Μέρος 2: Αντικαρκινική Δραστηριότητα Φυσικών και Συνθετικών Χαλκόνων

Κάντε κλικ στον σύνδεσμο για να λάβετε μέρος 1:https://www.xjcistanche.com/news/part1-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54977104.html

Για περισσότερες πληροφορίες, επικοινωνήστεtina.xiang@wecistanche.com

3. Αντικαρκινική Δραστηριότητα

ΧαλκόνεΤα παράγωγα δρουν σε διάφορους στόχους, όπως η αρωματάση, η υποοικογένεια G 2 (ABCG2) της υποοικογένειας κασέτας δέσμευσης ATP (ABCG2), η πρωτεΐνη ανθεκτική στον καρκίνο του μαστού (BCRP), ο ενεργοποιημένος αυξητικός παράγοντας πυρηνικών Β κυττάρων (NF-kB), ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF) και υποδοχείς κινάσης τυροσίνης (υποδοχέας επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (EGFR) και μεσεγχυματικός-επιθηλιακός παράγοντας μετάβασης (MET), που παρουσιάζουν σημαντικές δραστηριότητες in vitro και in vivo σε ευαίσθητους και ανθεκτικούς στη θεραπεία καρκίνους [161,162]. Ένας σημαντικός μηχανισμός αντιπολλαπλασιαστικής δραστηριότητας των χαλκονών είναι η αναστολή της τουμπουλίνης και της παρεμβολής αυτών των ενώσεων στη συναρμολόγηση των μικροσωληνίσκων, στοιχεία που είναι απαραίτητα για τη διατήρηση του σχήματος και της λειτουργίας των κυττάρων σε διαδικασίες μίτωσης και κυτταρικής αναπαραγωγής. Οι χαλκόνες μπλοκάρουν τον κυτταρικό κύκλο και προκαλούναπόπτωση. Η παρουσία ενός υπολείμματος τριμεθοξυφαινυλίου στα μόρια της χαλκόνης είναι ευνοϊκή για τη μη αναστρέψιμη αντιμιτωτική δράση αυτών των ενώσεων, οι οποίες έχουν την ικανότητα να αλληλεπιδρούν με υπολείμματα κυστεΐνης στην τουμπουλίνη μέσω μιας αντίδρασης προσθήκης τύπου Michael [163]. Επιπρόσθετα, η αντικατάσταση του υπολείμματος τριμεθοξυφαινυλίου στις χαλκόνες με κινολίνη ή κιναζολίνη είναι ευνοϊκή για τη δράση κατά της τουμπουλίνης. Αυτές οι ετεροκυκλικές χαλκόνες σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με το υπόλοιπο Cys241 και συνδέονται ισχυρά με τη θέση δέσμευσης της κολχικίνης (παρόμοια με την κομμπρεταστατίνη Α-4, Εικόνα 7) [164,165].

3.1. Φυσικές Χαλκόνες με Αντικαρκινικές Ιδιότητες 3.1.1.Λικοχαλκόνες (AD)

Οι ρίζες και τα ριζώματα ορισμένων ειδών γλυκύρριζας χρησιμοποιούνται στην παραδοσιακή ιατρική για τη θεραπεία γαστρικών ελκών, άσθματος και φλεγμονών. Περισσότερες από 600 ενώσεις από γλυκόριζα έχουν απομονωθεί, με τα κύρια βιολογικά ενεργά συστατικά να είναι οι σαπωνίνες καιφλαβονοειδή. Μεταξύ των φλαβονοειδών, εντοπίστηκε μια σειρά από ρετροχαλκόνες, λικοχαλκόνες Α, Β, C, D, Ε και G και σχηματοποιούνται. Υπάρχουν πολυάριθμες μελέτες για τις βιολογικές επιδράσεις των δραστικών ενώσεων της γλυκόριζας, με τις πιο σημαντικέςαντιφλεγμονώδη, αντιμικροβιακές, αντιοξειδωτικές, αντιελκωτικές, κυτταροπροστατευτικές και κυτταροτοξικές ιδιότητες [166,167].

3.1.2. Licochalcone Α

Η Licochalcone A (LA, Πίνακες S1, και S2, Ένωση 1) είναι ένα φλαβονοειδές που απομονώνεται από Glycyrrhiza urakensis, G.glabra και G.inflata (Fabaceae). Εχεικατά του όγκου, αντιφλεγμονώδεις, αντιμικροβιακές, αντιπαρασιτικές, κατά της παχυσαρκίας, αντιοξειδωτικές και αντιοστεοπορωτικές ιδιότητες,ΑντικαρκινικόΗ επίδραση του LA έχει αποδειχθεί για διαφορετικούς τύπους καρκινικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των γαστρικών καρκινικών κυττάρων BCG-823, HepG2, OVCAR-3 και SK-OV-3 (καρκινικά κύτταρα ωοθηκών) MCF{{{ 5}} και A549 [168-171]. Μελέτες δείχνουν ότι το LA προκαλεί απόπτωση των κυττάρων γλοιώματος U87, των καρκινικών κυττάρων του ρινοφαρυγγικού, των επιθηλιακών κυττάρων καρκινώματος των ωοθηκών και των καρκινικών κυττάρων της ουροδόχου κύστης. Η χαλκόνη έχει επίσης την ικανότητα να αυξάνει την αυτοφαγία και να μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο στα καρκινικά κύτταρα του μαστού. Επιπλέον, προκαλεί απόπτωση καταστέλλοντας την ειδική πρωτεΐνη 1 στον καρκίνο του μαστού [172]. Το LA έχει χαμηλή κυτταροτοξικότητα στα εμβρυϊκά ινοβλαστικά κύτταρα του πνεύμονα. Επιπλέον, έχει την ικανότητα να αναστέλλει την ανάπτυξη του όγκου και να μειώνει την τοξικότητα που προκαλείται από το cis-πλατίνα[173]. Οι μηχανισμοί με τους οποίους τα φλαβονοειδή δρουν ως αντικαρκινικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την αναστολή της δραστηριότητας του Akt με την καταστολή της γλυκόλυσης όγκου που προκαλείται από την εξοκινάση-2- στον καρκίνο του στομάχου, τη μείωση της έκφρασης της μεταλλοπρωτεϊνάσης 2 και την επαγωγή απόπτωσης στα καρκινικά κύτταρα του στόματος, την αυξημένη ικανότητα miR{16} }p για πρόκληση στρες στο ενδοπλασματικό δίκτυο και πρόκληση απόπτωσης σε ανθρώπινα πνευμονικά κύτταρα, μειωμένη ενεργοποίηση PI3K/Akt/mTor και μειωμένη αυτοφαγία στον καρκίνο του μαστού, παρεμπόδιση της φάσης G2/M του κυτταρικού κύκλου, καταστολή κυτταρικής εισβολής από MEK/ERK και Το ADAM9 σηματοδοτεί μονοπάτια σε ανθρώπινα κύτταρα γλοιώματος και προκαλεί απόπτωση εξαρτώμενη από κασπάση σε ανθρώπινα ηπατικά κύτταρα [174]. Ένας άλλος μηχανισμός με τον οποίο το LA εμφανίζει ισχυρή κυτταροτοξική δράση είναι η επαγόμενη από το ROS απόπτωση. Για παράδειγμα, η χαλκόνη προκαλεί οξειδωτικό στρες και, κατά συνέπεια, απόπτωση των κυττάρων Τ24 (κυτταρικές σειρές που προέρχονται από καρκίνωμα της ουροδόχου κύστης του ανθρώπου) μέσω οδών που εξαρτώνται από τα μιτοχόνδρια και επάγοντας οξειδωτικές διεργασίες στο ενδοπλασματικό δίκτυο [175]. Μια άλλη μελέτη για την κυτταροτοξικότητα και τη γονοτοξικότητα του LA αναπτύχθηκε από τους Bortolotto et al. Το LA συγκρίθηκε με trans-χαλκόνη (Πίνακες S1 και S2, ένωση 2). Η κυτταροτοξικότητα των φυσικών χαλκόνων (LA και trans-χαλκόνη) σε MCF-7 και 3T3 (κυτταρικές σειρές εμβρυϊκών ινοβλαστών) προσδιορίστηκε στις 24 και 48 ώρες. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν έντονη κυτταροτοξική δράση μετά από 48 ώρες θεραπείας. Μια ανάλυση κυτταροτοξικότητας MTT(3-[4,5-διμεθυλθειαζολ-2-υλ]{-2,5-βρωμιούχου διφαινυλ τετραζολίου) έδειξε μια δοσοεξαρτώμενη απόκριση στο MCF{ {45}} κύτταρα που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με trans-χαλκόνη και LA. Για τις ενώσεις που αναλύθηκαν, η γονοτοξικότητα βρέθηκε να είναι καλύτερη στα κύτταρα MCF-7 σε σύγκριση με τα κύτταρα 3T3. Η παραμόρφωση του DNA προκαλεί τηνανοσοποιητικό σύστημανα ενεργοποιηθεί προκειμένου να εξαλειφθούν τα κατεστραμμένα κύτταρα. Ωστόσο, η ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος για τη μείωση των αποικοδομημένων κυττάρων DNA συμβάλλει σε μια χρόνια φλεγμονώδη διαδικασία. Επιπλέον, η κυτταρική απόκριση στο αποικοδομημένο DNA μπορεί να διορθωθεί επάγοντας μια εγγενή αποπτωτική οδό. Η φάση G1 είναι μια κατάσταση που προηγείται της αντιγραφής του DNA, στην οποία παράγοντες όπως οι κυτταρικές συνθήκες (μεταβολισμός, σηματοδότηση και μέγεθος κυττάρου) επηρεάζουν την πρόοδο του κυτταρικού κύκλου, προκαλώντας την αναδόμηση του DNA στα κύτταρα ή την έναρξη της διαδικασίας απόπτωσης.IC50 του LA είναι 60,46 μΜ. Η τρανς-χαλκόνη προκαλεί αποκλεισμό του κυτταρικού κύκλου στη φάση G1 και εντείνει την κυτταρική απόπτωση. Έχει προταθεί ότι η θεραπεία με LA και trans-χαλκόνη προκαλεί απόπτωση μέσω της μιτοχονδριακής οδού, λαμβάνοντας υπόψη ότι η επαγωγή κρίσιμων γονιδίων αυτής της οδού συμβαίνει μετά από 24 ώρες, όπως ο παράγοντας ενεργοποιητή πρωτεάσης 1 της απόπτωσης πρωτεΐνης και η πρωτεΐνη Χ που σχετίζεται με το Bcl{{ 9}}. Αν και οι κυτταρικές σειρές MCF-7 είναι γνωστό ότι έχουν ανεπάρκεια κασπάσης 3, μια μελέτη έδειξε ότι η θεραπεία με αυτές τις χαλκόνες προκαλεί διάσπαση της πολυμεράσης πολυ (ADP-ριβόζης) (PARP), μιας πολυμεράσης της οποίας η διάσπαση σε δύο θραύσματα είναι ένας δείκτης της απόπτωσης. Καταστολή

