أدلة جديدة على آليات عمل فطر الشاجا ضد سرطان الفم

في دراسة حديثة نشرت في مجلة التقارير العلمية ، قام الباحثون بفحص آليات النشاط المضاد للأورام لمستخلصات فطر شاجا على خلايا HSC-4 السرطانية في الفم البشري.

سرطان الفم مشكلة صحية عالمية، خيارات علاجه محدودة نظرًا لآثاره الجانبية ومضاعفاته. العلاجات الرئيسية هي الجراحة والعلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي، مع أنها قد تُلحق الضرر بالأنسجة السليمة، وتؤثر على النطق، وتُضعف جودة الحياة.

يُتيح فهم المسارات الأيضية في الخلايا السرطانية واستهدافها مجالاً لتطوير عوامل علاجية جديدة. يتمتع فطر شاجا بخصائص مضادة للسرطان ضد عدة أنواع من السرطان، إلا أن آلية عمله غير واضحة.

وفي هذه الدراسة، اختبر الباحثون ما إذا كان فطر الشاجا يؤثر على تطور واستقلاب سرطان الفم.

بعد العلاج بمستخلص الفطر، درس الباحثون بقاء الخلايا، والقدرة التكاثرية، والمسارات التحللية، وموت الخلايا المبرمج، وآليات التنفس الميتوكوندريا.

قاموا بمعالجة خلايا HSC-4 بمستخلص الفطر بجرعات 0 ميكروجرام/مل، 160 ميكروجرام/مل، 200 ميكروجرام/مل، 400 ميكروجرام/مل و800.0 ميكروجرام/مل لمدة يوم لتقييم آثارها على سلوك خلايا سرطان الفم، بما في ذلك دورة الخلية، والتكاثر، والقدرة على البقاء، والتنفس الميتوكوندريا، والموت الخلوي المبرمج، والتحلل السكري.

قام الفريق بتحليل الخلايا المعالجة من حيث دورة الخلية باستخدام اختبارات العد الخلوي 8 (CCK-8) لتحديد قابلية الخلايا للبقاء.

للتحقق من ما إذا كانت التأثيرات القمعية لفطر شاجا على تكاثر الورم وبقائه في الخلايا المعالجة تتضمن محول الإشارة ومنشط النسخ 3 (STAT3)، قاموا بقياس تنشيط STAT3 بعد العلاج بجرعة 200.0 ميكروجرام / مل من المستخلص.

بالإضافة إلى ذلك، قاموا بإجراء قياس التدفق الخلوي لتحليل توزيع الخلايا والتحليل الغربي لاستخراج البروتينات الخلوية الكلية.

استخدم الباحثون تقنية الكروماتوغرافيا السائلة متبوعة بتقنية مطيافية الكتلة المترادفة (LC-MS) لتحديد المكونات المسؤولة عن الخصائص المضادة للسرطان في مستخلص فطر شاجا.

تم تحديد تركيزات المركبات المرشحة باستخدام كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء مع كاشف الصمام الضوئي (HPLC-DAD).

قاموا بدراسة تنظيم تحلل الجلوكوز بواسطة المستخلصات في الخلايا المعالجة باستخدام اختبار معدل الحموضة خارج الخلية (ECAR). سجّلوا قياسات ECAR آنية في الخلايا المعالجة بعد إعطاء الجلوكوز، والأوليغوميسين، و2-ديوكسي-دي-جلوكوز (2-DG).

قام الفريق بفحص تنشيط مستشعر الطاقة المسمى بروتين كيناز المنشط بأحادي فوسفات الأدينوزين (AMPK) ومعدل استهلاك الأكسجين الخلوي (OCR).

كما قاموا أيضًا بتقييم تأثير العجز المزمن في الطاقة على الالتهام الذاتي المرتبط بموت الخلايا المبرمج في الخلايا المعالجة.

قاموا بفحص ما إذا كان تركيز 200.0 ميكروجرام / مل من مستخلص شاجا يؤثر على بروتينات كيناز المنشطة للمايتوجين p38 (MAPKs) وعامل النواة كابا ب (NF-κB) المحفز للموت الخلوي في الخلايا المعالجة.

