Part 2: Activitat anticancerígena de calcons naturals i sintètics

Feu clic a l'enllaç per obtenir la part 1:https://www.xjcistanche.com/news/part1-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54977104.html

Per a més informació, contacteutina.xiang@wecistanche.com

3. Activitat anticancerígena

Chalconeels derivats actuen sobre diverses dianes, com ara l'aromatasa, la subfamília G de la subfamília 2 (ABCG2), la proteïna resistent al càncer de mama (BCRP), el factor de creixement de cèl·lules B nuclears activades (NF-kB), el factor de creixement endotelial vascular (VEGF) i receptors de tirosina cinasa (receptor del factor de creixement epidèrmic (EGFR) i factor de transició mesenquimal-epitelial (MET), que mostren activitats importants in vitro i in vivo en càncers susceptibles i resistents a la teràpia [161,162]. Un mecanisme important de l'activitat antiproliferativa de les calcones és la inhibició. de tubulina i la interferència d'aquests compostos amb l'assemblatge de microtúbuls, elements essencials per mantenir la forma i funció de les cèl·lules en processos de mitosi i replicació cel·lular.Les calcones bloquegen el cicle cel·lular i indueixenapoptosi. La presència d'un residu de trimetoxifenil a les molècules de calcona és favorable per a l'activitat antimitòtica irreversible d'aquests compostos, que tenen la capacitat d'interaccionar amb els residus de cisteïna de la tubulina mitjançant una reacció d'addició de tipus Michael [163]. A més, la substitució del residu de trimetoxifenil a les calcones per una quinolina o quinazolina és favorable per a l'activitat antitubulina. Aquestes calcones heterocícliques formen enllaços d'hidrogen amb la resta de Cys241 i s'uneixen fortament al lloc d'unió de la colquicina (similar a la combretastatina A-4, figura 7) [164,165].

3.1. Calcons naturals amb propietats anticancerígenes 3.1.1. Licochalcones (AD)

Les arrels i els rizomes d'algunes espècies de Glycyrrhiza s'utilitzen en la medicina tradicional per al tractament de les úlceres gàstriques, l'asma i la inflamació. S'han aïllat més de 600 compostos de regalèssia, els principals constituents biològicament actius són les saponines iflavonoides. Entre els flavonoides, es van identificar una sèrie de retrocalcones, licocalcones A, B, C, D, E i G, i esquematitzar. Hi ha nombrosos estudis sobre els efectes biològics dels compostos actius de regalèssia, el més important ésantiinflamatori, propietats antimicrobianes, antioxidants, antiulcerosas, citoprotectores i citotòxiques [166,167].

3.1.2. Licochalcone A

La licocalcona A (LA, taules S1 i S2, compost 1) és un flavonoide aïllat de Glycyrrhiza urakensis, G.glabra i G.inflata (Fabaceae). Téantitumoralpropietats antiinflamatòries, antimicrobianes, antiparasitàries, anti-obesitat, antioxidants i antiosteoporòtiques,AnticàncerL'efecte de LA s'ha demostrat per a diferents tipus de cèl·lules canceroses, incloses les cèl·lules canceroses gàstriques BCG-823, HepG2, OVCAR-3 i SK-OV-3 (cèl·lules canceroses d'ovari) MCF{{ 5}} i A549 [168-171]. Els estudis mostren que LA indueix l'apoptosi de cèl·lules de glioma U87, cèl·lules canceroses nasofaríngies, cèl·lules epitelials de carcinoma d'ovari i cèl·lules canceroses de bufeta. La chalcone també té la capacitat d'augmentar l'autofàgia i bloquejar el cicle cel·lular de les cèl·lules canceroses de mama. A més, indueix l'apoptosi suprimint la proteïna específica 1 en el càncer de mama [172]. LA té una citotoxicitat baixa a les cèl·lules de fibroblasts pulmonars embrionaris. A més, té la capacitat d'inhibir el creixement del tumor i atenuar la toxicitat induïda pel cis-platí[173]. Els mecanismes pels quals els flavonoides actuen com a agents anticancerígens inclouen la inhibició de l'activitat Akt mitjançant la supressió de la glucòlisi tumoral mediada per hexocinasa-2-en càncer gàstric, la regulació a la baixa de l'expressió de la metaloproteinasa 2 i la inducció de l'apoptosi a les cèl·lules canceroses orals, l'augment de la capacitat de miR{{16} }p per induir estrès al reticle endoplasmàtic i induir l'apoptosi a les cèl·lules pulmonars humanes, reducció de l'activació de PI3K/Akt/mTor i disminució de l'autofàgia en càncer de mama, bloquejant la fase G2/M del cicle cel·lular, reprimint la invasió cel·lular per MEK/ERK i Vies de senyalització ADAM9 a les cèl·lules del glioma humà i induint l'apoptosi dependent de la caspasa a les cèl·lules hepàtiques humanes [174]. Un altre mecanisme pel qual LA mostra un fort efecte citotòxic és l'apoptosi induïda per ROS. Per exemple, la calcona indueix estrès oxidatiu i, en conseqüència, apoptosi de cèl·lules T24 (línies cel·lulars derivades del carcinoma de bufeta urinària humana) a través de vies dependents dels mitocondris i induint processos oxidatius al reticle endoplasmàtic [175]. Un altre estudi sobre citotoxicitat i genotoxicitat de LA va ser desenvolupat per Bortolotto et al. LA es va comparar amb la trans-calcona (taules S1 i S2, compost 2). La citotoxicitat de les calcones naturals (LA i trans-calcona) en MCF-7 i 3T3 (línies cel·lulars de fibroblasts embrionaris) es va determinar a les 24 i 48 h. Els resultats indiquen una marcada activitat citotòxica després de 48 h de tractament. Un assaig de citotoxicitat MTT (3-[4,5-dimetiltiazol-2-il]{-2,5-bromur de difenil tetrazoli) va mostrar una resposta dependent de la dosi a MCF{ {45}} cèl·lules tractades amb trans-calcona i LA. Per als compostos analitzats, es va trobar que la genotoxicitat era millor a les cèl·lules MCF-7 en comparació amb les cèl·lules 3T3. La distorsió de l'ADN provoca lasistema immunitariactivar per eliminar les cèl·lules destruïdes. Tanmateix, activar el sistema immunitari per reduir les cèl·lules d'ADN degradades contribueix a un procés inflamatori crònic. A més, la resposta cel·lular a l'ADN degradat es pot corregir induint una via apoptòtica intrínseca. La fase G1 és un estat que precedeix a la replicació de l'ADN, en el qual factors com les condicions cel·lulars (metabolisme, senyalització i mida cel·lular) influeixen en la progressió del cicle cel·lular, fent que l'ADN es reconstrueixi a les cèl·lules o iniciï el procés d'apoptosi.IC50 de LA és de 60,46 uM. La trans-calcona indueix el bloqueig del cicle cel·lular en la fase G1 i intensifica l'apoptosi cel·lular. S'ha proposat que el tractament amb LA i trans-calcona indueix l'apoptosi a través de la via mitocondrial, tenint en compte que la inducció de gens crucials d'aquesta via es produeix després de 24 h, com el factor activador de la proteasa 1 de l'apoptosi proteica i la proteïna X associada a Bcl{{ 9}}. Tot i que se sap que les línies cel·lulars MCF-7 tenen una deficiència de caspasa 3, un estudi va demostrar que el tractament amb aquestes calcones indueix la ruptura de la poli (ADP-ribosa) polimerasa (PARP), una polimerasa la divisió de la qual en dos fragments és un indicador. d'apoptosi. Repressió

