Обзор последнего достижения.

Авторы: Seema Patel и Arun Goyal

Перевод: Гостюхина Дарья

Аннотация

С незапамятных времен, грибы высоко ценились человечеством как кулинарное чудо и средство народной медицины Востока. В последнее десятилетие, фармацевтический потенциал грибов стал объектом поразительного интереса со стороны западных исследователей. На сегодняшний день обнаружено, что грибы являются антиоксидантами, противодиабетическим, гипохолестеринемическим, противоопухолевым, иммуномодулирующим, противоаллергическим, нефропротективным и противомикробным средством. Известно, что успешно борются с раком грибы, принадлежащие к роду Феллинус, Вёшенок, Агарикус, Ганодерма, Говорушка, Антродия, Траметес, Кордицепс, Моховик, Кальвация, Схизофиллум, Фламмулина, Маслёнок, Инонотус, Иноцибе, Funlia, Млечник, Альбатреллус, Сыроежки и грибам-возбудителям гнилей древесины. Противораковые соединения играют важнейшую роль в качестве стимулятора активных форм кислорода, митотического ингибитора киназы, антимитотического ингибитора, ингибитора ангиогенеза, ингибитора топоизомеразы, ведущих к апоптозу, и, в конечном счете, остановке распространения рака. Настоящий обзор дополняет последние выводы о фармакологически активных соединениях, их противоопухолевом потенциале и лежащих в их основе механизмов биологического действия в целях повышения осведомленности для дальнейших исследований в разработке лекарственных средств против рака из грибов. Растущее количество доказательств от различных исследовательских групп по всему миру по вопросу противоопухолевого применения грибных экстрактов, бесспорно, делают данный предмет областью исследования, стоящим широкого внимания общественности.

Вступление

С древних времён, во всём мире грибы рассматривались в качестве ингредиента изысканной кухни за их неповторимый вкус и тонкий аромат. Недавно было обнаружено, что многие виды грибов являются миниатюрными фармацевтическими заводами, производящими сотни новых компонентов с чудодейственными биологическими свойствами. Грибы имеют долгую историю применения в Восточной медицине, но их легендарные способности в поддержании хорошего здоровья и жизнеспособности подтвердились только благодаря современным исследованиям. С недавних пор, грибы считаются прекрасным источником нутрицевтиков, антиоксидантов, противораковых, пребиотических, иммуномодулирующих, противовоспалительных, кардиоваскулярных, противомикробных и противодиабетических веществ (Barros и соавт. 2007; Sarikurkcu и соавт. 2008; Wang и соавт. 2004; Kim и соавт. 2007; Synytsya и соавт. 2009). Текущие исследовательские проекты направлены на популяризацию грибов как нового поколения “биотерапии”.

Рак является основной причиной смерти во всем мире. Современные противораковые препараты, имеющиеся на рынке, не являются целевыми и вызывают ряд побочных эффектов и осложнений при клиническом лечении различных форм рака, что подчеркивает острую необходимость в новых эффективных и менее токсичных терапевтических подходов. В связи с этим, некоторые грибы, с утвержденными противораковыми свойствами и их активными соединениями, представляют собой огромный интерес. Были проведены многочисленные клинические испытания для оценки пользы от применения в терапии рака коммерческих препаратов, содержащих лекарственные грибные экстракты. Их возможности индивидуальны и выступают в качестве дополнения к терапии рака. Грибы, как известно, являются дополнением к химиотерапии и лучевой терапии, противодействуя таким побочным эффектам как тошнота, подавление деятельности костного мозга, анемия и сниженная резистентность. Недавно в различных грибах был обнаружен ряд биологически активных молекул, в том числе противоопухолевые агенты (рис. 1). К биологически активным соединениям грибов относятся полисахариды, белки, жиры, гликозиды, алкалоиды, эфирные масла, токоферолы, фенольные смолы, флавоноиды, каротиноиды, фолиевые кислоты, ферменты аскорбиновой кислоты и органические кислоты. Активные компоненты в грибах, ответственные за выработку противораковых способностей – это лентинан, крестин, Хисполон, лектин, calcaelin, иллудин S, псилоцибин, Полисахариды Герициума А и В (ПГA и ПГB), ганодерные кислоты, шизофилан, лакказа и т.д. (Рис. 2). Полисахариды являются наиболее известными и наиболее сильнодействующими веществами, производимыми грибами, обладающие противоопухолевыми и иммуномодулирующими свойствами. Полисахарид β-глюкан является наиболее универсальным метаболитом благодаря его биологической активности широкого спектра. Эти β-глюканы состоят из скелета глюкозных остатков, связанных β-(1→3)-гликозидными связями, часто с прикрепленными глюкозными остатками с боковыми связями, присоединенными β-(1→6) соединениями (Chen и Seviour 2007). Их механизмы действия вовлекают их так называемые «не свои» молекулы, так что иммунная система стимулируется их присутствием. Известно, что хисполон, активное полифенольное соединение, обладает мощными противоопухолевыми свойствами и усиливает действие цитотоксичности химиотерапевтических веществ. В последние годы, набирают силу научные исследования для подтверждения этих заявлений. Результаты показывают, что некоторые грибы в сочетании с серийными противораковыми препаратами образуют синергию как эффективное средство для лечения видов рака, стойких к воздействию лекарств. В этом исследовании представлены механизмы, лежащие в основе апоптоза, индуцированного лекарственными грибами (Рис. 3). Ожидается, что этот сборник позволит по-новому взглянуть на возможности терапевтического использования экстрактов грибов против различных видов рака. Эти результаты очень важны, так как они обеспечивают механистическую основу для дальнейшего изучения применения биологически активных соединений в качестве новых противоопухолевых агентов. Задачей настоящего обзора является обобщение имеющейся информации и отражение текущего состояния этой области исследований в целях последующего развития.

