Abstract

Der er foretaget få undersøgelser af den medicinske flora på Yucatan-halvøen i Mexico for at finde nye terapeutiske midler, især mod kræft. I denne artikel har vi evalueret det cytotoksiske potentiale af ekstraktet af Bonellia albiflora, en plante, der anvendes i den traditionelle maya-medicin til behandling af kroniske skader i munden. Vi foretog methanoludtræk af forskellige dele af planten ved hjælp af ekstraktion med Soxhlet-udstyret. Vi foretog væske-væskefraktioner på hvert ekstrakt med opløsningsmidler af stigende polaritet. Alle ekstrakter og fraktioner blev evalueret for cytotoksisk aktivitet over for fire humane kræftcellelinjer og én normal cellelinje ved hjælp af et tetrazoliumfarvestofreduktionsassay (MTT) i 96-hullers cellekulturplader. Det methanoliske rodbarkekstrakt havde en langt større cytotoksisk aktivitet i den humane oropharyngeale cancercellelinje (KB); den hexaniske fraktion koncentrerede de aktive metabolitter og inducerede apoptose med aktivering af caspase 3 og 8. Resultaterne viser det cytotoksiske potentiale af den hexaniske fraktion af B. albiflora og underbygger vigtigheden af studiet af de traditionelle maya-lægeplanter.

1. Indledning

Traditionel medicin er en praksis, der er blevet udført fra antikken til vor tid af indbyggerne i de oprindelige pueblos i Mexico, hvoriblandt maya-befolkningen på Yucatanhalvøen i Mexico er inkluderet. I den traditionelle maya-medicin er planter af stor betydning, hvilket kan betragtes som et bevis på deres effektivitet i forbindelse med bekæmpelse af mange typer sygdomme. Ligeledes udgør de et af de vigtigste alternativer til sundhedspleje, især i samfund, hvor de primære sundhedstjenester ikke er tilgængelige. Desuden kan de udnyttes i vid udstrækning som en naturlig vedvarende ressource. Sammen med det tidligere beskrevne blev den traditionelle medicin i de indfødte pueblos anerkendt af Verdenssundhedsorganisationen (WHO), hvilket gav anledning til en kraftig fremdrift i retning af forskning i lægeplanter .

Mayas etnobotaniske litteratur består for størstedelens vedkommende af historiske eller beskrivende undersøgelser, hvis indhold overvejende består af et kompendium af sygdomme og behandlinger, der er kendt af maya-helbredere fra forskellige epoker . Mayaerne kendte til og behandlede forskellige sygdomme, herunder sygdomme af infektiøs oprindelse (tarminfektioner, infektiøs dermatitis og luftvejsinfektioner), kroniske sygdomme (astma, træthed, nefrit og hypertension) og sygdomme af psykologisk art (søvnløshed, nervøsitet og hysteri). Desuden helbredte de andre sygdomme som f.eks. følgende: bylder; hård hud, hård hud, ligtorne, hårde forhøjninger; polypper; svulster; og vorter eller sår, generelt håndgribelige eller synlige på huden .

I den traditionelle maya-medicin på Yucatanhalvøen er “kræft” kendt som en sygdom eller en række sygdomme, der kan manifestere sig som en affektion af huden eller underliggende muskelmasse, eller en affektion i form af smerter i et indre organ. Udtrykket hentyder til en sygdom, der er vanskelig at helbrede, eller som har et ubehageligt aspekt (når den rammer huden); hvis der er tale om en indre kræftsygdom, afslører patientens udseende sygdommen. De gamle indbyggere tildelte navne på mayasproget til denne række symptomer; på mayasproget er “kræft” kendt som “tsunuz” eller “tsunuztacan”, og hårde fremspring eller tumorer er kendt som “chu’uchum” .

