Étude sur l'induction de l'apoptose et le mécanisme des cellules LNCap du cancer de la prostate humain par l'agglutinine de Huangjing PCL-2
Le cancer de la prostate est une tumeur maligne qui se développe dans le tissu prostatique de l'homme. Ces dernières années, avec le vieillissement de la population et la modification de la structure du régime alimentaire, le taux d'incidence et de mortalité du cancer de la prostate en Chine a augmenté de manière significative et deviendra la principale maladie mettant en danger la santé des hommes en Chine. La pathogenèse du cancer de la prostate est relativement complexe. Actuellement, les principales méthodes de traitement du cancer de la prostate dans la pratique clinique comprennent la chirurgie et la radiothérapie postopératoire. Toutefois, les méthodes de traitement traditionnelles ne permettent pas d'améliorer de manière significative le taux de survie à cinq ans des patients atteints de cancer de la prostate. La pharmacothérapie est principalement utilisée pour le traitement conservateur des patients qui ne peuvent pas être traités chirurgicalement ou qui sont à un stade avancé, et ses effets indésirables importants limitent l'effet du traitement clinique. Il n'existe actuellement aucun médicament curatif efficace. Par conséquent, la recherche de nouveaux médicaments efficaces pour le traitement du cancer de la prostate est devenue un défi pour les chercheurs scientifiques.
Ces dernières années, la recherche d'ingrédients actifs anticancéreux hautement efficaces et peu toxiques à partir de produits naturels est progressivement devenue un point chaud de la recherche. La recherche de médicaments ou d'ingrédients efficaces contre le cancer de la prostate a une grande importance pour la prévention clinique et le traitement du cancer de la prostate. Les plantes médicinales constituent une source avantageuse d'agents anti-tumoraux en raison de leur large distribution et de la variété de leurs ressources. Les lectines végétales (lectines) sont une classe de protéines ou de glycoprotéines spécifiques non immunogènes qui se lient au sucre et qui sont largement présentes dans diverses plantes. Elles peuvent agglutiner diverses cellules telles que les globules rouges et les cellules cancéreuses. En tant que substances protéiques d'origine végétale, les lectines ont des effets inhibiteurs significatifs sur la prolifération des cellules tumorales et la destruction des cellules cancéreuses. Leurs effets toxiques et secondaires sur les cellules normales sont bien moindres que ceux des médicaments de chimiothérapie. Le développement des lectines en tant que classe potentielle de médicaments antitumoraux offre des perspectives extrêmement vastes.
Le huangjing est le rhizome séché du Polygonatum cyrtonema Hua, une plante de la famille des Liliaceae. Le Huangjing a une longue histoire d'utilisation médicinale et des effets thérapeutiques précis. Il s'agit d'un important remède chinois à double usage, à la fois médicamenteux et alimentaire, principalement utilisé en clinique pour traiter des maladies telles que l'insuffisance de yin, la toux sèche, la faiblesse de la rate et de l'estomac, ainsi que la douleur et la faiblesse de la taille et des genoux. Le Huangjing devrait contenir des polysaccharides, des saponines, des flavonoïdes, des anthraquinones et des acides aminés. Des études antérieures ont montré que la lectine PSL extraite du Huangjing possède une activité d'agglutination significative, qu'elle peut inhiber la prolifération et l'effet Warburg des cellules PC3 du cancer de la prostate avec métastases osseuses et qu'elle peut supprimer la glycolyse des cellules tumorales en réduisant l'expression de HK2. À l'heure actuelle, il existe peu de rapports sur l'étude de la lectine Huangjing sur les cellules de métastases des ganglions lymphatiques LNCap dans les cellules de cancer de la prostate. Cette étude a extrait et isolé un type de lectine PCL-2 de Polygonatum sibiricum à partir de matériaux médicinaux frais de Polygonatum sibiricum, et a étudié l'effet de la PCL-2 sur l'apoptose des cellules LNCap du cancer de la prostate humain et les mécanismes anti-tumoraux associés, fournissant une base de recherche pour le développement d'un médicament anti-cancer de la prostate, la lectine PCL-2 de Polygonatum sibiricum.

 

L'incidence du cancer de la prostate augmente d'année en année en Chine, et c'est le deuxième cancer le plus meurtrier pour les hommes. À l'heure actuelle, le cancer de la prostate fait l'objet de nombreuses recherches, tant au niveau national qu'international. Des études ont montré que la lignée cellulaire LNCap du cancer de la prostate est largement utilisée pour l'étude des mécanismes moléculaires, le criblage et l'évaluation des médicaments du développement du cancer de la prostate et des métastases, et qu'elle est devenue la lignée cellulaire la plus couramment utilisée pour la recherche sur le cancer de la prostate. La lectine Huangjing PCL-2 est un composant glycoprotéique extrait de matières médicinales Huangjing fraîches. Le mécanisme de PCL-2 sur la prolifération et l'apoptose des cellules LNCap du cancer de la prostate n'a pas fait l'objet d'études approfondies. Les résultats des expériences WST-1 et de formation de colonies de cette étude ont montré que le PCL-2 inhibait de manière significative la prolifération des cellules LNCap en fonction de la concentration.

