Guanguan Tengzhi G inhibe la proliferación de células de cáncer colorrectal a través de la vía de señalización ATM-CH2-p53
El cáncer colorrectal (CCR), como uno de los tumores malignos comunes, su tasa de incidencia ocupa el tercer lugar en el mundo y su mortalidad el segundo. Aunque los avances en el diagnóstico y el tratamiento han prolongado la vida de algunos pacientes, la tasa de supervivencia a 5 años sigue siendo de sólo 64%, lo que no difiere significativamente de la de hace 10 años. En la actualidad, el principal tratamiento del cáncer colorrectal es la cirugía combinada con radioterapia y quimioterapia, y sus graves efectos secundarios reducen significativamente la calidad de vida de los pacientes. En los últimos años, los estudios pertinentes han descubierto que los medicamentos naturales tienen ciertas ventajas en la inhibición de la proliferación del cáncer colorrectal y la reducción de los efectos secundarios tóxicos de la radioterapia y la quimioterapia, por lo que son un medio importante para el tratamiento del cáncer colorrectal.

Marsdeniatenacissima - (Roxb.) Wight et Arn es una hierba medicinal de la familia Asclepiadaceae, producida principalmente en provincias como Yunnan y Guizhou. Las investigaciones han descubierto que la vid de Tongguan tiene una amplia gama de efectos farmacológicos, como anticancerígeno, alivio del asma, regulación inmunológica, reducción de la presión sanguínea, alivio del dolor, diuresis y alivio de la leucopenia en pacientes con cáncer causada por la radioterapia y la quimioterapia. Además, también se utiliza clínicamente para tratar diversos tumores como el cáncer gástrico, el cáncer de pulmón, el cáncer de hígado, la leucemia, etc., con importantes efectos terapéuticos. Las investigaciones han demostrado que las saponinas totales de la vid de Tongguan tienen efectos anti proliferativos sobre las células cancerosas del hígado y son sus principales principios activos anticancerígenos. La fórmula de la estructura química del tenacisósido G (TG) se muestra en la figura 1, y es uno de los componentes de las saponinas totales del tenacisósido G. Hay informes de investigación que indican que el TG puede ser el principal ingrediente activo en el tratamiento del cáncer de pulmón de células no pequeñas en Tongguan Teng, ejerciendo efectos contra el cáncer de pulmón a través de múltiples vías de señalización como PI3K/Akt. Sin embargo, en la actualidad no existen informes sobre el papel y el mecanismo del TG en la lucha contra el cáncer colorrectal. Este experimento toma como objeto de investigación las células humanas de cáncer colorrectal RKO y LoVo, observa el efecto del TG en la actividad de proliferación de las células de cáncer colorrectal y explora su posible mecanismo de acción.

Como medicina tradicional china, la vid de Tongguan tiene efectos anticancerígenos en la práctica clínica. Según los informes de investigación pertinentes, el agente anticancerígeno extraído de la vid de Tongguan tiene un efecto inhibidor significativo sobre la proliferación de células tumorales, y su extracto total de saponina puede inducir la apoptosis celular y ejercer su actividad anticancerígena. Por lo tanto, realizamos un estudio sobre los efectos farmacológicos y los mecanismos moleculares del principal ingrediente activo, el glucósido G de la vid de Tongguan, en el cáncer colorrectal. Los resultados experimentales mostraron que Tongguan Tengzhi G puede inhibir significativamente la proliferación de células de cáncer colorrectal e inducir daños en el ADN, activar la vía ATM-CHK2-p53 y provocar la detención del ciclo celular y la apoptosis mediadas por p53.

Mantener la integridad del ADN genómico es crucial para el crecimiento y la proliferación de las células, sin embargo, éstas pueden experimentar diversos grados de daño en el ADN debido a diversos factores físicos o químicos, tanto internos como externos. Entre ellos, las roturas de doble cadena del ADN son el tipo más grave de daño del ADN. Cuando el ADN sufre roturas de doble cadena, el mecanismo celular de respuesta al daño del ADN fosforila las histonas H2AX que rodean al ADN, formando gamma H2AX. El gamma H2AX puede agruparse en el lugar del daño en cuestión de minutos para formar focos de gamma H2AX, y el número de focos se corresponde positivamente con el nivel de roturas de doble cadena del ADN. Por lo tanto, está reconocido como uno de los marcadores moleculares sensibles de las roturas de la doble cadena del ADN. Primero utilizamos el ensayo cometa para detectar el daño intracelular del ADN tras la administración de TG y descubrimos que el contenido de ADN en la cola del grupo tratado con el fármaco aumentaba significativamente, lo que indicaba la inducción de daño en el ADN de las células de cáncer colorrectal por TG. Además, los resultados de la tinción de inmunofluorescencia mostraron que, en comparación con el grupo de control, el grupo de tratamiento farmacológico tuvo un aumento significativo en el número de focos positivos intracelulares γ - H2AX y un aumento significativo en el nivel de expresión de γ - H2AX, lo que demuestra aún más que TG induce roturas de doble cadena de ADN para causar daños en el ADN.