Prior undersøgelser har vist, at ekstrakter af planter, der anvendes i den traditionelle maya-medicin til behandling af de tegn og symptomer, der tyder på kræft, besidder cytotoksisk aktivitet . Ligeledes har to undersøgelser af to arter af Bonellia-slægten (Bonellia macrocarpa og Bonellia flammea) fra Yucatanhalvøen afsløret tilstedeværelsen af nye forbindelser som f.eks. aktive stoffer med antikarcinogen aktivitet . I denne forbindelse findes der på Yucatanhalvøen fem arter af Bonellia-slægten, hvoraf arterne B. macrocarpa, B. flammea og B. albiflora anvendes i den traditionelle maya-medicin til behandling af dermatologiske lidelser . Af disse tre arter er det kun B. albiflora, der ikke har været genstand for nogen undersøgelse af fytokemisk eller biologisk aktivitet. B. albiflora benævnes “Si’ik” i den traditionelle maya-medicin og anvendes som et antitussivum til behandling af hud- og mundsår og til at lindre tandpine . I dette arbejde har vi foreslået en evaluering af det cytotoksiske potentiale af de organiske ekstrakter af B. albiflora.

2. Materialer og metoder

2.1. Plantemateriale

Bonellia albiflora (Lundell) B. Ståhl og Källersjö blev indsamlet fra forskellige lokaliteter i staten Yucatan, Mexico, i løbet af sommeren 2010. Plantematerialet blev identificeret og autentificeret af taxonomer fra Department of Natural Resources of the Scientific Research Center of Yucatan (CICY).

2.2. Kemikalier

Dulbecco’s modificeret Eagle’s medium (DMEM), varmeinaktiveret føtal bovin serum (FBS) samt penicillin og streptomycin (PS) blev købt fra Gibco, Carlsbad, CA, USA. 3-(4-5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid (MTT), dimethylsulfoxid (DMSO) og etoposid blev købt fra Sigma, St. Louis, MO, USA. Caspase assay kits og apoptotisk DNA laddering kit blev købt fra BioVision Research Products, Palo Alto, CA, USA.

2.3. Ekstraktion og fraktionering

Hver vegetabilske del blev adskilt, tørret og pulveriseret. Det tørrede pulver af det separerede plantemateriale (100 g) blev udtømmende ekstraheret ved hjælp af et Soxhlet-apparat ved 60°C temperatur med methanol (500 ml). Overskuddet blev filtreret og inddampet under vakuum ved hjælp af en rotationsfordamper for at opnå et tørret ekstrakt. Methanolekstraktet af hvert plantemateriale (10 mg) blev suspenderet i 20 mL methanol : vand (1 : 3) og ekstraheret successivt med 50 mL opløsningsmidler af stigende polaritet: hexan, dichlormethan og ethylacetat, således at den endelige ekstraktionsrest var en vandig fraktion. Fingeraftrykket af det aktive hexanekstrakt (5 mg) blev opnået ved gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS).

2.4. Cellelinjer og dyrkning

Cellelinjer af oropharynxkarcinom (KB ATCC-CCL-17), larynxkarcinom (Hep-2), cervix adenocarcinom (HeLa ATCC-CCL-2) og cervix pladecarcinom (SiHa ATCC-CCL-35) samt en normal cellelinje, canine cell kidney (MDCK ATCC-CCL-34), fra American Type Culture Collection (ATCC), blev venligst stillet til rådighed af Veronica Vallejo-Ruíz fra East Biomedical Research Center-IMSS. Cellerne blev dyrket i DMEM-medium, der indeholdt 10 % SFB suppleret med 100 enheder/mL penicillin G og 100 μg/mL streptomycin i 5 % CO2-95 % fugtet luft ved 37 °C.

