L'acétyl Habaside induit l'apoptose dans les cellules HCT116 du cancer du côlon par le biais de la voie de signalisation Wnt
Le cancer du côlon est le quatrième cancer le plus meurtrier au monde et une tumeur maligne courante du système digestif. La génétique, l'obésité, le manque d'exercice et le tabagisme sont des facteurs de risque pour le développement du cancer du côlon. À l'heure actuelle, la pratique clinique du cancer du côlon repose principalement sur le traitement chirurgical. En raison de la difficulté à détecter le cancer du côlon à un stade précoce, la meilleure opportunité chirurgicale a été manquée lors du diagnostic. À ce stade, les patients ont souvent besoin d'une radiothérapie et d'une chimiothérapie pour améliorer leur pronostic. Cependant, les médicaments traditionnels de chimiothérapie ont plus d'effets indésirables, tandis que les médicaments naturels ont moins d'effets indésirables et sont plus abordables.

Ajuga ciliata Bunge est une plante herbacée vivace de la famille des Lamiaceae, principalement répartie dans les régions de Hebei, Shandong, Shaanxi, Gansu, Sichuan et d'autres régions de Chine. La plante entière de Gynostemma pentaphyllum peut être utilisée comme médicament et est largement utilisée dans la médecine populaire chinoise pour traiter des maladies telles que l'hémoptysie pulmonaire, les lésions traumatiques, l'amygdalite, la pharyngite, etc. La teneur en 8-O-acétylharpagide (8-OA) du Gynostemma pentaphyllum est la plus élevée. Selon des études antérieures menées par You et al, l'acétyl rhamnoside a de puissants effets anti-inflammatoires et peut atténuer l'exsudat inflammatoire précoce dans les capillaires. Comme les médiateurs inflammatoires peuvent eux-mêmes jouer un rôle régulateur dans la progression des tumeurs, l'acétyl rhamnoside pourrait exercer des effets antitumoraux par le biais de la voie inflammatoire. En outre, Konoshima et al. ont découvert que l'acétyl rhamnoside a un effet inhibiteur significatif sur le cancer de la peau induit par l'oxyde nitrique chez les souris et peut inhiber la prolifération des cellules cancéreuses du foie induites par la N-nitrosodiéthylamine et le phénobarbital, ce qui indique que l'acétyl rhamnoside pourrait être un médicament anti-tumoral potentiel.

L'objectif de cette étude est d'explorer le rôle de l'acétylhababine dans les effets anti-tumoraux en examinant une série de changements comportementaux biologiques après l'action de l'acétylhababine sur les cellules HCT116 du cancer du côlon.

 

Le cancer du côlon est à l'origine d'environ 10% des décès liés au cancer dans le monde chaque année. À l'heure actuelle, la chirurgie est le principal traitement du cancer du côlon, complété par la chimiothérapie et la radiothérapie. Pour les patients en phase avancée de chimiothérapie, l'efficacité de la chimiothérapie est faible et les effets secondaires sont importants, avec une période de survie d'environ 18 mois seulement. Ces dernières années, la recherche de médicaments antitumoraux dans les plantes naturelles est devenue un domaine de recherche majeur, car certains médicaments de chimiothérapie traditionnels, notamment le paclitaxel et la vincristine, sont dérivés de plantes naturelles.

La lutte contre la prolifération est un point d'entrée important pour le développement de médicaments anticancéreux. La méthode CCK8 a montré que l'effet inhibiteur de l'acétyl rhamnoside sur les cellules HCT116 dépend de la concentration et du temps, avec des valeurs IC50 de 0,91, 0,39 et 0,39 mmol/L à trois moments, ce qui indique que l'acétyl rhamnoside exerce principalement son effet au cours des premières 48 heures. En outre, des expériences de clonage sur plaque ont démontré que l'acétyl rhamnoside peut réduire de manière significative la capacité de formation de colonies des cellules HCT116.

La capacité de prolifération et de survie des cellules tumorales est beaucoup plus forte que celle des cellules normales, et la plupart des médicaments anticancéreux peuvent inhiber la prolifération des cellules tumorales en induisant l'arrêt du cycle cellulaire et l'apoptose. Au cours du processus de mort cellulaire, on observe souvent des phénomènes tels que l'augmentation des niveaux d'espèces réactives de l'oxygène, l'activation de la cystéine protéase et la condensation de la chromatine. Parmi ces phénomènes, la perte du potentiel transmembranaire mitochondrial induit la libération du cytochrome c des mitochondries vers le cytoplasme, ce qui constitue une étape clé dans l'induction de l'apoptose. Bax et Bcl2 sont essentiels à la libération du cytochrome c et à l'activation des protéines caspases en aval. Nous avons constaté, grâce à une analyse par cytométrie de flux, que l'acétyl rhamnoside peut affecter de manière dose-dépendante le cycle cellulaire des cellules HCT116 du cancer du côlon, provoquant l'arrêt du cycle cellulaire en phase G1 et augmentant de manière significative le taux d'apoptose des cellules.

