80% тиоцианата [ 66 ]. Неблагоприятные побочные эффекты токсичности цианида включают тахикардию, спутанность сознания, тошноту, головную боль и, что более серьезно, нейромиопатию, цианоз, кому, судороги и смерть [ 67 ].За последние десятилетия было проведено несколько исследований in vitro и in vivo с использованием однократных или многократных доз и различных форм введения амигдалина (внутривенно и внутримышечно), которые не показали образования HCN, что подчеркивает важную роль кишечника в физиологии человеческого организма после потребления веществ. Анаэробные бактериальные типы, существующие в кишечнике, демонстрируют высокую активность β-глюкозидазы, которая необходима для гидролиза HCN амигдалином. Тем не менее, было обнаружено, что токсичность HCN существует при определенных обстоятельствах. В некоторых случаях токсичность была вызвана приемом различных доз амигдалина, и не было никаких побочных эффектов HCN, связанных с высокими дозами. Несколько факторов, включая потребление пробиотиков или пребиотиков, диету и возраст, могут изменить консорциум кишечника, который отвечает за условия, при которых возникает токсичность. В частности, не было зарегистрировано серьезных реакций при пероральном приеме дозы 3 г амигдалина у пациентов с раком, которые искали альтернативные методы лечения. Минимальная смертельная доза амигдалина для взрослого человека составляет 50 мг или 0,5–3,5 мг/кг массы тела. Однако взаимодействие с сопутствующим потреблением витамина С, по-видимому, активирует его неблагоприятные побочные эффекты, в то время как витамин В12 и раствор дисульфата натрия использовались в качестве антидотов без неблагоприятных побочных эффектов [ 65 ].

3.4 Клинические исследования амигдалина/лаэтрила при злокачественных опухолях человека в 20 веке

Несколько исследований продемонстрировали противораковую активность амигдалина и его терапевтическое применение для лечения рака и облегчения боли [ 30 , 68 ]. Хотя научные доказательства противоракового эффекта амигдалина, основанные на клинических испытаниях, ограничены, было проведено несколько испытаний, изучающих действие амигдалина против злокачественных опухолей у людей. Несколько клинических испытаний амигдалина/лаэтрила были рассмотрены на протяжении многих лет [ 32 ]. В 1980 году Отделение исследований лекарственных средств Национального института рака (NCI) объявило, что около 200 больных раком, «для которых никакое другое лечение не оказалось эффективным», планируют получать химическое вещество, специальную диету и дополнительные витамины (см. «Национальный институт рака начинает клиническое испытание лаэтрила», 1980) [ 69 ]. В течение следующих двух лет были проведены два клинических испытания в области лаэтрила при раке человека. Первое из этих двух клинических испытаний было проведено в 1981 году на шести пациентах с запущенным раком [ 32 ]. Амигдалин вводился как внутривенно, так и перорально в течение 21 дня, без каких-либо признаков токсических реакций. Эти результаты соответствовали предыдущим наблюдениям за пациентом после самостоятельного приема лаэтрила [ 70 ]. В 1982 году было проведено еще одно клиническое испытание с общим числом 178 пациентов с раком, которые получили лечение амигдалином плюс «метаболическую терапию» [ 59 ]. Не было отмечено никаких существенных преимуществ с точки зрения излечения, улучшения или стабилизации рака, улучшения симптомов, связанных с раком, или продления жизни. Опасности терапии амигдалином были подтверждены у нескольких пациентов симптомами токсичности цианида или уровнями цианида в крови, приближающимися к летальному диапазону [ 59 , 69 , 70 ]. Однако следует отметить, что эти клинические испытания проводились более 40 лет назад и теперь их следует считать устаревшими, что подчеркивает необходимость проведения новых клинических испытаний, включающих введение амигдалина в различных фармацевтических формулах, которые могли бы быть более переносимыми и приемлемыми для человеческого организма, демонстрируя большую биологическую эффективность и нетоксичные эффекты.

3.5 Наночастицы и амигдалин в 21 веке

Наночастицы считаются перспективным методом в биотехнологии для доставки лекарств и лечения злокачественных опухолей человека, избегая при этом токсичности. Несколько исследований на линиях клеток рака человека продемонстрировали положительные результаты относительно метаболизма амигдалина без побочных эффектов. Как уже упоминалось, амигдалин, несмотря на его противораковое действие, столкнулся с противоречиями из-за высвобождения цианида. Сохаил и Аббас исследовали наночастицы альгината-хитозана (ACNP) как способ введения лекарств посредством инкапсуляции амигдалина и доставки его в опухолевые клетки (H1299) [ 64 ]. Наночастицы показали стабильное высвобождение лекарства в течение десятичасового периода и значительную скорость набухания в слегка кислой и нейтральной среде. Было показано, что ACNP оказывают более выраженное противоопухолевое действие на линии клеток H1299, чем свободный амигдалин, что предполагает большее поглощение клетками соединения, инкапсулированного в наночастицы. В этой связи биомиметические и биосовместимые наночастицы бальгината-хитозана могут быть использованы в качестве выгодной системы доставки лекарств для длительной и контролируемой доставки амигдалина с повышенной цитотоксической активностью против опухолевых клеток, одновременно защищая нормальные ткани человека и здоровые клетки [ 64 ].Наночастицы серебра, инкапсулирующие амигдалин и сшивающие микрокапсулы, заряженные хитозаном, также были исследованы в линиях клеток рака груди. Противораковый ответ также наблюдался в соответствии с контролируемым высвобождением амигдалина из-за соединения с хитозаном, преодолевая низкие цитотоксические эффекты при высоких дозах [ 63 ].Кроме того, наночастицы продемонстрировали устойчивые свойства высвобождения амигдалина и фолиевой кислоты и очевидную селективность к клеткам, подавляя рост опухоли. В то же время было обнаружено, что они повышают эффективность радиотерапии за счет усиления апоптоза, блокирования клеточного цикла и снижения пролиферации клеток рака молочной железы путем снижения уровня железа и митоген-активируемых протеинкиназ (MAPK/P38). Было также показано, что амигдалин и фолиевая кислота ингибируют дифференциацию экспрессии комплекса CD4 и CD80, вызывая подавление трансформации экспрессии фактора роста бета (TGF-бета)/интерлейкина-6, (IL-2)/интерферона-гамма, (INF-g)/интерлейкина-2 и (IL-2)/фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) на сигнальном пути, одновременно модулируя экспрессию гена CD8 и группы естественных киллеров 2D [ 11 ].Мосайеби и коллеги наноформулировали амигдалин с β-циклодекстрином, чтобы исследовать усиление его действия против миграции клеточной линии MCF-7, апоптоза и миграции генов. Наноформулированный амигдалин показал больший эффект на опухолевые клетки, чем амигдалин в одиночку [ 62 ].