Рис. 1

Некоторые лекарственные грибы с противораковым потенциалом

Рис.2

Структура противоопухолевых соединений, изолированных из грибов (информация с сайта http://www.wikipedia.org )

Рис. 3

Противораковый механизм биологически активных соединений грибов

Противораковое использование грибов

Род Феллинус

Феллинус – это род грибов, принадлежащий семейству Гименохетовых. Феллинус льняной (Phellinus linteus, трутовик санхван) обладает противоопухолевыми, иммуномодулирующими и анти-метастатическими свойствами благодаря β-(1→3) присоединенному гликану (Baker и соавт. 2008). Считается, что экстракт Феллинуса льняного содержит антимутагенные функции и играет определенную роль в профилактике раковых заболеваний, индуцируя деятельность NAD(P)H:xинон-оксидоредуктазы и глутатион-S-трансферазы. Хисполон, фенольное соединение, извлеченное из этого гриба имеет возможность индуцировать апоптоз раковых клеток грудной железы и мочевого пузыря (Lu и соавт. 2009). Связанный с белком полисахарид из этого гриба вызывает задержку фазы G2/M и апоптоз раковых клеток SW480 в толстой кишке человека (Li и соавт. 2004). Он также обладает противовоспалительными и анти-ангиогенными функциями (Kim и соавт. 2004a). Метанольный экстракт Феллинуса льняного и его части, а именно: метилен хлорид, этилацетат и н-бутанол имеют способность оказывать анти-ангиогенные эффекты посредством ингибирования распространения эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVEC), их миграции и скопления в капилляроподобных структурах, а также ангиогенеза в организме. Эти выводы указывают на возможность использования грибного экстракта при возбужденном ангиогенезе, например, при воспалении и развитии опухоли (Lee и соавт. 2010) Huang и соавт. (2011) оценили противораковый эффект культуры мицелия Ф. льняного и выяснили его вероятный механизм работы в живом организме. При введении экстракта гриба в трансплантированные мышам клетки (Hep3B) опухоли печени человека ежедневно в течение 8 недель, наблюдается значительное уменьшение размера опухоли и увеличение числа Т-лимфоцитов; секреция ИЛ-12, ИФН-γ и ФНО-α; была также замечена активность NK-клетки и фагоцитарная активность. Таким образом, увеличение числа CD4+ лимфоцитов могло быть вызвано большим количеством дендритных клеток и макрофагов в селезенке. Кроме того, активность дендритных клеток и макрофагов привела к росту секреции ИЛ-12, что может стимулировать активность NK-клетки. Таким образом, экстракт Ф. льняного может обеспечивать возможное терапевтическое лечение путем оказания иммуномодулирующего и противоопухолевого эффекта. Li и соавт. (2011 г.) изучали сильно гликозилированный белок - протеогликан, очищенный из Ф. льняного, чтобы определить его возможное противоопухолевое действие на раковые клетки человека и задействованные при этом механизмы. Тест ингибирования клеток показал, что протеогликан имеет антипролиферативный эффект на клетки (HepG2) печёночно-клеточного рака, клетки (HT-29) аденокарциномы толстой кишки человека, клетки (NCI-Ч 460) рака легких человека и клетки (MCF-7) аденокарциномы грудной железы человека. Когда мыши с клетками HT-29 подвергались действию 100 мг/кг протеогликана, было замечено относительное увеличение веса селезенки и тимуса, а уровни плазменного иммуноглобулинового рецептора pIgR и IgA были значительно увеличены. Измерение методом ELISA показало заметное снижение плазменного простагландина Е2 (ПГЕ2), восстанавление белка 4 (Reg IV), производимого из островка, концентрации рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) и протеинкиназы B (Akt). Эти результаты показывают, что протеогликан выступает в качестве иммунопотенциатора частично путем защиты T-лимфоцитов от атаки ПГЕ2 и повышая мукозный ответ IgA, и как прямой ингибитор, разрушая сигнальные пути Reg IV/EGFR/Akt.