του γονιδίου Bcl-2 από LA και trans-χαλκόνη σε μια πειραματική ανάλυση PCR έδειξε, σε επίπεδο πρωτεΐνης, μια δοσοεξαρτώμενη χορήγηση σε κύτταρα MCF-7 και μια ενδογενή μεσολάβηση οδού. Η κυκλίνη D1 είναι μια άλλη πρωτεΐνη που καταστέλλεται σε κυτταρικές σειρές MCF-7 παρουσία χαλκόνων. Αυτή η πρωτεΐνη είναι ζωτικής σημασίας για την εξέλιξη από το G1 στη φάση S και είναι ένας σημαντικός βιοδείκτης για ορισμένους καρκίνους, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του μαστού. Για αυτούς τους λόγους, η αποδόμηση της κυκλίνης D1 είναι ένας ελκυστικός στόχος για την αναγνώριση νέων αντικαρκινικών παραγόντων και συσχετίζεται με τον αποκλεισμό του κυτταρικού κύκλου [176].

Qui et al. εξέτασε επίσης την επίδραση του LA στα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα in vitro. Η θεραπεία με φλαβονοειδή μείωσε σημαντικά τη βιωσιμότητα των κυττάρων A549 και H460 (ανθρώπινο μη μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα), αυτή η αλλαγή επηρεάζεται έντονα από τη δόση. Συνολικά 40 μM λικοχαλκόνης καταστέλλει την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων του πνεύμονα κατά 45-80 τοις εκατό μετά από 24 ή 48 ώρες θεραπείας. Επιπλέον, η ένωση εμφανίζει χαμηλή κυτταροτοξικότητα σε φυσιολογικά επιθηλιακά κύτταρα ανθρώπινου πνεύμονα Για να τονιστεί εάν ένας από τους μηχανισμούς αναστολής της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων του πνεύμονα από το LA είναι ο αποκλεισμός του κυτταρικού κύκλου, οι κυτταρικές σειρές αντιμετωπίστηκαν με διαφορετικά Οι συγκεντρώσεις της ένωσης για 16 ώρες και στη συνέχεια ο κυτταρικός κύκλος αναλύθηκε με κυτταρομετρία ροής. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι, ανάλογα με τη δόση, η χαλκόνη μπλοκάρει τη φάση G2/M στα κύτταρα A549 και H460. Στη συνέχεια, ο ρόλος της LAin που προκαλεί απόπτωση αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας αννεξίνη χρωματομετρική μέθοδος /ιωδιούχου προπιδίου Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι υπάρχει συσσώρευση αποπτωτικών κυττάρων στην ομάδα που υποβλήθηκε σε αγωγή με LA, η οποία εξαρτάται από τη συγκέντρωση που χρησιμοποιείται. Επιπλέον, επίπεδα πρωτεϊνών που προκλήθηκαν με απόπτωση εξετάστηκαν με τη μέθοδο Western blot. Τα επίπεδα της διασπασμένης PARP και της διασπασμένης κασπάσης 3 είναι αυξημένα και οι αντιαποπτωτικές πρωτεΐνες προκασπάσης 3, PARP, Bcl-xL και Bcl-2 μειώνονται 20 ώρες μετά τη θεραπεία με χαλκόνη. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η επαγόμενη από LA απόπτωση σχετίζεται με την οδό PARP/Bcl-2[177]. Τα μοριακά μοντέλα έδειξαν ότι το LA ήταν συνδεδεμένο σε θύλακες δέσμευσης ATP του EGFR, συμπεριλαμβανομένης της μετάλλαξης διαγραφής εξονίου 19, της μετάλλαξης μονής θέσης L858R, της διπλής μετάλλαξης L858R/T790M και του άγριου τύπου. Στις μεταλλάξεις L858R/790M, το LA έχει την ικανότητα να αλληλεπιδρά με το Lys745 μέσω αλληλεπίδρασης κατιόντων-ΙΙ. Σχηματίζονται δεσμοί υδρογόνου μεταξύ WT EGFR και λικοχαλκόνης σε Met793, Lvs745 και Asp 855. Η διαγραφή του εξονίου 19 έχει την ικανότητα να αλλάξει το σχήμα του θύλακα στον οποίο θεωρείται ότι συμβαίνει αλληλεπίδραση με τη λικοχαλκόνη, σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου με τα Metlur7903, . Τα δεδομένα που λαμβάνονται από αναλύσεις in silico του LA είναι ένα σημαντικό σημείο για την αναγνώριση νέων, εκλεκτικών αναστολέων EGFR σε διαφορετικούς τύπους μεταλλάξεων [178].

