Диетични хранителни вещества и апоптоза като механизми за регулиране на рака Insight Medical
1 Отделение по хемато-онкология. Национален институт по медицински науки и хранене Салвадор Зубиран.
2 Служба по радиационна онкология на Медицински център Siglo XXI, Instituto Mexicano del Seguro Social.
3 Служба по онкологична патология на Националния институт по рака
4 Служба по медицинска генетика на Националния институт по рака
5 Директор на кариера в храненето и цялостното благосъстояние. Tecnológico de Monterrey, кампус Гуадалахара.
* Автор-кореспондент: Flores-Balcázar C
Хемато-онкологично отделение
Национален институт по медицински науки и
Хранене Салвадор Зубиран.
Електронна поща: [имейл защитен]
Дата на получаване: 11 януари 2015 г. Приета дата: 28 януари 2015 г. Дата на публикуване: 08 февруари 2015 г.
Резюме
Ролята на различните видове клетъчна смърт като защитен механизъм срещу канцерогенезата в многоклетъчните организми е добре документиран процес, но през последното десетилетие множество агенти от естествен произход са показали своя хемопревентивен капацитет чрез действието си върху специфични молекули на пътища на апоптоза. Този процес се задейства от извънклетъчни стимули (външен път) и стимули, активирани в самата клетка (вътрешен път). Този преглед изследва потенциалните взаимодействия на хранителните компоненти в контекста на апоптозата.
Ключови думи
Апоптоза, диета, хранителни вещества, химиопрофилактика.
Въведение
Терминът апоптоза идва от гръцкия термин, който означава „падане на листата“ [1]. Тази регулирана форма на клетъчна смърт е сложен процес, който включва активното участие на засегнатите клетки във верига на самоунищожение, което причинява промяна на мембранната структура, намаляване на размера на клетките, намаляване на обема на ядрото, кондензация на хроматин и фрагментация на ДНК поради активиране на ендонуклеази. Апоптозата и нейната връзка с диетичните компоненти е установена от наблюдението, че една от съставките на зеления чай, молекулата - епигалокатехин галат [GEGC] - насърчава индуцирането на апоптоза и секвестирането на клетъчния цикъл в много видове неопластични клетки, без да засяга нормалното клетки при физиологични концентрации [2,3].
Този тип клетъчна смърт се контролира по два начина (Фигура 1): вътрешният или митохондриално медииран и външният или рецептор медииран път. Вътрешният път се регулира от семейството на белтъци В-клетъчна левкемия/лимфом 2 [Bcl 2], които контролират пропускливостта на митохондриалната мембрана [4].
Фигура 1: Диетични агенти, които индуцират апоптоза, като пречат на външните и вътрешните пътища.
За разлика от него, външният път започва с взаимодействието на лиганда със смъртния рецептор, което води до активиране на каспаза-8 и каспаза-3. Впоследствие каспаза-3 се разцепва на различни субстрати, водещи до апоптоза [3].
По външния път, специфичен лиганд се свързва със смъртния рецептор, разположен на клетъчната повърхност и насърчава набирането на адапторната молекула FADD, за да активира каспаза-8, която задейства активирането на последващи ефекторни каспази като каспаза 3, разпространявайки се по този начин на процеса на апоптоза. Вътрешният път се характеризира с проникване на митохондриалната мембрана за освобождаване на апоптогенни митохондриални протеини, които се транслоцират в митохондриите, където те индуцират освобождаването на цитохром с директно или чрез комплекси с мембранни протеини.
Цитохром с заедно с Apaf-1 и прокаспаза-9 образуват апоптозомата, където се активира каспаза 9. Двата пътя на апоптоза се сближават в каспаза 9, тъй като той е в състояние директно или индиректно да активира каспаза 8, която медиира протеолитично активиране на BID. GECG, ресвератрол, апигенин, фисетин, нар, делфинидин, лупеол, куркумин, генистеин, лутеолин, лупеол и индол-3-карбинол действат по външния път, докато GECG, ресвератрол, апигенин, физетин, нар, делфинидинкумен лутеолин, индол-3-карбинол, капсаицин и силибинин действат върху вътрешния път на апоптоза.
Биоактивни диетични съединения и тяхното взаимодействие с апоптозата
Някои храни с естествен произход съдържат значителни количества биоактивни фитохимикали, които осигуряват ползи за здравето в допълнение към основното хранене, като намаляват риска от хронични заболявания и канцерогенеза [5]. Към днешна дата в диетата са идентифицирани четиридесет хранителни вещества с превантивни ефекти срещу рак, включително зелен чай, червено вино, джинджифил, соя, карфиол и броколи [6] маса 1). Като цяло антиоксидантният потенциал на фитохимикалите е добре документиран и те се класифицират на: феноли, каротеноиди, алкалоиди, сярноорганични съединения и терпеноиди [7]. Тези съединения допринасят за вкуса и цвета на много плодове и зеленчуци, както и като съществени съставки за нормалния растеж, развитие и защита на растението [8].
| Куркумин | Куркума | |
| Ресвератрол | Грозде | |
| Птеростилбен | Боровинки | |
| Галат-3-епигалокатехин (GECG) | Чай | |
| Акацетин | Хризантема | |
| [6] -Джингерол | Джинджифил | |
| [6] -Шогаол | Джинджифил | |
| Лутеолин | Целина | |
| Капсаицин | чили | |
| Индол-3-карбинол | Зеле | |
| Фенетил изотиоцианат | Броколи | |
| Сулфорафан | Броколи | |
| Диалил сулфид | Чесън | |
| Алицин | Чесън | |
| Ликопен | Домат | |
| Кофеинова киселина Фенетил естер | Пчелен мед |
Маса 1: Химическа формула и хранителен източник на основните компоненти на диетата с проапоптотичен капацитет