del gen Bcl-2 per LA i trans-calcona en una anàlisi experimental de PCR va mostrar, a nivell de proteïnes, una administració depenent de la dosi a les cèl·lules MCF-7 i una mediació de la via intrínseca. La ciclina D1 és una altra proteïna suprimida a les línies cel·lulars MCF-7 en presència de calcones. Aquesta proteïna és crucial per a la progressió de la fase G1 a la fase S i és un biomarcador important per a alguns càncers, inclòs el de mama. Per aquests motius, la degradació de la ciclina D1 és un objectiu atractiu per a la identificació de nous agents antitumorals i es correlaciona amb el bloqueig del cicle cel·lular [176].

Qui et al. també va examinar l'efecte de LA sobre les cèl·lules de càncer de pulmó in vitro. El tractament amb flavonoides va reduir significativament la viabilitat de les cèl·lules A549 i H460 (carcinoma de pulmó humà no de cèl·lules petites), aquest canvi està fortament influenciat per la dosi. Un total de 40 μM de licocalcona suprimeix el creixement de cèl·lules de càncer de pulmó en un 45-80 per cent. després de 24 o 48 h de tractament.A més, el compost presenta una baixa citotoxicitat en cèl·lules epitelials pulmonars humanes normals.Per destacar si un dels mecanismes d'inhibició del creixement cel·lular de càncer de pulmó per LA és el bloqueig del cicle cel·lular, les línies cel·lulars es van tractar amb diferents concentracions del compost durant 16 h i després es va analitzar el cicle cel·lular mitjançant citometria de flux.Els resultats mostren que, depenent de la dosi, la calcona bloqueja la fase G2/M a les cèl·lules A549 i H460. Posteriorment, es va avaluar el paper de LAin induint l'apoptosi mitjançant una annexina. Mètode colorimètric de iodur de propidi. Els resultats mostren que hi ha una acumulació de cèl·lules apoptòtiques en el grup tractat amb LA, que depèn de la concentració utilitzada. A més, els nivells de proteïnes associats Els pacients amb apoptosi es van examinar pel mètode Western blot. Els nivells de PARP escindida i caspasa 3 escindida s'eleven, i les proteïnes antiapoptòtiques pre-caspasa 3, PARP, Bcl-xL i Bcl-2 es redueixen 20 h després del tractament amb chalcone. Aquests resultats suggereixen que l'apoptosi induïda per LA està associada amb la via PARP/Bcl-2[177]. Els models moleculars van mostrar que LA estava acoblada a les butxaques d'unió d'ATP d'EGFR, inclosa la mutació de supressió de l'exó 19, la mutació d'un lloc L858R, la doble mutació L858R/T790M i la de tipus salvatge. En les mutacions L858R/790M, LA té la capacitat d'interaccionar amb Lys745 mitjançant la interacció catió-II. Els enllaços d'hidrogen es formen entre el WT EGFR i la licocalcona a Met793, Lvs745 i Asp 855. La supressió de l'exó 19 té la capacitat de canviar la forma de la butxaca en la qual es considera que es produeix la interacció amb la licocalcona, formant enllaços d'hidrogen amb Met793, Thr7792 i Glu7962. . Les dades obtingudes mitjançant anàlisis in silico de LA són un punt important per a la identificació de nous inhibidors selectius d'EGFR en diferents tipus de mutacions [178].

