Guanguan Tengzhi G, ATM-CH2-p53 sinyal yolu aracılığıyla kolorektal kanser hücrelerinin çoğalmasını engeller
Yaygın malign tümörlerden biri olan kolorektal kanser (KRK), görülme sıklığı açısından dünyada üçüncü sırada, ölüm oranı açısından ise ikinci sırada yer almaktadır. Tanı ve tedavideki ilerlemeler bazı hastaların yaşam sürelerini uzatmış olsa da, 5 yıllık sağkalım oranı hala sadece 64%'dir ve bu oran 10 yıl öncesinden önemli ölçüde farklı değildir. Günümüzde kolorektal kanserin ana tedavisi radyoterapi ve kemoterapi ile kombine edilen cerrahidir ve ciddi yan etkileri hastaların yaşam kalitesini önemli ölçüde düşürmektedir. Son yıllarda, ilgili çalışmalar doğal ilaçların kolorektal kanserin çoğalmasını engellemede ve radyoterapi ve kemoterapinin toksik yan etkilerini azaltmada bazı avantajlara sahip olduğunu ve bu sayede kolorektal kanser tedavisinde önemli bir araç haline geldiğini ortaya koymuştur.

Marsdeniatenacissima - (Roxb.) Wight et Arn, Asclepiadaceae familyasından, çoğunlukla Yunnan ve Guizhou gibi eyaletlerde üretilen şifalı bir bitkidir. Araştırmalar, Tongguan Asmasının kanser karşıtı, astımı hafifletme, bağışıklık düzenleme, kan basıncını düşürme, ağrıyı hafifletme, diürez ve radyoterapi ve kemoterapinin neden olduğu kanser hastalarında lökopeninin hafifletilmesi dahil olmak üzere çok çeşitli farmakolojik etkilere sahip olduğunu bulmuştur. Ayrıca, klinik olarak mide kanseri, akciğer kanseri, karaciğer kanseri, lösemi gibi çeşitli tümörleri tedavi etmek için de önemli terapötik etkilerle kullanılmaktadır. Araştırmalar, Tongguan Asmasının toplam saponinlerinin karaciğer kanseri hücreleri üzerinde anti proliferatif etkilere sahip olduğunu ve ana anti-kanser aktif bileşenleri olduğunu göstermiştir. Tenacissoside G'nin (TG) kimyasal yapı formülü Şekil 1'de gösterilmiştir ve tenacissoside G'nin toplam saponinlerindeki bileşenlerden biridir. TG'nin Tongguan Teng'deki küçük hücreli olmayan akciğer kanserinin tedavisinde ana aktif bileşen olabileceği ve PI3K/Akt gibi çoklu sinyal yolları aracılığıyla akciğer kanseri karşıtı etkiler gösterdiği yönünde araştırma raporları vardır. Bununla birlikte, TG'nin kolorektal kanserle mücadeledeki rolü ve mekanizması hakkında şu anda herhangi bir rapor bulunmamaktadır. Bu deney, insan kolorektal kanser hücreleri RKO ve LoVo'yu araştırma nesnesi olarak almakta, TG'nin kolorektal kanser hücrelerinin çoğalma aktivitesi üzerindeki etkisini gözlemlemekte ve olası etki mekanizmasını araştırmaktadır.

Geleneksel bir Çin ilacı olan Tongguan Asması, klinik uygulamada kanser karşıtı etkilere sahiptir. İlgili araştırma raporlarına göre, Tongguan Vine'dan ekstrakte edilen anti-kanser ajanı, tümör hücresi proliferasyonu üzerinde önemli bir inhibitör etkiye sahiptir ve toplam saponin ekstresi, hücre apoptozunu indükleyebilir ve anti-kanser aktivitesini uygulayabilir. Bu nedenle, ana aktif bileşen olan Tongguan Vine Glycoside G'nin kolorektal kanser üzerindeki farmakolojik etkileri ve moleküler mekanizmaları üzerine bir çalışma yürüttük. Deneysel sonuçlar, Tongguan Tengzhi G'nin kolorektal kanser hücrelerinin çoğalmasını önemli ölçüde inhibe edebileceğini ve DNA hasarını indükleyebileceğini, ATM-CHK2-p53 yolunu aktive edebileceğini ve p53 aracılı hücre döngüsü durmasına ve apoptoza neden olabileceğini gösterdi.

Genomik DNA'nın bütünlüğünün korunması hücrelerin büyümesi ve çoğalması için çok önemlidir, ancak hücreler hem iç hem de dış çeşitli fiziksel veya kimyasal faktörler nedeniyle değişen derecelerde DNA hasarı yaşayabilir. Bunlar arasında, DNA çift sarmal kırılmaları en ciddi DNA hasarı türüdür. DNA çift sarmal kırılmalarına maruz kaldığında, hücresel DNA hasarı yanıt mekanizması DNA'yı çevreleyen H2AX histonlarını fosforile ederek gama H2AX oluşturur. Gamma H2AX, hasar bölgesinde dakikalar içinde kümelenerek gamma H2AX odakları oluşturabilir ve odakların sayısı DNA çift sarmal kırıklarının seviyesine pozitif olarak karşılık gelir. Bu nedenle, DNA çift sarmal kırılmaları için hassas moleküler belirteçlerden biri olarak kabul edilmektedir. TG uygulamasından sonra hücre içi DNA hasarını tespit etmek için ilk olarak comet testini kullandık ve ilaçla tedavi edilen grubun kuyruk DNA içeriğinin önemli ölçüde arttığını, bunun da TG tarafından kolorektal kanser hücrelerinde DNA hasarının indüklendiğini gösterdiğini tespit ettik. Ek olarak, immünofloresan boyama sonuçları, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, ilaç tedavisi grubunun hücre içi γ - H2AX pozitif odak sayısında önemli bir artışa ve γ - H2AX ekspresyon seviyesinde önemli bir artışa sahip olduğunu göstermiştir, bu da TG'nin DNA hasarına neden olmak için DNA çift sarmal kırılmalarını indüklediğini kanıtlamıştır.