Κάντε κλικ για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες. στην ανοσία

3.1.3. Λικοχαλκόνη Β

Αντικαρκινικόεπιδράσεις της λικοχαλκόνης Β (LB, Πίνακες S1 και S2, ένωση 3) καταδείχθηκαν με ανάλυση σε διαφορετικές κυτταρικές σειρές, συμπεριλαμβανομένων ανθρώπινων κυττάρων από καρκίνο της ουροδόχου κύστης T24 και EJ, καρκινικών κυττάρων του στόματος HN22 και HSC4, MCF-7, A375 (μια κυτταρική σειρά ανθρώπινου μελανώματος) και Α431 (ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα). Μελέτες έχουν δείξει ότι το LB επηρεάζει την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων, αναστέλλει το σχηματισμό μεταστάσεων, μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο και προκαλεί απόπτωση[161]. Οι Kang et al. διερεύνησαν τον μοριακό μηχανισμό με τον οποίο το LB προκαλεί απόπτωση στο ανθρώπινο μελάνωμα και τα κύτταρα σε καρκινώματα πλακωδών κυττάρων. Η λικοχαλκόνη έχει αποδειχθεί ότι επάγει απόπτωση των κυττάρων Α375 και Α431 τόσο από εγγενείς όσο και από εξωγενείς οδούς. Σε περίπτωση δοκιμής της αντιπολλαπλασιαστικής δράσης της χαλκόνης με χρώση μπλε τρυπάνης, παρατηρήθηκε ότι η LB προκαλεί σημαντική μείωση στη βιωσιμότητα των κυττάρων, αυτή η μείωση συσχετίζεται με τη συγκέντρωση Μετά την προσθήκη της LB, παρατηρήθηκαν σημαντικές αλλαγές στα χαρακτηριστικά των κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων συστολή των κυττάρων, ρήξη κυτταρικών μεμβρανών και αύξηση του ποσοστού των κατακερματισμένων κυττάρων του πυρήνα. Σημειώθηκαν επίσης αυξημένα ποσοστά κυττάρων προ-1-φάσης και αποπτωτικών κυττάρων [38]. Μια άλλη μελέτη έδειξε ότι το LB μπλοκάρει σημαντικά τον κυτταρικό κύκλο στη φάση G2/M στην περίπτωση των καρκινικών κυτταρικών γραμμών τύπου HepG και στην περίπτωση των κυττάρων όγκου της ουροδόχου κύστης και του μαστού, η ένωση μπλοκ της φάσης S [179]. Οι Song και συνεργάτες τόνισαν την κατασταλτική επίδραση της LB στην ανάπτυξη πλακωδών κυττάρων καρκινώματος οισοφάγου τύπου JAK2-. Πραγματοποιήθηκαν μελέτες σύνδεσης με το λογισμικό Autodock Vina, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την πρόβλεψη του τρόπου σύνδεσης. Η δομή του υποδοχέα JAK2 με ανασταλτικό δυναμικό είναι διαθέσιμη στην Τράπεζα Δεδομένων Πρωτεϊνών (καταχώριση PDB 2B7A, υπολείμματα 840-1.132). Το IAK2 παίζει σημαντικό ρόλο, καθώς είναι ένας ενδοκυτταρικός μεσολαβητής της σηματοδότησης των κυτοκινών και είναι μια πρωτεΐνη κινάσης τυροσίνης της οικογένειας JAK. Το ATP συνδέεται στενά με

ιόντα μαγνησίου στην καταλυτική περιοχή των κινασών τυροσίνης. Στην παράμετρο σύνδεσης, το μέγεθος του χώρου που ερευνήθηκε περιλαμβάνει θέση δέσμευσης ATP που χαρακτηρίζεται από υπολείμματα 855-863 και 822, όπου το ATP υπολογίστηκε με διάφορους πιθανούς αναστολείς JAK2. Στις προβλέψεις που έγιναν, ο συνδέτης LB κατασκευάστηκε με το λογισμικό Marvin Sketch. Μετά τη σύνδεση, συλλέχθηκαν οι τρεις καλύτερες δυνατές παραλλαγές σύνδεσης, οι οποίες έχουν παρόμοιες συγγένειες. Τα συμπεράσματα των προβλέψεων ήταν ευνοϊκά σχετικά με την αλληλεπίδραση της LB με τον θύλακα δέσμευσης ATP στο JAK2[180,181].

3.1.4.Λικοχαλκόνη Γ

Η λυκοχαλκόνη C(LC, Πίνακες S1 και S2, ένωση 4) είναι γνωστό ότι μειώνει τη φλεγμονώδη απόκριση σε κυτταρικές σειρές μονοκυττάρων. Αυτό οφείλεται στη μείωση της έκφρασης iNOS και στην αποκατάσταση της αντιοξειδωτικής δικτυακής δραστηριότητας της υπεροξειδικής δισμουτάσης, της καταλάσης και της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης. Kwak et al. διεξήγαγε μια μελέτη για να περιγράψει τη σχέση μεταξύ ROS, C-Jun NH2 τερματικής κινάσης (INK) και ενεργοποιημένης από μιτογόνο πρωτεΐνης κινάσης (MAPK) και καθιέρωσε την επίδραση της LC στην πρόκληση απόπτωσης στις κυτταρικές σειρές καρκίνου του οισοφάγου KYSE 30 και KYSE450. Προηγούμενες μελέτες έχουν καθορίσει τιμές IC50 για θεραπεία με LC (45 ug/mL) μετά από 24 ώρες για την αναστολή του πολλαπλασιασμού των κυτταρικών σειρών A549, MCF-7 και T24. Ελήφθησαν αναστολές 40,47 και 68 τοις εκατό για τρεις κυτταρικές σειρές. Kwak et al. έλαβε μια δοσοεξαρτώμενη in vitro αναστολή του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων του οισοφάγου. Από τους πέντε τύπους κυττάρων που αναλύθηκαν, τα KYSE30 και KYSE450, τα οποία έχουν κοινή γενετική υποστήριξη, είχαν παρόμοια απόκριση στη θεραπεία με LC. Σε μια ανάλυση ανάπτυξης ανεξάρτητης από αγκύρωση σε μαλακό άγαρ, τα αποτελέσματα υποδεικνύουν σημαντική μείωση στην ικανότητα των κυττάρων KYSE30 και KYSE450 να σχηματίζουν αποικίες. Ανάλογα με τη συγκέντρωση, οι χαλκόνες προκάλεσαν απόπτωση και στις δύο κυτταρικές σειρές. Η ένωση προκάλεσε επίσης μια ανοδική ρύθμιση των p24 και p27 (αρνητικούς ρυθμιστές μετάβασης στις φάσεις G1 και S του κυτταρικού κύκλου) και ρύθμισε την κατάντη κυκλίνη D. Η LC αύξησε επίσης την παραγωγή ROS στα κύτταρα KYSE30 και KYSE450. Τα ROS ενεργοποιούν την οδό πρωτεϊνικής κινάσης που ενεργοποιείται από μιτογόνο (MAPK) και επάγουναπόπτωση των κυττάρων. Επιπλέον, η ένωση αύξησε το επίπεδο φωσφορυλίωσης JNK, c-Jun και p38 και ενεργοποίησε αποπτωτικές οδούς [182]. Παρόμοια με τη μελέτη ελλιμενισμού από τους Song et al. για το LB[180], οι Oh et al. τόνισαν τις αλληλεπιδράσεις δέσμευσης μεταξύ LC και ανθρώπινων JAK2 κυττάρων. Η προσομοίωση σύνδεσης πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το Autodock Vina. Για να ξεκινήσει η μελέτη σύνδεσης, η δομή του υποδοχέα JAK2, ο οποίος διαλύθηκε με ένα πείραμα ακτίνων Χ, ελήφθη από την Τράπεζα Δεδομένων Πρωτεϊνών (καταχώριση PDB 2B7A). Η δομή του συνδέτη LC μοντελοποιήθηκε από το λογισμικό Marvin Sketch και βελτιστοποιήθηκε από το λογισμικό Chimera. Η καταλυτική τοποθεσία του JAK2 συσχετίστηκε με μια περιοχή άρθρωσης (υπολείμματα 929-935), ένα DFGloop (υπολείμματα 994-996) και ένα Ploop (υπολείμματα 858-865). Η περιοχή άρθρωσης σε σχήμα βρόχου είναι απαραίτητη για την αναγνώριση του ATP και σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με ουσίες. Το DFGloop περιέχει τρία αμινοξέα (ασπαρτικό οξύ, φαινυλαλανίνη και γλυκίνη) και σχετίζεται με τη δέσμευση ενός μετάλλου που απαιτείται για την καταλυτική φωσφορυλίωση. Το Ploop είναι χρήσιμο για τη σταθεροποίηση και το σχηματισμό αλληλεπιδράσεων με συνδετήρες. Όπως φαίνεται, η πρόβλεψη μιας πιθανής δέσμευσης έγινε σε τρία λειτουργικά σημεία. Η μελέτη του Docking έδειξε ότι το LC αλληλεπιδρά με τη θέση δέσμευσης ATP στοJAK2 και έδειξε ότι το JAK2 είναι άμεσος στόχος του. Το Chalcone επίσης κατέστειλε την αυτοφωσφορυλίωση του JAK2 με δέσμευση στον θύλακα ATP του p-JAK2 [183,184].

