АНТИПРОЛІФЕРАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЕКСТРАКТІВ З МІЦЕЛІАЛЬНОЇ БІОМАСИ МЕДИЧНИХ БАЗИДІОМІЦЕТІВ У КУЛЬТУРІ КЛІТИН РАКУ ТОВСТОЇ КИШКИ ЛЮДИНИ COLO 205

Автор(и)

  • Л.В. Гарманчук ННЦ “Інститут біології та медицини” Київського національного університету імені Тараса Шевченка
  • Н.П. Веденичова Інститут ботаніки імені М.Г. Холодного НАН України
  • Г.А. Аль-Маалі Інститут ботаніки імені М.Г. Холодного НАН України
  • Д.І. Остапченко ННЦ “Інститут біології та медицини” Київського національного університету імені Тараса Шевченка
  • Ю.В. Цейслєр ННЦ “Інститут біології та медицини” Київського національного університету імені Тараса Шевченка
  • В.А. Ляшенко ННЦ “Інститут біології та медицини” Київського національного університету імені Тараса Шевченка
  • Н.А. Бісько Інститут ботаніки імені М.Г. Холодного НАН України, Київ
  • І.В. Косаківська Інститут ботаніки імені М.Г. Холодного НАН України, Київ
  • Л.І. Остапченко ННЦ “Інститут біології та медицини” Київського національного університету імені Тараса Шевченка

DOI:

https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-44-no-3.18434

Ключові слова:

рак товстої кишки людини, цитокініни, лікарські гриби, антипроліферативна активність

Анотація

Протипухлинна дія фітогормонів цитокінінової природи подібна до такої лікарських грибів, які здатні синтезувати цитокініни у великих кількостях. Мета: Визначити цитотоксичний/цитостатичний ефект неочищених екстрактів й очищених фракцій цитокінінів з міцеліальної біомаси семи видів грибів щодо пухлинних клітин раку товстої кишки. Матеріали та методи: Вміст цитокінінів у біомасі міцелію Ganoderma lucidum, Lentinula edodes, Trametes versicolor, Pleurotus ostreatus, Morchella esculenta, Hericium coralloides та Fomitopsis officinalis визначали методом високоефективної рідинної хроматографії — мас-спектрометрії. Антипроліферативний ефект екстрактів грибів щодо клітини аденокарциноми товстої кишки людини Colo 205 встановлювали за допомогою МТТ-тесту. Результати: У досліджуваній біомасі міцелію лікарських макроміцетів виявлено цитокініни (транс-зеатин, зеатин рибозид, ізопентеніладенозин, ізопентеніладенін та зеатин-О-глюкозид). Гормони зеатинового типу переважали у всіх видів, хоча транс-зеатин був найбільш поширеним у H. coralloides і M. esculenta. У P. ostreatus виявлено лише зеатин-О-глюкозид. Найнижчий IC50 було відмічено як для очищеної фракції цитокінінів (0,21 мкг/мл), так і для неочищеного екстракту (0,17 мкг/мл) з біомаси міцелію H. coralloides. F. officinalis також продемонстрував високу антипроліферативну дію щодо пухлинних клітин Colo 205: IC50 становила 0,9 мкг/мл для сирого екстракту та майже вдвічі менше для фракції цитокінінів. У той же час для неочищених екстрактів G. lucidum та M. esculenta та фракції цитокінінів з L. edodes у досліджуваному діапазоні концентрацій (0,016–2 мкг/мл) IC50 не досягалася. Висновки: Проведене дослідження показує, що неочищені екстракти та/або фракції цитокінінів кількох видів лікарських базидіоміцетів здатні спричиняти антипроліферативну дію на пухлинні клітини раку товстої кишки Colo 205. Антипроліферативний ефект неочищеного екстракту був вищим, ніж фракції цитокінінів у видів H. coralloides, P. ostreatus і T. Versicolor, тоді як цей показник фракції цитокінінів F. officinalis перевищував аналогічний неочищеного екстракту.

Посилання

Chang ST, Wasser SP. Current and future research trends in agricultural and biomedicial applications of medicinal mushrooms and mushroom products. Int J Med Mushrooms 2018; 20: 1121–33. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushrooms.2018029378

Blagodatski A, Yatsunskaya M, Mikhailova V, et al. Medicinal mushrooms as an attractive new source of natural compounds for future cancer therapy. Oncotarget 2018; 9: 29259–74. https://doi.org/10.18632/oncotarget.25660

Zmitrovich IV, Belova NV, Balandaykin ME, et al. Cancer without pharmacological illusions and a niche for mycotherapy (review). Int J Med Mushrooms 2019; 21: 105–19. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushrooms.2019030047

Wasser SP. Medicinal mushrooms in human clinical studies. Part I. Anticancer, oncoimmunological and immunomodulatory activities: A review. Int J Med Mushrooms 2017; 19: 279–317. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushrooms.v19.i4.10

Voller J, Zatloukal M, Lenobel R, et al. Anticancer activity of natural cytokinins: A structure–activity relationship study. Phytochem 2010; 71: 1350–59. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2010.04.018

Drenichev MS, Oslovsky VE, Mikhailov SN. Cytokinin nucleosides — natural compounds with a unique spectrum of biological activities. Curr Top Med Chem 2016; 16: 2562–76. https://doi.org/10.2174/1568026616666160414123717

Vedenicheva NP, Kosakivska IV. Cytokinins in fungi. Bull Khark Nac Agrar Univ, Ser Biol 2020; 2: 54–69 (in Russian). https://doi.org/10.35550/vbio2020.02.054

Vedenicheva NP, Al-Maali GA, Bisko NA, et al. Effect of cytokinin-containing extracts from some medicinal mushroom mycelia on HepG2 cells in vitro. Int J Med Mushrooms 2021; 23: 15 – 28. https://doi.org/10.1615/IntJMedMushrooms.2021037656

Vedenicheva N, Al-Maali G, Bisko N, et al. Effect of bioactive extracts with high cytokinin content from micelial biomass of Hericium coralloides and Fomitopsis officinalis on tumor cells in vitro. Bull Taras Shevchenko Nat Univ Kyiv — Biology 2019; 79: 31–7.