La respuesta al daño en el ADN se refiere a la modificación del ADN iniciada por un organismo para proteger a las células del daño cuando se le estimula; esto incluye principalmente la activación de puntos de control periódicos, la reparación del daño en el ADN y la apoptosis celular inducida por daño en el ADN. Las vías utilizadas para reparar los daños del ADN en las células son complejas y diversas. Cuando se rompe una doble cadena de ADN, el receptor del daño reconoce inmediatamente el daño y adopta la reparación por recombinación homóloga y la reparación por recombinación de extremos no homólogos. Entre ellas, la proteína ATM es uno de los puntos clave implicados en el reconocimiento y la reparación del daño celular, y participa en la respuesta al daño del ADN a través de las dos vías mencionadas. Cuando se activa la proteína ATM, la diana descendente CHK2 sufre fosforilación y activa p53, provocando la detención del ciclo celular e induciendo la apoptosis celular. Entre ellas, la detención de la progresión del ciclo G1/S está causada principalmente por la regulación al alza de p21, un inhibidor de la cinasa dependiente de ciclina inducido por p53. Tanto la citometría de flujo como los resultados de Western blot mostraron que el TG puede inducir la detención de la fase G0/G1 mediante la regulación al alza de los niveles de p21 y la inhibición de la expresión de las proteínas relacionadas con el ciclo CDK2, CDK4, CDK6, Ciclina D1 y CiclinaE.

Las investigaciones han demostrado que la vía de señalización ATM-CHK2-p53 desempeña un papel importante en la apoptosis celular inducida por daño en el ADN. Basándonos en su efecto inductor de daño en el ADN, llevamos a cabo una investigación del mecanismo molecular sobre el efecto regulador del TG en la vía de señalización ATM-CHK2-p53. Los resultados del experimento Western blot mostraron que después de 48 horas de administración de TG, los niveles de fosforilación intracelular de ATM y CHK2 aumentaron significativamente, y los niveles de expresión y fosforilación de la proteína p53 también aumentaron significativamente. Al mismo tiempo, detectamos los marcadores de apoptosis intracelular cleanedPARP y cleanedCaspase 3 y descubrimos que sus niveles de expresión aumentaban significativamente con el aumento de la concentración del fármaco, lo que indica que el TG tiene un efecto inductor de la apoptosis en las células de cáncer colorrectal. Puede deducirse que la activación de ATM en las células tras el tratamiento con TG puede inducir la fosforilación de su proteína descendente CHK2 y activar aún más p53, lo que conduce a la apoptosis celular mediada por p53.

La inhibición del ciclo celular desempeña un papel importante en la lucha contra la proliferación de las células de cáncer colorrectal. La ciclina y la cinasa dependiente de ciclina (CDK) regulan el ciclo celular mediante la formación de complejos CDK-Ciclina y la fosforilación de proteínas diana durante el proceso del ciclo celular. Entre ellas, CDK2-CiclinaE y CDK4/6-Ciclina D1 desempeñan papeles importantes en la transición de las células de la fase G1 a la fase S, mientras que p21 tiene un efecto inhibidor en este proceso de transformación del ciclo. Debido a la regulación al alza de la actividad de p53 por TG a través de la vía de señalización ATM-CH2-p53, la p53 activada puede iniciar los puntos de control de la fase G1/S e inducir la detención del ciclo celular en la fase G0/G1 mediante la activación de p21.

En resumen, este estudio descubrió que el TG tiene un efecto inhibidor proliferativo sobre las células de cáncer colorrectal e induce la detención de la fase G0/G1 y la apoptosis. Además, el TG puede causar daños en el ADN celular y activar la vía de señalización ATM-CHK2-p53. Por lo tanto, sugiere que el TG puede inducir la detención del ciclo celular mediada por p53 y la apoptosis, e inhibir la proliferación de células de cáncer colorrectal mediante la regulación de la vía de señalización ATM-CH2-p53. Este estudio proporciona una cierta base teórica para el tratamiento del cáncer colorrectal con Guantongteng G, y otros mecanismos de acción relacionados necesitan más investigación.