3.1.5. Licochalcone D

Η Licochalcone D(LD, Πίνακες S1 και S2, ένωση 5) είναι ένα ενεργό φλαβονοειδές που απομονώνεται από το Glycyrrhiza inflata. Πραγματοποιήθηκε μια μελέτη για την αξιολόγηση της ικανότητας της LD να αναστέλλει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό από δύο στόχους για τα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα (EGFR και MET) χρησιμοποιώντας ευαίσθητα και ανθεκτικά στο gefitinib ανθρώπινα κύτταρα. Για την κατανόηση της άμεσης σύνδεσης της χαλκόνης με EGFR και MET, χρησιμοποιήθηκαν κυτταρικές σειρές ευαίσθητες στο gefitinib (HCC827) και ανθεκτικές στο gefitinib κυτταρικές σειρές (HCC827GR). Τα αποτελέσματα των αξιολογήσεων δείχνουν ότι το φλαβονοειδές συνδέεται με δύο υποδοχείς, καταστέλλοντας τη δραστηριότητα των κινασών EGFR και MET ως ανταγωνιστικού αναστολέα του ATP. Στο σύμπλεγμα EGFR, η χαλκόνη έχει δύο δεσμούς υδρογόνου που σχηματίζονται από το Met793 ως το κύριο σημείο και την πλευρική γωνία του Asp855 στον βρόχο DFG.{10}}Υδροξυ-3-(3-μεθυλ αλλά{{13} Η }ενυλ)φαινυλ ομάδα και η 3,4-διυδροξυ-2-μεθοξυφαινυλ ομάδα στερεώνονται στο ίδιο επίπεδο και μπλοκάρονται μεταξύ των υδρόφοβων υπολειμμάτων Leu718, Val726 και Ala743 του βρόχου P και Leu 844. Στο σύμπλοκο Met, το κετο

Η ομάδα της χαλκόνης σχηματίζει δεσμό υδρογόνου με το Met1160. Το Tyr1159 ως κύριο σημείο και τα le1084, Vall092, Ala1108 και Lys1110 του Ploop καλύφθηκαν ομοίως με καπάκι. Το Luis υποστηρίζεται επίσης έντονα από πλευρικές υδρόφοβες αλυσίδες του κύριου σημείου του Met1160 και Leu1140, Met1211 και Ala1221 του κατώτερου θύλακα ATP. Η θέση δέσμευσης του EGFR μοιάζει πολύ με τη θέση δέσμευσης MET, σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου και υδρόφοβη αλληλεπίδραση. Η χαλκόνη βρίσκεται πανομοιότυπα στην περιοχή δέσμευσης για τους δύο υποδοχείς. Η σταθεροποίηση του συμπλόκου μπορεί να αυξηθεί με υδρόφοβη αλληλεπίδραση. Τα προβλεπόμενα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με πειραματικά δεδομένα, δείχνοντας ότι το φλαβονοειδές αναστέλλει ανταγωνιστικά τους δύο υποδοχείς [185].

3.1.6. Xanthohumol

Οι πρενυλικές χαλκόνες, λόγω της δομικής τους ποικιλομορφίας, έχουν διαφορετικές βιολογικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένων των αντιφλεγμονωδών, αντικαρκινικών και αντιμεταλλαξιογόνων δράσεων [186]. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι φυσικές χαλκόνες με ομάδες πρενυλίου έχουν τη δυνατότητα να παρεμβαίνουν στη ρ53. Για παράδειγμα, η επεξεργασία των κυττάρων Α549 με πρενυλική χαλκόνη ξανθοχουμόλη (XN, Πίνακες S1 και S2, ένωση 6) επάγει τον αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο και μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο στη φάση G1. Αυτές οι δραστηριότητες οφείλονται στην ανοδική ρύθμιση της p53 και της p21 από τον κυτταρικό κύκλο και στην καθοδική ρύθμιση της κυκλίνης D1. Η απόπτωση προκαλείται από την ενεργοποίηση της κασπάσης 3 [187].

Το XN((3'-(3,3-διμεθυλαλλύλιο)-2',A',4-τριυδροξυ-6'μεθοξυχαλκόνη) είναι το πιο άφθονο πρενυλιωμένο φλαβονοειδές ({{7 }}.1-1 τοις εκατό κατά ξηρό βάρος) των θηλυκών ταξιανθιών λυκίσκου (Humulus lupulus)[180]. Το XN είναι επίσης συστατικό της μπύρας, μια σημαντική διατροφική πηγή πρενυλιωμένουφλαβονοειδή, όπου υπάρχει σε συγκεντρώσεις πάνω από 0,96 mg/L. Λόγω των μοναδικών βιολογικών της δραστηριοτήτων και της ευνοϊκής επίδρασής της στην υγεία, η πρενυλχαλκόνη έχει μελετηθεί ευρέως πρόσφατα [188]. Η ένωση έχει θεραπευτική ασφάλεια και διάφορες βιοδραστηριότητες, όπως αντικαρκινικές, αντιδιαβητικές, αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και αντιβακτηριακές ιδιότητες. Τα τελευταία χρόνια, ένας αυξημένος αριθμός μελετών έχει δείξει ένα ευρύ φάσμα αντικαρκινικής δράσης του XN στον καρκίνο του πνεύμονα, το ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα, τον καρκίνο του μαστού, τη λευχαιμία, τον καρκίνο του προστάτη, τον καρκίνο του παγκρέατος, τον καρκίνο του παχέος εντέρου, τον καρκίνο του παγκρέατος και τον καρκίνο του γλοιοβλαστώματος. Η έκθεση των καρκινικών κυττάρων σε XN αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και την εισβολή τους και ρυθμίζει την αυτοφαγία. Η χαλκόνη έχει επίσης την ικανότητα να προκαλεί απόπτωση και να μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο [189-193]. Επιπλέον, η χαλκόνη προκαλεί απόπτωση εξαρτώμενη και ανεξάρτητα από τη δραστηριότητα της κασπάσης και αναστέλλει την εισβολή και την αγγειογένεση στα καρκινικά κύτταρα [194]. Οι αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και αντικαρκινικές του ιδιότητες συσχετίζονται με τη χημειοπροληπτική δράση της ένωσης [195]. Η πρενυλχαλκόνη μεταβολίζεται επίσης σε 8-πρενυλναρινγενίνη, το πιο ισχυρό φυτοοιστρογόνο που είναι γνωστό μέχρι σήμερα [196].

