İncir yaprağı polisakkaritleri mide kanseri hücrelerinin çoğalmasını engeller ve apoptozu teşvik eder
Ficus carica L. Moraceae familyasının Ficus cinsine aittir ve sıcak ılıman bölgelerde yaygın bir yaprak döken meyve ağacıdır. Aynı zamanda insanlar tarafından evcilleştirilen ve yetiştirilen en eski meyve ağaçlarından biridir. 1990 yılında, Nanjing Tarım Üniversitesi ve Jiangsu Kanser Önleme ve Kontrol Araştırma Enstitüsü arasında yapılan ortak bir çalışma, incirin önemli anti-kanser etkileri olduğunu kanıtladı ve ulusal incir endüstrisi gelişmeye başladı. Günümüzde incir, şarap, kuru meyve, reçel gibi gıdalara işlenmesinin yanı sıra, başta kanser karşıtı özellikleri olmak üzere tıbbi ve sağlık faydaları açısından bir gizem olarak hala insanların ilgisini çekmektedir. Bu kadim meyve ağacının insanlığa gerçek anlamda fayda sağlayabilmesi ancak bu değerin geliştirilmesi ve kullanılması ile mümkün olabilir.

İncir, flavonoidler, benzaldehit, polisakkaritler vb. gibi çeşitli tıbbi aktif bileşenler bakımından zengindir. Kökleri, sapları, yaprakları, meyveleri ve sütü geleneksel tıbbi kaynaklara dahil edilebilir. Birçok araştırmacı, bağışıklık aktivitesini arttırma, kan şekerini düşürme ve anti-tümör etkileri gibi tıbbi faydaları olduğuna inanarak, bitkilerden doğal polisakkaritleri çıkarmaya kendini adamıştır. İncir konusunda, bazı araştırmacılar incirin anti-kanser aktivitesini polisakkarit bileşenlerine bağlamaktadır. Guo ve arkadaşlarının raporunda, incir meyvesi polisakkaritleri antioksidan aktiviteye sahiptir ve insan karaciğer kanseri HepG2 ve mide kanseri SGC-7901 hücrelerinin büyümesini önemli ölçüde engelleyebilir. Jiang, incir yapraklarından elde edilen polisakkaritlerin insan akciğer kanseri hücreleri A549, rahim ağzı kanseri hücreleri Hela ve karaciğer kanseri hücreleri HepG2 üzerinde değişen derecelerde inhibitör etkilere sahip olduğunu doğrulamıştır. Bu nedenle, incir polisakkaritlerinin insan tümörlerinin önlenmesi ve tedavisi için kullanılması beklenmektedir. Bununla birlikte, farklı özelliklere sahip birçok incir çeşidi vardır. Tüm çeşitlerden elde edilen polisakkaritlerin anti-kanser aktivitesine sahip olup olmadığını belirlemek için deneyler yapmak gerekir. Ayrıca incir yaprakları, incir çayı yapmak için kullanılabilecek büyüklükte ve bolluktadır. Bununla birlikte, incir çayının üretim ve tüketim süreci esas olarak tada odaklanır ve nadiren polisakkaritlerin insan sağlığındaki rolünü içerir. Aslında, yüksek sıcaklıktaki sıcak suda bekletilen incir çayı çorbası belirli miktarda polisakkarit içerir. Bu, incir ürünlerinin geliştirilmesinde araştırılması gereken bir konudur. İncir polisakkaritleri üzerine yapılan önceki çalışmalar ağırlıklı olarak meyveye odaklanmış, yaprak polisakkaritleri üzerine sınırlı araştırma yapılmıştır. Farklı çeşitler arasında yaprak polisakkaritlerinin antikanser aktivitesi hakkında herhangi bir rapor bulunmamaktadır. Bu amaçla, bu deneyde ilk olarak üç farklı incir yaprağı çeşidinden ve ayından polisakkaritler izole edilmiş, ekstrakte edilmiş ve saflaştırılmıştır. Ardından, farklı kaynaklardan elde edilen polisakkaritlerin insan mide kanseri SGC-7901 hücrelerinin çoğalması üzerindeki inhibitör aktivitesini karşılaştırmak için MTT yöntemi kullanılmıştır. Buna dayanarak, incir yaprağı polisakkaritlerinin kanser hücresi apoptozu üzerindeki etkisi ve mekanizması, incir yaprağı çeşitlerinin kapsamlı gelişimi ve kullanımı için teorik temel sağlamak amacıyla daha fazla incelenmiştir.