3.6 Пищевые добавки с амигдалином для лечения рака

Амигдалин, лаэтрил или витамин B17 были заявлены как средство для лечения различных заболеваний, особенно злокачественных опухолей, с 1845 года [ 33 ]. Однако в 1982 году возникло мнение, что амигдалин может быть токсичным препаратом и неэффективен при лечении рака [ 59 ]. Недавние теоретические и практические разработки показали, что амигдалин может оказывать благоприятное воздействие на онкологических больных [ 28 , 62 , 63 ]. Амигдалин использовался для лечения рака как в качестве единственного средства, так и в сочетании с метаболической терапией. Поэтому стоит отметить, что токсичность витаминных добавок не является редким явлением, и амигдалин рекомендуется пациентам в качестве пищевой добавки для лечения рака, при этом предлагаются высокие дозы [ 71 ]. Таблетки и капсулы амигдалина в настоящее время продаются как натуральная пищевая добавка под неправильным названием лаэтрил или сомнительным названием «витамин B17» [ 72 ].Некоторые исследования отчетов о случаях продемонстрировали обратный метаболический ацидоз после массивной передозировки амигдалином и опасную для жизни интоксикацию цианидом, включая нефрогенный несахарный диабет [ 73 , 74 , 75 , 76 ]. Токсичность амигдалина может быть вызвана ядовитым составным продуктом бензальдегида и цианида после перорального приема [ 35 ]. И токсикологи, и нефрологи должны знать о потенциале этого «витамина» вызывать отравление цианидом [ 77 ]. Кроме того, в настоящее время существует серьезная обеспокоенность тем, что натуральные пищевые добавки не подвергаются строгим аналитическим и клиническим испытаниям. На основании Регламента Европейского союза ((EC) № 178/2002) относительно общего законодательства о пищевых продуктах, пищевые добавки считаются продуктами питания, а не лекарственными средствами [ 78 ]. Согласно приведенным выше данным, предполагающим, что клиническое использование пищевых добавок амигдалина может сопровождаться неблагоприятными побочными эффектами, баланс риска и пользы в этом отношении не благоприятен для амигдалина [ 78 , 79 ]. Более того, амигдалин неправильно называют витамином B17; это соединение не является витамином [ 36 ].