Το Akt (ονομάζεται επίσης κινάση πρωτεΐνης Β ή PKB) είναι μια ειδική κινάση σερίνης/θρεονίνης-πρωτεΐνης και ένα σημαντικό σημείο στις οδούς κυτταρικής σηματοδότησης. Η δραστηριότητα του Akt μεταβάλλεται σε πολλούς τύπους καρκίνων και εμπλέκεται σε διάφορες βιολογικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένου του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, της απόπτωσης, της μεταγραφής, της μετανάστευσης και της εισβολής. Για να επιβεβαιωθεί η ικανότητα του XN να δεσμεύεται στο Akt, πραγματοποιήθηκε μια μελέτη σύνδεσης σε silico χρησιμοποιώντας το λογισμικό Schrodinger Suite 2015. Τα μόρια νερού αφαιρέθηκαν και το pH για τα άτομα υδρογόνου που εξετάστηκε ήταν 7. Δημιουργήθηκε μια θέση δέσμευσης ATP για τη μελέτη σύνδεσης. Το XN προετοιμάστηκε για σύνδεση απουσία παραμέτρων χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα LigPrep. Στη συνέχεια, οι μελέτες σύνδεσης του XN με Aktl και Akt2 συνοδεύτηκαν από απουσίες παραμέτρων με τη μέθοδο της πρόσθετης ακρίβειας με το πρόγραμμα Glide προκειμένου να ληφθούν οι καλύτερες δομικές αναπαραστάσεις. Τα αποτελέσματα της μελέτης σύνδεσης δείχνουν ότι το XN σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με τα Ala230, Glu228, Glu234 και Lys158 του Akt1 και με τα Glu236, Thr213 και Lvs181 του Akt2. Τα μοντέλα ξενομοσχεύματος (PDX) ταυτοποιήθηκαν για τη μετάφραση βασικών ερευνητικών μελετών σε κλινικές εφαρμογές. Σε αυξημένο βαθμό, τα βιολογικά και γενετικά χαρακτηριστικά των ασθενών-δότες θεωρείται ότι διατηρούνται από τα μοντέλα PDX, το οποίο είναι το κύριο πλεονέκτημα έναντι των μοντέλων που βασίζονται σε κυτταρικές γραμμές. Τα μοντέλα PDX χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση βιοδεικτών και για την πρόβλεψη της ανταπόκρισης στη θεραπεία XN σε κλινικές δοκιμές. Τα χημειοπροληπτικά αποτελέσματα της πρενυλχαλκόνης συγκρίθηκαν με βάση τα επίπεδα Akt. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα μοντέλα όγκων που εκφράζουν υψηλό επίπεδο Akt έχουν σημαντική μείωση στον όγκο και το βάρος του όγκου όταν υποβάλλονται σε θεραπεία με XN [197]. Οι Guo et al. μελέτησε in vitro και in vivo την επίδραση του XN στον καρκίνο του στομάχου, δείχνοντας ότι η πρενυλχαλκόνη προκαλεί απόπτωση ενεργοποιώντας κασπάσες, ρυθμίζοντας το Bcl-2 και επηρεάζοντας την κινάση PI3K/Akt/mTOR. Το XN αναστέλλει τη βιωσιμότητα των γαστρικών καρκινικών κυττάρων με τρόπο που εξαρτάται από τη συγκέντρωση. Στις κυτταρικές σειρές, το φλαβονοειδές ασκεί την καλύτερη επίδραση στη βιωσιμότητα των κυττάρων SGC-7901 και δεν επηρεάζει αυτήν την παράμετρο στα κύτταρα GES-1 στα 6, 8 και 10 ug/mL χαλκόνης. Από την κυτταρομετρική ανάλυση ροής, παρατηρήθηκε ότι η πρενυλχαλόνη αυξάνει σημαντικά τον αριθμό των αποπτωτικών κυττάρων στον καρκίνο του στομάχου. Η επίδραση του XN στις προ- και αντι-αποπτωτικές πρωτεΐνες επισημάνθηκε με ανάλυση στυπώματος Western. Τα επίπεδα πρωτεΐνης Bcl-2 και Bcl-XL μειώθηκαν μετά τη χορήγηση φλαβονοειδών, αυτή η μείωση συσχετίζεται με τη συγκέντρωση που χορηγήθηκε. Το XN αύξησε επίσης τα επίπεδα πρωτεΐνης Bax και Bid, με την καλύτερη δραστικότητα να παρατηρείται για 10 uM/mL χαλκόνης. Επιπλέον, τα επίπεδα της διασπασμένης κασπάσης 3 και της διασπασμένης πρωτεΐνης PARP αυξήθηκαν σημαντικά παρουσία χαλκόνης. Για αυτούς τους λόγους, μπορεί να ειπωθεί ότι τα φλαβονοειδή επηρεάζουν ευνοϊκά και σημαντικά τα επίπεδα των προ- και αντι-αποπτωτικών πρωτεϊνών. Συνολικά 10 uM/mL XN επάγουν σημαντική απόπτωση των SGC-7901 κυττάρων. Συνολικά 8 και 6 uM/mL χαλκόνης επάγουν απόπτωση 34±3 τοις εκατό κυττάρων και 23±2 τοις εκατό κυττάρων, αντίστοιχα. Επιπλέον, το φλαβονοειδές τροποποιεί σημαντικά τη φωσφορυλίωση των PI3K, Akt και mTOR αυξάνει το επίπεδο του p-PTEM και μειώνει το επίπεδο του p-Akt (Thr308), του p-Akt (Ser473) και του m-Tor (Ser2448). Τα δεδομένα που προκύπτουν δείχνουν ότι η πρενυλχαλκόνη δεν επηρεάζει σημαντικά τα επίπεδα Akt, PTEN, GSK-3 και mTOR. Οι προσδιορισμοί σε ποντικούς με ξενομόσχευμα SGC7901 έδειξαν ότι η θεραπεία με ΧΝ μείωσε τον όγκο του όγκου με έναν σχετικά εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση τρόπο. Για να επιβεβαιωθεί η καταστολή της σηματοδότησης PI3K/Akt in vivo, αξιολογήθηκε η έκφραση φωσφορυλιωμένης Akt και mTOR σε ξενογραφικούς όγκους. Η παθολογική εξέταση των τομών αιματοξυλίνης και ηωσίνης αποκάλυψε σημαντικές μορφολογικές ανωμαλίες. Ωστόσο, το XN μειώνει τα εξαρτώμενα από τη συγκέντρωση επίπεδα φωσφορυλιωμένης Akt και mTOR. Η θεραπεία με πρενυλχαλκόνη μείωσε σημαντικά τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και αύξησε την απόπτωση των καρκινικών κυττάρων σε σύγκριση με τα κύτταρα ελέγχου [198].

