Využití cucurbitacinu D pro léčbu nádorových onemocnění

Abstract

Cucurbitacins are highly oxidized triterpenoids commonly found in plants, especially in the family Cucurbitaceae. There are seventeen types of cucurbitacins and each of them has its derivatives. Cucurbitacins with the most prominent antitumor activity are B, D, E and I. Of these, cucurbitacin B and D are the most common in plants. This work focuses mainly on cucurbitacin D. Cucurbitacin D often induces apoptosis in tumor cells, cell cycle arrest and thereby stops cell proliferation. Indicators of these processes are reduced levels of Bcl-xL, Bcl-2, p21, p27 and cyclins A and B proteins. The main effect of cucurbitacin D on tumor cells is the inhibition of the STAT3 signaling pathway. Whether this pathway is affected at the level of phosphorylation, dimerization, or STAT3 translocation into the nukleus, the result is blocking transcription of genes, which are activated thanks to STAT3 pathway. These are primarily genes that affect tumor growth, angiogenesis, cell invasion, and immune escape. Cucurbitacin D also affects other cell components and processes, such as the NF-κB transcription factor, the enzyme complex of proteasome and inflammasome. However, current knowledge of cucurbitacin D and its mechanism of action is not yet sufficient for its use as an antitumor drug, although the results of its testing...

Cucurbitaciny jsou vysoce oxidované triterpenoidy, které se běžně nachází v rostlinách, a to především u čeledi Cucurbitaceae, tykvovité. Cucurbitacinů je sedmnáct druhů a každý z nich má ještě své deriváty. Cucurbitaciny s nejvýznamnější protinádorovou aktivitou jsou B, D, E a I. Z nich se v rostlinách nejčastěji vyskytují cucurbitacin B a D. Tato práce se pak zaměřuje zejména na cucurbitacin D. Cucurbitacin D často v nádorových buňkách indukuje apoptózu, zastavuje buněčný cyklus a tím zabraňuje proliferaci buněk. Indikátory těchto procesů jsou snížená množství proteinů Bcl-xL, Bcl-2, p21, p27 a cyklinů A a B. Hlavním účinkem cucurbitacinu D na nádorové buňky je inhibice STAT3 signální dráhy. Ať už tuto dráhu ovlivňuje na úrovni fosforylace, dimerizace, nebo translokace STAT3 do jádra, výsledkem je zablokování transkripce genů, kterou STAT3 spouští. To jsou především geny ovlivňující růst nádorů, angiogenezi, invazi nádorových buněk a únik před imunitou. Cucurbitacin D má vliv i na děje buňky, jako je transkripční faktor NF-κB nebo funkce enzymového komplexu proteazomu a inflamazomu. Současné znalosti cucurbitacinu D a mechanismů jeho účinku ale nejsou zatím dostatečné pro jeho využití jako protinádorového léčiva, i když jsou výsledky testování velice nadějné.