3.1. Экстракты и составляющие клюквы влияют на рост и жизнеспособность клеток
Значительное количество исследований показывает, что компоненты, полученные из клюквы, снижают плотность, жизнеспособность и пролиферацию раковых клеток. Эксперименты по плотности клеток в первую очередь основаны на обработке клеточных линий экстрактами, полученными из клюквы, с последующим окрашиванием кристаллическим фиолетовым для визуализации клеток, оставшихся после обработки. Хотя окрашивание кристаллическим фиолетовым указывает на качественную разницу в клеточном сходности на основе лечения, оно не зависит от активных метаболических процессов. Жизнеспособные пятна, включая 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолий бромид (MTT) и 2-(4-йодофенил)-3-(4-нитрофенил)-5-(2,4-дисульфофенил)-2H-тетразолий, мононатриевая соль (WST-1), основаны на расщеплении солей тетразолия системой сукцинат-тетразолиевой редуктазы в метаболически активных клетках с неповрежденной митохондриальной дыхательной цепью, в то время как кальциен-ацетоксиметил (кальциен-AM) расщепляется внутриклеточными эстеразами к флуоресцентной молекуле, что приводит к более надежным данным, когда гибель клеток включает в себя измененный митохондриальный механизм Анализы инкорпорации бромодеоксиуридина (BrdU) в качестве измерения пролиферации клеток информируют о том, как компоненты, полученные из клюквы, модулируют кинетику клеточного цикла S-фазы.
Три производных клюквы подавляют рост 43 линий раковых клеток человека. Для целей этого обзора представлены концентрации ингибирования роста (GI50) для линий раковых клеток, где лечение клюквой приводит к 50% ингибированию роста. В частности, урсоловая кислота, полученная из клюквы, проантоцианидины и органически растворимый экстракт клюквы ингибируют рост клеточных линий рака молочной железы, толстой кишки, шейки матки, глиобластомы, лейкемии, легких, меланомы, полости рта, простаты и почек [
26,29,30,46]. Концентрация GI50 для урсоловой кислоты составляет 1,2–11,2 µM в линиях клеток рака почки RXF393, SN12C и TK-10, с аналогичными результатами, наблюдаемыми в кишечных линиях молочной железы (MCF-7; 1,4-1,9 µM), толстой кишки (HCT116; 1,5-3,5 µM) и легких (NCI-H322M; 1,2–9,8 µM) при измерении плотности клеток после 48-часового лечения [
29,30]. Плотность клеток легких (NCI-H460; 20,0 µг/мл) и шейных (ME180; 30,0 µг/мл) раковых клеточных линий одинаково восприимчивы к лечению проантоцианидином молочной железы (MCF-7), меланомы (M-14), лейкемии (K562) и раковых клеток предстательной железы (PC3) имеют значения GI50 более 70,0 µg/мл [26]. Органический растворимый экстракт клюквы эффективен при снижении плотности клеток двух линий раковых клеток полости рта, CAL27 и SCC25, при довольно похожих концентрациях GI50, 40,0 µg/мл и 70,0 µg/мл, соответственно [46]. В то время как эксперименты с плотностью клеток подтверждают снижение слиянности после лечения производными клюквы, эти анализы не учитывают метаболическую активность, функциональные ферментные процессы или механизмы, связанные с гибелью клеток.
Выходящие за рамки простых исследований плотности, многочисленные экстракты и компоненты, полученные из клюквы, значительно подавляют жизнеспособность линий раковых клеток. В клеточных линиях рака молочной железы органически растворимый экстракт клюквы, экстракт клюквенного сока, богатая флавоноидами фракция (с гликозидами и без них), кверцетин и урсолиновая кислота эффективны для снижения жизнеспособности клеток MCF-7 и MDA-MB-435 [
23,24,25,27,28]. Концентрация GI50комбинации флавоноидной и гликозидной фракции (FG; 23,9 µM) является наиболее эффективной против клеток MCF-7 [27]. Несколько экстрактов клюквы подавляют жизнеспособность клеточных линий рака толстой кишки, включая органически растворимый экстракт клюквы, экстракт клюквенного сока, проантоцианидины клюквы, богатую флавоноидами фракцию, общую полифенольную фракцию и урсоловую кислоту [
24,25,32,33,35,36]. Клюквенные проантоцианидины и урсоловая кислота наиболее эффективны в ингибировании жизнеспособности клеток рака толстой кишки HCT116 с концентрацией GI50 25 µг/мл для обоих компонентов [
35]. Клетки рака толстой кишки LS-513 особенно восприимчивы к снижению жизнеспособности после воздействия общей полифенольной фракции (3,8–92,9 µг/мл) и антоцианов (4,3–75,5 µг/мл) по сравнению с экстрактом клюквенного сока (38,11–113,0 µг/мл) [32]. Клюквенный проантоцианидин также снижает жизнеспособность нейробластомы, аденокарциномы пищевода и клеток рака яичников [