Το XN, σε συγκεντρώσεις υψηλότερες από 10 umol/L, αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων του παγκρέατος in vitro. Σε συγκεντρώσεις χαμηλότερες από 5 umol/L, η χαλκόνη αναστέλλει την εξαρτώμενη από NF-kB αγγειογενετική δραστηριότητα στα καρκινικά κύτταρα του παγκρέατος. Σε αυτή τη συγκέντρωση, δεν παρατηρήθηκε κυτταροτοξικότητα στα παγκρεατικά κύτταρα με τη μέθοδο WST-1. Ωστόσο, το συμπέρασμα της μελέτης ήταν ότι το XN επηρεάζει την αγγειογένεση που προκαλείται από καρκίνο του παγκρέατος μειώνοντας την παραγωγή VEGF και IL-8 (μιας ιντερλευκίνης), η οποία είναι ειδική και προκαλείται από την αδρανοποίηση του NF-kB [194]. αξιολογήστε την αντικαρκινική δράση του XN, οι κυτταρικές σειρές HepG2 υποβλήθηκαν σε ανάλυση ΜΤΤ για να προσδιοριστεί ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός. Η πρενυλχαλκόνη μείωσε τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό ανάλογα με τη συγκέντρωση και το χρόνο. Οι Zhao et al. παρατήρησε ότι η έκθεση κυτταρικών γραμμών σε 200 μM XN για μία ημέρα είναι λιγότερο αποτελεσματική σε σύγκριση με τη θεραπεία τους με 100-200 μΜ χαλκόνης για 2-3 ημέρες. Στα 50 μΜ χαλκόνης, παρατηρήθηκε σημαντική αναστολή του πολλαπλασιασμού των κυττάρων HepG2 μετά από 3 ημέρες. Στην ίδια μελέτη, αποδείχθηκε ότι η πρενυλχαλκόνη προκαλεί σημαντική αύξηση στη δραστηριότητα της κασπάσης 3. Επιπλέον, με ανάλυση στυπώματος Western, δείχθηκε ότι 100-150 uM XN ανέστειλε σημαντικά την έκφραση της πρωτεΐνης NF-kB σε κυτταρικές σειρές. Με αυτήν την ανάλυση, παρατηρήθηκε επίσης ότι η πρενυλχαλκόνη έχει την ικανότητα να αυξάνει την έκφραση της πρωτεΐνης p53 και 20 μΜ XN προσδιόρισαν μια εντατικοποίηση της σηματοδότησης Bax, η οποία συσχετίζεται με το χρόνο [199]. Μελέτες για το προφίλ ασφάλειας του XN δείχνουν ότι 1000 mg/kg της ένωσης δεν αλλοιώνουν τη λειτουργία των ζωτικών οργάνων και την ομοιόσταση σε ποντίκια. Η πρενυλχαλκόνη έχει την ικανότητα να αυξάνει την παραγωγή IL-2 στα Τ κύτταρα, γεγονός που καταδεικνύει την ικανότητά της να προάγει μια ανοσοαπόκριση που προκαλείται από το The. Το XN αναστέλλει επίσης το -12. που παράγει έμμεσα διαφοροποίηση των κυττάρων στο ανοσοποιητικό σύστημα ενεργοποιώντας μεταγραφικά μόρια. Τα κυτταροτοξικάΤλεμφοκύτταρα είναι ένας τύπος κυτταρικού τελεστή ζωτικής σημασίας για την κυτταρική ανοσία και παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της αντικαρκινικής ανοσολογίας. Τα CD8 συν Τ κυτταροτοξικά λεμφοκύτταρα υπάρχουν ως CTL-P, ένας ανενεργός πρόδρομος κυττάρων in vivo. Αυτός ο πρόδρομος ενεργοποιείται από το αντιγόνο παρουσία κυτοκινών Th1 και στη συνέχεια αναπτύσσεται σε ώριμα κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα. Καταδείχθηκε σημαντική αύξηση στο CD8 plus /CD25 plus, ακολουθούμενη από τη μετάβαση του Th2 σε Th1 στο μικροκλίμα του όγκου. Η αναλογία CD8 plus /CD25* των Τ κυττάρων αυξάνεται σημαντικά όταν τα κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα ενεργοποιούνται από το CoCl2 στις κυτταρικές σειρές 4T1. Η λειτουργία των κυττάρων Th1 και Th2 εξαρτάται από την έκκριση διαφόρων κυτοκινών. Για τη διερεύνηση των επιδράσεων του XN στις κυτοκίνες Th1 και Th2, οι Zhang et al. προσδιόρισαν τα επίπεδα ορού Th1l και Th{44}}σχετιζόμενων κυτοκινών χρησιμοποιώντας κιτ ELISA. Το παράγωγο πρενυλίου έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει σημαντικά την έκφραση της κυτοκίνης Th1 (συμπεριλαμβανομένων των IL-2 και IFN-y) και μειώνει τα επίπεδα κυτοκίνης Th2 (συμπεριλαμβανομένων των IL{-4 και IL-10). Αυτό το συμπέρασμα εξηγείται από το γεγονός ότι τα Th1 και Th2 είναι αμοιβαίοι αναστολείς. Επιπλέον, η αναλογία Th1/Th2 προσδιορίστηκε με κυτταρομετρία ροής, δείχνοντας ότι είναι σημαντικά αυξημένη κατά XN. Παρόμοιες μελέτες έχουν αναφέρει αυτό το εύρημα για διάφορους όγκους. Οι ασθενείς με προχωρημένο ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα του τραχήλου και της κεφαλής έχουν χαμηλά επίπεδα κυτοκινών Th1 σε σύγκριση με ασθενείς που είναι λιγότερο σοβαροί και έχουν υψηλά επίπεδα κυτοκινών Th2. Η συνδυαστική θεραπεία παράγει τη μετάβαση των κυτοκινών Th2 σε Th1 στο περιβάλλον του όγκου. Τα αποτελέσματα των μελετών υποδεικνύουν διαταραχή της αναλογίας κυτοκίνης Th1/Th2, η αλλαγή αυτή παρατηρείται για διάφορους τύπους όγκων, πιο συχνά σε τερματικά στάδια του καρκίνου. Για να επιβεβαιωθεί ο δυνητικός μηχανισμός του XN στην αναλογία κυτοκίνης Thl/'Th2, προσδιορίστηκε η έκφραση των βασικών παραγόντων στην οδό της διαφοροποίησης Th1 και Th2. Φυσιολογικά, τα κύτταρα Th0 διαφοροποιούνται αναλογικά σε κύτταρα Thl και Th2. Επιπλέον, η ενεργοποίηση των μεταγραφικών μορίων 4 και 6 παίζει ζωτικό ρόλο στη διαφοροποίηση των κυττάρων Th0 σε Th1 και Th2. Το T-bet και το GATA-3 παίζουν επίσης δύο κεντρικούς ρόλους. Το CpG-ODN (κυτοσίνη-φωσφοροθειοϊκή-γουανίνη που περιέχει ένα ολιγοδεοξυνουκλεοτίδιο), ένα ισχυρό ανοσοενισχυτικό Th1, μειώνει την έκφραση GATA-3 και την ενεργοποίηση του μεταγραφικού μορίου 6 ενεργοποιώντας τα μοντέλα T-bet και μεταγραφικά μόρια καρκίνου πνεύμονα 1 και 4. Το XN αυξάνει την έκφραση T-bet και μειώνει την έκφραση GATA-3. Η ενεργοποίηση του μεταγραφικού μορίου 4 αυξάνεται παρουσία XN, αλλά δεν επηρεάζει την ενεργοποίηση του μεταγραφικού μορίου 6. Για το λόγο αυτό, μπορεί να ειπωθεί ότι η ενεργοποίηση του μεταγραφικού μορίου 4 παίζει θετικό ρόλο στη ρύθμιση της κυτοκίνης Th1/Th2 αναλογία κατά XN [200].

Η οδός σηματοδότησης εγκοπής παίζει σημαντικό ρόλο στον καρκίνο του μαστού, ο οποίος αποτελεί θεραπευτικό στόχο για την αντιμετώπισή του. Συμμετέχει στην έναρξη και την εξέλιξη του καρκίνου του μαστού, ενώ η παρεκκλίνουσα δραστηριότητα αυτής της οδού σχετίζεται με αυτήν την παθολογία. Η αναστολή της οδού σηματοδότησης Notch από αναστολείς γάμμα-σεκρετάσης και από μονοκλωνικό αντίσωμα 4 που μοιάζει με δέλτα είναι ευνοϊκή για τη θεραπεία της οξείας λεμφοβλαστικής λευχαιμίας και των συμπαγών όγκων. Οι μηχανισμοί αυτών των παραγόντων περιλαμβάνουν απόφραξη του κυτταρικού κύκλου ή απόπτωση και διακοπή της αγγειογένεσης. Sun et al. διερεύνησε το θεραπευτικό δυναμικό του XN σε κυτταρικές σειρές καρκίνου του μαστού, υπογραμμίζοντας την ικανότητά του να αναστέλλει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, να μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο και να προκαλεί απόπτωση in vitro. Προσδιορίστηκε επίσης μια μείωση στην ανάπτυξη όγκου in vivo. Επιπλέον, έχει διερευνηθεί η πιθανότητα της πρενυλχαλκόνης να αναστέλλει την ανάπτυξη ανθρώπινων καρκινικών κυττάρων του μαστού μέσω της οδού σηματοδότησης Notch. Για να προσδιοριστεί εάν το XN στοχεύει την οδό σηματοδότησης Notch, χρησιμοποιήθηκε μια λειτουργική μέθοδος Notch 1, χρησιμοποιώντας έναν αναστολέα γάμμα-σεκρετάσης (DAPT) ως έλεγχο. Ο στόχος της μελέτης ήταν να αξιολογηθεί η πιθανότητα ότι η πρενυλχαλκόνη μειώνει τη δραστηριότητα σύνδεσης του Notch1 στο διαγονίδιο CBF1. Το XN έχει αποδειχθεί ότι αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό και προκαλεί απόπτωση αναστέλλοντας την οδό Notch 1. Επιπλέον, με τη μέθοδο ΜΤΤ και τη μικροσκοπία φωτός, αποδείχθηκε ότι η πρενυλχαλκόνη αναστέλλει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό στις κυτταρικές σειρές του καρκίνου του μαστού. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι αναστολείς της οδού Notch είναι επίσης αναστολείς της έκφρασης του EGFR, ενός άλλου ενοχοποιητικού στοιχείου στον καρκίνο του μαστού. Επιπλέον, το XN δρα σε πρωτεΐνες που σχετίζονται με μεταστάσεις όγκου και αναστέλλει τη μετανάστευση των κυττάρων αυξάνοντας την έκφραση αυτών των πρωτεϊνών. Μια μελέτη τόνισε τον αποκλεισμό του κυτταρικού κύκλου στη φάση G0/G1 και την επαγωγή απόπτωσης για κύτταρα MCF{-7 και MDA-MB-231 από το XN [201].