L'apoptose est l'un des mécanismes par lesquels les cellules maintiennent un environnement interne stable. L'induction de l'apoptose des cellules tumorales est devenue un sujet brûlant dans la recherche anti-tumorale et un indicateur important pour évaluer l'efficacité des médicaments anticancéreux. L'apoptose est régulée par de nombreux gènes et est un processus complexe impliquant de multiples voies. Les ROS sont des radicaux libres d'oxygène et leurs dérivés qui sont directement ou indirectement convertis à partir de l'oxygène, jouant un rôle important dans la transduction des signaux cellulaires et le maintien de l'équilibre de l'organisme. Les mitochondries sont le principal site de production des ROS, et l'accumulation de ROS entraîne la dégradation du potentiel de la membrane mitochondriale, ce qui déclenche l'apoptose des cellules. L'agrégation des ROS est considérée comme l'un des premiers événements de la réaction en cascade de l'apoptose cellulaire. La famille de protéines Bcl-2 est une famille de protéines particulière, dans laquelle Bad, Bid et Bax favorisent l'apoptose cellulaire, tandis que Bcl-2 et Bcl-w inhibent l'apoptose cellulaire. Bcl-2 est une protéine endométriale exprimée dans diverses cellules tumorales, qui peut exercer des effets antiapoptotiques en inhibant la libération du cytochrome C, en augmentant le potentiel de la membrane mitochondriale et en supprimant la libération d'ions calcium ; le rôle de Bax est opposé à celui de Bcl-2. Il favorise la libération du cytochrome C, active l'effecteur d'apoptose Caspase, modifie la perméabilité de la membrane cellulaire et favorise l'apoptose. Des études ont montré que des changements dans le rapport entre Bcl-2 et Bax dans les cellules peuvent réguler l'apoptose. La famille des caspases est étroitement liée à l'apoptose cellulaire et est considérée comme une voie commune de transduction du signal d'apoptose cellulaire. Parmi elles, la Caspase-3 est le facteur d'exécution de l'apoptose, et l'activation de cette protéine est le signe que l'apoptose cellulaire entre dans une phase irréversible. La recherche a montré que la façon la plus courante dont les ROS induisent l'apoptose des cellules cancéreuses est la mort cellulaire programmée induite par la famille des Caspases. En outre, les ROS peuvent induire l'apoptose cellulaire en régulant à la baisse Bcl-2 et en régulant à la hausse Bax et Bad. Des recherches ont montré que le rituximab favorise l'apoptose cellulaire en inhibant l'expression de la protéine Bcl-2 et en activant la voie de signalisation p38-MAPK, ce qui entraîne l'accumulation de ROS. Cette étude a utilisé la méthode de la sonde fluorescente 2,7-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA) pour mesurer le niveau de ROS dans les cellules. L'étude a montré que le PCL-2 peut favoriser de manière significative la production et l'accumulation de ROS dans les cellules LNCap en fonction de la dose. Après traitement au PCL-2, les niveaux d'expression de l'ARNm et des protéines du gène Bax ont été augmentés et les niveaux d'expression de l'ARNm et des protéines du gène Bcl2 ont été diminués dans les cellules LNCap à mesure que la concentration du médicament augmentait. Les niveaux d'expression protéique de la Caspase-3 activée et de la Caspase-9 activée ont augmenté. Il en ressort que l'accumulation de ROS dans les cellules LNCap entraîne des modifications des niveaux des protéines Bax et Bcl-2 qui, à leur tour, déclenchent la réaction en cascade de la Caspase, activent la Caspase-9 et la Caspase-3 et induisent l'apoptose dans les cellules LNCap.
Le Huangjing est une plante abondante en Chine, principalement distribuée dans le Shaanxi, le Yunnan, le Guizhou, le Sichuan et d'autres endroits, et c'est l'une des herbes médicinales authentiques de la province du Shaanxi. La méthode d'extraction, de séparation et de purification de la lectine PCL-2 de Huangjing est simple et a un rendement élevé, ce qui peut être utilisé pour la préparation d'échantillons à grande échelle. Les résultats de cette étude permettent de conclure que la lectine PCL-2 de Polygonatum sibiricum a un effet inducteur significatif sur l'apoptose des cellules LNCap du cancer de la prostate humain et qu'elle pourrait être développée comme médicament contre le cancer de la prostate. Cette étude fournit de nouvelles pistes pour l'application clinique de la lectine de Polygonatum sibiricum dans le traitement du cancer de la prostate. Cet article n'a mené qu'une exploration préliminaire de l'activité et du mécanisme anti-cancer de la prostate chez l'homme du PCL-2 au niveau cellulaire in vitro. Son mécanisme d'action spécifique et son activité anti-tumorale au niveau animal in vivo doivent encore faire l'objet de recherches plus approfondies.