2,5. Cytotoksicitetsassay

Cytotoksiciteten blev bestemt ved hjælp af MTT-assayet i overensstemmelse med den metode, der er beskrevet af Denizot og Lang med visse modifikationer. Kort fortalt blev levedygtige celler fra hver cellelinje udsået i en 96-well-plade og inkuberet i 24-48 timer. Når cellerne nåede >70% konfluens, blev mediet udskiftet, og cellerne blev behandlet med ekstraktet opløst i DMSO (maksimal koncentration på 0,05%) i en koncentration på 2,34 til 300 g/mL. Efter 48 timers inkubation blev der tilsat 10 μL MTT (5 mg/mL) til hver brønd og inkuberet ved 37 °C i 4 timer. Mediet blev fjernet, og formazanudfældningen blev opløst i 100 μL syrnet isopropanol (0,4 N HCl). Den optiske tæthed blev bestemt med et spektrofotometer ved 540 nm. Celler behandlet med 0,05 % DMSO og docetaxel blev anvendt som henholdsvis negativ og positiv kontrol. Den koncentration af ekstraktet, der dræbte 50 % af cellerne (CC50), blev beregnet ved hjælp af GraphPad Prism 4.00-softwaren. Alle bestemmelser blev udført i tre eksemplarer. MDCK-cellelinjen blev anvendt til at evaluere ekstrakternes selektive indeks (SI). SI er defineret som forholdet mellem den cytotoksiske aktivitet fra normale celle- og kræftcellelinjer.

2,6. GC-MS-analyse

Den kromatografiske adskillelse blev udført ved GC-MS-analyse på en Agilent gaskromatograf, model 6890N, koblet til en masseselektiv detektor, model 5975B. Forbindelserne blev adskilt på en DB-5 ms-kapillærkolonne (30 m × 0,32 mm i.d., 0,25 μm filmtykkelse) (J&W Scientific, Folsom, CA, USA). En mikroliter af prøven blev injiceret i GC-MS ved hjælp af splittilstand (50 : 1). Injektortemperaturen var 250 °C. Søjletemperaturen blev programmeret som følger: udgangstemperatur på 160 °C i 3 min, 10 °C/min til 240 °C, 240 °C i 2 min, 5 °C/min til 250 °C, 250 °C i 10 min, 5 °C/min til 300 °C og 300 °C i 10 min. Massedetektorforholdene var som følger: Elektronisk slagtilstand (EI) ved 70 eV; kildetemperatur: 230 °C; scanningshastighed: 1 scanning/s; masseoptagelsesområde: 20-600 amu; opløsningsmiddelforsinkelse: 4 min. Transportgas var helium ved 1 mL/min. Flygtige komponenter blev forsøgsvis identificeret ved at sammenligne deres massespektrer ved hjælp af NIST Standard Reference Database Version NIST 05 for Windows. En autentisk standard af bonediolforbindelse blev venligst stillet til rådighed af Dr. Peraza-Sánchez fra CICY.

2.7. Analyse af DNA-fragmentering

DNA-fragmentering blev bestemt i henhold til den metode, der er beskrevet af Tong et al. . Kort fortalt blev cellerne behandlet med ekstraktet i 10 og 50 μg/mL og inkuberet i 6, 12 og 24 timer. Efter inkuberingen blev cellerne høstet ved centrifugering og vasket to gange i iskold PBS. Der blev anvendt et apoptotisk DNA-ledersæt (BioVision apoptotisk DNA-lederextraktionssæt) til at isolere DNA i overensstemmelse med producentens protokol; DNA’et i prøverne blev separeret på 1,5 % agarosegel indeholdende 1 μg/mL ethidiumbromid. DNA-båndene blev visualiseret under ultraviolet belysning og blev fotograferet.

2.8. Analyser af Caspase-aktiviteter

Caspase 3-, 8- og 9-aktiviteter blev udført ved hjælp af FLICE/Caspase Colorimetric assay-kit i henhold til producentens protokoller. Kort fortalt blev celler, der blev behandlet med 10 eller 50 μg/mL ekstrakt i 6, 12 eller 24 timer, høstet, vasket med PBS og centrifugeret ved 800 ×g i 10 minutter ved 4 °C. Cellepillerne blev resuspenderet i 50 μL lysisbuffer og inkuberet på is i 10 min, inden de blev centrifugeret ved 10.000 ×g i 1 min. Supernatanten blev opsamlet i et 1,5 mL-rør og opbevaret på is. Efter måling af proteinkoncentrationen blev 200 μg protein opløst i 50 μL cellelysisbuffer. Reaktionsbufferen med 10 mM DDT blev tilsat til hver prøve. Endelig blev et specifikt substrat for hver caspase (DEVD-ρNA, IETD-ρNA og LEHD-ρNA) tilsat til prøverne, inkuberet ved 37 °C i 1 time og aflæst ved 405 nm. Enzymaktiviteten blev udtrykt som fold i forhold til kontrolprøven.