3.1.7.Panduretin A

ΑντικαρκινικόΗ δραστηριότητα του pandurate A (PA, Πίνακες S1, και S2, ένωση 7), μιας κυκλοεξανυλχαλκόνης που απομονώθηκε από Boesenbergia pandurate, έχει μελετηθεί. Το φυτό περιέχει πρενυλ χαλκόνες και άλλα φλαβονοειδή ως κύρια βιοδραστικά μόρια, τα οποία περιγράφονται στη βιβλιογραφία ότι έχουν προτιμησιακές κυτταροτοξικές ιδιότητες στην ανθρώπινη κυτταρική σειρά PANC-1. [202,203] Το PA είναι ενεργό στο μελάνωμα, το αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου και τον καρκίνο του προστάτη. Οι πρωτεομικές αναλύσεις δείχνουν ότι η ΡΑ έχει κυτταροτοξικότητα στα κύτταρα μελανώματος που εξαρτάται από τη μετουσίωση της διαδικασίας οξειδωτικής φωσφορυλίωσης των μιτοχονδρίων, με τη δραστηριότητα της εκκριτικής οδού και την απόπτωση που προκαλείται από οξειδωτικές διεργασίες. Από αυτή την άποψη, έχει αποδειχθεί ότι το οξειδωτικό στρες μπορεί να είναι το αποτέλεσμα της διέγερσης της αυτοφαγίας ως δευτερογενής απόκριση σε αυξημένα ROS [204]. Η βιβλιογραφία δείχνει ότι μια συγκέντρωση 9 ug/mL PA αναστέλλει πλήρως την ανάπτυξη των κυττάρων MCF-7 και των κυττάρων HT-29 (μια ανθρώπινη κυτταρική σειρά καρκίνου του παχέος εντέρου)[205]. Η χαλκόνη έχει αντικαρκινικές ιδιότητες σε διάφορους τύπους κυττάρων, συμπεριλαμβανομένου του μελανώματος, του αδενοκαρκίνου του παχέος εντέρου και του καρκίνου του προστάτη [204]. Οι Liu et al. τόνισε την κυτταροτοξική επίδραση της χαλκόνης στις κυτταρικές σειρές MCF-7, T47D (ανθρώπινος καρκίνος μαστού) και MCF-10A (μη καρκινικά κύτταρα μαστού). Οι τιμές IC50 του PA σε κύτταρα MCF-7 ήταν 15 uM στις 24 ώρες και 11,5 μΜ στις 48 ώρες. Στην περίπτωση των κυττάρων T47D, το IC50 ήταν 17,5 μΜ στις 24 ώρες και 14,5 μΜ στις 48 ώρες. Το PA δεν επηρεάζει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων MCF-10Α. Για τον εντοπισμό μηχανισμών με τους οποίους η χαλκόνη προκαλεί αποκλεισμό του κυτταρικού κύκλου σε κύτταρα MCF-7 στη φάση GO/G1, χρησιμοποιήθηκε ανάλυση Western blot, η οποία είχε ως στόχο να αξιολογήσει τη ρύθμιση των ρυθμιστικών πρωτεϊνών στον κυτταρικό κύκλο. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η θεραπεία με PA προκαλεί μείωση στην έκφραση της κυκλίνης D1 και CDK4 και αυξάνει την έκφραση p21Cip1 και p27, εξηγώντας έτσι τον αποκλεισμό στη φάση G0/Gl. Το απομονωμένο PA από το Kaempferia pandurate προκαλεί αποκλεισμό του κυτταρικού κύκλου σε κύτταρα PC{41}} (αδενοκαρκίνωμα προστάτη) ανεξάρτητα από ανδρογόνα και σε ανθρώπινα κύτταρα DU145 (ανθρώπινη κυτταρική σειρά καρκίνου του προστάτη). Ο κατακερματισμός του διανουκλεοσωμικού DNA είναι δείκτης απόπτωσης. Επειδή τα χαμηλού μοριακού βάρους θραύσματα DNA εξάγονται με χρώση κυττάρων σε υδατικά διαλύματα, τα αποπτωτικά κύτταρα μπορούν να αναγνωριστούν με ιστογράμματα συχνότητας του περιεχομένου DNA με τη μορφή κυττάρων με κλασματοποιημένη περιεκτικότητα DNA. Αναλύθηκε ένας κυτταρικός πληθυσμός MCF-7 φάσης υπο-G1. Η περιεκτικότητα σε φάση G1 των κυττάρων ήταν 1,17 ±0,11 και στα κύτταρα που υποβλήθηκαν σε αγωγή με PA (10,15 και 20 μΜ) ήταν 1,84±0,18,2,62±0,21 και 4,52±0,28, αντίστοιχα. Η αύξηση της θεραπείας με χαλκόνη οφειλόταν στην εντατικοποίηση του κατακερματισμού του DNA σε γραμμές MCF{-7, γεγονός που επιβεβαιώθηκε από τον πληθυσμό κυττάρων υπο-φάσης G1 [206].

Μεταξύ των βασικών πρωτεϊνών της εισβολής και της μετάστασης στα καρκινικά κύτταρα, η επαγωγή είναι οι μεταλλοπρωτεϊνάσες μήτρας. Αποδομούν συστατικά της εξωκυτταρικής μήτρας και διευκολύνουν την εισβολή και τη μετανάστευση των κυττάρων. Επιπλέον, η υπερέκφραση των μεταλλοπρωτεϊνασών μπορεί να προκαλέσει επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση. Το PA καταστέλλει την έκκριση και την ενεργοποίηση της μεταλλοπρωτεϊνάσης 2, προκαλώντας αναστολή της μετανάστευσης, της εισβολής και της μορφογένεσης των ενδοθηλιακών κυττάρων σε κύτταρα ενδοθηλιακών κυττάρων ανθρώπινης ομφαλικής φλέβας (HUVEC). Επιπλέον, οι υποτοξικές δόσεις χαλκονών είναι επαρκείς για να μειώσουν τη ρύθμιση της μεταλλοπρωτεϊνάσης 2 στα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα [207].

3.1.8. Καρδαμονίνη

Το Cardamon (CD, Πίνακες S1 και S2, ένωση 8), μια χαλκόνη από το Campomanesia adamantium (Myrtaceae), αυξάνει τον κατακερματισμό του DNA και μειώνει τη δραστηριότητα NF-kB σε κύτταρα PC{4}}. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν τη θεραπευτική δυνατότητα της χαλκόνης στη θεραπεία του καρκίνου του προστάτη [20]. Το CD θεωρείται μία από τις πιο δραστικές αντικαρκινικές ενώσεις στις οποίες εμπλέκεται η ενεργοποίηση του ιού Epstein-Barr [208]. Οι αντικαρκινικές επιδράσεις του CD συσχετίζονται με την πρόκληση απόπτωσης, την αναστολή του πολλαπλασιασμού και της μετανάστευσης των κυττάρων και την επίδραση στον κυτταρικό κύκλο. Η χαλκόνη έχει επίσης την ικανότητα να μειώνει την αντίσταση των καρκινικών κυττάρων στη θεραπεία. Σε συνδυασμό με 5-φθοροουρακίλη ή σισ-πλατίνα, επιτυγχάνονται αυξημένες αντικαρκινικές δραστηριότητες. Για παράδειγμα, το CD έχει την ικανότητα να αναστέλλει σημαντικά την αντίσταση στη χημειοθεραπεία των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου, προκαλεί απόπτωση, ενεργοποιεί τις κασπάσες 3 και 9, διευκολύνει την έκφραση της πρωτεΐνης Bax, αναστέλλει σημαντικά το c-myc και φέρει συγκεκριμένα 50 και NF-kB [209 ]. Οι Hou et al. διερεύνησε το θεραπευτικό δυναμικό και τους μοριακούς μηχανισμούς του CD σε 5-ανθεκτικά στη φθοριοουρακίλη γαστρικά καρκινικά κύτταρα. Η ευαισθησία του BGC-823/5-φθοροουρακίλης στη 5-φθοροουρακίλη επιβεβαιώθηκε με την αύξηση της απόπτωσης και τον αποκλεισμό του κυτταρικού κύκλου παρουσία CD. Η χαλκόνη αυξάνει την ευαισθησία των καρκινικών κυττάρων στη 5-φθοροουρακίλη καταστέλλοντας το μονοπάτι σηματοδότησης Wnt/-κατενίνης (που παίζει σημαντικό ρόλο στην ογκογένεση) και οι ενεργοποιημένες μεταλλάξεις στα γονίδια Wnt/-κατενίνης σχετίζονται με αντίσταση στην αντικαρκινική θεραπεία . Αναστέλλει την έκφραση της P-γλυκοπρωτεΐνης, της -κατενίνης και του TCF-4. Επιπλέον, το CD εμποδίζει ειδικά τον σχηματισμό του συμπλέγματος -κατενίνης/TCF-4, προκαλώντας έτσι παρεκκλίνουσα σηματοδότηση Wnt/ -κατενίνης [210]. Bedroom et al. διερεύνησε τις αντιπολλαπλασιαστικές και αποπτωτικές επιδράσεις του CD στα κύτταρα HepG2. Η ανασταλτική δράση των

