Estudio sobre la inducción de la apoptosis y el mecanismo de las células de cáncer de próstata humano LNCap por la aglutinina Huangjing PCL-2
El cáncer de próstata es un tumor maligno que se produce en el tejido prostático masculino. En los últimos años, con el envejecimiento de la población y el cambio de la estructura de la dieta, la tasa de incidencia y la mortalidad del cáncer de próstata en China han aumentado significativamente, y se convertirá en la principal enfermedad que pone en peligro la salud de los hombres en China. La patogénesis del cáncer de próstata es relativamente compleja. En la actualidad, los principales métodos de tratamiento del cáncer de próstata en la práctica clínica incluyen la cirugía y la radioterapia postoperatoria. Sin embargo, los métodos de tratamiento tradicionales no pueden mejorar significativamente la tasa de supervivencia a cinco años de los pacientes con cáncer de próstata. La farmacoterapia se utiliza principalmente para el tratamiento conservador de pacientes que no pueden ser tratados quirúrgicamente o en estadios avanzados, y sus importantes reacciones adversas limitan el efecto del tratamiento clínico. Actualmente no existe ningún fármaco curativo eficaz. Por lo tanto, encontrar nuevos fármacos eficaces para el tratamiento del cáncer de próstata se ha convertido en un reto para los investigadores científicos.
En los últimos años, la búsqueda de principios activos anticancerígenos altamente eficaces y de baja toxicidad a partir de productos naturales se ha convertido gradualmente en un punto caliente de la investigación. La búsqueda de fármacos o ingredientes eficaces contra el cáncer de próstata tiene un importante significado orientativo para la prevención clínica y el tratamiento de esta enfermedad. Las plantas medicinales son una fuente ventajosa de agentes antitumorales debido a su amplia distribución y variedad de recursos. Las lectinas vegetales (lectinas) son una clase de proteínas o glicoproteínas no inmunogénicas específicas de unión a azúcares que están ampliamente presentes en diversas plantas. Pueden aglutinar diversas células, como los glóbulos rojos y las células cancerosas. Como sustancias proteicas derivadas de plantas, las lectinas tienen efectos inhibidores significativos sobre la proliferación de células tumorales y la eliminación de células cancerosas. Sus efectos tóxicos y secundarios sobre las células normales son mucho menores que los de los fármacos quimioterapéuticos. El desarrollo de las lectinas como clase potencial de fármacos antitumorales tiene unas perspectivas muy amplias.
El huangjing es el rizoma seco de Polygonatum cyrtonema Hua, una planta de la familia de las liliáceas. El huangjing tiene una larga historia de uso medicinal y efectos terapéuticos precisos. Es una importante medicina china de doble uso, medicinal y alimentario, que se utiliza principalmente en clínica para tratar enfermedades como la deficiencia de yin, la tos seca, la debilidad del bazo y el estómago, y el dolor y la debilidad de la cintura y las rodillas. El Huangjing debe contener polisacáridos, saponinas, flavonoides, antraquinonas y aminoácidos. Estudios anteriores han descubierto que la lectina PSL extraída del Huangjing tiene una importante actividad de aglutinación, que puede inhibir la proliferación y el efecto Warburg de las células PC3 de metástasis ósea del cáncer de próstata, y suprimir la glucólisis de las células tumorales reduciendo la expresión de HK2. En la actualidad, existen pocos informes sobre el estudio de la lectina Huangjing en las células de metástasis de ganglios linfáticos LNCap en células de cáncer de próstata. Este estudio extrajo y aisló un tipo de lectina Polygonatum sibiricum PCL-2 de materiales medicinales frescos Polygonatum sibiricum, e investigó el efecto de PCL-2 en la apoptosis de las células LNCap de cáncer de próstata humano y los mecanismos antitumorales relacionados, proporcionando una base de investigación para el desarrollo de fármacos contra el cáncer de próstata Polygonatum sibiricum lectina PCL-2.

 

La incidencia del cáncer de próstata aumenta año tras año en China, y es la segunda causa de muerte masculina por cáncer. En la actualidad, se ha investigado mucho sobre el cáncer de próstata tanto a nivel nacional como internacional. Los estudios han demostrado que la línea celular LNCap de cáncer de próstata se utiliza ampliamente para estudiar los mecanismos moleculares, el cribado de fármacos y la evaluación de fármacos para el desarrollo y la metástasis del cáncer de próstata, y se ha convertido en la línea celular más utilizada para la investigación del cáncer de próstata. La lectina de Huangjing PCL-2 es un componente glicoproteico extraído de materiales medicinales frescos de Huangjing. El mecanismo de PCL-2 en la proliferación y apoptosis de las células LNCap de cáncer de próstata no se ha estudiado ampliamente. Los resultados de WST-1 y los experimentos de formación de colonias en este estudio mostraron que PCL-2 inhibió significativamente la proliferación de células LNCap de una manera dependiente de la concentración.