La recherche a confirmé que la voie de signalisation Wnt est fortement corrélée au développement du cancer du côlon. La β-caténine est une molécule clé de la voie Wnt classique, et le complexe E-cadhérine/β-caténine contribue à stabiliser l'adhésion intercellulaire, réduisant ainsi l'invasion cellulaire et les métastases. Dans les cellules tumorales, la β-caténine peut activer la transcription des gènes liés à la prolifération, au cycle, à l'apoptose, à la migration, à l'invasion et à la résistance aux médicaments des cellules cancéreuses, ce qui entraîne une prolifération maligne des tumeurs. En outre, la β-caténine s'est avérée être une cible prometteuse pour la prévention et le traitement du cancer. De nombreux produits naturels peuvent agir comme des inhibiteurs de la signalisation de la β-caténine, principalement par la phosphorylation, l'ubiquitination et l'inhibition de sa translocation nucléaire. Les inhibiteurs de produits naturels ont montré de bons effets préventifs et thérapeutiques dans divers modèles de tumeurs in vitro et in vivo. La β-caténine peut promouvoir l'expression de la molécule en aval Myc dans le noyau. Myc appartient à la famille des oncogènes et code pour des facteurs de transcription nucléaires essentiels dans le noyau, principalement impliqués dans la régulation de la croissance cellulaire, de la prolifération, de la différenciation, du cycle, du métabolisme, de l'apoptose, etc. Chez les mammifères, la famille des protéines Myc comprend trois catégories : c-Myc, n-Myc et l-Myc. c-Myc est associé à l'instabilité génomique et à la tumorigenèse. Dans les cellules quiescentes, le niveau d'expression de c-Myc est faible, et une fois que la cellule entre dans le cycle cellulaire, l'expression de c-Myc augmente rapidement de plusieurs fois. En outre, une augmentation significative de la protéine c-Myc a été constatée dans environ 70% des cancers du côlon, ce qui indique une corrélation positive entre c-Myc et la malignité du cancer du côlon.

Dans cette expérience, le séquençage du transcriptome à haut débit a été utilisé pour identifier 4129 gènes différentiellement exprimés dans les cellules HCT116 induites par l'acétyl rhamnoside, dont 1921 gènes régulés à la hausse et 2208 gènes régulés à la baisse. Les gènes différentiellement exprimés étaient principalement liés à la croissance cellulaire, au cycle cellulaire, à l'invasion cellulaire, à l'immunité cellulaire, au stress oxydatif, au métabolisme cellulaire, au transport moléculaire et aux voies de mort cellulaire. Après avoir analysé les gènes différentiellement exprimés en combinaison avec la base de données KEGG, il a été constaté que l'acétyl rhamnoside affectait de manière significative la voie de signalisation Wnt dans les cellules HCT116. La diminution significative de la β-caténine et de c-Myc a été confirmée par la détection de l'expression génique et des protéines de l'acétyl rhamnoside et du groupe de contrôle. La combinaison de l'acétyl rhamnoside et de la petite molécule inhibitrice de Wnt XAV939 a permis d'inhiber davantage la croissance des cellules cancéreuses du côlon HCT116, ce qui indique que la voie Wnt/β - caténine joue également un rôle dans la résistance aux médicaments de la cellule HCT116. L'inhibition de la voie Wnt/β - caténine peut renforcer de manière significative l'activité anti-tumorale de l'acétyl rhamnoside.

Cette étude a montré que l'acétyl rhamnoside peut inhiber efficacement l'activité de prolifération de la lignée cellulaire du cancer du côlon HCT116. Les tests génomiques ont révélé des différences significatives dans la voie de signalisation Wnt/β - caténine des cellules, ce qui suggère que l'acétyl rhamnoside peut inhiber la croissance des cellules normales en régulant la voie de signalisation Wnt/β - caténine, en induisant en outre l'apoptose cellulaire et l'arrêt du cycle, inhibant ainsi la croissance des cellules tumorales. Toutefois, cette hypothèse nécessite des preuves supplémentaires, et son mécanisme d'action spécifique nécessite des recherches plus approfondies.