Feu clic per obtenir més informació. sobre la immunitat

3.1.3. Licochalcone B

AnticàncerEls efectes de la licocalcona B (LB, taules S1 i S2, compost 3) es van demostrar mitjançant anàlisis en diferents línies cel·lulars, incloses cèl·lules humanes de càncer de bufeta T24 i EJ, cèl·lules canceroses orals HN22 i HSC4, MCF-7, A375 (una línia cel·lular de melanoma humà) i A431 (carcinoma de cèl·lules escamoses). Els estudis han demostrat que la LB influeix en el creixement de cèl·lules canceroses, inhibeix la formació de metàstasis, bloqueja el cicle cel·lular i indueix l'apoptosi[161]. Kang et al. van investigar el mecanisme molecular pel qual la LB indueix l'apoptosi en el melanoma humà i les cèl·lules en els carcinomes de cèl·lules escamoses. S'ha demostrat que la licocalcona indueix l'apoptosi de les cèl·lules A375 i A431 tant per vies intrínseques com extrínseques. En cas de provar l'efecte antiproliferatiu de la calcona amb tinció de blau tripà, es va observar que la LB indueix una disminució significativa de la viabilitat cel·lular, aquesta disminució es correlaciona amb la concentració. Després de l'addició de LB, es van observar canvis significatius en les característiques cel·lulars, incloent-hi contracció cel·lular, ruptura de membranes cel·lulars i augment del percentatge de cèl·lules del nucli fragmentat. També es va observar un augment dels percentatges de cèl·lules pre-fase G1- i cèl·lules apoptòtiques [38]. Un altre estudi va demostrar que la LB bloqueja significativament el cicle cel·lular a la fase G2/M en el cas de les línies cel·lulars de càncer de tipus HepG2-, i en el cas de les cèl·lules tumorals de bufeta i mama, la fase S de bloqueig composta [179]. Song et al. van destacar l'efecte supressor de la LB sobre el creixement de cèl·lules escamoses de carcinoma d'esòfag tipus JAK2-. Els estudis d'acoblament es van realitzar amb el programari Autodock Vina, que es va utilitzar per predir el mode d'enllaç. L'estructura del receptor JAK2 amb potencial inhibidor està disponible al Protein Data Bank (entrada PDB 2B7A, residus 840-1.132). IAK2 té un paper important, sent un mediador intracel·lular de la senyalització de citocines, i és una proteïna tirosina quinasa de la família JAK. L'ATP s'uneix fortament a

ions de magnesi en el domini catalític de les tirosina cinases. En el paràmetre d'acoblament, la mida de l'espai investigat inclou el lloc d'unió d'ATP caracteritzat pels residus 855-863 i 822, on es va calcular l'ATP amb diversos inhibidors potencials de JAK2. En les prediccions fetes, el lligand LB es va fer amb el programari Marvin Sketch. Després de l'acoblament, es van recollir les tres millors variants d'unió possibles, que tenen afinitats similars. Les conclusions de les prediccions van ser favorables pel que fa a la interacció de LB amb la butxaca d'unió d'ATP a JAK2 [180,181].

3.1.4.Licochalcone C

Se sap que la licocalcona C (LC, taules S1 i S2, compost 4) disminueix la resposta inflamatòria a les línies cel·lulars de monòcits. Això es deu a una reducció de l'expressió iNOS i a la restauració de l'activitat de la xarxa antioxidant de la superòxid dismutasa, la catalasa i la glutatió peroxidasa. Kwak et al. va realitzar un estudi per descriure la relació entre ROS, c-Jun NH2 quinasa terminal (INK) i proteïna cinasa activada per p38mitogen (MAPK) i va establir l'impacte de la LC en la inducció de l'apoptosi a les línies cel·lulars de càncer d'esòfag KYSE 30 i KYSE450. Estudis anteriors han determinat els valors d'IC50 per al tractament amb LC (45 ug/ml) després de 24 h per inhibir la proliferació de línies cel·lulars A549, MCF-7 i T24. Es van obtenir inhibicions del 40, 47 i 68 per cent per a tres línies cel·lulars. Kwak et al. va obtenir una inhibició in vitro depenent de la dosi i del temps de la proliferació de cèl·lules canceroses d'esòfag. Dels cinc tipus cel·lulars analitzats, KYSE30 i KYSE450, que tenen un suport genètic comú, van tenir una resposta similar al tractament amb LC. En una anàlisi del creixement independent de l'ancoratge en agar tou, els resultats indiquen una reducció significativa de la capacitat de les cèl·lules KYSE30 i KYSE450 per formar colònies. Depenent de la concentració, les calcones van induir apoptosi en ambdues línies cel·lulars. El compost també va induir una regulació ascendent de p24 i p27 (reguladors de transició negatius en les fases G1 i S del cicle cel·lular) i va regular la ciclina D aigües avall. LC també va augmentar la generació de ROS a les cèl·lules KYSE30 i KYSE450. Les ROS activen la via de la proteïna cinasa activada per mitògens (MAPK) i indueixenapoptosi cel·lular. A més, el compost va augmentar el nivell de fosforilació de JNK, c-Jun i p38 i va activar les vies apoptòtiques [182]. Similar a l'estudi d'acoblament de Song et al. per a LB[180], Oh et al. van destacar les interaccions d'unió entre les cèl·lules LC i humanes JAK2. La simulació d'acoblament es va realitzar amb Autodock Vina. Per iniciar l'estudi d'acoblament, es va obtenir l'estructura del receptor JAK2, que es va solvatar mitjançant un experiment de raigs X, del Protein Data Bank (entrada PDB 2B7A). L'estructura del lligand LC va ser modelada pel programari Marvin Sketch i optimitzada pel programari Chimera. El lloc catalític de JAK2 es va correlacionar amb una regió frontissa (residus 929-935), un DFGloop (ressidus 994-996) i un Ploop (ressidus 858-865). La regió de frontissa en forma de bucle és essencial per al reconeixement de l'ATP i forma enllaços d'hidrogen amb les substàncies. DFGloop conté tres aminoàcids (àcid aspártic, fenilalanina i glicina) i s'associa amb la unió d'un metall necessari per a la fosforilació catalítica. Ploop és útil per estabilitzar i formar interaccions amb lligands. Com es pot veure, la predicció d'una possible unió es va fer en tres llocs funcionals. L'estudi de Docking va demostrar que LC interacciona amb el lloc d'unió d'ATP a JAK2 i va indicar que JAK2 n'és un objectiu directe. Chalcone també va suprimir l'autofosforilació de JAK2 en unir-se a la butxaca d'ATP de p-JAK2 [183,184].