4. Обсуждение

В альтернативной медицине амигдалин в течение нескольких десятилетий считался противораковым средством без строгой научной поддержки его эффективности и безопасности. Несколько тематических исследований выявили риск плохо регулируемых добавок [ 79 ]. Недавние исследования in vitro продемонстрировали, что амигдалин может оказывать противораковое действие, влияя на клеточный цикл, способствуя апоптозу и цитотоксичности, а также модулируя иммунный ответ [ 29 , 80 , 81 ]. Однако клинические испытания показали, что метаболиты амигдалина могут превращаться в синильную кислоту и что накопление синильной кислоты с течением времени может привести к неблагоприятному токсическому эффекту у людей [ 82 ].Более того, имеющиеся в настоящее время исследования имеют некоторые ограничения. На сегодняшний день проведено лишь несколько исследований на животных in vivo. Кроме того, результаты исследований противоречивы, возможно, из-за неоднородности их метода разработки. Доза, форма вещества, тип введения, отсутствие РКИ на людях и отсутствие клинических испытаний III и IV фазы являются значительными ограничениями для рекомендации введения амигдалина для профилактики и/или лечения рака в клинической практике. Таким образом, сильная сторона нашей обзорной статьи касается выявления пробела в литературе относительно эффективности клинических исследований амигдалина. С другой стороны, по-прежнему отсутствуют надежные данные относительно биодоступности амигдалина и соответствующих уровней его концентрации в кровотоке. Соответственно, нет данных относительно того, можно ли использовать амигдалин в качестве сопутствующего лечения вместе с другими химиотерапевтическими средствами.Значительный научно-исследовательский разрыв между концом 20-го века и началом 21-го века возник, поскольку на сегодняшний день была проведена ограниченная исследовательская деятельность. Более того, большинство исследований, подтверждающих противораковые эффекты амигдалина, были выполнены на различных линиях раковых клеток in vitro. Таким образом, разумно предположить, что его противораковые эффекты не могут быть экстраполированы на людей. Противоречивые результаты исследований in vitro и in vivo [ 41 , 51 , 60 , 83 , 84 , 85 , 86 ] и нескольких клинических испытаний [ 61 ] еще больше подчеркивают необходимость дополнительных исследований в области терапии рака, особенно связанных с исследованием новой, нетоксичной формулы амигдалина, и с учетом роли нанотехнологий в современную эпоху биомедицинской науки. В целом, существует острая потребность в дальнейших исследованиях на животных in vivo, а также в клинических исследованиях на людях для изучения потенциальной эффективности профилактики и/или лечения амигдалином против развития и прогрессирования раковых заболеваний. Кроме того, расхождения, обнаруженные в некоторых клинических испытаниях, могут быть обусловлены малыми размерами выборки, а также различными индивидуальными характеристиками включенных в исследование лиц, что подчеркивает необходимость проведения в будущем хорошо спланированных клинических исследований с адекватными размерами выборки.База данных систематических обзоров Кокрейна в 2015 году заявила, что лаэтрил или амигдалин оказывают благотворное воздействие на онкологических больных, что в настоящее время не подтверждается научно обоснованными клиническими данными [ 28 ]. В приведенном выше отчете документально подтверждено, что существует значительный риск серьезных неблагоприятных побочных эффектов от отравления цианидом после приема лаэтрила или амигдалина, особенно после перорального приема [ 28 ]. Таким образом, баланс риска и пользы лаэтрила или амигдалина в качестве лечения рака остается однозначно сомнительным [ 28 ]. Тем не менее, с 2015 года было проведено много исследований. Более того, Национальный институт рака сообщил, что частота отравления цианидом намного выше, когда лаэтрил принимается перорально, поскольку кишечные бактерии и некоторые часто употребляемые в пищу растения содержат ферменты (бета-глюкозидазы), которые активируют высвобождение цианида после приема лаэтрила [ 87 ].Наконец, эффективно применяя последние разработки в процессах открытия лекарств, амигдалин может быть использован в качестве ведущего соединения для синтеза и разработки более биоактивных аналогов амигдалина с более высокой эффективностью и селективностью мишени, а также с уменьшенными побочными эффектами и улучшенной пероральной биодоступностью. Например, методы машинного обучения произвели революцию в области разработки лекарств на основе структуры в последние годы [ 88 ]. Подходы искусственного интеллекта для ускорения и предотвращения сбоев в конвейере открытия лекарств также могут быть применены в случае амигдалина [ 89 ]. Помимо методов машинного обучения и искусственного интеллекта, квантовые вычисления являются еще одним значительным достижением в технологии генеративной химии и процессах открытия лекарств, которые исследователи могут использовать в случае амигдалина [ 90 ]. Функционализация на поздней стадии также представляет новые проблемы для введения новых химических групп фрагментов, таких как амигдалин и его будущие потенциальные синтетические аналоги, в конце синтетической последовательности, что означает, что новые молекулы, к которым можно было бы быстро получить доступ без трудоемкого химического синтеза de novo [ 91 ]. Этот конкретный подход может обеспечить такие преимущества, как эффективный доступ к разнообразным библиотекам для изучения взаимосвязей структура-активность и улучшения физико-химических и фармакокинетических свойств [ 91 ].Компьютерное открытие лекарств также может обеспечить быструю идентификацию весьма разнообразных, мощных, целеизбирательных и подобных лекарствам лигандов к белкам, что открывает новые возможности для экономически эффективной разработки более безопасных и эффективных низкомолекулярных методов лечения, таких как амигдалин [ 92 ]. Липофильность и биомиметические свойства также играют важную различную и пересекающуюся роль в поддержке процесса открытия лекарств, в основном за счет повышения пероральной биодоступности кандидатов на лекарства и значительного снижения их потенциальных неблагоприятных побочных эффектов [ 93 , 94 ]. Липофильность имеет уникальную ценность на раннем этапе разработки лекарств для скрининга библиотек и для идентификации перспективных соединений для начала, в то время как биомиметические свойства полезны для экспериментальной оценки свойств абсорбции, распределения, метаболизма и выведения (ADME) синтезированных новых соединений, поддерживая приоритизацию кандидатов на лекарства и направляя дальнейший синтез; Эти подходы могут быть применены в случае амигдалина для получения новых синтетических аналогов амигдалина с повышенной пероральной биодоступностью и сниженными побочными эффектами [ 93 , 94 ].В поддержку вышеизложенных соображений, моделирование двойной стыковки и молекулярной динамики недавно было применено для разработки новых подходов к объяснению влияния амигдалина на динамическое поведение комплекса Bcl-2/BAX, каспазы-3 и PARP-1 [ 95 ]. Эти молекулярные мишени могут играть определяющую роль в апоптотических путях и могут рассматриваться как потенциальные терапевтические мишени для лечения рака [ 95 ]. В целом, эти вычислительные наблюдения можно считать хорошим доказательством для опровержения убеждения, что цианогруппа амигдалина, которая является основной группой, ответственной за противораковую активность амигдалина [ 95 ], может быть заменена другим химическим фрагментом с меньшими побочными эффектами [ 96 , 97 ]. Кроме того, результаты вычислений подтвердили, что амигдалин имеет уникальную структуру и может рассматриваться как эталонное соединение для разработчиков лекарственных препаратов с целью разработки новых молекул с аналогичной эффективной противораковой химической структурой, но с меньшими побочными эффектами [ 95 , 96 , 97 ].

5. Выводы

В настоящее время существует несколько линий доказательств in vitro, предполагающих, что амигдалин и его синтетический аналог, лаэтрил, обладают противораковыми свойствами, а предыдущие и предстоящие исследования на животных in vivo, по-видимому, подтверждают их противораковые свойства. Однако существуют определенные возникающие и серьезные проблемы, связанные с их токсичностью из-за их циано-группы, а также их плохой пероральной биодоступности. В этой связи новые технологии в разработке лекарств должны эффективно применяться для минимизации их неблагоприятных побочных эффектов, а также для повышения их пероральной биодоступности. В этой связи медицинские химики должны сосредоточиться на лабораторном синтезе химических аналогов, которые могли бы поддерживать противораковую активность амигдалина, одновременно снижая его неблагоприятные побочные эффекты. Технология наночастиц кажется многообещающей для повышения биодоступности и противораковой активности амигдалина, одновременно снижая его токсические эффекты. Однако в литературе имеется значительный пробел относительно проведения клинических испытаний для изучения его противораковой активности у людей и для обеспечения безопасности амигдалина перед его внедрением в клиническую практику. Сочетание технологии наночастиц с использованием новых и более безопасных синтетических аналогов амигдалина может повысить эффективность этого природного соединения и представить новую терапевтическую стратегию лечения рака.

