Антипролиферативное воздействие дикорастущих ягод и вздутоплодника сибирского Северо-Восточной Сибири на клетки рака молочной железы MCF-7

Введение. Результаты исследований показали, что природные вещества, содержащиеся в различных растениях, включая ягодные культуры, могут обладать противораковой активностью. Мы изучили экстракт вздутоплодника сибирского, а также гомогенаты дикорастущих ягодных культур, таких как боярышник, клюква, шиповник; все они содержат много разных биологически активных веществ – флавоноиды, каротиноиды, антоцианы и другие полифенолы.
Цель исследования – определение цитотоксичности дикорастущих ягод и вздутоплодника сибирского, произрастающих в Северо-Восточной Сибири, на культуре клеток рака молочной железы Michigan Cancer Foundation-7 (MCF-7) с использованием МТТ-теста.
Материалы и методы. Мы изучили гомогенаты дикорастущих ягодных культур, таких как боярышник даурский (Crataegus dahurica Koehne), клюква мелкоплодная (Oxycoccus microcarpus Turcz.), шиповник якутский (лат. Rosa jacutica Juz.) и экстракт надземной части (листья, стебли) вздутоплодника сибирского (Phlojodicarpus sibiricus). Определение цитотоксичности полученных гомогенатов проводили на клеточной линии MCF-7. Для скрининга гомогенатов использовали колориметрический метод оценки метаболической активности клеток в МТТ-тесте.
Результаты. Выявлено, что боярышник даурский, клюква мелкоплодная и шиповник якутский оказывают статистически значимое цитотоксическое воздействие на опухолевые клетки в концентрации 100 мг/мл в инкубационной среде. Из протестированных ягод самым высоким уровнем подавления роста клеток MCF-7 обладал шиповник якутский, который в дозе 100 мг/мл снизил его на 80,19 % по сравнению с контролем. Исследуемый экстракт из вздутоплодника сибирского в концентрации 10 мг/мл оставлял в живых лишь 4,95 % клеток MCF-7.
Заключение. Дикорастущие ягоды обладают антипролиферативным потенциалом и, являясь съедобными, могут быть полезными в профилактике онкологических заболеваний. Высокая антипролиферативная активность вздутоплодника сибирского, выявленная нами в этом и более раннем исследованиях, дает основание рассматривать его как источник эффективных противоопухолевых соединений.

1. Тихонов Д.Г., Егоров А.Н., Голубенко М.В. и др. Вариабельность митохондриального генома у больных раком молочной железы в популяции якуток. Сибирский онкологический журнал 2023;22(6):74–82. DOI: 10.21294/1814-4861-2023-22-6-74-82

2. Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С., Муфазаров Е.Н. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицины. Пущино: Synchrobook, 2013. 310 с.

3. Li D., Wang P., Luo Y. et al. Health benefits of anthocyanins and molecular mechanisms: update from recent decade. Crit Rev Food Sci Nutr 2017;57(8):1729–41. DOI: 10.1080/10408398.2015.1030064

4. Угаров Г.С. Теоретические основы гипобиологии. Фундаментальные исследования 2013;6(10):1280–3.

5. Petrov K.A., Dudareva L.V., Nokhsorov V.V. et al. The role of plant fatty acids in regulation of the adaptation of organisms to the cold climate in cryolithic zone of yakutia. J Life Sci 2016;26(5):519–30. DOI: 10.1134/S0041377119050079

6. Bondonno N.P., Dalgaard F., Kyrø C. et al. Flavonoid intake is associated with lower mortality in the Danish Diet Cancer and Health Cohort. Nat Commun 2019;10(1):3651. DOI: 10.1038/s41467-019-11622-x

7. Lee A.V., Oesterreich S., Davidson N.E. MCF-7 cells-changing the course of breast cancer research and care for 45 years. J Natl Cancer Inst 2015;107(7):djv073. DOI: 10.1093/jnci/djv073

8. Lacroix M., Leclercq G. Relevance of breast cancer cell lines as models for breast tumours: an update. Breast Cancer Res Treat 2004;83(3):249–89. DOI: 10.1023/B:BREA.0000014042.54925

9. Gasque K.C.S., Al-Ahj L.P., Oliveira R.C., Magalhães A.C. Cell density and solvent are critical parameters affecting formazan evaluation in MTT assay. Arch Biol Technol 2014;57357(3):381–5. DOI: 10.1590/S1516-89132014005000007

10. Определитель высших растений Якутии. Под ред. А.И. Толмачева. Новосибирск: Наука, 1974. 543 с.