3.1.5. Licochalcone D

La licocalcona D (LD, taules S1 i S2, compost 5) és un flavonoide actiu aïllat de Glycyrrhiza inflata. Es va realitzar un estudi per avaluar la capacitat de la LD per inhibir la proliferació cel·lular per dues dianes de cèl·lules de càncer de pulmó (EGFR i MET) mitjançant cèl·lules humanes sensibles i resistents al gefitinib. Per entendre la unió directa de la calcona a EGFR i MET, es van utilitzar línies cel·lulars sensibles a gefitinib (HCC827) i línies cel·lulars resistents a gefitinib (HCC827GR). Els resultats de les avaluacions mostren que el flavonoide s'uneix a dos receptors, suprimint l'activitat de les cinases EGFR i MET com a inhibidor competitiu de l'ATP. Al complex EGFR, la calcona té dos enllaços d'hidrogen formats per Met793 com a punt principal i cantonada lateral d'Asp855 al bucle DFG.4-Hidroxi-3-(3-metil però{{13} El grup }enil)fenil i el grup 3,4-dihidroxi{-2-metoxifenil es fixen en el mateix pla i es bloquegen entre els residus hidròfobs Leu718, Val726 i Ala743 del bucle P i Leu 844. Al complex Met, el ceto

El grup de la calcona forma un enllaç d'hidrogen amb Met1160. Tyr1159 com a punt principal i le1084, Vall092, Ala1108 i Lys1110 de Ploop es van cobrir de manera similar amb una tapa. Luis també està fortament recolzat per les cadenes hidrofòbiques laterals del punt principal de Met1160 i Leu1140, Met1211 i Ala1221 de la butxaca d'ATP inferior. La calcona es troba de manera idèntica a la regió d'unió dels dos receptors. L'estabilització del complex es pot augmentar mitjançant la interacció hidrofòbica. Els resultats previstos es van comparar amb dades experimentals, mostrant que els flavonoides inhibeixen competitivament els dos receptors [185].

3.1.6. Xantohumol

Els prenil calcones, a causa de la seva diversitat estructural, tenen diferents propietats biològiques, incloses activitats antiinflamatòries, anticancerígenes i antimutàgenes [186]. Els estudis han demostrat que les calcones naturals amb grups prenil tenen el potencial d'interferir amb p53. Per exemple, el tractament de cèl·lules A549 amb prenil calcona xantohumol (XN, taules S1 i S2, compost 6) indueix la mort cel·lular apoptòtica i bloqueja el cicle cel·lular en la fase G1. Aquestes activitats es deuen a la regulació a l'alça de p53 i p21 del cicle cel·lular i a la baixada de la ciclina D1. L'apoptosi s'indueix per l'activació de la caspasa 3 [187].

XN((3'-(3,3-dimetilalil)-2',A',{4-trihidroxi{-6'metoxicalcona) és el flavonoide prenilat més abundant ({{7 }}.1-1 per cent en pes sec) de les inflorescències femenines de llúpol (Humulus lupulus)[180]. XN també és un constituent de la cervesa, una font dietètica important de prenilats.flavonoides, on està present en concentracions superiors a 0.96 mg/L. A causa de les seves activitats biològiques úniques i el seu impacte favorable sobre la salut, la prenilcalcona ha estat àmpliament estudiada recentment [188]. El compost té seguretat terapèutica i diverses bioactivitats, incloses propietats anticancerígenes, antidiabètiques, antiinflamatòries, antioxidants i antibacterianes. En els darrers anys, un nombre creixent d'estudis ha demostrat un ampli espectre d'activitat anticancerígena de XN en càncer de pulmó, carcinoma hepatocel·lular, càncer de mama, leucèmia, càncer de pròstata, càncer de pàncrees, càncer de còlon, càncer de pàncrees i càncer de glioblastoma. L'exposició de cèl·lules canceroses a XN inhibeix la seva proliferació, migració i invasió i modula l'autofàgia. La calcona també té la capacitat d'induir l'apoptosi i bloquejar el cicle cel·lular [189-193]. A més, la calcona indueix l'apoptosi depenent i independentment de l'activitat de la caspasa i inhibeix la invasió de cèl·lules canceroses i l'angiogènesi [194]. Les seves propietats antiinflamatòries, antioxidants i anticancerígenes estan correlacionades amb l'efecte quimiopreventiu del compost [195]. La prenilcalcona també es metabolitza a 8-prenilnaringenina, el fitoestrògen més potent conegut fins ara [196].

