UPLC-Q-TOF-MS/MS ve Ağ Farmakolojisine Dayalı Olarak Taro acuminata'nın Meme Kanseri Karşıtı Mekanizmasının Araştırılması
Küresel olarak meme kanseri, tüm kanserlerin görülme oranının 10%'sini ve kadınlarda tümöre bağlı ölümlerin 15%'sini oluşturmaktadır. Dünya Sağlık Örgütü tarafından yayınlanan en son Küresel Kanser Raporu 2020, 2018 yılında 2,1 milyon yeni meme kanseri vakası ve 27000 kişinin meme kanserinden öldüğünü ve insan sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturduğunu göstermektedir. Bu nedenle, meme kanserinin etkili tedavisi özellikle önemlidir. Sendrom farklılaşması ve tedavisi teorisine göre, geleneksel Çin tıbbı, yin, yang, qi, kan, iç organlar ve meridyenler gibi vücudun işlevlerini ayarlayarak meme kanseri üzerinde belirgin iyileştirici etkiye sahiptir. Geleneksel Çin tıbbı vücudun metabolizmasını iyileştirebilir, hastanın vücudunun genel işlevini düzenleyebilir ve klinik etkinliği artırmak için meme kanserinin nüksünü ve metastazını azaltabilir.
Araceae familyasından bir bitki olan Alocassia cuculata (Lour.) Schott'un kök ve gövdesi, ısıyı temizleme, detoksifiye etme, şişliği azaltma, ağrıyı hafifletme etkilerine sahip geleneksel bir halk ilacıdır. Modern farmakolojik çalışmalar, taronun melanom gibi çeşitli tümör hücrelerinin aktivitesini inhibe etmek, vücudun bağışıklık yeteneğini geliştirmek, kanser hücrelerinin apoptozunu indüklemek ve anti-tümör etkileri uygulamak için bağışıklık faktörlerini aktive edebileceğini göstermiştir. İlgili moleküler mekanizmaları MAPK ve PI3K Akt gibi sinyal yolaklarını içerir. Literatürde Alocasia cucullata'nın (EAC) petrol eteri fraksiyonunun in vitro hücre deneylerinde meme kanseri MDA-MB-231 hücrelerinin proliferasyonunu inhibe edebildiği bildirilmektedir. Mekanizma, MAPK yolağındaki p-ERK/ERK ekspresyonunun inhibisyonu ile ilgilidir. Aynı zamanda, Alocasia cucullata'nın petrol eteri fraksiyonu, GC-MS analizi yoluyla linoleik asit gibi çeşitli doymamış yağ asitleri ve γ - sitosterol gibi çeşitli fitosteroller bakımından zengindir. Modern araştırmalar, linoleik asit ve fitosteroller gibi doymamış yağ asitlerinin Bax/Bcl-2 seviyesini düzenleyerek meme kanseri hücrelerinin apoptozunu indükleyebildiğini göstermektedir. Bu durum, Taro'nun petrol eteri fraksiyonunun meme kanseri karşıtı mekanizmasının da Bax/Bcl-2 seviyesinin düzenlenmesiyle ilgili olabileceğini düşündürmektedir. Bununla birlikte, şu anda, Taro acuminata'nın petrol eteri kısmının kimyasal bileşimi üzerine yapılan araştırmalar sadece GC-MS analizi ile sınırlıdır ve Taro acuminata'nın petrol eteri kısmının in vivo meme kanseri karşıtı etki mekanizması hakkında ilgili bir rapor bulunmamaktadır. Etkinliğinin maddi temeli ve in vivo meme kanseri karşıtı etki mekanizması üzerine yapılan araştırmalar nispeten zayıftır. 4T1 hücre transplantasyonu tümör modelinin büyüme durumu ve metastaz bölgesi, insan ileri meme kanserini iyi bir şekilde simüle edebilir ve ileri meme kanserine yönelik ilaçları değerlendirmek için iyi bir model haline gelebilir. Bu nedenle, bu makalede, Taro acuminata'nın petrol eteri kısmı araştırma nesnesi olarak alınmış ve Taro acuminata'nın petrol eteri kısmının kimyasal bileşimi UPLC-Q-TOF-MS/MS aracılığıyla belirlenirken, Taro acuminata'nın petrol eteri kısmının anti meme kanseri mekanizmasının moleküler seviyesini açıklığa kavuşturmak için moleküler yerleştirme teknolojisi ile birleştirilmiş ağ farmakolojisi stratejisi kullanılmıştır. Son olarak, Taro acuminata acuminata'nın petrol eteri kısmının in vivo meme kanseri karşıtı etkisi, 4T1 meme kanseri tümörü taşıyan fare modeli aracılığıyla değerlendirilmiş ve meme kanseri karşıtı mekanizması doğrulanmıştır. Sivri kuyruklu taronun derinlemesine araştırılması ve geliştirilmesi için deneysel referanslar sağlamak amacıyla.

