ראיות חדשות על מנגנוני פטריית צ'אגה כנגד סרטן הפה

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Scientific Reports, בחנו חוקרים את מנגנוני הפעילות האנטי-גידולית של תמציות פטריות צ'אגה על תאי HSC-4 של סרטן הפה בבני אדם.

סרטן הפה הוא בעיה בריאותית עולמית עם אפשרויות טיפול מוגבלות עקב תופעות הלוואי והשלכותיה. הטיפולים העיקריים הם ניתוח, הקרנות וכימותרפיה, אם כי הם עלולים לפגוע ברקמה בריאה, להשפיע על הדיבור ולפגוע באיכות החיים.

הבנה ומיקוד מסלולים מטבוליים בתאי גידול מספקים דרך אפשרית לפיתוח חומרים טיפוליים חדשים. לפטריית צ'אגה יש תכונות נוגדות סרטן כנגד מספר סוגים של סרטן; עם זאת, המנגנון אינו ברור.

במחקר זה, החוקרים בדקו האם פטריית צ'אגה משפיעה על התפתחות וחילוף החומרים של סרטן הפה.

לאחר טיפול בתמצית הפטריות, החוקרים חקרו את הישרדות התאים, יכולת ההתרבות, מסלולים גליקוליטיים, אפופטוזיס ומנגנוני נשימה מיטוכונדריאליים.

הם טיפלו בתאי HSC-4 בתמצית פטריות במינונים של 0 מיקרוגרם/מ"ל, 160 מיקרוגרם/מ"ל, 200 מיקרוגרם/מ"ל, 400 מיקרוגרם/מ"ל ו-800.0 מיקרוגרם/מ"ל למשך יום אחד כדי להעריך את השפעותיה על התנהגות תאי סרטן הפה, כולל מחזור התא, התפשטות התא, כדאיות התא, נשימה מיטוכונדריאלית, אפופטוזיס וגליקוליזה.

הצוות ניתח את התאים שטופלו מבחינת מחזור התא שלהם באמצעות מבחני ספירת תאים מסוג CCK-8 (ערכת ספירת תאים) כדי לקבוע את כדאיות התאים.

כדי לבדוק האם ההשפעות המדכאות של פטריית צ'אגה על התפשטות הגידול והישרדותו בתאים שטופלו כללו מתמר אות ומפעיל שעתוק 3 (STAT3), הם מדדו את הפעלת STAT3 לאחר טיפול במינון של 200.0 מיקרוגרם/מ"ל של התמצית.

בנוסף, הם ביצעו ציטומטריית זרימה לניתוח פיזור תאים ובדיקת Western blotting כדי לחלץ את סך החלבונים התאיים.

החוקרים השתמשו בכרומטוגרפיית נוזלים ולאחר מכן בספקטרומטריית מסות טנדם (LC-MS) כדי לזהות את הרכיבים האחראים לתכונות האנטי-סרטניות של תמצית פטריות צ'אגה.

ריכוזי התרכובות המועמדות נקבעו באמצעות כרומטוגרפיית נוזלים בעלת ביצועים גבוהים עם גלאי פוטודיודה (HPLC-DAD).

הם חקרו את ויסות הגליקוליזה על ידי תמציות בין תאים שטופלו באמצעות מבחן ECAR (external acidification rate). הם תיעדו מדידות ECAR בזמן אמת בתאים שטופלו לאחר מתן גלוקוז, אוליגומיצין ו-2-deoxy-D-glucose (2-DG).

הצוות בחן את הפעלתו של חיישן אנרגיה הנקרא אדנוזין מונופוספט-מופעל חלבון קינאז (AMPK) ואת קצב צריכת החמצן התאית (OCR).

הם גם העריכו את ההשפעה של גירעון אנרגיה כרוני על אוטופגיה הקשורה למוות תאים אפופטוטי בתאים שטופלו.