Akt (també anomenada proteïna quinasa B o PKB) és una serina/treonina-proteïna quinasa específica i un punt important en les vies de senyalització cel·lular. L'activitat d'akt està alterada en molts tipus de càncer i està implicada en diversos processos biològics, com ara la proliferació cel·lular, l'apoptosi, la transcripció, la migració i la invasió. Per confirmar la capacitat de XN d'unir-se a Akt, es va realitzar un estudi d'acoblament in silico mitjançant el programari Schrodinger Suite 2015. Es van eliminar molècules d'aigua i el pH dels àtoms d'hidrogen considerat va ser de 7. Es va generar un lloc d'unió d'ATP per a l'estudi d'acoblament. XN es va preparar per a l'acoblament en absència de paràmetres mitjançant el programa LigPrep. Posteriorment, els estudis d'acoblament de XN amb Aktl i Akt2 van ser acompanyats de paràmetres absents mitjançant el mètode de precisió addicional amb el programa Glide per obtenir les millors representacions estructurals. Els resultats de l'estudi d'acoblament mostren que XN forma enllaços d'hidrogen amb Ala230, Glu228, Glu234 i Lys158 d'Akt1 i amb Glu236, Thr213 i Lvs181 d'Akt2. Es van identificar models de xenograft (PDX) per traduir estudis de recerca bàsica en aplicacions clíniques. En major mesura, es considera que les característiques biològiques i genètiques dels pacients donants estan preservades pels models PDX, que és el principal avantatge respecte als models basats en línies cel·lulars. Els models PDX es van utilitzar per analitzar biomarcadors i predir la resposta a la teràpia XN en assaigs clínics. Es van comparar els efectes quimiopreventius de la prenilcalcona en funció dels nivells d'Akt. Els resultats mostren que els models tumorals que expressen un alt nivell d'Akt tenen una disminució significativa del volum i el pes del tumor quan es tracten amb XN [197]. Guo et al. va estudiar in vitro i in vivo l'efecte de XN en el càncer gàstric, demostrant que la prenilcalcona indueix l'apoptosi activant les caspases, regulant Bcl-2 i influint en la quinasa PI3K/Akt/mTOR. XN inhibeix la viabilitat de les cèl·lules canceroses gàstriques d'una manera dependent de la concentració. A les línies cel·lulars, el flavonoide exerceix el millor efecte sobre la viabilitat de les cèl·lules SGC-7901 i no influeix en aquest paràmetre a les cèl·lules GES-1 a 6, 8 i 10 ug/mL de calcona. A partir de l'anàlisi citomètrica de flux, es va observar que la prenilcalona augmenta significativament el nombre de cèl·lules apoptòtiques en càncer gàstric. L'efecte de XN sobre les proteïnes pro i anti-apoptòtiques es va destacar mitjançant l'anàlisi de Western blot. Els nivells de proteïnes Bcl-2 i Bcl-XL van disminuir després de l'administració de flavonoides, aquesta disminució es correlaciona amb la concentració administrada. XN també va augmentar els nivells de proteïnes Bax i Bid, amb la millor activitat observada per a 10 uM/ml de calcona. A més, els nivells de caspasa 3 escindida i proteïna PARP escindida van augmentar significativament en presència de calcona. Per aquests motius, es pot afirmar que els flavonoides influeixen de manera favorable i significativa en els nivells de proteïnes pro i antiapoptòtiques. Un total de 10 uM/mL de XN indueix una apoptosi significativa de les cèl·lules SGC-7901. Un total de 8 i 6 uM/mL de calcona indueix l'apoptosi d'un 34 ± 3 per cent de cèl·lules i un 23 ± 2 per cent de cèl·lules, respectivament. A més, el flavonoide modifica significativament la fosforilació de PI3K, Akt i mTOR augmenta el nivell de p-PTEM i disminueix el nivell de p-Akt (Thr308), p-Akt (Ser473) i m-Tor (Ser2448). Les dades resultants indiquen que la prenilcalcona no influeix significativament en els nivells d'Akt, PTEN, GSK-3 i mTOR. Les determinacions en ratolins amb xenograft SGC7901 van demostrar que el tractament amb XN va disminuir el volum del tumor d'una manera relativament depenent de la concentració. Per confirmar la supressió de la senyalització PI3K/Akt in vivo, es va avaluar l'expressió fosforilada d'Akt i mTOR en tumors xenogràfics. L'examen patològic de les seccions d'hematoxilina i eosina va revelar anomalies morfològiques significatives. Tanmateix, XN redueix els nivells d'Akt fosforilat i mTOR depenent de la concentració. El tractament amb prenilcalcona va disminuir significativament la proliferació cel·lular i va augmentar l'apoptosi de les cèl·lules tumorals en comparació amb les cèl·lules control [198].