DNA hasar yanıtı, uyarıldığında hücreleri hasardan korumak için bir organizma tarafından başlatılan DNA modifikasyonunu ifade eder; Bu esas olarak periyodik kontrol noktalarının aktivasyonunu, DNA hasar onarımını ve DNA hasarına bağlı hücre apoptozunu içerir. Hücrelerde DNA hasarını onarmak için kullanılan yollar karmaşık ve çeşitlidir. Bir DNA çift sarmalı kırıldığında, hasar reseptörü hasarı hemen tanır ve homolog rekombinasyon onarımını ve homolog olmayan uç bağlantılı rekombinasyon onarımını benimser. Bunlar arasında ATM proteini, hücre hasarının tanınması ve onarımında yer alan kilit noktalardan biridir ve yukarıdaki iki yol aracılığıyla DNA hasar yanıtına katılır. ATM proteini aktive edildiğinde, aşağı akış hedefi CHK2 fosforilasyona uğrar ve p53'ü aktive ederek hücre döngüsünün durmasına ve hücre apoptozunun indüklenmesine neden olur. Bunlar arasında, G1/S döngüsü ilerlemesinin durması esas olarak p53 tarafından indüklenen bir siklin bağımlı kinaz inhibitörü olan p21'in yukarı regülasyonundan kaynaklanır. Hem akış sitometrisi hem de Western blot sonuçları, TG'nin p21 seviyelerini yükselterek ve döngü ile ilgili proteinler CDK2, CDK4, CDK6, Cyclin D1 ve CyclinE'nin ekspresyonunu inhibe ederek G0/G1 fazının durmasını indükleyebildiğini göstermiştir.

Araştırmalar, ATM-CHK2-p53 sinyal yolunun DNA hasarına bağlı hücre apoptozunda önemli bir rol oynadığını göstermiştir. DNA hasarı indüksiyon etkisine dayanarak, TG'nin ATM-CHK2-p53 sinyal yolu üzerindeki düzenleyici etkisi üzerine moleküler mekanizma araştırması yaptık. Western blot deney sonuçları, 48 saatlik TG uygulamasından sonra, ATM ve CHK2'nin hücre içi fosforilasyon seviyelerinin önemli ölçüde arttığını ve p53 proteininin ekspresyon ve fosforilasyon seviyelerinin de önemli ölçüde yükseldiğini gösterdi. Aynı zamanda, cleanedPARP ve cleanedCaspase 3 hücre içi apoptoz belirteçlerini tespit ettik ve bunların ifade düzeylerinin artan ilaç konsantrasyonu ile önemli ölçüde arttığını gördük, bu da TG'nin kolorektal kanser hücreleri üzerinde apoptozu indükleyici bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. TG tedavisinden sonra hücrelerde aktive olan ATM'nin, aşağı akış proteini CHK2'nin fosforilasyonunu indükleyebileceği ve p53'ü daha da aktive ederek p53 aracılı hücre apoptozuna yol açabileceği sonucuna varılabilir.

Hücre döngüsü inhibisyonu, kolorektal kanser hücrelerinin anti proliferasyonunda önemli bir rol oynamaktadır. Siklin ve siklin bağımlı kinaz (CDK), CDK Siklin kompleksleri oluşturarak ve hücre döngüsü sürecinde hedef proteinleri fosforile ederek hücre döngüsünü düzenler. Bunlar arasında CDK2 CyclinE ve CDK4/6-Cyclin D1 hücrelerin G1 fazından S fazına geçişinde önemli rol oynarken, p21 bu döngü dönüşüm süreci üzerinde inhibe edici bir etkiye sahiptir. ATM-CH2-p53 sinyal yolu aracılığıyla TG tarafından p53 aktivitesinin yukarı regülasyonu nedeniyle, aktive edilmiş p53 G1/S fazı izleme noktalarını başlatabilir ve p21'i aktive ederek G0/G1 fazı hücre döngüsü durmasını indükleyebilir.

Özet olarak, bu çalışma TG'nin kolorektal kanser hücreleri üzerinde proliferatif inhibitör etkiye sahip olduğunu ve G0/G1 fazının durmasını ve apoptozu indüklediğini bulmuştur. Buna ek olarak, TG hücresel DNA hasarına neden olabilir ve ATM-CHK2-p53 sinyal yolunu aktive edebilir. Bu nedenle, TG'nin p53 aracılı hücre döngüsü durmasını ve apoptozu indükleyebileceğini ve ATM-CH2-p53 sinyal yolunu düzenleyerek kolorektal kanser hücresi çoğalmasını inhibe edebileceğini düşündürmektedir. Bu çalışma, kolorektal kanserin Guantongteng G ile tedavisi için belirli bir teorik temel sağlar ve diğer ilgili etki mekanizmalarının daha fazla araştırılması gerekir.