Скрининг ряда флавоноидов на цитотоксическую и пролиферативную активности in vitro

Скрининг на цитотоксичность флавоноидов показал, что в исследуемых концентрациях 12-200 мкг/мл флавоноиды пурнетин, цинаррозид и куфестрол проявили пролиферативную активность на культурах клеток рака гортани и нормальных клеток фибробластов. Флавоноид глабронин из надземной части Glycyrrhiza glabra проявил избирательную ингибирующую активность, подавил рост клеток рака гортани в концентрации 100 мкг/мл на 50% и не ингибировал рост клеток фибробластов в данной концентрации.

Ключевые слова: куфестрол, пурнетин, цинарозид, глабронин, пролиферация.

В механизме противоопухолевого действия растительных препаратов значительная роль принадлежит флавоноидам, входящим в состав комплекса биологически активных веществ большинства растений. Механизм противоопухолевого действия флавоноидов связывают с их способностью понижать активность цитоплазматической и митохондриальной АТФ-аз, что вызывает дефицит АДФ и неорганического фосфата, вследствие чего ингибируется гликолиз и подавляется развитие опухолевых клеток [1]. Флавоноиды индуцируют клеточный апоптоз в опухоли и повышают активность генов супрессоров, которые вызывают супрессию онкогенов [2]. Доказана их антиканцерогенное действие и то, что они являются индукторами дифференцировки и могут рассматриваться как перспективные средства для терапии лейкозов [3].

Цель исследования: скрининг флавоноидов на цитотоксическую и пролиферативную активности на культурах клеток рака гортани (НЕр-2) и первичных культурах клеток фибробластов (ПКФ).

Материалы и методы

Для определения цитотоксичности веществ были использованы верифицированные культуры клеток карциномы гортани НЕр-2, полученные из банка клеточных культур Института цитологии РАН, а также культура здоровых клеток кожи - фибробластов. ПКФ получали из дермы крыс, культивировали в среде DMEM/F-12 (Invitrogen, UK) 10% FBS фетальной сыворотки теленка

(SIGMA, USA) и 1 % раствора антибиотика-антимикотика (SIGMA, USA) при 37°С, 5% С02 [4]. Культуры раковых клеток культивировали в среде RPMI- 1640 (SIGMA, USA) с антибиотиком, L- глутамином, 10% FBS (SIGMA, USA) в С02-инкубаторе (SHEL LAB, USA). Клетки снимали 0,25% трипсином и 0,02% раствора Версена (1:3). Скрининг веществ на цитотоксичность проводили методами МТТ-теста [5]. Контролем служили интактные клетки, то есть в клетки вносили только среду культивирования без исследуемых веществ.

Результаты и обсуждения

На культурах клеток НЕр-2 и ПКФ провели скрининг биофлавоноидов - куфестрола из надзесной части Ferula kuchisstanica, цинарозида из надземной части Ferula varia, пурнетина из надземной части Glycyrrhiza glabra и глабронина, также из надземной части Glycyrrhiza glabra.

Таблица 1 - Исследование пролиферативной и цитотоксической активности химических соединений на культурах клеток НЕр-2, процент живых клеток

Конц-я

Вещества

Процент живых клеток, %

200мкг/мл

100 мкг/мл

50мкг/мл

25 мкг/мл

12 мкг/мл

Глабронин

53±10,2

52±3,6

60±2,2

86±8,2

96±7,9

Пурнетин

180±15,6

219±11,5

199±21,3

139±10,7

131±12,6

Цинарозид

132±21,2

144,5±13,5

116,7±16,3

103±5,8

173,4±12,5

Куфэстрол

144±19,4

109,4±11,2

126±15,5

75,6±4,9

79,4±9,8

Скрининг на цитотоксичность данных флавоноидов показал, что в исследуемых концентрациях 12-200 мкг/мл исследуемые флавоноиды за исключением глабронина не проявили цитотоксической активность. Флавоноиды пурнетин, цинаррозид и куфестрол проявили небольшую пролиферативную активностью на культурах клеток рака гортани. Флавоноид глабронин проявил слабую ингибирующую активность.

Данные соединения исследованы также на культурах клеток кожи - фибробластах (таблица 2)

Таблица 2 - Действие флавоноидов на ПКФ, процент живых клеток

Вещества

Процент живых клеток, %

200 мкг/мл

100 мкг/мл

50 мкг/мл

25 мкг/мл

12,5 мкг/мл

Куфестрол

0±0,02

11±0,5

78±11,5

61±5,2

88±9,2

Пиноцембрин

0±0,1

14±0,11

105±15,5

119±11,2

106±11,3

Цинарозид

75±7,3

79±9,7

91,5±9,7

91,4±7,4

81,8±8,5

Глабронин

76,3±5,6

111,6±22,3

112,6±10,5

107,5±14,2

107±5,6

Пурнетин

0±0,04

47±0,7

164,9±19,3

134,8±15,5

97±14,5

Как видно из таблицы 2, флавоноид куфестрол в концентрациях 12-200 мкг/мл проявляет ингибирующую активность на клетках кожи, также как все остальные исследуемые вещества при высокой концентрации (200 мкг/мл). Глабронин в концентрации 200 мкг/мл также проявил небольшую цитотоксическую активность, с понижением концентрации 100-12,5 мкг/мл цитотоксическая активность сменилась на пролиферативную.

Из литературных данных известна цитотоксическая активность экстракта корней солодки Glycyrrhiza glabra на культурах клеток рака груди и простаты [6]. Нами показано, что флавоноид глабронин из надземной части этого растения также оказывает цитотоксический эффект, в частности ингибирует рост клеток рака гортани.

Выводы

Таким образом из исследованных флавоноидов, только глабронин не вызывает пролиферацию раковых клеток. Глабронин из надземной части Glycyrrhiza glabra ингибирует рост клеток рака гортани в концентрациях 100-200 мкг/мл примерно на 50% и при этом в концентрации 100 мкг/мл не цитотоксичен для нормальных клеток.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Максютина Н.П., Комиссаренко Н.Ф., Прокопенко А.П., Погодина Л.И., Липкан Г.Н..Растительные лекарственные средства. М.-1985- С. 134-148
  2. Молоковский Д.С.. Патогенетические основы применения адаптогенных фитопрепаратов и их биологическая активность при различных патологических состояниях. Автореферат, Санкт- Петербург. - 2004- С.2-5
  3. Разина Т.Г. Фитопрепараты и биологически активные вещества лекарственных растений в комплексной терапии злокачественных новообразований. Автореферат, Томск.-2006- С.3-4
  4. Meske V., Albert F., Ohm T.G.// J. Neural Transm.-1999- № 106. -P. 537-548
  5. Mosmann T.//J. Immunological Methods, USA. -1983- Vol. 65 -P.69
  6. Rafi MM, Vastano BC, Zhu N, Ho CN, Ghai G, Rosen RT, Gallo VF, DiPaola RS. Novel polyphenol molecvule isolated from licorice root (Glycerrhiza glabra) induces apoptosis, G2/M cell cycle arrest, and Bcl-2 phosphorylation in tumor cell lines.// J. Agric. Food Chem.-2002- 50(4) -P. 677-684
Год: 2014
Город: Шымкент
Категория: Медицина