Вклады авторов

Концептуализация, MS, SS, SKP и CG; методология, MS, SKP, ES и KP; формальный анализ, DK, ES, KP и AG; расследование, MS, SS, SKP и AG; ресурсы, DK, ES, KP и AG; курирование данных, MS, SS, DK, ES и KP; написание — подготовка первоначального черновика, MS, SS, SKP и CG; написание — рецензирование и редактирование, MS, SKP, AG и CG; визуализация, MS, SS, SKP и CG; руководство, SKP и CG; администрирование проекта, SKP и CG Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Данное исследование не получало внешнего финансирования.

Заявление о доступности данных

Данные доступны по запросу у соответствующего автора.

Конфликты интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Журнал стоматологических и медицинских наук IOSR (IOSR-JDMS)

электронный ISSN: 2279-0853, p-ISSN: 2279-0861. Том 15, выпуск 2, версия. IX (февраль 2016 г.), стр. 75–79, www.iosrjournals.org.

Эффект амигдалина при лечении плоскоклеточного рака

индуцированный в буккальном мешке золотого сирийского хомяка

Амира Нур, доктор медицинских наук, магистр наук

1 Базель Азар, доктор медицинских наук, магистр наук

2 Анас Рабата, доктор медицинских наук, магистр наук

3 Проф.Ахмад Манадили, доктор медицинских наук, магистр, доктор философии

4 Кафедра патологии полости рта Дамасского университета

1Кафедра челюстно-лицевой хирургии Дамасского университета

2 Институт стоматологии и стоматологии Университета Палацкого

2 Кафедра патологии полости рта Дамасского университета

3 Кафедра оральной гистологии Масариковского университета

3 Кафедра патологии полости рта Дамасского университета

В последнее время научные исследования сосредоточились на альтернативной и комплементарной медицине как широко распространенном методе лечения многих заболеваний, включая рак. Рак, который считается опасным для жизни заболеванием, поражает пациентов во всем мире. Традиционная медицина до сих пор не обеспечивает пациентам окончательного и абсолютного решения их страданий, особенно в терминальных случаях рака. Многие люди используют альтернативные и естественные методы, чтобы максимально уменьшить боль и побочные эффекты этой ужасной болезни. Амигдалин, извлеченный из семян абрикоса и миндаля, обсуждается как настоящее лекарство от рака и многих других заболеваний. Поэтому с помощью этого исследования мы хотели оценить эффективность амигдалина в лечении плоскоклеточного рака, наиболее распространенной карциномы полости рта, индуцированной у сирийского хомяка, и определить, каким образом это вещество останавливает раковые клетки.

Материалы и методы:20 хомяков были разделены на две группы: группу больных (10 хомяков), которую лечили амигдалином, и контрольную группу (10 хомяков), которая не получала никакого лечения. Использованный канцерогенный материал представлял собой (DMPA), а иммуногистохимические пятна - P53 и Ki67.

Результаты и выводы:Существует значительная статистическая разница между двумя группами как для P53, так и для Ki67. В заключение отметим, что амигдалин оказывает терапевтический эффект при лечении плоскоклеточного рака, индуцируя апоптоз раковых клеток.

Ключевые слова:Плоскоклеточный рак, Амигдалин, альтернативная терапия, сирийский хомяк, клеточный цикл, P53, Ki67.

Введение:

Злокачественные опухоли являются основными заболеваниями, наносящими серьезный вред здоровью человека.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила его в список основных заболеваний, представляющих серьезную угрозу здоровью человека.

Плоскоклеточный рак полости рта (OSCC) составляет 95% всех форм рака головы и шеи и более.

за последнее десятилетие его заболеваемость возросла на 50%. Канцерогенез полости рта представляет собой многостадийный процесс, который одновременно включает предраковые поражения, инвазию и метастазирование. Деградация клеточного цикла и пролиферация злокачественных клеток приводит к утрате механизмов контроля, обеспечивающих нормальную функцию тканей (1).

Плоскоклеточная карцинома головы и шеи (SCCHN) возникает в результате множественных молекулярных событий, вызванных воздействием различных привычек, таких как табакокурение и употребление алкогольных напитков, под влиянием факторов окружающей среды, возможно, в некоторых случаях вирусов, на фоне наследственной резистентности или восприимчивости. Плоскоклеточный рак полости рта имеет аналогичную этиологию. Генетические повреждения затрагивают многие хромосомы и гены, включая онкогены и гены-супрессоры опухолей, и именно накопление таких генетических повреждений, возможно, наряду с нарушением способности восстанавливать эти повреждения (в некоторых случаях это наследственный признак), по-видимому, приводит к карциноме у в некоторых случаях, иногда через клинически очевидное предраковое или потенциально злокачественное поражение. В этом сообщении рассматриваются достижения в понимании этой сложной и быстро развивающейся области исследований за последнее десятилетие (2).