3. Resultater og diskussion

3.1. Cytotoksisk aktivitet af methanoliske ekstrakter

Resultaterne af cytotoksiciteten af de methanoliske ekstrakter fra forskellige dele af B. albiflora er opsummeret i tabel 1. Rodbarkens methanolisk ekstrakt udviste den mest interessante cytotoksiske aktivitet sammenlignet med ekstrakter af B. albiflora blade og stambark, med en CC50 på 12-31 μg/mL på de fire humane kræftcellelinjer. KB-cellinjen viste en større følsomhed over for ekstraktet med en CC50 på 12,64 μg/mL. Den ikke-tumorholdige canine nyrecellelinje MDCK var mindre følsom over for virkningerne af ekstraktet med en SI på >5 i de evaluerede cellelinjer (tabel 1). Det amerikanske National Cancer Institute (NCI) har foreslået, at rå ekstrakter med potentiel cytotoksisk aktivitet er dem, der præsenterer en CC50 på ≤30 μg/mL; derfor blev dette ekstrakt identificeret som vigtigt for fremtidige undersøgelser . Disse data svarer til dem, der er opnået i aktive methanoliske B. macrocarpa-root-ekstrakter på humane cellelinjer: KB, prostata adenocarcinom (PC3), cervixpladecarcinom (SiHa), bryst adenocarcinom (MCF-7), cervix adenocarcinom (HeLa), og larynxkarcinom (Hep-2) .

Ekstraktet af blade var det næststørste med størst aktivitet, kun på KB-cellinjen med en CC50 på 23.85 μg/mL i henhold til NCI-kriterierne, efterfulgt af ekstraktet fra stambarken, som var mindre cytotoksisk over for KB- og Hep-2-cellelinjer.

3.2. Cytotoksisk aktivitet af fraktioner

De methanoliske ekstrakter af forskellige plantedele blev fraktioneret med opløsningsmidler af stigende polaritet med henblik på senere cytotoksicitetsundersøgelser i cellelinjerne. Den hexaniske fraktion, der blev opnået ved væske-væske-partitionering af det methanoliske ekstrakt af rodbark (HFBa), udviste en overlegen cytotoksisk virkning sammenlignet med det oprindelige ekstrakt med en CC50 på mellem 2 og 27 μg/mL i de forskellige cellelinjer (tabel 2). Hexanfraktionens SI blev også forbedret i forhold til det originale ekstrakt i de evaluerede cellelinjer (SI = 5-54). De methanoliske fraktioner af bark- og bladekstrakterne var ikke aktive ved koncentrationer på >200 μg/mL (data ikke vist).

Herfor gennemførte vi en bioguidet undersøgelse for at vurdere den antiproliferative aktivitet af B. macrocarpa, hvilket gav isolering af forbindelsen bonediol, som viste moderat aktivitet i kræftcellelinjer . Den nuværende undersøgelse viste imidlertid ikke cytotoksiske virkninger med HFBa sammenlignelige med det oprindelige methanoliske ekstrakt i de evaluerede cellelinjer (tabel 2). En forklaring på disse resultater kan være, at bonediol hæmmer et eller andet punkt i den cellulære proliferation (cellecyklus eller replikation af DNA), mens de virkninger, der observeres i den cytotoksiske test, er skader eller generel toksicitet (apoptose eller nekrose) .

HFBa udviste bedre cytotoksiske virkninger sammenlignet med bonediol og var mere selektiv over for tumor end over for normale celler; SI anses for at være en indikator for biologisk aktivitet og er ikke relateret til cytotoksicitet, hvis SI er >10 . I denne henseende var det kun HFBa, der opfyldte disse kriterier og var mere potent i KB-cellinjen med en CC50 på 2,73 μg/mL; denne cellelinje er relateret til oral cancer og er i overensstemmelse med plantens anvendelse i den traditionelle maya-medicin mod kroniske orale læsioner , et begreb, der kunne relateres til cancer.