وقد أدى المستخلص إلى إبطاء نمو خلايا HSC-4 عن طريق تثبيط دورة الخلية وانتشارها، وتقليل استهلاك الخلايا السرطانية للطاقة، وتعزيز موت الخلايا من خلال الالتهام الذاتي والاستماتة.

زاد المستخلص بشكل ملحوظ من مراحل نمو خلايا سرطان الفم (G0/G1) مع تقليل مرحلة التخليق (S). وكشف تحليل لطخة ويسترن أن المستخلص قلل بشكل ملحوظ من التعبير عن فسفو-STAT3 بعد 15 دقيقة، وحافظ عليه لمدة 120 دقيقة.

حدد LC-MS ثلاثة مركبات محتملة مضادة للسرطان: حمض 2-هيدروكسي-3,4-دايميثوكسي بنزويك، وحمض السيرنجيك، وحمض البروتوكاتشويك. ثبّط المستخلص تحلل الجلوكوز، والقدرة على تحلله، واحتياطياته في الخلايا المعالجة.

كما نشّط AMPK، معززًا الالتهام الذاتي ومثبطًا مسارات التحلل السكري في الخلايا المعالجة. أظهر تحريض الالتهام الذاتي بواسطة المستخلص زيادةً مرتبطةً بالجرعة في معدلات التنفس الأساسية للميتوكوندريا ودوران أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP).

مع ذلك، لم تُلاحظ أي تغيرات ملحوظة في معدلات التنفس القصوى للميتوكوندريا إلا عند أعلى تركيز للمستخلص. إضافةً إلى ذلك، لاحظ الباحثون انخفاضًا ملحوظًا في سعة احتياطي التنفس للميتوكوندريا مرتبطًا بالجرعة.

وأظهرت النتائج أن فطر الشاجا يقلل من إمكانات الغشاء الميتوكوندريا في الخلايا المعالجة من خلال الالتهام الذاتي المستمر بوساطة تثبيط تحلل الجلوكوز، مما يعني أن الخلل في الميتوكوندريا يحفز موت الخلايا المبرمج.

أدى تنشيط NF-κB وp38 MAPK بواسطة المستخلص إلى زيادة معدل موت الخلايا المبرمج. كما زاد المستخلص من معدل موت الخلايا المبرمج المبكر للخلايا المعالجة بشكل يعتمد على الجرعة.

مع ذلك، لم تُلاحظ أي فروق جوهرية في موت الخلايا المبرمج المتأخر عند تركيزات مستخلص تتراوح بين ٠ و٤٠٠ ميكروغرام/مل. قد تؤثر الجرعات العالية من مستخلص شاجا على وظائف الخلايا الأخرى وتُقلل من القدرة التنفسية القصوى للميتوكوندريا.

اكتشف الباحثون أن مستخلص شاجا يعمل على قمع إمكانات الغشاء الميتوكوندريا والنشاط التحللي في خط خلايا HSC-4، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات ATP والالتهام الذاتي.

أدى تنشيط AMPK إلى تأثيرات من خلال تحفيز الالتهام الذاتي. يثبط نزع الفسفرة من STAT3 دورة الخلية عن طريق تحفيز مسارات موت الخلايا المبرمج من خلال تنشيط NF-κB وp38 MAPK.

ساهمت آليات إشارات خلوية مختلفة في التأثيرات المثبطة للمستخلص. احتوى المستخلص على ثلاثة مركبات مضادة للسرطان: حمض 2-هيدروكسي-3,4-دايميثوكسي بنزويك، وحمض السيرنجيك، وحمض البروتوكاتشويك.

وعلى الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات السريرية لتحديد ما إذا كان المستخلص يعمل على قمع نمو الورم، فإن نتائج الدراسة تشير إلى أن مستخلص الفطر قد يكون عاملًا علاجيًا مساعدًا محتملاً لعلاج المرضى المصابين بسرطان الفم.