Плоскоклеточный рак полости рта (ПКР) считается первично локализованным заболеванием, отдаленные метастазы встречаются нечасто. В литературе сообщается о растущем количестве сообщений о случаях, связанных с необычными участками отдаленных метастазов карциномы полости рта. Вероятно, это связано с улучшением контроля над раком в первичном очаге, что увеличивает вероятность развития отсроченного метастазирования. В одной статье представлен случай 58-летней женщины, которая отказалась от хирургического лечения по поводу очень агрессивного ПКР альвеолярного гребня нижней челюсти. Опухоль не ответила на химиотерапию или лучевую терапию, и у пациента появились метастазы в черепные кости примерно через 1 год после первоначального диагноза. Расположение первичной опухоли (рядом с костью), а также отказ пациента от предложенного лечения могли привести к гематологическому распространению злокачественных клеток, что привело к отдаленному метастазированию (3).

• настоящее время многие исследования показывают, что 4-6% случаев рака полости рта возникают в возрасте моложе 40 лет. При изучении факторов риска в этой возрастной группе было отмечено, что они не связаны с курением или употреблением алкоголя, которые составляют основные факторы риска в старших возрастных группах. Предполагается, что предрасположенность к генетической

нестабильности является вероятной причиной (4).

Плоскоклеточный рак головы и шеи (HNSCC) — заболевание людей среднего и пожилого возраста. Однако в последнее время сообщалось о повышении заболеваемости HNSCC у молодых людей в возрасте до 45 лет. В нашем поиске литературы мы сосредоточились на эпидемиологии и этиологии HNSCC у взрослых в возрасте до 45 лет.

HNSCC у молодых людей связан с более высоким уровнем заболеваемости среди некурящих, более низким соотношением женщин и мужчин, более высоким процентом опухолей полости рта и ротоглотки и меньшим количеством вторичных первичных опухолей. Однако, помимо традиционных факторов риска, связанных с употреблением табака и алкоголя, причины возникновения этих видов рака у молодых людей остаются неясными. Агенты, которые могут способствовать риску, включают инфекцию подтипами вируса папилломы человека высокого риска, а также генетические факторы или статус иммунодефицита. Ожидаемый рост заболеваемости и смертности среди молодых людей с HNSCC может стать серьезной проблемой общественного здравоохранения, если текущие тенденции сохранятся, особенно образ жизни, который может способствовать развитию этого заболевания (5).

Исследование вируса папилломы человека и его экспрессии в нормальной слизистой оболочке полости рта и некоторых заболеваниях полости рта показало, что вирус папилломы человека все чаще выявляется в нормальной слизистой оболочке полости рта, доброкачественной лейкоплакии, интраэпителиальной неоплазии, плоскоклеточной карциноме и бородавчатой карциноме. Он выявлялся при плоскоклеточном раке полости рта значительно чаще в исследованиях, в которых использовался анализ с высокой чувствительностью (полимеразная цепная реакция), чем в исследованиях, в которых использовались анализы с умеренной чувствительностью (например, Саузерн-блот-гибридизация) и анализы с низкой чувствительностью (например, иммуногистохимия, гибридизация in situ). ). ДНК вируса папилломы человека значительно чаще обнаруживалась в замороженной плоскоклеточной карциноме полости рта, чем в ткани, залитой в парафин. В исследованиях, в которых анализировалось использование химических кофакторов, употребление табака и алкоголя чаще ассоциировалось с плоскоклеточным раком полости рта, чем с наличием вируса папилломы человека. Однако разница не была существенной. Генотипы вируса папилломы человека высокого риска имеют значительную связь с плоскоклеточным раком полости рта (6).

Мутация, дезактивация и нарушение регуляции экспрессии онкогенов и генов-супрессоров опухолей могут быть участвует в патогенезе плоскоклеточного рака полости рта (SCC). Деактивация гена-супрессора опухолей р53 обеспечивает пролиферацию клеток и блокирует апоптоз злокачественных кератиноцитов полости рта. Мутация онкогена ras приводит к постоянной митогенной передаче сигналов. Повышенная экспрессия c-Myc в присутствии факторов роста обеспечивает дополнительный пролиферативный сигнал. Утрата функции гена-супрессора опухолей ретинобластомы (Rb) может способствовать гиперпролиферации кератиноцитов полости рта, и недавние данные свидетельствуют о том, что для опухолевого процесса необходима одновременная деактивация как р53, так и Rb. Повышенная экспрессия Bcl-2 и пониженная экспрессия Fas ингибируют апоптоз опухолевых клеток и могут вызывать устойчивость к цитотоксическим препаратам и Т-клеточную цитотоксичность соответственно. Экзогенные мутагены, такие как табак, алкоголь и вирусные онкогены, могут вызывать изменение экспрессии онкогенов и генов-супрессоров опухолей в некоторых случаях плоскоклеточного рака полости рта. Подчеркивается влияние этих механизмов на будущие методы лечения плоскоклеточного рака полости рта (7).

• последние годы разработка противоопухолевых препаратов постепенно трансформировалась от цитотоксических препаратов к повышению селективности препаратов, преодолению множественной лекарственной устойчивости, разработке новых препаратов с низкой токсичностью и высокой специфичностью.

Амигдалин еще называют горьким абрикосом, лаэтрилом, миндалем. Это цианогенное соединение, принадлежащее к

группа ароматических цианогенных гликозидов. Его молекулярная формула: C.20ЧАС27НЕТ11, молекулярная масса 457,42.

Химическая структура: D-манделонитрил-β-D-глюкозид-6-β-глюкозид. Амигдалин широко распространен в растениях, особенно в семенах розоцветных растений, например, абрикоса, персика, вишни, сливы и др. (8, 9).