3.3. GC-MS analyse

Identifikation og kemisk analyse af bioaktiv hexanfraktion ved GC-MS vises i tabel 3. Kromatogrammet afslørede i alt otte toppe, hvoraf seks blev identificeret af databasen: dodecansyre; tridecansyre; 2-nonylmalonsyre, dimethylester; stigmasta-7,16-dien-3-ol; 9,19-Cyclo-lanost-24-en-3-ol; og bonediol. Sidstnævnte blev identificeret ved hjælp af retentionstid og sammenligning af massespektret af en autentisk standard, der tidligere var isoleret fra B. macrocarpa . De vigtigste komponenter, der blev fundet, var følgende: De vigtigste komponenter var: 2-nonylmalonsyre, dimethylester (37,39 %), efterfulgt af stigmasta-7,16-dien-3-ol (13,63 %), dodecansyre (13,22 %), 9,19-cyclo-lanost-24-en-3-ol (9,90 %) og bonediol (8,98 %). Uidentificerede komponenter med retentionstider på 8,092 (6,22 %) og 14,207 (5,38 %) samt n-tridekansyre (5,25 %) var mindre vigtige forbindelser i HFBa (figur 1).

Figur 1

Bonediol blev isoleret fra det methanoliske ekstrakt af B. macrocarpa rødder som en bioaktiv komponent. I dette arbejde påviste vi tilstedeværelsen af dette stof i en lav koncentration; det kunne således omtales som en mulig kemotaksonomisk markør. Desuden er der i andre arter såsom B. pungens blevet isoleret en triterpen , og fra B. ruscifolia er der blevet isoleret to triterpener, uden at der er rapporteret om biologisk aktivitet . I dette arbejde har vi kun fundet beviser for tilstedeværelsen af en lanosterol-afledt triterpen i den aktive hexaniske fraktion. Desuden påviste vi et ubiquitineret sterol, et derivat af stigmasterol. Så vidt vi ved, er det første gang, at begge forbindelser er blevet rapporteret i denne slægt.

I de seneste år er ikke blot studiet af medicinsk bioaktive forbindelser fra planter blevet hyppigere, men også studiet af selve planteekstrakterne eller blandingen af forbindelser, der tilsammen kan give en bedre biologisk aktivitet end den, der udvises af en enkelt forbindelse, er desuden blevet hyppigere . I dette arbejde er komponenterne beskrevet som fingerprinting af HFBa udført ved GC-MS med henblik på fremtidige standardiseringer.

3.4. DNA-fragmentering

Vi observerede, at methanolekstraktet af rødderne af B. albiflora viste typisk morfologi af apoptose (data ikke vist) på KB-cellinjer. På samme måde blev det vist, at HFBa inducerede apoptotisk morfologi på KB-cellinjer. Disse resultater fik os til at evaluere, om den hexanfraktion, der viste den største cytotoksicitet og apoptose-morfologiske karakteristika i KB-cellinjen, kunne inducere denne proces; vi evaluerede således fragmenteringen af DNA, der er typisk for apoptoseprocessen. DNA-fragmenteringen blev registreret fra mindre til større omfang inden for et behandlingskoncentrationsinterval på 10 eller 50 μg/mL og et inkubationstidsinterval på 6-24 timer. Figur 2 viser typisk DNA-fragmentering i KB-celler efter behandling med 50 μg/mL HFBa og en inkubationsperiode på 18 timer. Flere undersøgelser har vist den apoptotiske virkning af visse methanoliske planteekstrakter . Der er dog kun få undersøgelser, der har undersøgt de kemiske egenskaber ved de forbindelser, der kan besidde denne aktivitet. I disse få undersøgelser blev det generelt fundet, at de lavpolære organiske fraktioner er ansvarlige for den apoptotiske virkning på cellelinjerne, hvilket stemmer overens med de resultater, der er opnået i denne undersøgelse .