Zangiacomi V, Kenichi U, Koji M, et al. CD133-positive cancer stem cells from Colo205 human colon adenocarcinoma cell line show resistance to chemotherapy and display a specific metabolomic profile. Genes Cancer 2014; 5: 250–60. https://doi.org/10.18632/genesandcancer.23

Li CY, Li BX, Liang Y, et al. Higher percentage of CD133+ cells is associated with poor prognosis in colon carcinoma patients with stage IIIB. J Transl Med 2009; 7: 56. https://doi.org/10.1186/1479-5876-7-56

Zhang Q, Shi S, Yen Y, et al. A subpopulation of CD133(+) cancer stem-like cells characterized in human oral squamous cell carcinoma confer resistance to chemotherapy. Cancer Lett 2010; 289: 151–60. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2009.08.010

Bisko NA, Lomberg ML, Mytropolska NYu, Mykchaylova OB. The IBK Mushroom Culture Collection. Kyiv: M.G. Kholodny Institute of Botany, National Academy of Sciences of Ukraine. Kyiv: Alterpres, 2016. 120 p.

Vedenicheva NP, Al-Maali GA, Mytropolska NYu, et al. Endogenous cytokinins in medicinal basidiomycetes mycelial biomass. Biotechnol Acta 2016; 9: 55–63. https://doi.org/10.15407/biotech9.01.055

Semple TU, Quinn LA, Woods LK, Moore GE. Tumor and lymphoid cell lines from a patient with carcinoma of the colon for a cytotoxicity model. Cancer Res 1978; 38: 1345–55.PMID 565251

Mosmann, T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Meth 1983; 65: 55–63.

Alley MC, Scudiero DA, Monks A, Hursey ML, et al. Feasibility of drug screening with panels of human tumor cell lines using a microculture tetrazolium assay. Cancer Res 1988, 48: 589−601.

Voller J, Béres T, Zatloukal M, et al. Anti-cancer activities of cytokinin ribosides. Phytochem Rev 2019; 18: 1101–13. https://doi.org/10.1007/s11101-019-09620-4

Chopra H, Mishra AK, Baig AA, et al. Narrative review: bioactive potential of various mushrooms as the treasure of versatile therapeutic natural product. J Fungi 2021; 7: 728. https://doi.org/10.3390/jof7090728

Panda SK, Sahoo G, Swain SS, Luyten W. Anticancer activities of mushrooms: a neglected source for drug discovery. Pharmaceuticals 2022; 15: 176. https://doi.org/10.3390/ph15020176

Yuen JW, Gohel MD. Anticancer effects of Ganoderma lucidum: A review of scientific evidence. Nutr Cancer 2005; 53: 11–7. https://doi.org/10.1207/s15327914nc5301_2

Shin MS, Park H-J, Maeda T, et al. The effects of AHCC®, a standardized extract of cultured Lentinura edodes mycelia, on natural killer and T cells in health and disease: reviews on human and animal studies. J Immunol Res 2019; 2019: 3758576. https://doi.org/10.1155/2019/3758576

Dou H, Chang Y, Zhang L. Coriolus versicolor polysaccharopeptide as an immunotherapeutic in China. Prog Mol Biol Transl Sci 2019; 163: 361–81. https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2019.03.001

Cao X, Liu J, Yang W, et al. Antitumor activity of polysaccharide extracted from Pleurotus ostreatus mycelia against gastric cancer in vitro and in vivo. Mol Med Rep 2015; 12: 2383–9. https://doi.org/10.3892/mmr.2015.3648

Ebrahimi A, Atashi A, Soleimani M, et al. Comparison of anticancer effect of Pleurotus ostreatus extract with doxorubicin hydrochloride alone and plus thermotherapy on erythroleukemia cell line. J Compl Integr Med 2018; 15: 20160136. https://doi.org/10.1515/jcim-2016-0136

Wu H, Chen J, Li J, et al. Recent advances on bioactive ingredients of Morchella esculenta. Appl Biochem Biotechnol 2021; 193: 4197–213. https://doi.org/10.1007/s12010-021-03670-1

##submission.downloads##

Опубліковано

26.05.2023

Як цитувати

Гарманчук, Л., Веденичова, Н., Аль-Маалі, Г., Остапченко, Д., Цейслєр, Ю., Ляшенко, В., … Остапченко, Л. (2023). АНТИПРОЛІФЕРАТИВНА АКТИВНІСТЬ ЕКСТРАКТІВ З МІЦЕЛІАЛЬНОЇ БІОМАСИ МЕДИЧНИХ БАЗИДІОМІЦЕТІВ У КУЛЬТУРІ КЛІТИН РАКУ ТОВСТОЇ КИШКИ ЛЮДИНИ COLO 205. Експериментальна онкологія, 44(3), 213–216. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-44-no-3.18434

Номер

Том 44 № 3 (2022): Експериментальна онкологія

Розділ

Оригінальні внески

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Експериментальна онкологія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.