Сам по себе амигдалин нетоксичен, но при разложении некоторыми ферментами образует HCN, который является

ядовитое вещество (9). Многочисленные исследования подтвердили, что амигдалин оказывает противокашлевое и противоастматическое действие, а также влияет на пищеварительную систему. Кроме того, фармакологические эффекты также включают антиатерогенное действие, ингибирование интерстициального фиброза почек, предотвращение легочного фиброза, устойчивость к повреждению легких, вызванному гипероксией, иммуносупрессию, иммунную регуляцию, противоопухолевое, противовоспалительное и противоязвенное действие (10) (11) (12) (13)

Его использовали для лечения астмы, бронхита, эмфиземы, проказы, колоректального рака и витилиго (11). Амигдалин разлагался до синильной кислоты, которая является противоопухолевым соединением, и бензальдегида, который может вызывать обезболивающее действие, поэтому его можно использовать используется для лечения рака и облегчения боли (14).

Ученые указывают на использование амигдалина при лечении рака. Новое исследование изучило корреляцию между амигдалином и раком простаты. Было показано, что амигдалин индуцирует апоптотическую гибель клеток у клетки рака предстательной железы человека DU145 и LNCaP путем активации каспазы-3 посредством подавления Bcl-2, антиапоптотического белка, и повышения регуляции Bax, проапоптотического белка (14).

Другое исследование изучало, как амигдалин может индуцировать апоптоз в клетках линии клеток рака шейки матки человека HeLa. В клетках HeLa, обработанных амигдалином, развивались типичные апоптотические изменения. Развитие апоптоза в клетках, обработанных амигдалином, было подтверждено двойным окрашиванием обработанных амигдалином клеток аннексином V-FITC и йодидом пропидия (PI) наряду с увеличением активности каспазы-3 в этих клетках (15).

Эффект амигдалина изучался при заболеваниях, отличных от рака, таких как легочный фиброз. В исследовании на крысах экспериментальные группы получали внутрибрюшинное введение амигдалина (15 мг/кг/день). Крыс забивали через 7, 14 и 28 дней после введения блеомицина. Амигдалин может снижать интенсивность пиков дифференциально экспрессируемых белков в сыворотке крыс (10).

Амигдалин эффективен для облегчения воспалительной боли и, следовательно, может использоваться в качестве анальгетика с противовоспалительными средствами.

ноцицептивное и противовоспалительное действие. Проведено исследование антиноцицептивного действия амигдалина, выделенного из Prunus Armeniaca, на крысах. Внутримышечное введение амигдалина достоверно уменьшало вызванную формалином тоническую боль как на ранней (первые 10 мин после инъекции формалина), так и на поздней фазе (10–30 мин после первичной инъекции формалина). На поздней стадии амигдалин уменьшал боль, вызванную формалином, дозозависимым образом в диапазоне доз менее 1 мг/кг (16).

• исследовании in vitro оценивалась противовоспалительная и обезболивающая активность амигдалина. клеточная линия, индуцированная липополисахаридом (ЛПС), и модель крысы с артритом голеностопного сустава, индуцированным каррагинаном. Амигдалин значительно ингибировал экспрессию мРНК TNF-альфа и IL-1beta в обработанных LPS клетках RAW 264.7. Амигдалин (0,005, 0,05 и 0,1 мг/кг) вводили внутримышечно сразу после индукции каррагинан-индуцированной артритной боли у крыс, а антиартритный эффект амигдалина оценивали путем измерения соотношения весового распределения несущих сил обоих стопы и окружность лодыжки, а также путем анализа уровней экспрессии трех молекулярных маркеров боли и воспаления (c-Fos, TNF-альфа и IL-1бета) в спинном мозге. Гипералгезия пораженной артритом лодыжки наиболее значительно облегчалась при инъекции 0,005 мг/кг амигдалина. При этой дозировке экспрессия c-Fos, TNF-альфа и IL-1бета в спинном мозге значительно подавлялась. Однако при дозировке более 0,005 мг/кг обезболивающего эффекта амигдалина не наблюдалось. Таким образом, лечение амигдалином эффективно облегчало реакцию на лечение ЛПС в клетках RAW 264.7 и каррагинан-индуцированный артрит у крыс и может служить анальгетиком для облегчения воспалительной боли (17).

Исследование in vitro изучило влияние амигдалина на рост клеток рака мочевого пузыря.

линии (UMUC-3, RT112 и TCCSUP). Исследовали рост опухоли, пролиферацию, клональный рост и прогрессирование клеточного цикла. Изученными белками, регулирующими клеточный цикл, были cdk1, cdk2, cdk4, циклин A, циклин B, циклин D1, p19, p27. Амигдалин в зависимости от дозы уменьшал рост и пролиферацию во всех трех клеточных линиях рака мочевого пузыря, что отражалось в значительной задержке прогрессирования клеточного цикла и остановке G0/G1. Таким образом, амигдалин может блокировать рост опухоли путем понижающей модуляции cdk2 и циклина А (18).

В другом исследовании сто семьдесят восемь пациентов с раком получали амигдалин плюс

Программа «метаболической терапии», состоящая из диеты, ферментов и витаминов. Подавляющее большинство этих пациентов до лечения находились в хорошем общем состоянии. Одна треть ранее не получала химиотерапию. Никакой существенной пользы с точки зрения излечения, улучшения или стабилизации рака, улучшения симптомов, связанных с раком, или увеличения продолжительности жизни не наблюдалось. В этом исследовании рекомендуется, чтобы пациенты, подвергшиеся воздействию этого агента, были проинструктированы об опасности отравления цианидами, а уровень цианида в их крови должен тщательно контролироваться, поскольку амигдалин является токсичным препаратом, который неэффективен при лечении рака (19).

Новое исследование показало, что амигдалин ингибирует гены, связанные с клеточным циклом в клетках рака толстой кишки человека SNU-C4. Микрочип показал, что амигдалин подавляет активность, особенно генов, принадлежащих к категории клеточного цикла. Анализ ПЦР в реальном времени (ОТ-ПЦР) показал, что уровни мРНК этих генов также снижались при лечении амигдалином в клетках рака толстой кишки человека SNU-C4. Таким образом, это позволяет предположить, что амигдалин оказывает противораковое действие посредством понижающей регуляции генов, связанных с клеточным циклом, в клетках рака толстой кишки человека и может использоваться в качестве терапевтического противоракового препарата (20).