La apoptosis es uno de los mecanismos por los que las células mantienen un entorno interno estable. La inducción de la apoptosis de las células tumorales se ha convertido en un tema candente de la investigación antitumoral y en un indicador importante para evaluar la eficacia de los fármacos contra el cáncer. La apoptosis está regulada por múltiples genes y es un proceso complejo en el que intervienen múltiples vías. Las ROS son radicales libres de oxígeno y sus derivados que se convierten directa o indirectamente a partir del oxígeno, desempeñando un papel importante en la transducción de señales celulares y el mantenimiento del equilibrio corporal. Las mitocondrias son el principal lugar de producción de ROS, y la acumulación de ROS provoca la ruptura del potencial de la membrana mitocondrial, desencadenando la apoptosis celular. La acumulación de ROS se considera uno de los primeros acontecimientos en la reacción en cascada de la apoptosis celular. La familia de proteínas Bcl-2 es una familia de proteínas especial, en la que Bad, Bid y Bax tienen el efecto de promover la apoptosis celular, mientras que Bcl-2 y Bcl-w tienen el efecto de inhibir la apoptosis celular. Bcl-2 es una proteína endometrial expresada en varias células tumorales, que puede ejercer efectos antiapoptóticos inhibiendo la liberación de citocromo C, aumentando el potencial de la membrana mitocondrial y suprimiendo la liberación de iones de calcio; El papel de Bax es opuesto al de Bcl-2. Promueve la liberación de citocromo C, aumentando el potencial de la membrana mitocondrial y suprimiendo la liberación de iones de calcio. Promueve la liberación de citocromo C, activa el efector de la apoptosis Caspasa, cambia la permeabilidad de la membrana celular y promueve la apoptosis. Los estudios han demostrado que los cambios en la relación entre Bcl-2 y Bax en las células pueden regular la apoptosis. La familia de las caspasas está estrechamente relacionada con la apoptosis celular y se considera una vía común para la transducción de señales de apoptosis celular. Entre ellas, la Caspasa-3 es el factor ejecutor de la apoptosis, y la activación de esta proteína es señal de que la apoptosis celular entra en la fase irreversible. Las investigaciones han descubierto que la forma más común en que las ERO inducen la apoptosis de las células cancerosas es a través de la muerte celular programada inducida por la familia de las Caspasas. Además, las ERO pueden inducir la apoptosis celular mediante la regulación a la baja de Bcl-2 y la regulación al alza de Bax y Bad. La investigación ha descubierto que el rituximab promueve la apoptosis celular mediante la inhibición de la expresión de la proteína Bcl-2 y la activación de la vía de señalización p38-MAPK, lo que conduce a la acumulación de ROS. Este estudio utilizó el método de la sonda fluorescente de diacetato de 2,7-diclorofluoresceína (DCFH-DA) para medir el nivel de ROS en las células. El estudio demostró que la PCL-2 puede promover significativamente la producción y acumulación de ROS en las células LNCap de forma dosis-dependiente. Tras el tratamiento con PCL-2, los niveles de expresión de ARNm y proteína del gen Bax aumentaron y los niveles de expresión de ARNm y proteína del gen Bcl2 disminuyeron en las células LNCap con el aumento de la concentración del fármaco. Los niveles de expresión proteica de la Caspasa-3 activada y la Caspasa-9 activada aumentaron. De ello se desprende que la acumulación de ROS en las células LNCap provoca cambios en los niveles de las proteínas Bax y Bcl-2, que a su vez inician la reacción en cascada de la Caspasa, activan la Caspasa-9 y la Caspasa-3 e inducen la apoptosis en las células LNCap.
Huangjing es abundante en recursos en China, distribuidos principalmente en Shaanxi, Yunnan, Guizhou, Sichuan y otros lugares, y es una de las hierbas medicinales auténticas en la provincia de Shaanxi. El método de extracción, separación y purificación de la lectina PCL-2 de Huangjing es sencillo y tiene un alto rendimiento, por lo que puede utilizarse para la preparación de muestras a gran escala. De acuerdo con los resultados de este estudio, se puede concluir que la lectina PCL-2 de Polygonatum sibiricum tiene un efecto inductor significativo sobre la apoptosis de las células LNCap de cáncer de próstata humano, y tiene potencial para ser desarrollado como un fármaco contra el cáncer de próstata. Este estudio proporciona nuevas pistas para la aplicación clínica de la lectina Polygonatum sibiricum en el tratamiento del cáncer de próstata. En este artículo sólo se ha realizado una exploración preliminar de la actividad y el mecanismo contra el cáncer de próstata humano de la PCL-2 a nivel celular in vitro. Su mecanismo de acción específico y su actividad antitumoral a nivel animal in vivo aún requieren más investigación.