XN, a concentracions superiors a 10 umol/L, inhibeix la proliferació de cèl·lules canceroses de pàncrees in vitro. A concentracions inferiors a 5 umol/L, la calcona inhibeix l'activitat angiogènica depenent de NF-kB a les cèl·lules canceroses de pàncrees. A aquesta concentració, no es va observar cap citotoxicitat a les cèl·lules pancreàtiques pel mètode WST-1. Tanmateix, la conclusió de l'estudi va ser que la XN influeix en l'angiogènesi induïda pel càncer de pàncrees mitjançant la regulació a la baixa de la producció de VEGF i IL-8 (una interleucina), que és específica i mediada per la inactivació de NF-kB [194]. avaluar l'activitat anticancerígena de XN, les línies cel·lulars HepG2 es van sotmetre a anàlisi MTT per determinar la proliferació cel·lular. La prenilcalcona va reduir la proliferació cel·lular en funció de la concentració i el temps. Zhao et al. va observar que exposar les línies cel·lulars a 200 μM de XN durant un dia és menys efectiu en comparació amb tractar-les amb 100-200 μM de calcone durant 2-3 dies. A 50 uM de chalcone, es va observar una inhibició significativa de la proliferació de cèl·lules HepG2 després de 3 dies. En el mateix estudi, es va demostrar que la prenilcalcona provoca un augment significatiu de l'activitat de la caspasa 3. A més, mitjançant l'anàlisi Western blot, es va demostrar que 100-150 uM de XN va inhibir significativament l'expressió de la proteïna NF-kB a les línies cel·lulars. Mitjançant aquesta anàlisi, també es va observar que la prenilcalcona té la capacitat d'augmentar l'expressió de la proteïna p53, i 20 uM de XN van determinar una intensificació de la senyalització de Bax, correlacionada amb el temps [199]. Els estudis sobre el perfil de seguretat de XN mostren que 1000 mg/kg del compost no altera el funcionament dels òrgans vitals i l'homeòstasi en ratolins. La prenilcalcona té la capacitat d'augmentar la producció d'IL-2 a les cèl·lules T, cosa que demostra la seva capacitat per promoure una resposta immune mediada per The. XN també inhibeix -12. que indirectament produeix la diferenciació de Les cèl·lules del sistema immunitari activant molècules de transcripció. Els limfòcits citotòxics són un tipus d'efector cel·lular crucial per a la immunitat cel·lular i tenen un paper important en el procés d'immunologia antitumoral. Els limfòcits citotòxics CD8 més T existeixen com a CTL-P, un precursor cel·lular inactiu in vivo. Aquest precursor és activat per l'antigen en presència de citocines Th1 i després es desenvolupa en limfòcits T citotòxics madurs. Es va demostrar un augment significatiu de CD8 plus /CD25 plus, seguit de la transició de Th2 a Th1 en el microclima tumoral. La relació CD8 plus /CD25* de cèl·lules T augmenta molt quan els limfòcits T citotòxics són activats per CoCl2 a les línies cel·lulars 4T1. La funció de les cèl·lules Th1 i Th2 depèn de la secreció de diverses citocines. Per investigar els efectes de XN sobre les citocines Th1 i Th2, Zhang et al. van determinar els nivells sèrics de citocines Th1l i Th2-associades amb kits ELISA. S'ha demostrat que el derivat de prenil augmenta significativament l'expressió de citocines Th1 (incloent IL-2 i IFN-y) i disminueix els nivells de citocines Th2 (incloent IL-4 i IL{-10). Aquesta conclusió s'explica pel fet que Th1 i Th2 són inhibidors mutus. A més, la relació Th1/Th2 es va determinar mitjançant citometria de flux, demostrant que augmenta significativament XN. Estudis similars han informat d'aquesta troballa per a diversos tumors. Els pacients amb carcinomes de cèl·lules escamoses avançades de coll i cap tenen nivells baixos de citocines Th1 en comparació amb pacients que són menys greus i tenen nivells elevats de citocines Th2. La teràpia combinada produeix la transició de les citocines Th2 a Th1 a l'entorn del tumor. Els resultats dels estudis indiquen un trastorn de la relació de citocines Th1/Th2, observant-se aquest canvi per a diversos tipus de tumors, més freqüentment en estadis terminals del càncer. Per confirmar el mecanisme potencial de XN sobre la relació de citocines Thl/'Th2, es va determinar l'expressió de factors clau en la via de diferenciació Th1 i Th2. Fisiològicament, les cèl·lules Th0 es diferencien proporcionalment en cèl·lules Thl i Th2. A més, l'activació de les molècules transcripcionals 4 i 6 té un paper vital en la diferenciació de cèl·lules Th0 a Th1 i Th2. T-bet i GATA-3 també tenen dos papers fonamentals. CpG-ODN (citosina-fosforotioat-guanina que conté un oligodesoxinucleòtid), un potent adjuvant Th1, disminueix l'expressió de GATA-3 i l'activació de la molècula transcripcional 6 activant la T-bet i les molècules transcripcionals 1 i 4 en models de càncer de pulmó. XN augmenta l'expressió T-bet i disminueix l'expressió GATA-3. L'activació de la molècula transcripcional 4 augmenta en presència de XN, però no influeix en l'activació de la molècula transcripcional 6. Per aquest motiu, es pot afirmar que l'activació de la molècula transcripcional 4 té un paper positiu en la regulació de la citocina Th1/Th2. proporció per XN [200].

La via de senyalització de l'osca té un paper important en el càncer de mama, que és un objectiu terapèutic per al seu tractament. Està implicat en l'inici i progressió del càncer de mama, associant-se l'activitat aberrant d'aquesta via a aquesta patologia. La inhibició de la via de senyalització de Notch per inhibidors de la gamma-secretasa i per l'anticòs monoclonal 4 de tipus anti-delta és favorable per al tractament de la leucèmia limfoblàstica aguda i els tumors sòlids. Els mecanismes d'aquests agents inclouen el bloqueig del cicle cel·lular o l'apoptosi i la interrupció de l'angiogènesi. Sun et al. va investigar el potencial terapèutic de XN en línies cel·lulars de càncer de mama, destacant la seva capacitat per inhibir la proliferació cel·lular, bloquejar el cicle cel·lular i induir l'apoptosi in vitro. També es va determinar una reducció del creixement del tumor in vivo. A més, s'ha investigat la possibilitat que la prenilcalcona inhibi el creixement de cèl·lules canceroses de mama humanes mitjançant la via de senyalització Notch. Per determinar si XN s'orienta a la via de senyalització de Notch, es va utilitzar un mètode Notch 1 funcionalitzat, utilitzant un inhibidor de la gamma-secretasa (DAPT) com a control. L'objectiu de l'estudi era avaluar la possibilitat que la prenilcalcona reduís l'activitat d'unió de Notch1 al transgen CBF1. S'ha demostrat que XN inhibeix la proliferació i indueix l'apoptosi mitjançant la inhibició de la via Notch 1. A més, mitjançant el mètode MTT i la microscòpia de llum, es va demostrar que la prenilcalcona inhibeix la proliferació cel·lular a les línies cel·lulars de càncer de mama. Estudis anteriors han demostrat que els inhibidors de la via Notch també són inhibidors de l'expressió d'EGFR, un altre element incriminant en el càncer de mama. A més, XN actua sobre proteïnes associades a metàstasis tumorals i inhibeix la migració cel·lular augmentant l'expressió d'aquestes proteïnes. Un estudi va destacar el bloqueig del cicle cel·lular a la fase G0/G1 i la inducció de l'apoptosi per a les cèl·lules MCF-7 i MDA-MB{-231 per XN [201].

