|
Oleh : Xiang-Lin Tan, Miao Shi, Hui Tang, Weiguo Han, and Simon D. Spivack
Banyak phytochemical memiliki sifat pencegahan kanker, sebagian dimasukkan aktif melalui tahap II metabolisme-dimediasi mutagen / oksidan pendinginan. Kami menerapkan sel paru-paru manusia secara in vitro untuk menyelidiki efek dari beberapa calon agen phytopreventive, termasuk ekstrak teh hijau (GTE), brokoli ekstrak (BSE), epigallocatechin gallate (EGCG), sulforaphane (SFN), isothiocyanate phenethyl (PEITC), dan isothiocyanate benzil (BITC), pada menginduksi enzim fase II glutathione S-transferase P1 (GSTP1) dan NAD (P) H: kuinon oksidoreduktase 1 (NQO1) pada tingkat mRNA dan protein. Sel primer manusia normal bronkial epitel (NHBE), sel-sel epitel bronkial manusia diabadikan (HBEC), dan sel adenokarsinoma paru-paru (A549) terkena tingkat diet dicapai dari GTE dan BSE (0.5, 1.0, 2.0 mg / L), atau individu indeks komponen EGCG, SFN, PEITC, BITC (0.5, 1.0, 2.0 mmol / L) selama 24 jam, 48 jam, dan 6 d, masing-masing. tes mRNA digunakan kuantitatif RNA spesifik RT-PCR dan tes protein digunakan Western blotting. Kami menemukan bahwa dalam sel NHBE, sementara GSTP1 tingkat mRNA yang sedikit tapi meningkat secara signifikan setelah terpapar GTE atau BSE, NQO1 mRNA meningkat menjadi 2 - untuk 4 kali lipat dari kontrol bila terkena GTE, BSE, atau SFN. Efek pada NQO1 ekspresi mRNA dalam sel HBEC adalah serupa. NQO1 ekspresi protein meningkat hingga 11,8 kali lipat dalam sel NHBE SFN-diobati. Kedua GSTP1 dan NQO1 ekspresi protein dalam sel A549 yang konstitutif tinggi tetapi tidak diinduksi dalam kondisi apapun. Hasil kami menunjukkan bahwa NQO1 lebih responsif terhadap agen kemopreventif dipelajari dari GSTP1 dalam sel paru-paru manusia dan ada kejanggalan antara agen tunggal dan efek campuran kompleks. Kami menyimpulkan bahwa modulasi paru-paru sel tahap II metabolisme oleh agen kemopreventif membutuhkan sel-dan penemuan agen-spesifik dan pengujian.
Asupan makanan tinggi buah-buahan dan sayuran telah dikaitkan dengan perlindungan terhadap kanker paru-paru dan gangguan paru-paru lainnya di epidemiologi studi observasional terbaru besar (1-4). Di antara mekanisme molekular yang terlibat dalam perlindungan ini, tahap II karsinogen dan oksidan detoksifikasi induksi enzim memainkan peran utama dalam fase pendinginan I-bioactivated karsinogen dan dihirup atau endogen oksidan yang dihasilkan. Salah satu strategi untuk kanker paru-paru dan penyakit paru lainnya chemoprevention berfokus pada penggunaan agen alami atau sintetis untuk memodulasi metabolisme dan disposisi endogen dan lingkungan karsinogen dan oksidan melalui upregulation enzim fase II (5,6).