İncir polisakkaritlerinin in vitro antioksidan aktiviteye sahip olduğu, kan şekerini düşürebildiği, bağışıklığı artırabildiği ve anti-tümör etkileri gibi tıbbi etkilere sahip olduğu kanıtlanmıştır. Jiang, incir polisakkaritlerinin rahim ağzı kanseri Hela ve karaciğer kanseri HepG2 hücreleri üzerinde önemli inhibitör aktiviteye sahip olduğunu, ancak akciğer kanseri A549 hücreleri üzerinde daha zayıf inhibitör aktiviteye sahip olduğunu ve bunun da incir polisakkaritlerinin farklı tümör hücreleri üzerinde farklı inhibitör etkilere sahip olduğunu gösterdiğini öne sürmüştür. Guo ve arkadaşları, incir polisakkaritlerinin farklı bileşenlerinin insan karaciğer kanseri HepG2, mide kanseri SGC-7901 ve kolon kanseri SW1116 hücreleri üzerinde önemli inhibitör etkilere sahip olduğunu göstermiştir. 2mg/mL polisakkarit bileşen-3'ün mide kanseri 7901 hücreleri üzerindeki inhibitör oranı 54.49%'dir. Bu makalenin sonuçları da benzerdir. 'Braunschweig' çeşidinin yapraklarındaki polisakkarit konsantrasyonu 2mg/mL olduğunda, SGC-7901 hücre proliferasyonunun inhibisyon oranı 46.67% olmuştur (bkz. Şekil 1); 4mg/mL konsantrasyonda, inhibisyon oranı 52.92%'ye ulaşmıştır (bkz. Şekil 2). İncir polisakkaritlerinin önemli bir anti-kanser aktivitesine sahip olduğu bir kez daha kanıtlanmıştır. Uygun konsantrasyonlarda polisakkaritlerle tedavi, kanser hücresi çoğalmasını önemli ölçüde engelleyebilir ve hücre ölümüne yol açabilir (bkz. Şekil 3).

İncir polisakkaritleri ve bunların antikanser aktiviteleri üzerine yapılan önceki çalışmalar nadiren çeşit ve örnekleme zamanını içermiştir. Bununla birlikte, bitki içeriğinin aktivitesi çeşide ve zamana bağlı olarak değişebilir. Zhang ve arkadaşları, dört çeşit incir yaprağından elde edilen ekstraktların hipoglisemik etkilere sahip olduğunu, ancak farklı çeşitlerin karaciğer glikojeni üzerindeki etkilerinde farklılıklar olduğunu bulmuştur. Bu deneyde de benzer sonuçlar elde edilmiştir. Yaprak polisakkaritlerinin SGC-7901 hücreleri üzerindeki inhibitör aktivitesinde farklı incir çeşitleri ve toplama süreleri arasında önemli farklılıklar olduğunu tespit ettik (bkz. Şekil 1). 2mg/mL deney sisteminde, 'Braunschweig' çeşidinin ortalama inhibisyon oranı en yüksekti, bunu 'Bojihong' ve son olarak 'Masyitaofen' takip etti, bu da 'Braunschweig' çeşidinin yapraklarının polisakkarit gelişimi için daha uygun olduğunu göstermektedir. Ayrıca, bu çeşidin yapraklarındaki polisakkaritlerin antikanser aktivitesi Eylül ayında en yüksektir, bunu Temmuz ve Ağustos ayları takip eder ve Ekim ve Kasım aylarında en düşüktür. Bu sonuçlar, incir yaprağı polisakkaritlerinin antikanser etkisinin geliştirilmesi ve kullanılmasının yanı sıra hammadde seçimi için teorik bir temel sağlamaktadır.

İncir polisakkaritlerinin anti-tümör mekanizması üzerine yapılan önceki çalışmalar antioksidan aktiviteyi veya bağışıklık fonksiyonunu artırmaya odaklanmıştır. Ancak bu makalede incir polisakkaritleri ile tedavinin SGC-7901 hücrelerinde hücre içi ROS seviyelerinde bir artışa neden olacağı gözlemlenmiştir. Bu etki, 0,5 mg/mL incir polisakkaridi ile muameleden sonra önemli ölçüde gözlenmiş ve polisakkarit konsantrasyonunun artmasıyla artmıştır. Polisakkarit konsantrasyonu 4mg/mL olduğunda, tedavi edilen hücrelerin ROS içeriği kontrolden 5,5 kat daha yüksekti (bkz. Şekil 6), bu da incir polisakkaritlerinin antikanser aktivitesinin kanser hücrelerinde ROS artışına neden olarak kanser hücresi apoptozunu teşvik edebileceğini göstermektedir. Bu bakış açısı mevcut popüler görüşle de uyumludur. Örneğin, Halliwell aşırı ROS'un hücre zarlarında, lipidlerde ve DNA'da oksidatif hasara yol açabileceğini öne sürmüştür. Brosche ve arkadaşları oksidatif stresin hücre apoptozu ile yakından ilişkili olduğuna inanmaktadır. Ding ve arkadaşları eksojen H2O2 kullanarak reaktif oksijen türlerinin hücre apoptozunu indükleyebileceğini göstermiştir. Son zamanlarda, astragalus polisakkaritlerinin insan mide kanseri MGC-803'ün apoptoz süreci sırasında hücresel ROS'ta bir artışa neden olabileceği gösterilmiştir. Bu açıdan bakıldığında, bu makalede incir polisakkaritleri tarafından indüklenen ROS'ta gözlenen artış, anti-kanser etkisinin önemli bir yönüdür.