11. Болиева Л.З., Букреев Ю.М., Власенкова Н.К. и др. Антиканцерогенные и антитоксические свойства водных экстрактов солодки, шиповника, чаги и препарата «томатол». Российский биотерапевтический журнал 2013;12(2):12.

12. Song D.I., Zhong F., Zhang X. et al. Simultaneous determination of flavonoids in fruits of Rosa davurica pall. by HPLC and measurement of their activities in vitro. Food Machinery 2019;35(8):16. DOI: 10.13652/j.issn.1003-5788.2019.08.016

13. Li Q., Xu D., Gu Z. et al. Rutin restrains the growth and metastasis of mouse breast cancer cells by regulating the microRNA-129-1-3pmediated calcium signaling pathway. J Biochem Mol Toxicol 2021;35(7):e22794. DOI: 10.1002/jbt.22794

14. Ezzati M., Yousefi B., Velaei K., Safa A. A review on anti-cancer properties of Quercetin in breast cancer. Life Sci 2020;248:117463. DOI: 10.1016/j.lfs.2020.117463

15. Ahmed S., Khan H., Fratantonio D. et al. Apoptosis induced by luteolin in breast cancer: Mechanistic and therapeutic perspectives. Phytomedicine 2019;59:152883. DOI: 10.1016/j.phymed.2019.152883

16. Nazhand A., Lucarini M., Durazzo A. et al. Hawthorn (Crataegus spp.): an updated overview on its beneficial properties. Forests 2020;11(5):564. DOI: 10.3390/f11050564

17. Basavarajappa G.M., Rehman A., Shiroorkar P.N. et al. Therapeutic effects of Crataegus monogyna inhibitors against breast cancer. Front Pharmacol 2023;14:1187079. DOI: 10.3389/fphar.2023.1187079

18. Wen L., Guo R., You L. et al. Major triterpenoids in Chinese hawthorn “Crataegus pinnatifida” and their effects on cell proliferation and apoptosis induction in MDA-MB-231 cancer cells. Food Chem Toxicol 2017;100:149–60. DOI: 10.1016/j.fct.2016.12.032

19. Kombiyil S., Sivasithamparam N.D. In vitro anti-cancer effect of Crataegus oxyacantha berry extract on hormone receptor positive and triple negative breast cancers via regulation of canonical wnt signaling pathway. Appl Biochem Biotechnol 2023;195(4):2687–708. DOI: 10.1007/s12010-021-03724-4

20. Gao Y., Zhang C., Yang M., Zhang H. Chemical constituents of the fruits of Crataegus dahurica and the antihyperlipidemic activity in HepG2 cells. J Nutr Health Sci 2020;7(2):1–5.

21. Борисенков М.Ф., Бакутова Л.А., Пещ А.В. Антиоксидантная активность водных экстрактов плодов клюквы обыкновенной (Vaccinium oxycocc us L.), произрастающей на территории Республики Коми. Химия растительного сырья 2013;4:89–90.

22. Neto C.C. Cranberry and its phytochemicals: a review of in vitro anticancer studies. J Nutr 2007;137(1):186S–93S. DOI: 10.1093/jn/137.1.186S

23. Воронов И.В., Филиппова Г.В., Дарханова В.Г. и др. Антирадикальная и антиоксидантная активность экстрактов трех видов лекарственных растений и ряски малой. Природные ресурсы Арктики и Субарктики 2019;24(4):127–33.

24. Golderova S.A., Egorov N.A., Voronov V.I., Gotovtsev A.R. Effect of Phlojodicarpus sibiricus on the proliferative activity of the HepG2 cell line. J Complement Med Res 2023;14(4):62–5. DOI: 10.5455/jcmr.2023.14.04.13

25. Kim J., Kim D.U., Nam J. et al. Anti-lymphoma activities of phlojodicarpus sibiricus and Artemisia kruhsiana Besser extracts. Life Sci 2020;30(4):379–85. DOI: 10.5352/JLS.2020.30.4.379

26. Khandy M.T., Sofronova A.K., Gorpenchenko T.Y., Chirikova N.K. Plant pyranocoumarins: description, biosynthesis, application. Plants 2022;11(22):3135. DOI: 10.3390/plants11223135

27. Olennikov D.N., Chirikova N.K. New coumarins of the family Apiaceae. I. Khellactone esters from Phlojodicarpus sibiricus. Chem Nat Comp 2023;59:842–7. DOI: 10.1007/s10600-023-04131-3