η χαλκόνη στον πολλαπλασιασμό των κυττάρων HepG2 ήταν σημαντική μετά από 72 ώρες, με την κυτταροτοξικότητα να είναι παρόμοια με αυτή της 5-φθοροουρακίλης. Οι τιμές που προσδιορίστηκαν για άλλους χημειοθεραπευτικούς παράγοντες που χρησιμοποιούνται ως πρότυπα (π.χ. sorafenib) ήταν πολύ χαμηλότερες. Επιπλέον, η κυτταροτοξική δράση της ένωσης είναι εκλεκτική στα καρκινικά κύτταρα και δεν επηρεάζει αρνητικά τα φυσιολογικά κύτταρα, γεγονός που αποτελεί πλεονέκτημα του CD σε σύγκριση με τη 5-φθοροουρακίλη. Η συσσώρευση CD στη φάση G1 του κυτταρικού κύκλου παρατηρήθηκε μετά από 72 ώρες και υποδηλώνει αναστολή της ανάπτυξης των κυττάρων HepG2 αποτρέποντας την κυτταρική διαίρεση [211].

Συγκριτικές μελέτες σύνδεσης CD και{0}}φθοριοουρακίλης και η αλληλεπίδρασή τους με το BaxBH3 δείχνουν ότι η 5-φθοροουρακίλη έχει υψηλότερη ενέργεια δέσμευσης από ένα CD. Η χαλκόνη σχηματίζει τρεις δεσμούς υδρογόνου (Phe30, Val50 και Gln52). Η αλληλεπίδραση μεταξύ CD και Bcl επιτυγχάνεται με τρεις δεσμούς υδρογόνου (Asp15, Gln18 και Ser28) και στην περίπτωση της 5-φθοροουρακίλης επιτυγχάνεται με τέσσερις δεσμούς. Επιπλέον, στην περίπτωση αυτής της αλληλεπίδρασης, η ενέργεια δέσμευσης του CD είναι χαμηλότερη από ό,τι στην περίπτωση της 5-φθοροουρακίλης. Αυτό μπορεί να αποδοθεί σε αρωματικά υπολείμματα στη δομή της χαλκόνης, τα οποία εμπλέκονται σε δεσμούς II, τα οποία έχουν την ικανότητα να σταθεροποιούν τον ενεργό θύλακα και να προκαλούν μείωση της ενέργειας δέσμευσης. Τα αποτελέσματα των μελετών in silico δείχνουν ότι η 5-φθοροουρακίλη έχει υψηλότερες ενέργειες δέσμευσης από την κασπάση 3 σε σύγκριση με το CD. Το CD εμφανίζει δύο δεσμούς υδρογόνου στην αλληλεπίδραση με την κασπάση 3 (Cys163 και Arg64). Η χαλκόνη έχει επίσης δεσμούς II-II με το TYR204. Η ελεύθερη ενέργεια δέσμευσης της 5-φθοροουρακίλης είναι ανώτερη από αυτή της CD, η οποία εξηγείται από τη σταθεροποίηση του ενεργού θύλακα από δύο αρωματικά υπολείμματα στη δομή της χαλκόνης [212].

3.1.9. Lonchocarpin

Η λονχοκαρπίνη (πίνακες S1 και S2, ένωση 9) είναι μια φυσική χαλκόνη που εκχυλίζεται από το Lonchiocarpus sericeus. Οι κυτταροτοξικές επιδράσεις αυτής της χαλκόνης έχουν περιγραφεί σε κυτταρικές γραμμές νευροβλαστώματος και λευχαιμίας. Είναι γνωστό ότι 24 ώρες μετά τη θεραπεία με 50 μΜ λονχοκαρπίνης σε γραμμές νευροβλαστώματος SK-N-SH, λαμβάνει χώρα επαγωγή φωσφορυλίωσης AMPK, η οποία αυξάνει την απορρόφηση γλυκόζης και αναστέλλει τη σύνθεση πρωτεϊνών. Η χαλκόνη έχει επίσης την ικανότητα να μειώνει τη βιωσιμότητα των κυττάρων. Στις κυτταρικές σειρές καρκίνου του παχέος εντέρου HCT116, SW480 και DLD, η λονχοκαρπίνη μειώνει τη βιωσιμότητα των κυττάρων κατά 20 μΜ. Μελέτες δείχνουν ότι η λονχοκαρπίνη έχει την ικανότητα να αναστέλλει τα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα H292 in vitro από τον επαγόμενο από την κασπάση{11}}κυτταρικό θάνατο που προηγείται της απόπτωσης. Επιπλέον, η λονχοκαρπίνη έχει παρατηρηθεί ότι αναστέλλει τη σηματοδότηση Wnt/-κατενίνης in vivo σε εμβρυϊκά μοντέλα του Xenopus laevis. Η έγχυση της χαλκόνης σε ένα μοντέλο ειδικού υποδοχέα Wnt8-που συνέγχυσε (SO1234) είχε ως αποτέλεσμα 82 τοις εκατό καταστολή της ενεργοποίησης του γονιδίου του σηματοδοτικού υποδοχέα Wnt/-κατενίνης [213].

Σε μια μελέτη από τους Chen et al., τα αποτελέσματα της ανάλυσης 3D-QSAR υποδεικνύουν ένα υδρόφοβο C-4, C-5, C-11, C-1/ και C -2 αλληλεπίδραση στη λονχοκαρπίνη. Αυτή η αλληλεπίδραση αυξάνει την κυτταροτοξική ικανότητα αυτής της ένωσης, έχοντας συνεισφορά 23 τοις εκατό στο μοντέλο. Οι μελέτες σύνδεσης για τη λονχοκαρπίνη απέδωσαν τα ίδια αποτελέσματα με το υδρόφοβο μοντέλο 3D-QSAR, με την υδρόφοβη επιφάνεια στα C-4, C-5, C-11, C-1' , και C-2'περιοχές λονκοκαρπίνης που αλληλεπιδρούν με το σύμπλεγμα Bcl-2. Ο υδρόφοβος βρόχος της πρωτεΐνης Bcl-2 σχηματίζει ένα σύμπλεγμα με το πεπτίδιο BaxBH3, το οποίο μπορεί να διακοπεί από συνθετικές ενώσεις navitoclax ή λονχοκαρπίνης. Αυτό δείχνει ότι ο υδρόφοβος βρόχος των μελών της οικογένειας Bcl-2 είναι στόχος για απόπτωση που προκαλείται από λονκοκαρπίνη στα κύτταρα H292 και επομένως για ενεργοποίηση της κασπάσης 3 [214].

Άλλες φυσικές χαλκόνες με αντικαρκινικές ιδιότητες είναι η βουτεΐνη (πίνακες S1 και S2 ένωση 10), η ισολικιριτιγενίνη (πίνακες S1 και S2, ένωση 11), η φλαβοκαουίνη (πίνακες S1 και S2, ένωση 12) και η ισοβαβαχαλκόνη (Πίνακες S1 και S2, ένωση 13) [155].

Κάντε κλικ στον σύνδεσμο για να λάβετε μέρος 3:https://www.xjcistanche.com/news/part3-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54978140.html