AquaNano - Pridávanie lektínov z imela do stravy a znižovanie rastu non-Hodgkinovho lymfómu
I.F. Pryme, S. Bardocz, A. Pusztai a S.W.B. Ewen
ZHRNUTIE
Z dôvodu nesúladu medzi jednotlivými výťažkami z imela a z dôvodu ich vrodenej zložitosti sa teda dospelo k záveru, že je dôležité vykonať štúdie s použitím zložiek extrahovaných a vyčistených z imela. Tento príspevok predstavuje nedávne použitie lektínov z imela ako doplnkov výživy v modeli zvieracieho nádoru.
Frantz a kol. (2000) zistili, že sérové glykoproteíny, najmä haptoglobín, ale tiež alfa 1 kyslý glykoproteín a transferín, účinne inhibujú vlastnosti ML lektínov na vyvolanie apoptózy. Je zaujímavé, že deglykozylovaný haptoglobín nemá taký ochranný účinok. Tieto výsledky pravdepodobne vysvetľujú, prečo nie sú pozorované žiadne nežiaduce vedľajšie účinky, keď sa pacientom podáva lektíny z imela.
Vo svojich štúdiách rôznych ľudských bunkových línií a lymfocytov Bussing a kol. (1998) uviedli, že ML-3 z Viscum album L. sprostredkovala veľmi silný signál smrti apoptózou, čo viedlo k väzbe na annexin-V a expresii proteínu. mitochondriálny Apo2.7.
Ribereau-Gayon a kol. (1997) tiež demonštrovali inhibíciu rastu buniek Molt 4 použitím koncentrácií lektínu v rozmedzí pg/ml. Vedci zistili, že ML-3 je asi 10-krát cytotoxickejší ako ML-1. Prvotné udalosti, ktoré sa prejavili pri podaní tohto lektínu, boli perforácia membrán a výčnelkov, čo boli typické príznaky apoptózy. Bantel a kol. (1999) tiež ukázali, že ošetrenie leukemických T a B bunkových línií s ML-1 spustilo bunkovú smrť indukciou apoptózy. Je zaujímavé, že určitý inhibítor dokázal takmer úplne blokovať pozorované účinky lektínu. Zdá sa, že ML-1 má schopnosť zosilňovať účinok chemoterapeutických liekov.
Yoon a kol. (1999) skúmali chemické a biologické vlastnosti cytotoxických lektínov (KML-C) izolovaných z extraktu kórejského imela [Viscum album C. (coloratum)]. Vlastnosti KML-C sa porovnali s lektínom (EML-1) pripraveným z imela európskeho [Viscum album L. (loranthaceae)]. Oba lektíny vykazovali silnú cytotoxicitu proti rôznym myším a ľudským nádorovým bunkám. Cytotoxická aktivita KML-C však bola vyššia ako u EML-1.
Yoon a kol. (1999) ukázali, že aktivita KML-C indukujúca apoptózu bola blokovaná pridaním Zn2+, inhibítora endonukleázy závislého od rovnováhy Ca2+/Mg2+. Ako Pae a kol. (2000), tak aj Lyu a kol. (2001) nedávno demonštrovali, že inkubácia buniek leukémie HL-60 u ľudí s rôznymi dávkami lektínu z kórejského imela spôsobuje apoptotické javy.
Park a spol. (2000) ukázali, že lektín II v imele indukuje apoptózu v rôznych bunkových typoch, vrátane Jurkat T buniek, RAW 264,7 buniek, HL-60 buniek, DLD-1 buniek a buniek akútnej myeloidnej leukémie. Je zaujímavé, že Pae a kol. (2000) preukázali, že súčasné liečenie buniek HeLa ľudského karcinómu alebo buniek MCF-7 karcinómu prsníka lektínmi z imela izolovaných z európskych alebo kórejských imelov spôsobilo, že tieto zhubné bunky boli oveľa viac citlivý na indukciu apoptózy pomocou TNF-alfa.
V inom prístupe Köteles et al. (1998) pomocou štúdií in vitro ukázali, že inkubácia slabo ožiarených králičích lymfocytov pomocou röntgenových lúčov alebo buniek karcinómu pľúc (Calu1) s ML-1 uľahčila apoptotický proces v skôr úroveň poškodených buniek ako úroveň nedotknutých. Štúdie in vivo na röntgenovo ožiarených králikoch (1 Gy) viedli k rovnakým účinkom na poškodené bunky. Autori dospeli k záveru, že kombinované účinky relatívne nízkych dávok ionizujúceho žiarenia a lektínov z imela ML sa javia ako priaznivé pre hojenie vďaka rozsiahlemu účinku na poškodené somatické bunky.