Bu deney, incir polisakkaritlerinin SGC-7901 mide kanseri hücrelerinde apoptozu indüklediğini ilk kez gözlemlemiştir (bkz. Şekil 3). Tedaviden sonra, canlı hücrelerin sayısı artan polisakkarit konsantrasyonu ile azalırken, geç apoptotik ve ölü hücrelerin sayısı önemli ölçüde artmıştır (bkz. Şekil 5). Diğer gözlemler incir yaprağı polisakkaritlerinin antikanser etkisinin hücre döngüsünü inhibe etmeleriyle ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. Şekil 4'ten, incir polisakkaritlerinin SGC-7901'in hücre döngüsü üzerindeki inhibitör etkisinin esas olarak S fazında ortaya çıktığı görülebilir. Polisakkarit konsantrasyonu arttıkça, S fazında sıkışan hücre sayısı önemli ölçüde artmaktadır. Narenciye kabuğu polisakkaritlerinin nakledilebilir asit tümörü olan H22 hücrelerinin çoğalması üzerindeki inhibitör etkisinin de hücre döngüsünün S fazında ortaya çıktığı, goji berry polisakkaritlerinin ise rahim ağzı kanseri olan Hela hücrelerinin hücre döngüsünü S ve G2/M fazlarında inhibe ettiği bildirilmiştir. Yukarıdaki sonuçlar, hücre döngüsünün durmasının, özellikle de S fazı DNA sentezinin inhibisyonunun, incir polisakkaritlerinin kanser hücresi proliferasyonunu inhibe ettiği önemli bir mekanizma olabileceğini göstermektedir.

Siklinlerin ve siklin bağımlı kinazların (CDK'ler) hücre döngüsünde merkezi bir düzenleyici rol oynadığı tespit edilmiştir. Farklı organizmalarda, farklı CDK tipleriyle Cyclin CDK kompleksleri oluşturabilen, hücre döngüsünün farklı aşamalarında kinazlar olarak hareket eden, protein fosforilasyonunu indükleyen ve hücre döngüsü ilerlemesini düzenleyen düzinelerce Cyclin vardır. CDK2/Cyclin E kompleksi geç G1 ve S fazlarında yüksek oranda ifade edilir. CDK2'nin ifadesi zayıflarsa, S fazının başlatılması engellenir. Cyclin D1/CDK4/CDK6 protein kompleksi, CDK2/Cyclin E kompleksinin yukarısında yer alır ve G1/S fazı hücre bölünmesini de düzenler. Zhong ve arkadaşları, dut sarısı polisakkaritlerinin insan kolon tümörü HT-29 hücrelerinin çoğalmasını engellediğinde, çok sayıda hücrenin S fazında durgunlaştığını ve CDK2 ve Cyclin E proteinlerinin ekspresyon seviyelerinin azaldığını bulmuştur. Ma ve arkadaşları alıç polisakkaritlerinin insan kolon kanseri HCT116 hücrelerinin proliferasyonunu inhibe ederken CDK1, CDK2, Cyclin A1, Cyclin D1 ve Cyclin E1 gen ekspresyonunun aşağı regülasyonunu da indükleyebildiğini bulmuştur. Bu deneyin sonuçları da buna benzerdir. İncir polisakkaritlerinin insan kemik kanseri SGC-7901 hücrelerinin S fazındaki hücre döngüsü durmasını inhibe ederken, hücre döngüsü protein genlerinin ekspresyonunu önemli ölçüde aşağı çektiğini gözlemledik (bkz. Şekil 7B). İncir polisakkaritleri ile muamele edilen SGC-7901 hücrelerinde CDK1, CDK2, CDK6, Cyclin B, Cyclin D1 ve Cyclin E'nin gen ifadesi önemli ölçüde azalmıştır (bkz. Şekil 7B). Belki de incir polisakkaritlerinin hücre döngüsünü bloke etmesine ve böylece kanser hücresi proliferasyonunu inhibe etmesine neden olan hücre döngüsü proteinlerini kodlayan gen ekspresyonunun baskılanmasıdır.