Новое передовое исследование противоопухолевого эффекта амигдалина показало, что амигдалин является естественным

продукт, обладающий противоопухолевой активностью, меньшим количеством побочных эффектов, широкодоступный и относительно недорогой. Все эти особенности делают амигдалин многообещающим противоопухолевым препаратом в сочетании с препаратами условной химиотерапии, которые могут оказывать синергический эффект, что дает новые идеи для разработки новых противораковых препаратов (9).

1. Материалы и методы:

Образец исследования:в него вошли 10 золотистых сирийских хомяков, которые были разделены на две группы: группу случаев, в которой рак был вызван в буккальном мешке, а в качестве лечения применялся амигдалин. Вторая была контрольной группой, в которой был вызван рак, но лечение не проводилось.

Амигдалин: Препарат был извлечен в лаборатории химического коллажа Дамасского университета из косточек горького абрикоса, затем полученный порошок растворяли в дистиллированной воде и готовили для инъекции в брюшину.

Канцерогенный агент: это ДМБА, полициклический ароматический углеводородный канцероген, который наносили на слизистую оболочку щечной сумки хомяков с помощью малярной кисти.

шрамирование: хомячков второй группы умерщвляли через 14 недель, предполагаемый период, в течение которого индуцируется рак в буккальном мешке. В то время как хомяки в основной группе начали получать амигдалин, инъецированный в брюшину, через 14 недель после того, как в их сумке были обнаружены язвы карциномы. Оно длилось 21 день — рекомендуемый период в различных исследованиях.

Образец окрашивания: Образцы были получены и окрашены традиционными красителями (гематоксилином и эозином), затем

были окрашены двумя иммуногистохимическими красителями: P53 и Ki67.

Статистика:

Т-тест Стьюдента использовался для двух отдельных групп, чтобы сравнить экспрессию P53 и Ki67 между группой, принимавшей витамин, и группой больных раком.

1. Обсуждение:

Предполагается, что амигдалин, как дополнительное и натуральное вещество, является терапевтическим средством при многих заболеваниях. Было проведено множество исследований с целью повышения его эффективности при лечении воспалительных заболеваний, а также различных видов рака. Тем не менее, он по-прежнему является потенциально ядовитым материалом из-за выброса цианида в результате его разложения. Кроме того, в литературе недостаточно доказанных данных, чтобы заявить о самом абсолютном механизме действия этого вещества внутри раковых клеток.

Мы провели это исследование, индуцируя плоскоклеточную карциному, как наиболее распространенную карциному ротовой полости, в буккальном мешке золотого сирийского хомячка, используя ДМБА в качестве канцерогенного агента. Затем индуцированный рак лечили инъекцией амигдалина в брюшину.

Амигдалин состоит из двух молекул глюкозы, одной из которых является бензальдегид, который является болеутоляющим средством.

• одна синильная кислота, которая считается противоопухолевым соединением.

• настоящем исследовании противоопухолевые эффекты амигдалина были изучены путем обнаружения митотического

индекс и путь P53 после лечения индуцированной карциномы, сравнивая результаты с результатами контрольной группы.

Ki67 был почти отрицательным у хомяков, получавших амигдалин, тогда как в группе больных раком он был повышен.

P53 также был отрицательным в группе лечения по сравнению с его высоким значением в группе рака.

• литературе нет статей, в которых упоминался бы митотический индекс при изучении влияния

амигдалин, ни путь P53 не изучались.

Клетки рака простаты, обработанные амигдалином, демонстрировали несколько морфологических характеристик.

апоптоз. Исследование показало, что амигдалин увеличивает экспрессию Bax, проапоптотического белка, снижает экспрессию Bcl-2, антиапоптотического белка, и увеличивает активность фермента каспазы-3 в клетках рака простаты

(14).

Тот же путь белков BAX был изучен в клетках рака шейки матки (клетки HeLa), показав

что в клетках HeLa, обработанных амигдалином, развивались типичные апоптотические изменения. (15)

Другое исследование объяснило влияние амигдалина на блокирование рака мочевого пузыря за счет уменьшения циклина А и циклин-зависимой киназы (cdk2), белков, регулирующих клеточный цикл в раковых клетках.

1. Заключение:

• заключение мы обнаружили, что амигдалин индуцирует апоптоз в клетках, подавляя экспрессию P53. Кроме того, амигдалин снижает уровень митотического индекса (Ki67) в этих клетках.

Благодарности:

Это исследование было поддержано грантом Дамасского университета, факультета стоматологии, кафедры патологии полости рта.

Рекомендации

• Ривера С., Венегас Б. Гистологические и молекулярные аспекты плоскоклеточного рака полости рта (обзор). Письма об онкологии. 2014;8(1):7-11. Электронная публикация

25.06.2014.

• Скалли С., Филд Дж. Генетические аберрации при плоскоклеточном раке головы и шеи (SCCHN) в отношении рака полости рта (обзор). Международный журнал онкологии. 1997;10(1):5-21. Электронная публикация 1 января 1997 г.

• Такахама А.-младший, Корреа М.Б., де Алмейда О.П., Лопес М.А. Плоскоклеточный рак полости рта, метастазирующий в кость черепа: описание случая и обзор литературы. Общая стоматология. 2014;62(2):59-61. Электронная публикация 07.03.2014.

• Ллевеллин К.Д., Джонсон Н.В., Варнакуласурия К.А. Факторы риска плоскоклеточного рака полости рта у молодых людей: комплексный обзор литературы. Оральная онкология. 2001;37(5):401-18. Электронная публикация 30 мая 2001 г.