Kedua glutathione S-transferase (GST) 8 dan NAD (P) H: kuinon oksidoreduktase 1 (NQO1) terkenal enzim fase II metabolisme katalis reaksi beragam yang secara kolektif menghasilkan perlindungan yang luas terhadap elektrofil dan oksidan. GST terdiri dari beberapa sitosolik dan isoform membran-bound dan terutama berfungsi sebagai enzim detoksifikasi dengan menjadi katalis bagi konjugasi glutation ke berbagai senyawa elektrofilik, termasuk karsinogen dan bahan kimia lainnya sitotoksik (7). GSTP1, sebuah GST isoform, telah dievaluasi sebagai tahap metabolisme II enzim utama dalam paru-paru manusia nonmalignant oleh mRNA dan ekspresi protein (8,9) dan oleh aktivitas (10). NQO1, sebuah flavoprotein sitosol, paling dikenal untuk melindungi sel terhadap toksisitas dari kuinon dan prekursor metabolisme mereka dengan mengkatalisasi reduksi 2-elektron wajib senyawa ini, serta bertindak sebagai koenzim Q (ubiquinone) reduktase dan memfasilitasi konversi α -tocopherolquinone untuk α-tocopherolhydroquinone, berkontribusi terhadap pemeliharaan endogen penting antioksidan (11,12). Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa peningkatan enzim-enzim ini berkorelasi dengan perlindungan terhadap kimia diinduksi karsinogenesis pada hewan model (13,14). KO baik GSTP1 atau NQO1 pada tikus menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam kedua karsinogen diinduksi dan spontan tumorigenesis (15-18). Studi epidemiologis pada manusia telah menunjukkan peningkatan risiko kanker paru-paru pada individu yang membawa genotipe null atau genotipe yang menyebabkan penurunan yang signifikan dalam aktivitas enzim dari GST isoform atau NOQ1 (19-22).
Isothiocyanates (ITC) adalah keluarga senyawa dengan potensi aktivitas kemoprevensi kanker. Diperkirakan bahwa mekanisme yang penting dimana ITC menghambat tumorigenesis adalah untuk menekan proliferasi sel dengan menginduksi apoptosis onkogenik dan menangkap progresi siklus sel. Literatur yang luas menunjukkan bahwa komponen utama dari aktivitas kemopreventif dari ITC terjadi melalui induksi gen penyandi enzim fase II (23-25). Alami ITC ditemukan berlimpah dalam sayuran, termasuk sulforaphane (SFN), phenethyl-isotiosianat (PEITC), dan benzil-isotiosianat (BITC) telah menunjukkan induksi fase II gen, seperti GSTP1 dan NQO1 (26,27). Selain itu, teh hijau dan 1 dari komponennya, epigallocatechin gallate (EGCG), disusun dengan oksidasi minimal polifenol dan telah ditunjukkan dalam studi hewan dan studi epidemiologi manusia untuk mencegah kanker, termasuk kanker paru-paru (28). Studi laboratorium yang luas dalam berbagai sistem kultur sel dan pada model binatang terbatas telah lebih lanjut menunjukkan bahwa polifenol teh hijau mampu efek protektif dari berbagai jenis karsinogen dan menginduksi aktivitas enzim fase II yang dapat menyebabkan proses detoksifikasi ditingkatkan (29,30).
Namun, pengujian sedikit yang belum dilaporkan dalam sel paru-paru normal, yang sel target untuk agen tersebut. Selanjutnya, dalam banyak kasus, efek dari agen kemopreventif dalam sel kultur atau jaringan yang hanya dapat dicapai pada konsentrasi supraphysiological, konsentrasi tersebut mungkin tidak tercapai ketika phytochemical yang diberikan sebagai bagian dari diet. Selain itu, efek diferensial ekstrak mentah dan dimurnikan fitokimia pada ekspresi gen merangsang jarang dibahas. Dalam upaya untuk mengidentifikasi agen kemopreventif calon untuk menambah eksperimen GSTP1 dan NQO1 ekspresi di diet dicapai tingkat [misalnya 1,0 umol / L EGCG dan SFN (31-34)], kita diuji panel 6 senyawa makanan dan campuran di 3 jalur sel manusia pada 3 tingkat konsentrasi dan 3 titik waktu (24 jam, 48 jam, dan 6 d). 6 pengujian campuran / senyawa adalah: ekstrak teh hijau (GTE), brokoli ekstrak (BSE), hijau EGCG teh yang diturunkan, crucifer yang diturunkan SFN, PEITC, dan BITC. 3 baris sel manusia adalah: epitel (NHBE) sel primer manusia normal bronkial, sel epitel bronkial manusia diabadikan (HBEC), dan terang-terangan ganas adenokarsinoma paru A549 sel.
Translate : Widya Putri
Sumber : JN Journal
http://jn.nutrition.org/content/140/8/1404.full