Yukarıda bahsedilen Siklinler ve CDK'lara ek olarak, incir yapraklarının polisakkaritle muamelesi tümör baskılayıcı genler p53 ve Bax'ın yanı sıra onkogen Bcl-2'nin ifadesini de etkilemiştir (bkz. Şekil 7A). Bu üç gen arasında Bax ve Bcl-2 aynı gen ailesine aittir. Bcl-2 hücre döngüsünü teşvik ederken, Bax Bcl-2 ile bir dimer oluşturur. Bax yüksek oranda ifade edildiğinde, hücre apoptozunu teşvik etmek için kendi başına bir homodimer oluşturur. HepG2 hücrelerinin Hedyotis diffusa'dan elde edilen polisakkaritlerle muamelesinin Bcl-2 gen ekspresyonunda azalmayla sonuçlandığı; HepG2 hücrelerinin zencefil polisakkaritleriyle muamelesinin Bax ve p53 gibi gen ekspresyonunun yukarı regülasyonunun yanı sıra Bcl-2 gen ekspresyonunun aşağı regülasyonuyla sonuçlanarak hücre apoptozunu indüklediği bildirilmiştir. İncir polisakkaritlerinin konsantrasyonu, SGC-7901 hücre proliferasyon inhibisyon oranı ve Bax, Bcl-2 ve p53'ün göreceli ekspresyon seviyeleri arasında ikili korelasyon analizi yaptıktan sonra, incir polisakkarit konsantrasyonu ile proliferasyon inhibisyon oranı arasındaki korelasyon katsayısının r=0,938 ve hücre proliferasyon inhibisyon oranı ile Bcl-2 göreceli ekspresyon seviyesi arasındaki korelasyon katsayısının r=-0,932 olduğunu bulduk. Ancak, diğer göstergeler arasındaki korelasyon P=0.05 gibi anlamlı bir düzeye ulaşmamıştır. Bu durum, incir polisakkaritlerinin tümör baskılayıcı genler Bax ve p53 ekspresyonunun yukarı regülasyonunu indükleyebilmesine rağmen, konsantrasyon etkisi açısından onkogen Bcl-2 ekspresyonunun aşağı regülasyonunun daha önemli olabileceğini göstermektedir.

Özetle, bu makalede farklı çeşit ve aylardaki incir yaprağı polisakkaritlerinin insan mide kanseri SGC-7901 hücrelerinin çoğalması üzerindeki inhibitör etkisi analiz edilmiş ve 'Braunschweig' incir çeşidinin Eylül ayında yaprak polisakkaritlerinin en yüksek inhibisyon oranına sahip olduğu bulunmuştur. Polisakkarit konsantrasyonu arttıkça, kanser hücresi çoğalması engellenir, yoğunluk ve yapışma azalır, hücre morfolojisi iğden yuvarlağa değişir, canlı hücreler azalır ve ölü hücrelerin ve geç apoptotik hücrelerin oranı artar. Tümör inhibisyon mekanizması üzerine yapılan araştırmalar, incir yapraklarından elde edilen polisakkaritlerin hücre döngüsünü S fazında ve az miktarda G2 fazında bloke ettiğini göstermiştir. Onkogen Bcl-2 ve hücre döngüsüyle ilgili genlerin (Siklinler ve CDK'lar) ifadesi aşağı doğru düzenlenirken, tümör baskılayıcı genlerin (Bax ve p53) ifadesi yukarı doğru düzenlenir ve hücre içi reaktif oksijen türlerinin birikiminde artışa neden olur. Bunlar incir polisakkaritlerinin kanser hücresi apoptozunu teşvik etmesinin önemli nedenleridir. Bu sonuçlar incir yapraklarının toplanması ve antikanser ilaçların geliştirilmesi için teorik bir temel sağlamaktadır. Buna ek olarak, geliştirilen incir çayı esas olarak yaprakları hammadde olarak kullanır ve sıcak su demleme işlemi sırasında incir polisakkaritleri ekstrakte edilebilmelidir. Bununla birlikte, anti-kanser aktiviteye sahip olup olmadıkları hala daha fazla araştırmaya ihtiyaç duymaktadır.