3.1.7.Panduretina A

AnticàncerS'ha estudiat l'activitat del pandurat A (PA, taules S1 i S2, compost 7), una ciclohexanilcalcona aïllada del pandurat de Boesenbergia. La planta conté prenil calcones i altres flavonoides com a molècules bioactives principals, que es descriuen a la literatura com a propietats citotòxiques preferents a la línia cel·lular pancreàtica humana PANC-1. [202,2{03] PA és actiu en el melanoma, l'adenocarcinoma de còlon i el càncer de pròstata. Les anàlisis proteòmiques mostren que la PA té citotoxicitat a les cèl·lules del melanoma que depèn de la desnaturalització del procés de fosforilació oxidativa mitocondrial, amb l'activitat de la via secretora i l'apoptosi induïda per processos oxidatius. En aquest sentit, s'ha demostrat que l'estrès oxidatiu pot ser el resultat de l'estimulació de l'autofàgia com a resposta secundària a ROS elevats [204]. La literatura indica que una concentració de 9 ug/mL de PA inhibeix completament el creixement de cèl·lules MCF-7 i cèl·lules HT-29 (una línia cel·lular de càncer de còlon humà)[205). La chalcone té propietats anticancerígenes en diversos tipus de cèl·lules, com ara el melanoma, l'adenocarcinoma de còlon i el càncer de pròstata [204]. Liu et al. va destacar l'efecte citotòxic de la calcona sobre les línies cel·lulars MCF-7, T47D (càncer de mama humà) i MCF-10A (cèl·lules de mama no tumorals). Els valors IC50 de PA a les cèl·lules MCF-7 eren 15 uM a les 24 h i 11,5 μM a les 48 h. En el cas de les cèl·lules T47D, l'IC50 era de 17,5 μM a les 24 h i 14,5 μM a les 48 h. PA no influeix en la proliferació de cèl·lules MCF-10A. Per identificar els mecanismes pels quals la calcona indueix el bloqueig del cicle cel·lular a les cèl·lules MCF-7 en la fase GO/G1, es va utilitzar l'anàlisi Western blot, que tenia com a objectiu avaluar la modulació de les proteïnes reguladores del cicle cel·lular. Els resultats mostren que el tractament amb PA indueix una disminució de l'expressió de ciclina D1 i CDK4 i augmenta l'expressió de p21Cip1 i p27, explicant així el bloqueig en la fase G0/Gl. El PA aïllat de Kaempferia pandurate indueix el bloqueig del cicle cel·lular en cèl·lules PC-3 (adenocarcinoma de pròstata) independents dels andrògens i en cèl·lules DU145 humanes (una línia cel·lular de càncer de pròstata humana). La fragmentació de l'ADN internucleosomal és un marcador de l'apoptosi. Com que els fragments d'ADN de baix pes molecular s'extreuen tenyint cèl·lules en solucions aquoses, les cèl·lules apoptòtiques es poden identificar mitjançant histogrames de freqüència del contingut d'ADN en forma de cèl·lules amb contingut d'ADN fraccionat. Es va analitzar una població de cèl·lules MCF-7 de fase sub-G1. El contingut de la fase G1 de les cèl·lules era d'1,17 ± 0,11 i a les cèl·lules tractades amb PA (10, 15 i 20 μM) era d'1,84 ± 0,18, 2,62 ± 0,21 i 4,52 ± 0,28, respectivament. L'augment del tractament amb calcona es va deure a la intensificació de la fragmentació de l'ADN a les línies MCF-7, fet confirmat per la població de cèl·lules en fase sub-G1 [206].

Entre les proteïnes clau de la invasió i metàstasi de cèl·lules canceroses, la inducció és les metaloproteinases de la matriu. Degraden components de la matriu extracel·lular i faciliten la invasió i la migració de les cèl·lules. A més, la sobreexpressió de metaloproteinases pot induir la transició epitelial-mesenquimal. PA suprimeix la secreció i l'activació de la metaloproteinasa 2, provocant la inhibició de la migració, la invasió i la morfogènesi de les cèl·lules endotelials a les cèl·lules endotelials de la vena umbilical humana (HUVEC). A més, les dosis subtòxiques de calcones són suficients per regular a la baixa la metaloproteinasa 2 a les cèl·lules de càncer de pulmó [207].

3.1.8. Cardamonina

Cardamon (CD, taules S1 i S2, compost 8), una calcona de Campomanesia adamantium (Myrtaceae), augmenta la fragmentació de l'ADN i disminueix l'activitat de NF-kB a les cèl·lules PC-3. Aquests resultats indiquen el potencial terapèutic de la chalcona en el tractament del càncer de pròstata [20]. La CD es considera un dels compostos antitumorals més actius en què està implicada l'activació del virus d'Epstein-Barr [208]. Els efectes anticancerígens de la CD es correlacionen amb la inducció de l'apoptosi, la inhibició de la proliferació i la migració cel·lular i una influència en el cicle cel·lular. La calcona també té la capacitat de reduir la resistència de les cèl·lules canceroses a la teràpia. En combinació amb 5-fluorouracil o cis-platí, s'obtenen activitats antitumorals augmentades. Per exemple, el CD té la capacitat d'inhibir significativament la resistència a la quimioteràpia de les cèl·lules canceroses de còlon, indueix l'apoptosi, activa les caspases 3 i 9, facilita l'expressió de proteïnes Bax, inhibeix significativament c-myc i porta 50 i NF-kB específics [209]. ]. Hou et al. va investigar el potencial terapèutic i els mecanismes moleculars de la CD a 5-cèl·lules de càncer gàstric resistents al fluorouracil. La sensibilitat del BGC-823/5-fluorouracil al 5-fluorouracil es va confirmar augmentant l'apoptosi i bloquejant el cicle cel·lular en presència de CD. La calcona augmenta la sensibilitat de les cèl·lules canceroses al 5-fluorouracil suprimint la via de senyalització Wnt/-catenina (que té un paper important en la tumorigènesi), i les mutacions activades en els gens Wnt/-catenina s'associen amb la resistència a la teràpia anticancerígena. . Inhibeix l'expressió de la glicoproteïna P, la -catenina i el TCF-4. A més, CD bloqueja específicament la formació del complex -catenina/TCF-4, provocant així una senyalització aberrant de Wnt/-catenina [210]. Dormitori et al. va investigar els efectes antiproliferatius i apoptòtics de la CD sobre les cèl·lules HepG2. L'acció inhibidora de