 

Bu çalışmada, taro'nun petrol eteri fraksiyonunun 41 kimyasal bileşenini analiz etmek için UPLC-Q-TOF-MS/MS teknolojisi kullanılmıştır. Aynı zamanda, ağ farmakolojisi stratejisi ile Tara acuminata'nın petrol eteri fraksiyonundan 32 anti meme kanseri aktif bileşeni ve 556 anti meme kanseri ile ilgili hedef analiz edilmiştir. MAPK1 ve Bcl-2 gibi 40 çekirdek hedef PPI ağı tarafından tahmin edildi ve bu hedefler esas olarak MAPK protein ailesi ve PI3K protein ailesinde yoğunlaştı. Ayrıca, GO biyolojik süreç zenginleştirme analizi, Tara acuminata'nın petrol eteri fraksiyonunun meme kanseri karşıtı biyolojik sürecinin esas olarak hücre apoptozunun ve diğer biyolojik süreçlerin negatif düzenlenmesinde yer aldığını göstermiştir. KEGG sinyal yolunun zenginleştirme analizi, Tara acuminata'nın petrol eteri fraksiyonunun anti meme kanseri hedef zenginleştirmesinin çoğunlukla PI3K-Akt ve MAPK sinyal yollarında olduğunu ve her ikisinin de hücre apoptozu ile ilgili olduğunu göstermiştir. PPI ağı, MAPK1, Bcl-2 ve diğer apoptozla ilgili çekirdek hedeflerin elde edildiğini öngörmüş ve sterol bileşeni digitalis glikozit ligandının, yağ asidi bileşeni linolenik asidin ve kumarin bileşeni 7-hidroksikumarinin, Amorphophallus senticosus'un petrol eteri kısmının meme kanseri için ilgili çekirdek hedefleriyle (p-ERK, Bcl-2, Bax) serbestçe bağlanabildiği (bağlanma enerjisi <0 kcal / mol) moleküler yerleştirme teknolojisi ile doğrulanmıştır. Yukarıdaki sonuçlar, taro'nun petrol eteri fraksiyonunun meme kanseri karşıtı etkisinin çok bileşenli ve çok hedefli özellikleriyle ilişkili olduğunu ve meme kanseri karşıtı mekanizmasının PI3K Akt ve MAPK gibi apoptozla ilgili sinyal yollarıyla ilişkili olduğunu göstermektedir.

Jianwei tarosu halk tıbbında çeşitli kanserleri tedavi etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır ve yumrularındaki bileşikler çeşitli kanser hücrelerinin büyümesini engelleyebilmektedir. Araştırma grubumuzun önceki araştırması, taro su özütünün meme kanserinin büyümesini engelleyebileceğini ve fare dalak hücrelerinin aktivitesini artırarak meme kanseri farelerinin hayatta kalma süresini uzatabileceğini buldu. Hücre deneyi, taronun bağışıklık monositlerinin makrofajlara farklılaşmasını önemli ölçüde katalize edebileceğini, megafagositlerin işlevini uyarabileceğini ve anti-tümör etki elde etmek için bağışıklık sistemini aktive edebileceğini buldu. Taro'nun petrol eteri fraksiyonu, insan MDA-MB-231 meme kanseri hücrelerinin büyümesini engelleyebilir ve kanser hücrelerinin apoptozunu teşvik edebilir. Bu deneyin sonuçları, taronun petrol eteri fraksiyonunun tümör taşıyan farelerde meme kanserinin büyüme oranını engelleyebildiğini, tümör ağırlığını azaltabildiğini ve tümör inhibisyon oranının konsantrasyona bağlı bir eğilim gösterdiğini ortaya koymuştur. Dalak, hayvanlarda ilaçların bağışıklık sistemi üzerindeki etkisini yansıtabilen önemli bir bağışıklık organıdır. Ağız yoluyla uygulanan EAC'nin orta ve yüksek doz gruplarındaki farelerin dalak indeksi daha yüksekti ve model grup farelere kıyasla önemli farklılıklar vardı, bu da taro'nun petrol eteri fraksiyonunun tümör taşıyan farelerin bağışıklık fonksiyonunu iyileştirebileceğini göstermektedir. Tümör dokusunun HE boyama sonuçları, model fare grubundaki tümör hücrelerinin yoğun bir şekilde büyüdüğünü gösterirken, 5-florourasil grubu ve taro ile tedavi edilen grupta gevşek hücre düzeni, bulanık hücre konturları ve tümör hücrelerinin membran rüptürünü gösteren tümör hücrelerinin belirgin nekrotik alanları vardı. Taro'nun petrol eteri bölgesi tümör hücrelerinin apoptozunu indükleyebilmiştir.