40,41,44,45,48,49]. Все четыре клеточные линии рака нейробластомы (IMR-32, SH-Sy5Y, SK-N-SH и SMS-KCNR) демонстрируют значительное снижение жизнеспособности при лечении 12,5–25,0 µг/мл проантоцианидинов клюквы [44,45]. Для сравнения, наблюдается значительное снижение жизнеспособности клеток аденокарциномы пищевода и рака яичников при 25,0–50,0 µg/мл и 50,0–20,0 µg/мл проантоцианидинах клюквы, соответственно [
40,41,45,48,49]. Снижение жизнеспособности клеточных линий рака глиобластомы и меланомы происходит после лечения экстрактом, богатым флавоноидами, при этом GI50 для клеток глиобластомы U87 составляет примерно половину GI50 для клеток меланомы SK-MEL5 после 96-часового лечения [28]. Значительное снижение жизнеспособности наблюдается для клеток рака печени HepG2 при лечении в течение 4 дней экстрактом флавоноидного гликозида клюквы (GI50 = 49,2 µM), кверцетин (GI50 = 40,9 µM) или урсоловой кислотой (GI50 = 87,4 µM); где кверцетин был наиболее эффективным из трех компонентов [27]. Наконец, клетки NCI-H460 более восприимчивы к более низкой дозе клюквенных проантоцианидинов (50,0–100,0 µг/мл), чем клетки DMS114, обработанные экстрактом, богатым флавоноидами; однако оба экстракта способны значительно снизить жизнеспособность клеток клеточных линий рака легких [
28,37].
В одном исследовании использовался недиализируемый материал, выделенный из клюквенного сока, сообщая о значительном снижении жизнеспособности клеток лимфомы Rev-T-2-6 после 48-часового лечения [43]. Недиализируемый материал содержит высокомолекулярные полифенольные соединения, вероятно, содержащие как проантоцианидины, так и меньшее количество антоцианов [54]; однако структурная характеристика не проводилась из-за невозможности гидролизовать компоненты с высокой молекулярной массой в более мелкие олигомерные компоненты для анализа MALDI [43]. Раковые клеточные линии, происходящие из полости рта, восприимчивы к снижению жизнеспособности после лечения экстрактом клюквы (50,0–180,6 µг/мл), экстрактом клюквенного сока (150,0 µг/мл) и общей полифеноловой фракцией (200,0 µг/мл) с экстрактом клюквы (50,0 µг/мл) лечение клеток CAL27 с самым низким ГИ50[
24,33,47]. Десять исследований задокументировали эффективность экстракта клюквы, экстракта клюквенного сока, богатого флавоноидами экстракта и клюквенных проантоцианидинов в значительном снижении жизнеспособности клеток рака предстательной железы [
24,25,26,28,33,36,45,50,0,51,52]. Наиболее эффективным компонентом, по-видимому, является экстракт проантоцианидина клюквы, который ингибирует жизнеспособность клеточных линий рака предстательной железы RWPE-1 и RWPE-2 с ГИ50 примерно 6,5 µг/мл [33]. Напротив, клетки рака предстательной железы не особенно чувствительны к ингибированию экстрактом, богатым флавоноидами, так как концентрация GI50 для раковых клеток DU-145 (234,0 µg/мл) сравнительно в 1,6-3,0 раза выше по сравнению с GI50 для глиобластомы (77,0 µg/мл), меланомы (147,0 µg/мл) и раковых клеток молочной железы (147,0–212,0 µg/мл) [28]. Наконец, два исследования сообщают о том, что экстракт клюквы и клюквенного сока снижают жизнеспособность клеточных линий рака желудка AGS и SGC-7901 [
25,53].
Большинство исследований in vitro показали способность экстрактов и компонентов, полученных из клюквы, ингибировать плотность и жизнеспособность клеток раковой линии. Проантоцианидины, полученные из клюквы, и урсоловая кислота, как правило, имеют более низкие значения GI50 по сравнению с органически растворимыми экстрактами клюквы и общими фенольными фракциями. Трудно провести сравнение с результатами, наблюдаемыми для экстрактов клюквенного сока, потому что концентрации сообщаются как µл/мл и могут сильно варьироваться в концентрации ингибирующих компонентов в зависимости от исходного продукта [
25,32,47]. Кроме того, прямые сравнения конкретных компонентов являются сложными из-за отсутствия стандартизации протокола для генерации и выделения любых экстрактов или компонентов, полученных из клюквы. В совокупности эти данные показывают, что производные клюквы способны ингибировать жизнеспособность 31 линии раковых клеток.
Клюква и рак: обновление доклинических исследований, оценивающих потенциал ингибирования рака клюквы и производных клюквенных составляющих Кэтрин М Ве 1, Дженнифер Кларк 2,3,4, Лаура А Крести 1,* Редактор: Дороти Климис-Закас Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях PMCID: PMC5039576 PMID: 27548236