la calcona de la proliferació de cèl·lules HepG2 va ser significativa després de 72 h, la citotoxicitat era similar a la del 5-fluorouracil. Els valors determinats per a altres agents quimioterapèutics utilitzats com a estàndards (per exemple, sorafenib) van ser molt inferiors. A més, l'efecte citotòxic del compost és selectiu sobre les cèl·lules tumorals i no influeix negativament en les cèl·lules normals, la qual cosa és un avantatge de la CD en comparació amb el 5-fluorouracil. L'acumulació de CD a la fase G1 del cicle cel·lular es va observar després de 72 h i indica la inhibició del creixement cel·lular HepG2 mitjançant la prevenció de la divisió cel·lular [211].

Els estudis comparatius d'acoblament de CD i5-fluorouracil i la seva interacció amb BaxBH3 mostren que 5-fluorouracil té una energia d'unió més alta que un CD. La calcona forma tres ponts d'hidrogen (Phe30, Val50 i Gln52). La interacció entre CD i Bcl s'aconsegueix mitjançant tres enllaços d'hidrogen (Asp15, Gln18 i Ser28), i en el cas del 5-fluorouracil s'aconsegueix mitjançant quatre enllaços. A més, en el cas d'aquesta interacció, l'energia d'unió del CD és menor que en el cas del 5-fluorouracil. Això es pot atribuir als residus aromàtics de l'estructura de la calcona, que estan implicats en els enllaços II, que tenen la capacitat d'estabilitzar la butxaca activa i provocar una disminució de l'energia d'unió. Els resultats d'estudis in silico mostren que el 5-fluorouracil té energies d'unió més altes que la caspasa 3 en comparació amb CD. CD mostra dos enllaços d'hidrogen en la interacció amb la caspasa 3 (Cys163 i Arg64). El chalcone també té enllaços II-II amb TYR204. L'energia d'unió lliure del 5-fluorouracil és superior a la del CD, la qual cosa s'explica per l'estabilització de la butxaca activa per dos residus aromàtics a l'estructura de la calcona [212].

3.1.9. Lonchocarpin

Lonchocarpin (Taules S1 i S2, compost 9) és una calcona natural extreta de Lonchiocarpus sericeus. S'han descrit efectes citotòxics d'aquesta calcona sobre línies cel·lulars de neuroblastoma i leucèmia. Se sap que 24 h després del tractament amb lonchocarpina 50 uM a les línies de neuroblastoma SK-N-SH es produeix la inducció de la fosforilació AMPK, que augmenta l'absorció de glucosa i inhibeix la síntesi de proteïnes. La calcona també té la capacitat de disminuir la viabilitat cel·lular. A les línies cel·lulars de càncer colorectal HCT116, SW480 i DLD, la lonchocarpina redueix la viabilitat cel·lular en 20 μM. Els estudis mostren que la loncocarpina té la capacitat d'inhibir les cèl·lules de càncer de pulmó H292 in vitro per la mort cel·lular induïda per la caspasa-3-que precedeix l'apoptosi. A més, s'ha observat que la lonchocarpina inhibeix la senyalització de Wnt/-catenina in vivo en models embrionaris de Xenopus laevis. La injecció de la chalcone en un model de receptor específic de Wnt8-coinjectat (SO1234) va donar lloc a una supressió del 82 per cent de l'activació del gen del receptor de senyalització Wnt/-catenina [213].

En un estudi de Chen et al., els resultats de l'anàlisi 3D-QSAR indiquen un C-4, C-5, C-11, C-1/ i C hidrofòbics -2 interacció en lonchocarpin. Aquesta interacció augmenta la capacitat citotòxica d'aquest compost, amb una contribució del 23 per cent en el model. Els estudis d'acoblament de lonchocarpina van donar els mateixos resultats que el model hidrofòbic 3D-QSAR, amb la superfície hidrofòbica a C-4, C-5, C-11, C-1' , i les regions C-2'de loncocarpina que interaccionen amb el complex Bcl-2. El bucle hidrofòbic de la proteïna Bcl-2 forma un complex amb el pèptid BaxBH3, que es pot interrompre per compostos sintètics de navitoclax o loncocarpina. Això demostra que el bucle hidrofòbic dels membres de la família Bcl-2 és un objectiu per a l'apoptosi induïda per loncocarpina a les cèl·lules H292 i, per tant, per a l'activació de la caspasa 3 [214].

Altres calcones naturals amb propietats anticancerígenes són la buteïna (taules S1 i S2 compost 10), isoliquiritigenina (taules S1 i S2, compost 11), flavokawaïna (taules S1 i S2, compost 12) i isobavachalcone (taules S1 i S2, compost 13) [155].

Feu clic a l'enllaç per obtenir la part 3:https://www.xjcistanche.com/news/part3-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54978140.html