Figur 2

Effekt af hexanrodsekstrakt Bonellia macrocarpa på DNA-fragmentering i KB-celler. Efter behandling af cellerne med en koncentration på 50 μg/mL af B. macrocarpa i 12 timer blev DNA isoleret og separeret på 1,5 % agarosegel. DNA blev farvet med ethidiumbromid og visualiseret under UV-lys. Baner 1 til 4: bane 1 (negativ kontrol): DNA indsamlet fra ubehandlede KB-celler efter 18 timer; vognbane 2 (positiv kontrol): DNA indsamlet fra ubehandlede KB-celler efter 18 timer: DNA indsamlet fra KB-celler behandlet med 50 μg/mL etoposid efter 18 timer; lane 3: DNA indsamlet fra KB-celler behandlet med 50 μg/mL etoposid efter 18 timer: DNA indsamlet fra KB-celler behandlet med 50 μg/mL ekstrakt efter 18 timer; lane 4: DNA-molekylvægtmarkør.

Det er uvist, om forbindelserne i HFBa er ansvarlige for apoptoseinduktion, men det kan ikke tilskrives en enkelt forbindelse såsom bonediol, der, selv om det er til stede i ekstraktet, kræver høje koncentrationer for at inducere apoptose (data ikke vist), i modsætning til HFBa, som inducerer DNA-fragmentering ved 10 μg/mL. Med hensyn til ovenstående rapporterer vi ud over bonediol om tilstedeværelsen af dodecansyre og et stigmasterolderivat som bestanddele af HFBa. Disse forbindelser er blevet forbundet med den cytotoksiske aktivitet, der er observeret for hexanfraktionen af Crocus sativus . Desuden har nogle forfattere påvist, at stigmasterolderivater udviste en betydelig cytotoksisk aktivitet i kræftcellelinjer, som var afhængig af apoptose . Især spinasterol (stigmasta-7, 22-dien-3beta-ol) har vist nedsat forekomst af hudtumorer in vivo . Faktisk adskiller spinasterol og det derivat, der er rapporteret i denne undersøgelse, sig i dobbelt enlace på position 22 i spinasterol og position 16 for stigmasterolderivatet . Måske kunne stigmasta-7, 22-dien-3beta-ol bidrage til den cytotoksiske aktivitet, der blev observeret i denne undersøgelse. Desuden er det kendt, at lanostaner er en gruppe af tetracykliske triterpenoider afledt af lanosterol, som har flere aktiviteter mod kræftceller, herunder induktion af apoptose . Muligvis har de forbindelser af lanostan- og stigmasterol-typen, der er rapporteret i den aktive hexanfraktion, en vis grad af cytotoksisk aktivitet og en virkning med hensyn til induktion af apoptose. Det er sandsynligt, at flere forbindelser, der er til stede i hexanfraktionen, virker synergistisk for at inducere cytotoksicitet og apoptose.