• Майхжак Е., Шибяк Б., Вегнер А., Пиенковски П., Паздровски Дж., Лучевски Л. и др. Плоскоклеточный рак полости рта и ротоглотки у молодых людей: обзор литературы. Радиология и онкология. 2014;48(1):1-10. Электронная публикация 4 марта 2014 г.

• Миллер К.С., Уайт ДК. Экспрессия вируса папилломы человека в слизистой оболочке полости рта, предраковых состояниях и плоскоклеточном раке: ретроспективный обзор литературы. Хирургия полости рта, оральная медицина, патология полости рта, радиология полости рта и эндодонтия. 1996;82(1):57-68. Электронная публикация, 1 июля 1996 г.

• Шугерман П.Б., Джозеф Б.К., Сэвидж Н.В. Обзорная статья: Роль онкогенов, генов-супрессоров опухолей и факторов роста при плоскоклеточном раке

полости рта: случай апоптоза и пролиферации. Заболевания полости рта. 1995;1(3):172-88. Электронная публикация 1 сентября 1995 г.

• Хольцбехер, доктор медицинских наук, Мосс М.А., Элленбергер Х.А. Содержание цианидов в препаратах лаэтрила, семенах абрикоса, персика и яблока. Журнал токсикологии Клиническая токсикология. 1984;22(4):341-7. Электронная публикация 1 января 1984 г.

• Сонг З, Сюй С. Расширенные исследования противоопухолевого действия амигдалина. Журнал исследований и терапии рака. 2014;10 Приложение 1:3-7. Электронная публикация 11 сентября 2014 г.

• Ду Х.К., Сун ФК, Чжоу Х, Ли Х, Чжан Дж.П. Влияние амигдалина на белковый биомаркер сыворотки при фиброзе легких у крыс, индуцированных блеомицином. Чжунхуа лао донг вэй шэн чжи йе бин за чжи = Чжунхуа лаодун вэйшэн чжиебинг зажи = Китайский журнал промышленной гигиены и профессиональных заболеваний. 2010;28(4):260-3. Электронная публикация 15 мая 2010 г.

• Чанг Х.К., Ян Х.И., Ли Т.Х., Шин М.К., Ли М.Х., Шин М.С. и др. Экстракт спермы Armycae подавляет липополисахаридиндуцированную экспрессию циклооксигеназы (коррекция циклоозигеназы)-2 и индуцибельной синтазы оксида азота в клетках микроглии мыши BV2. Биологический и фармацевтический вестник. 2005;28(3):449-54. Электронная публикация 4 марта 2005 г.

• Мирмиранпур Х., Хагани С., Занди А., Халилзаде О.О., Герайеш-Неджад С., Мортеза А. и др. Амигдалин ингибирует ангиогенез в культивируемых эндотелиальных клетках диабетических крыс. Индийский журнал патологии и микробиологии. 2012;55(2):211-4. Электронная публикация 10 июля 2012 г. Чан Тай. Вероятный случай амигдалин-

• индуцированной периферической нейропатии у вегетарианца с дефицитом витамина B12. Терапевтический лекарственный мониторинг. 2006;28(1):140-1. Электронная публикация 19 января 2006 г.

• Чанг Х.К., Шин М.С., Ян ХИ, Ли Дж.В., Ким Ю.С., Ли М.Х. и др. Амигдалин индуцирует апоптоз посредством регуляции экспрессии Bax и Bcl-2 в клетках рака простаты человека DU145 и LNCaP. Биологический и фармацевтический вестник. 2006;29(8):1597-602. Электронная публикация 2 августа 2006 г.

• Чен Ю, Ма Дж, Ван Ф, Ху Дж, Цуй А, Вэй С и др. Амигдалин индуцирует апоптоз в клетках линии клеток рака шейки матки человека HeLa. Иммунофармакология и иммунотоксикология. 2013;35(1):43-51. Электронная публикация 10.11.2012.

• Хван Х.Дж., Ким П., Ким С.Дж., Ли Х.Дж., Шим И., Инь К.С. и др. Антиноцицептивный эффект амигдалина, выделенного из Prunus Armeniaca, на боль, вызванную формалином, у крыс. Биологический и фармацевтический вестник. 2008;31(8):1559-64. Электронная публикация 2 августа 2008 г.

• Хван Х.Дж., Ли Х.Дж., Ким СиДжей, Шим И, Хам Д.Х. Ингибирующее действие амигдалина на экспрессию мРНК TNF-альфа и IL-1beta, индуцируемую липополисахаридами, и каррагинан-индуцированный артрит крыс. Журнал микробиологии и биотехнологии. 2008;18(10):1641-7. Электронная публикация

29.10.2008.

• Макаревич Дж., Рутц Дж., Юнгель Э., Каульфус С., Райтер М., Цаур И. и др. Амигдалин блокирует рост клеток рака мочевого пузыря in vitro за счет уменьшения циклина А и cdk2. ПлоС один. 2014;9(8):e105590. Электронная публикация 20 августа 2014 г.

• Мортель К.Г., Флеминг Т.Р., Рубин Дж., Кволс Л.К., Сарна Г., Кох Р. и др. Клинические испытания амигдалина (Лаэтрила) при лечении рака у человека. Медицинский журнал Новой Англии. 1982;306(4):201-6. Электронная публикация 28 января 1982 г.

• Пак Х.Дж., Юн С.Х., Хан Л.С., Чжэн Л.Т., Юнг К.Х., Ум Ю.К. и др. Амигдалин ингибирует гены, связанные с клеточным циклом в клетках рака толстой кишки человека SNU-C4. Всемирный журнал гастроэнтерологии: WJG. 2005;11(33):5156-61. Электронная публикация 30 августа 2005 г.