La acetilhabasida induce la apoptosis en células HCT116 de cáncer de colon a través de la vía de señalización Wnt
El cáncer de colon es el cuarto cáncer más mortal del mundo y un tumor maligno frecuente del aparato digestivo. La genética, la obesidad, la falta de ejercicio y el tabaquismo son factores de riesgo para desarrollar cáncer de colon. En la actualidad, en la práctica clínica se confía principalmente en el tratamiento quirúrgico para el cáncer de colon. Debido a la dificultad para detectar el cáncer de colon en sus primeras fases, se ha perdido la mejor oportunidad quirúrgica cuando se diagnostica. En ese momento, los pacientes suelen necesitar radioterapia y quimioterapia para mejorar su pronóstico. Sin embargo, los fármacos quimioterápicos tradicionales tienen más reacciones adversas, mientras que los naturales tienen menos reacciones adversas y son más asequibles.

Ajuga ciliata Bunge es una planta herbácea perenne de la familia Lamiaceae, distribuida principalmente en Hebei, Shandong, Shaanxi, Gansu, Sichuan y otras regiones de China. La planta entera de Gynostemma pentaphyllum puede utilizarse como medicamento y se emplea ampliamente en la medicina popular china para tratar enfermedades como la hemoptisis pulmonar por calor, lesiones traumáticas, amigdalitis, faringitis, etc. El contenido de 8-O-acetilharpagida (8-OA) en Gynostemma pentaphyllum es el más alto. Según estudios anteriores de You et al., el acetil ramnosido tiene fuertes efectos antiinflamatorios y puede aliviar el exudado inflamatorio temprano en los capilares. Dado que los propios mediadores inflamatorios pueden desempeñar un papel regulador en la progresión tumoral, el acetil ramnosido puede ejercer efectos antitumorales a través de la vía inflamatoria. Además, Konoshima et al. descubrieron que el acetil ramnosido tiene un efecto inhibidor significativo sobre el cáncer de piel inducido por óxido nítrico en ratones y puede inhibir la proliferación de células de cáncer de hígado inducida por N-nitrosodietilamina y fenobarbital, lo que indica que el acetil ramnosido puede ser un fármaco antitumoral potencial.

El objetivo de este estudio es explorar el papel de la acetilhababina en los efectos antitumorales investigando una serie de cambios biológicos de comportamiento después de que la acetilhababina actúe sobre las células HCT116 de cáncer de colon.

 

El cáncer de colon es responsable de aproximadamente 10% de las muertes anuales relacionadas con el cáncer en todo el mundo. En la actualidad, la cirugía es el principal tratamiento del cáncer de colon, complementado con quimioterapia y radioterapia. Para los pacientes en fase avanzada, la eficacia de la quimioterapia es baja y los efectos secundarios son importantes, con un periodo de supervivencia de sólo unos 18 meses. En los últimos años, la búsqueda de fármacos antitumorales en plantas naturales se ha convertido en un importante foco de investigación, ya que algunos fármacos quimioterapéuticos tradicionales, como el paclitaxel y la vincristina, proceden de plantas naturales.

La antiproliferación es un importante punto de entrada para el desarrollo de fármacos contra el cáncer. El método CCK8 demostró que el efecto inhibidor del acetil ramnosido sobre las células HCT116 depende del tiempo de concentración, con valores IC50 de 0,91, 0,39 y 0,39 mmol/L en tres puntos temporales, lo que indica que el acetil ramnosido ejerce su efecto principalmente en las primeras 48 horas. Además, se demostró mediante experimentos de clonación en placa que el acetil ramnosido puede reducir significativamente la capacidad de formación de colonias de las células HCT116.

La capacidad de proliferación y supervivencia de las células tumorales es mucho mayor que la de las células normales, y la mayoría de los fármacos contra el cáncer pueden inhibir la proliferación de las células tumorales induciendo la detención del ciclo celular y la apoptosis. Durante el proceso de muerte celular, suelen producirse fenómenos como el aumento de los niveles de especies reactivas del oxígeno, la activación de la cisteína proteasa y la condensación de la cromatina. Entre ellos, la pérdida del potencial transmembrana mitocondrial induce la liberación de citocromo c de las mitocondrias al citoplasma, que es un paso clave en la inducción de la apoptosis. Bax y Bcl2 son cruciales para la liberación de citocromo c y la activación de las proteínas caspasas aguas abajo. Mediante un análisis de citometría de flujo, hemos descubierto que el acetil ramnosido puede afectar de forma dependiente de la dosis al ciclo celular de las células HCT116 de cáncer de colon, provocando la detención del ciclo celular en la fase G1 y aumentando significativamente la tasa de apoptosis celular.