3.5. Analyse af aktiviteten af caspaser

For at vide, om mekanismen for aktivering af DNA-fragmentering blev induceret af aktivering af apoptose via den intrinsiske eller extrinsiske vej, evaluerede vi aktiviteten af caspaser, der er karakteristisk for hver af dem. Inkubationsperioderne var på 2, 4, 6 og 12 timer for at opnå en aktiveringsprofil. Caspase 8 blev aktiveret efter 6 timers behandling med 50 μg/mL HFBa; stigningen var tre gange større sammenlignet med kontrolceller uden behandling (negativ kontrol) (figur 3). Der blev ikke observeret nogen stigning i aktiveringen af caspase 8 i inkubationsperioderne 2, 4 og 12 timer. Caspase 9 blev ikke aktiveret i KB-celler efter behandling med 50 μg/mL HFBa i 2-12 timer, hvilket tyder på manglende apoptoseaktivering via den intrinsiske vej (figur 4). Caspase 3-aktiviteten steg fire gange i forhold til kontrollen i HFBa-behandlede celler, hvilket er i overensstemmelse med aktivering af caspase 8 (figur 5). Stigningen i caspase 8-aktiviteten er typisk for aktivering af apoptose via den extrinsiske vej, som igen aktiverer andre procaspaser, heriblandt caspase 3, som igen fører til nedbrydning af nukleære proteiner som laminin A, fodrin, actin og gelsolin. Det fører også til frigivelse af den caspase-aktiverede DNase-proteininhibitor (ICAD), der omdannes til enzymet caspase-aktiveret DNase (CAD), hvis mål er DNA-nedbrydning , som vist i figur 2. I betragtning af at caspase 9 ikke blev aktiveret, konkluderer vi, at B. albiflora inducerer apoptose via den extrinsiske vej. Dette viser det store potentiale, som denne fraktion har som alternativ eller supplerende terapi i forbindelse med behandling af kræft. I litteraturen findes der flere undersøgelser af ekstrakter fra planter og deres virkninger på induktion af den intrinsiske apoptosevej . Der er imidlertid kun få undersøgelser, der har vist, at planteekstrakter aktiverer den ekstrinsiske apoptosevej; f.eks. inducerer det methanoliske ekstrakt af Paeonia suffruticosa apoptose i den humane mavekræftcellelinje (AG3) , og ekstrakt af mælkebøtterod har kapacitet til at inducere apoptose i den kroniske myelomonocytære leukæmicellinje (CMML) og i lægemiddelresistente melanomceller . Det vides ikke, hvilke af de forbindelser, der er til stede i den aktive fraktion af B. albiflora, der kan forårsage aktivering af den ekstrinsiske apoptosevej. Uanset dette er der rapporter om induktion af apoptose ved aktivering af extrinsisk signalering, der formidles af naturlige og syntetiske triterpenoider . Desuden inducerer triterpenoidet af lanostantypen, polyporensyre C isoleret fra Poriacocos, caspase-8-medieret apoptose i human lungekræft . Især β-sitosterol (strukturel isomer af stigmasterol) har vist sig at inducere apoptose ved aktivering af den ekstrinsiske vej og aktivering af Fas-signalering i humane brystkræftceller . Dette kunne tyde på, at både triterpen- og sterolkomponenterne i det ekstrakt, der blev anvendt i denne undersøgelse, ville spille en vigtig rolle i induktionen af apoptose formidlet ved aktivering af den extrinsiske vej.

Figur 3

Behandling i seks timer med Bonellia macrocarpa hexanfraktion inducerede caspase 8-aktivering. Behandlingerne var følgende: DMSO (0,05 %), kontrol (ingen behandling), etoposid (50 μg/mL) og HFBa (50 μg/mL). Hvert symbol er middelværdi ± SD relativ caspaseaktivering fra tre assays, normaliseret med kontrolgruppen. Envejs ANOVA: , ; Tukey’s post-hoc test: versus DMSO og kontrolgruppe; versus DMSO og kontrolgruppe; versus HFBa.

Det er så vidt vides første gang, at det er blevet påvist, at ekstraktet af en plante, der anvendes i den traditionelle maya-medicin, har en virkning på apoptose. Fremtidige undersøgelser vil være rettet mod standardisering af ekstraktet og evaluering af sidstnævnte med in vivo-modeller. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at klarlægge de forbindelser, der er ansvarlige for den observerede cytotoksiske aktivitet, og deres nøjagtige apoptosemekanisme.

4. Konklusioner

Den hexaniske fraktion af B. albiflora-rødder udøver cytotoksiske virkninger og inducerer apoptose via den ekstrinsiske vej, hvilket tyder på dens potentiale til behandling af kræft. Vi foreslår en fuldstændig isolering af de komponenter, der er til stede i hexanfraktionen af B. albiflora til evaluering i den cytotoksiske test og induktion af apoptose for at klarlægge, hvilke der er de aktive forbindelser, og for at forstå virkningsmekanismen.

Interessekonflikter

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter og ingen økonomisk forbindelse til nogen kommerciel enhed, der er nævnt i artiklen.

Akkreditering

Denne artikel blev støttet af SEP-CONACYTCB-2010-156755. Forfatterne vil gerne takke L. Torres-Tapia fra Bioteknologiafdelingen i det videnskabelige forskningscenter i Yucatan (CICY) for den tekniske bistand under GC-MS-analysen. Forfatterne er desuden taknemmelige over for Dr. Glenn Jackson for den engelsksprogede gennemgang af artiklen.