Nuove prove sui meccanismi del fungo chaga contro il cancro orale

In uno studio recente pubblicato sulla rivista Scientific Reports, i ricercatori hanno esaminato i meccanismi dell'attività antitumorale degli estratti del fungo chaga sulle cellule HSC-4 del cancro orale umano.

Il cancro orale è un problema di salute globale con opzioni di trattamento limitate a causa dei suoi effetti collaterali e delle sue sequele. I trattamenti principali sono la chirurgia, la radioterapia e la chemioterapia, sebbene possano danneggiare i tessuti sani, compromettere la capacità di parlare e ridurre la qualità della vita.

Comprendere e indirizzare i percorsi metabolici nelle cellule tumorali offre una possibile strada per lo sviluppo di nuovi agenti terapeutici. Il fungo chaga ha proprietà antitumorali contro diversi tipi di cancro; tuttavia, il meccanismo d'azione non è chiaro.

In questo studio, i ricercatori hanno verificato se il fungo chaga influisce sullo sviluppo e sul metabolismo del cancro orale.

Dopo il trattamento con l'estratto di fungo, i ricercatori hanno studiato la sopravvivenza cellulare, la capacità proliferativa, le vie glicolitiche, l'apoptosi e i meccanismi della respirazione mitocondriale.

Hanno trattato le cellule HSC-4 con l'estratto di fungo a dosi di 0 μg/ml, 160 μg/ml, 200 μg/ml, 400 μg/ml e 800,0 μg/ml per un giorno per valutarne gli effetti sul comportamento delle cellule del cancro orale, tra cui ciclo cellulare, proliferazione, vitalità, respirazione mitocondriale, apoptosi e glicolisi.

Il team ha analizzato le cellule trattate in termini di ciclo cellulare utilizzando i test del kit di conteggio cellulare 8 (CCK-8) per determinare la vitalità cellulare.

Per verificare se gli effetti soppressivi del fungo chaga sulla proliferazione e la sopravvivenza del tumore nelle cellule trattate coinvolgessero il trasduttore del segnale e attivatore della trascrizione 3 (STAT3), hanno misurato l'attivazione di STAT3 dopo il trattamento con una dose di 200,0 μg/mL dell'estratto.

Inoltre, hanno eseguito la citometria a flusso per analizzare la distribuzione cellulare e il Western blotting per estrarre le proteine cellulari totali.

I ricercatori hanno utilizzato la cromatografia liquida seguita dalla spettrometria di massa tandem (LC-MS) per identificare i componenti responsabili delle proprietà antitumorali dell'estratto del fungo chaga.

Le concentrazioni dei composti candidati sono state determinate utilizzando la cromatografia liquida ad alte prestazioni con rivelatore a fotodiodo (HPLC-DAD).

Hanno studiato la regolazione della glicolisi da parte degli estratti nelle cellule trattate utilizzando il saggio della velocità di acidificazione extracellulare (ECAR). Hanno registrato le misurazioni dell'ECAR in tempo reale nelle cellule trattate dopo la somministrazione di glucosio, oligomicina e 2-desossi-D-glucosio (2-DG).

Il team ha esaminato l'attivazione di un sensore energetico chiamato proteina chinasi attivata dall'adenosina monofosfato (AMPK) e il tasso di consumo di ossigeno cellulare (OCR).

Hanno anche valutato l'effetto del deficit energetico cronico sull'autofagia associata alla morte cellulare apoptotica nelle cellule trattate.

Hanno esaminato se una concentrazione di 200,0 μg/mL di estratto di chaga influenzasse le proteine chinasi attivate dai mitogeni (MAPK) p38 e l'apoptosi stimolata dal fattore nucleare kappa B (NF-κB) nelle cellule trattate.

L'estratto ha rallentato la crescita delle cellule HSC-4 inibendo il ciclo cellulare e la proliferazione, riducendo il consumo energetico delle cellule tumorali e aumentando la morte cellulare attraverso autofagia e apoptosi.

L'estratto ha aumentato significativamente le fasi di crescita delle cellule tumorali orali (G0/G1), riducendo al contempo la fase di sintesi (S). L'analisi Western blot ha rivelato che l'estratto ha ridotto significativamente l'espressione di fosfo-STAT3 dopo 15 minuti e l'ha mantenuta per 120 minuti.

La spettroscopia a cristalli liquidi e spettroscopia di massa (LC-MS) ha identificato tre possibili composti antitumorali: acido 2-idrossi-3,4-dimetossibenzoico, acido siringico e acido protocatecuico. L'estratto ha inibito la glicolisi, la capacità glicolitica e le riserve glicolitiche nelle cellule trattate.

Ha inoltre attivato l'AMPK, promuovendo l'autofagia e inibendo le vie glicolitiche nelle cellule trattate. L'induzione dell'autofagia da parte dell'estratto ha mostrato un aumento dose-dipendente della frequenza respiratoria mitocondriale basale e del turnover dell'adenosina trifosfato (ATP).

Tuttavia, non sono state osservate variazioni significative nella frequenza respiratoria mitocondriale massima, fatta eccezione per la massima concentrazione di estratto. Inoltre, i ricercatori hanno osservato una significativa diminuzione dose-dipendente della capacità di riserva respiratoria mitocondriale.

I risultati hanno mostrato che i funghi chaga hanno ridotto i potenziali della membrana mitocondriale nelle cellule trattate attraverso un'autofagia persistente mediata dall'inibizione della glicolisi, il che implica che la disfunzione mitocondriale induce l'apoptosi.

L'attivazione di NF-κB e p38 MAPK da parte dell'estratto ha aumentato l'apoptosi. L'estratto ha aumentato l'apoptosi precoce delle cellule trattate in modo dose-dipendente.

Tuttavia, non sono state osservate differenze significative nell'apoptosi tardiva a concentrazioni di estratto comprese tra 0 e 400 μg/mL. Dosi elevate di estratto di chaga possono influenzare altre fisiologie cellulari e ridurre la massima capacità respiratoria mitocondriale.

I ricercatori hanno scoperto che l'estratto di chaga sopprimeva i potenziali della membrana mitocondriale e l'attività glicolitica nella linea cellulare HSC-4, con conseguente riduzione dei livelli di ATP e dell'autofagia.

L'attivazione di AMPK ha prodotto effetti inducendo l'autofagia. La defosforilazione di STAT3 inibisce il ciclo cellulare stimolando le vie apoptotiche attraverso l'attivazione di NF-κB e p38 MAPK.

Diversi meccanismi di segnalazione cellulare hanno mediato gli effetti inibitori dell'estratto. L'estratto conteneva tre composti antitumorali: acido 2-idrossi-3,4-dimetossibenzoico, acido siringico e acido protocatechico.

Sebbene siano necessari ulteriori studi preclinici per determinare se l'estratto sopprime la crescita del tumore, i risultati dello studio suggeriscono che l'estratto di fungo potrebbe essere un potenziale agente terapeutico aggiuntivo per il trattamento dei pazienti affetti da cancro orale.