La investigación ha confirmado que la vía de señalización Wnt está altamente correlacionada con el desarrollo del cáncer de colon. Entre ellas, la β - catenina es una molécula clave en la vía Wnt clásica, y el complejo E-cadherina/β - catenina ayuda a estabilizar la adhesión intercelular, reduciendo así la invasión celular y la metástasis. En las células tumorales, la β - catenina puede activar la transcripción de genes relacionados con la proliferación de las células cancerosas, el ciclo, la apoptosis, la migración, la invasión y la resistencia a los fármacos, lo que conduce a la proliferación maligna de los tumores. Además, se ha demostrado que la β - catenina es una diana prometedora para la prevención y el tratamiento del cáncer. Muchos productos naturales pueden actuar como inhibidores de la señalización de β - catenina, principalmente a través de la fosforilación, ubiquitinación, y la inhibición de su translocación nuclear. Inhibidores de productos naturales han demostrado buenos efectos preventivos y terapéuticos en diversos modelos tumorales in vitro e in vivo. La β - catenina puede promover la expresión de la molécula descendente Myc en el núcleo. Myc pertenece a la familia de los oncogenes y codifica factores de transcripción nucleares esenciales en el núcleo, principalmente implicados en la regulación del crecimiento celular, la proliferación, la diferenciación, el ciclo, el metabolismo, la apoptosis, etc. En los mamíferos, la familia de proteínas Myc incluye tres categorías: c-Myc, n-Myc y l-Myc. c-Myc se asocia con la inestabilidad genómica y la tumorigénesis. En las células quiescentes, el nivel de expresión de c-Myc es bajo, y una vez que la célula entra en el ciclo celular, la expresión de c-Myc aumenta rápidamente varias veces. Además, se encontró una regulación al alza significativa de la proteína c-Myc en aproximadamente 70% de los cánceres de colon, lo que indica una correlación positiva entre c-Myc y la malignidad del cáncer de colon.

En este experimento, se utilizó la secuenciación transcriptómica de alto rendimiento para identificar 4129 genes expresados diferencialmente en células HCT116 inducidas por acetil ramnosido, incluyendo 1921 genes regulados al alza y 2208 genes regulados a la baja. Los genes expresados diferencialmente estaban relacionados principalmente con el crecimiento celular, el ciclo celular, la invasión celular, la inmunidad celular, el estrés oxidativo, el metabolismo celular, el transporte molecular y las vías de muerte celular. Tras analizar los genes expresados diferencialmente en combinación con la base de datos KEGG, se descubrió que el acetil ramnosido afectaba significativamente a la vía de señalización Wnt en las células HCT116. La significativa regulación a la baja de β - catenina y c-Myc se confirmó a través de la expresión génica y la detección de proteínas de acetil ramnosida y el grupo de control. La combinación de acetil ramnosida y el inhibidor de moléculas pequeñas Wnt XAV939 inhibió aún más el crecimiento de las células de cáncer de colon HCT116, lo que indica que la vía Wnt/β - catenina también media la resistencia a los fármacos de HCT116. La inhibición de la vía Wnt/β - catenina puede potenciar significativamente la actividad antitumoral del acetil ramnosido.

Este estudio demostró que el acetil ramnosido puede inhibir eficazmente la actividad de proliferación de la línea celular de cáncer de colon HCT116. Las pruebas genómicas revelaron diferencias significativas en la vía de señalización Wnt/β - catenina de las células, lo que sugiere que el acetil ramnosido puede inhibir el crecimiento celular normal mediante la regulación de la vía de señalización Wnt/β - catenina, induciendo además la apoptosis celular y la detención del ciclo, inhibiendo así el crecimiento de las células tumorales. Sin embargo, esta especulación requiere más pruebas, y su mecanismo de acción específico requiere una investigación más profunda.