הם בדקו האם ריכוז של 200.0 מיקרוגרם/מ"ל תמצית צ'אגה השפיע על קינאזות חלבון המופעלות על ידי מיטוגן p38 (MAPKs) ואפופטוזיס מגורה על ידי גורם גרעיני קאפה B (NF-κB) בתאים שטופלו.

התמצית האטה את צמיחת תאי HSC-4 על ידי עיכוב מחזור התא והתפשטותו, הפחתת צריכת האנרגיה של תאי סרטן ושיפור מוות התא באמצעות אוטופגיה ואפופטוזיס.

התמצית הגבירה משמעותית את שלבי הגדילה של תאי סרטן הפה (G0/G1) תוך הפחתת שלב הסינתזה (S). ניתוח Western blot גילה שהתמצית הפחיתה משמעותית את הביטוי של phospho-STAT3 לאחר 15 דקות ושמרה עליו למשך 120 דקות.

LC-MS זיהה שלושה תרכובות אפשריות נגד סרטן: חומצה 2-הידרוקסי-3,4-דימתוקסי-בנזואית, חומצה סירינגית וחומצה פרוטוקטכואית. התמצית עיכבה גליקוליזה, קיבולת גליקוליזית ועתודות גליקוליזיות בתאים שטופלו.

כמו כן, הוא הפעיל את AMPK, וקידם אוטופגיה ועיכב מסלולים גליקוליטיים בתאים שטופלו. אינדוקציה של אוטופגיה על ידי התמצית הראתה עלייה תלוית מינון בקצבי הנשימה המיטוכונדריאליים הבסיסיים ובתחלופת אדנוזין טריפוספט (ATP).

עם זאת, לא נצפו שינויים משמעותיים בקצבי הנשימה המיטוכונדריאליים המרביים, למעט בריכוז התמצית הגבוה ביותר. בנוסף, החוקרים הבחינו בירידה משמעותית, תלוית מינון, ביכולת הרזרבה הנשימתית של המיטוכונדריה.

התוצאות הראו כי פטריות צ'אגה הפחיתו את פוטנציאלי הממברנה המיטוכונדריאלית בתאים שטופלו באמצעות אוטופגיה מתמשכת בתיווך עיכוב גליקוליזה, מה שמרמז שתפקוד לקוי של המיטוכונדריה גורם לאפופטוזיס.

הפעלת NF-κB ו-p38 MAPK על ידי התמצית הגבירה אפופטוזיס. התמצית הגבירה אפופטוזיס מוקדם של תאים שטופלו באופן תלוי מינון.

עם זאת, לא נצפו הבדלים משמעותיים באפופטוזיס מאוחר בריכוזי תמצית שנעו בין 0 ל-400 מיקרוגרם/מ"ל. מינונים גבוהים של תמצית צ'אגה עשויים להשפיע על פיזיולוגיות תאיות אחרות ולהפחית את קיבולת הנשימה המיטוכונדריאלית המקסימלית.

החוקרים מצאו שתמצית צ'אגה דיכאה את הפוטנציאלים של קרום המיטוכונדריה ואת הפעילות הגליקוליטית בקו התאים HSC-4, וכתוצאה מכך נמוכות רמות ה-ATP ואוטופגיה.

הפעלת AMPK הביאה להשפעות על ידי גרימת אוטופגיה. דה-פוספורילציה של STAT3 מעכבת את מחזור התא על ידי גירוי מסלולים אפופטוטיים באמצעות הפעלת NF-κB ו-p38 MAPK.

מנגנוני איתות תאיים שונים תיווכו את ההשפעות המעכבות של התמצית. התמצית הכילה שלוש תרכובות נוגדות סרטן: חומצה 2-הידרוקסי-3,4-דימתוקסי-בנזואית, חומצה סירינגית וחומצה פרוטוקטכואית.

למרות שנדרשים מחקרים פרה-קליניים נוספים כדי לקבוע האם התמצית מדכאת צמיחת גידולים, תוצאות המחקר מצביעות על כך שתמצית הפטריות עשויה להיות חומר טיפולי נלווה פוטנציאלי לטיפול בחולים בסרטן הפה.