Pomocou experimentálnych modelov na morčatách Yoon a kol. (1998) študovali profylaktický účinok lektínu kórejského imela (Viscum album coloratum) (KM-110) na nádorové metastázy produkované nádorovými bunkami s vysokým metastatickým potenciálom (bunky karcinómu hrubého čreva). -M3.1, bunky melanómu B16-BL6 a bunky lymfómu L5178Y-ML25). Títo vedci preukázali, že intravenózne podanie KM-110 (100 mg/morča) 2 dni pred inokuláciou nádoru významne inhibovalo pľúcne metastázy spôsobené bunkami B16-BL6 a bunkami 26-M3.1 karcinómu hrubého čreva a tiež inhiboval metastázy v pečeni a slezine spôsobené bunkami L5178Y-ML25. Okrem toho morčatá, ktorým sa podával KM-110 (100 mg) 2 dni pred inokuláciou nádorových buniek, mali významne predĺženú mieru prežitia v porovnaní s morčatami, ktoré nedostávali lektín. Yoon a kol. (1998) dospeli k záveru, že imunopotenciačná aktivita lektínu KM-110 posilňuje obranný systém hostiteľa proti nádorom a navyše jeho profylaktický účinok na nádorové metastázy je sprostredkovaný mechanizmami aktivácie NK buniek.
Na základe významných účinkov orálneho PHA na zníženie rastu non-Hodgkinovho myšieho transplantovateľného lymfómu sa uskutočnili podobné experimenty s použitím ML-1. Lektín bol začlenený do polosyntetických diét, ako v prípade podávania PHA (Pusztai a kol., 1998). V experimentoch, kde sa testoval rozsah koncentrácií lektínu (0,42 - 1,67 mg/g strava), sa dokonca pri najnižšej testovanej koncentrácii lektínu zaznamenal významný vplyv na rast nádoru v tom zmysle, že hmotnosť nádor bol znížený asi o 25%. Pri najvyššej koncentrácii ML-1 sa nádorová hmota znížila asi o 40% (Pryme et al., 1998). Výsledky naznačili, že zníženie rastu nádoru nastalo spôsobom závislým od dávky. Pozorovania boli podobné ako predchádzajúce v prípade nádoru NHL, ktorý rástol subkutánne u morčiat NMRI kŕmených PHA v koncentračnom rozmedzí 0,45 - 7 mg/g stravou (Pryme et al., 1996).
Nádor NHL v kontrolnej skupine alebo u morčiat má morčatá typicky mimoriadne dobre vyvinutý krvný kapilárny systém, a preto sú pri pitve mimoriadne bohaté na krv. Je zaujímavé, že nádory NHL odstránené z morčiat ML-1 boli okrem toho, že boli menšie, oveľa menej krvavé pre oči, s makroskopickým dôkazom menej rozvinutej vaskularizácie. Morfologické štúdie rezov nádorov potvrdili signifikantne znížený výskyt vaskularizácie nádorov (Ewen et al., 1999). Tieto výsledky sú v súlade s počiatočnými pozorovaniami nádorov NHL voľným okom a naznačujú, že jednou z reakcií na perorálne podanie ML-1 je nástup antiangiogénnych faktorov. Tieto pozorovania sú v úplnej zhode s výsledkami Yoon a kol. (1995); s použitím extraktu z kórejského imela v sérii línií myších nádorových buniek vedci naznačili, že antimetastatický účinok lektínu bol čiastočne spôsobený inhibíciou angiogenézy vyvolanej nádorom.
Fázy účinkov lektínov imela z potravy na rast nádorov
Na základe pozorovaní uskutočnených na zvieracích modeloch a publikovaných údajov sa predpokladá, že po perorálnom podaní lektínov z imela sa vyskytnú nasledujúce udalosti:
1. ML sa viaže na M bunky v Peyerových náplastiach prostredníctvom galaktózových/N-acetylglukozamínových receptorov.
2. Stimulácia produkcie a uvoľňovania cytokínov: zvýšené hladiny cytokínov v plazme.
3. Aktivácia a uvoľňovanie slezinových lymfocytov a makrofágov, aktivácia NK.
4. Infiltrácia nádoru lymfocytmi, NK a makrofágmi.
5. Produkcia a uvoľňovanie antiangiogénnych faktorov: zníženie vaskularizácie nádoru.
6. Zníženie dostupnosti výživných látok na zvýšenie nádoru a zníženie prívodu kyslíka.
7. Cytotoxické účinky na nádorové bunky.
9. Smrť nádorových buniek.