Çok sayıda çalışma, enflamasyonun kardiyovasküler hastalık, kanser, diyabet, artrit, Alzheimer hastalığı vb. dahil olmak üzere çeşitli hastalıklara aracılık edebileceğini göstermiştir. Etken faktörlerin sürekli varlığı, ortadan kaldırılamayan iltihaplanmaya yol açabilir ve iltihaplanma kronikleşebilir, bu da kanserin oluşmasına ve gelişmesine daha elverişli olan hücre mutasyonları ve çoğalmasıyla sonuçlanabilir. Tümör nekroz faktörü (TNF) önemli proinflamatuar sitokinlerden biridir. Meme kanseri ile ilgili mikro çevre kronik inflamasyon ile karakterizedir. TNF - α, tümör hücrelerinde ve çevresindeki stromal hücrelerde östrojen metabolizmasını uyararak ve östrojen biriktirerek tümörlerin oluşumunu ve gelişimini teşvik edebilir. Çalışmalar, eksojen TNF - α'nın MDAMB-468, SK-BR3 ve MDA-MB-231 hücrelerinde tümör hücresi apoptozunu indükleyemediğini, endojen TNF - α'nın ise HS578T hücrelerinde koruyucu anti apoptotik aktiviteye sahip olduğunu bulmuştur. Pro-enflamatuar sitokin interlökin-1 β'nın (IL-1 β) ana kaynakları, tümör büyümesini teşvik etmede veya tümör mikroçevresinde anti-tümör immün tespitini artırmada rol oynayan MDSC'ler, makrofajlar ve DC'ler gibi miyeloid hücreleri içerir. IL-1 β'nın tümör mikroçevresindeki olgunlaşmamış miyeloid hücrelerde MDSC'lerin birikimini teşvik ettiği ve böylece tümör ilerlemesini desteklediği gösterilmiştir. Bu çalışmada, ELISA kiti tespiti yoluyla, model grupla karşılaştırıldığında, pozitif ilaç grubunun ve farklı konsantrasyonlarda taro ile tedavi edilen grupların serumundaki TNF - α ve IL-1 β seviyelerinin azaldığı ve yüksek doz grubunun en düşük seviyelere sahip olduğu bulunmuştur. Bu nedenle, farelerde tümör aşılamasından sonra, taro'nun petrol eteri fraksiyonunun pro-enflamatuar sitokin seviyelerini azaltarak tümör gelişimini engelleyebileceği tahmin edilmektedir. Sonuç olarak, Taro acuminata'nın petrol eteri fraksiyonu in vivo meme kanseri karşıtı önemli bir etkiye sahiptir.

MAPK, endojen apoptotik yolağa ait bir serin protein kinazdır. ERK, JNK ve p38, memelilerde keşfedilen ve farklı aktivasyon durumlarına sahip en önemli üç sinyal yoludur. Aktivasyondan sonra çeşitli büyüme faktörleri, sitokinler ve hormon reseptörlerinin sinyal etkilerine katılarak hücre büyümesini ve farklılaşmasını düzenlerler. Bu deneysel çalışmada, MAPKs sinyal yolu ile ilgili proteinler, ERK, JNK, p38, p-JNK ve p-p38 proteinlerinin seviyelerinde önemli bir fark yoktu ve p-ERK proteininin ekspresyonu azaldı, bu da Taro'nun petrol eteri kısmının p-ERK / ERK ekspresyonunu inhibe ederek meme kanseri karşıtı bir rol oynayabileceğini düşündürmektedir, bu da önceki çalışmaların in vitro sonuçları ve ilgili yolların ağ farmakolojisi tahmini ile tutarlıdır. Buna ek olarak, EAC, Bax/Bcl-2 proteininin ekspresyonunu ve apoptoz geni Bax/Bcl-2 mRNA seviyesini artırabilir, bu da EAC'nin tümör hücrelerinin apoptozunu teşvik ederek meme kanseri karşıtı bir rol oynadığını düşündürmektedir.
Özetle, taro'nun petrol eteri fraksiyonu 4T1 meme kanseri taşıyan farelerin tümör büyümesini engelleyebilir. Meme kanseri karşıtı etkisi, çok bileşenli ve çok hedefli özellikleriyle ilişkilidir. Mekanizması, p-ERK/ERK ekspresyonunun aşağı regülasyonu, Bax/Bcl-2 ekspresyonunun artışı, Bax/Bcl-2 mRNA seviyesinin artışı ve tümör hücresi apoptozunun teşvik edilmesi ile ilgili olabilir. Bu çalışma, Taro acuminata'nın meme kanseri tedavisinde klinik uygulaması için teorik bir referans sağlamaktadır, ancak etkinliğin, hedefin ve mekanizmanın daha derinlemesine maddi temelinin daha fazla araştırılması gerekmektedir.