Song и соавт. (2008) обнаружили противораковый эффект Трутовика ложного (Phellinus igniarius). Спиртовой экстракт плодоносящего тела Т. ложного был использован для оценки антипролиферативного и анти-метастатического воздействия на клетки линии (SK-Hep-1) гепатоцеллюлярного рака человека и клетки (RHE) эндотелия сосудов сердца крысы. Экстракт сдерживает распространение обеих клеточных линий в зависимости от полученной дозы, и значения IC₅₀ за 48 ч с дозами 72 и 103 μg/мл для клеток SK-Hep-1 и клеток RHE соответственно. Этиловый экстракт в 25 μg/мл полностью тормозит трубчатое образование, индуцированное матригелем, в клетках линии RHE. Важно отметить, что экстракт в концентрации 25 или 50 μg/мл в сочетании с оксалиплатином (Oxa) или 5-фторурацилом (5-FU) синергетически сдерживают распространение клеток линии SK-Hep-1. Эти результаты демонстрируют потенциал спиртового экстракта Т. ложного в качестве вспомогательного средства для химиотерапии.

Снижение количества MDM2, ингибирование протоонкогеном функции антионкогена р53 считаются эффективной лечебной стратегией против рака (Lu и соавт. 2009). Хисполон, экстрагированный из видов грибов рода Феллинус, вызывает апоптоз раковых клеток желудка и эпидермоида. Независимо от статуса р53, хисполон тормозит рост раковых клеток грудной железы и мочевого пузыря. Применение хисполона повышает концентрацию p21, ингибитора циклинзависимой киназы, и понижает количество MDM2, отрицательного регулятора p21, путем убиквитинилирования. Исследования показали, что клетки с более высокой активностью ERK1/2 были более чувствительны к хисполону. Решающая роль хисполона в убиквитинилировании и снижении количества MDM2 посредством заполненной MDM2 активированной ERK1/2 - проектирование фенольных соединений в качестве потенциальных противоопухолевых агентов при раке грудной железы и мочевого пузыря.

Род Агарикус

Агарик Бразильский (Agaricus blazei Murill) обычно использовался в качестве продукта диетического питания для профилактики рака. Экстракты Агарика Бразильского обладают иммуномодулирующими, антиканцерогенными и антимутагенными свойствами, исследованные его действием на кластогенность, индуцированную циклофосфамидом (CP) в мышах (Delmanto и соавт. 2001). Лектин Шампиньона двуспорового (Agaricus bisporus) (ABL) и белок Agaricus polytricha (APP) являются устойчивыми иммуностимуляторами для использования в качестве продуктов диетического питания и лекарственных препаратов (Chang и соавт. 2007). В искусственных условиях, экстракт Шампиньона двуспорового может подавлять активность ароматазы и предотвращать пролиферацию раковых клеток грудной железы. Часть жидкой среды (бульона) Агарика Бразильского, при изучении в условиях роста рака предстательной железы человека, тормозит пролиферацию клеток в андроген-зависимых и андроген-независимых линиях клеток рака предстательной железы. Бульон Агарика Бразильского индуцировал утечку лактатдегидрогеназа в трех раковых клеточных линиях, в то время как деятельность каспазы 3 и фрагментации ДНК была наиболее расширена в андроген-независимых PC3-клетках. Экспрессии белка связанных с апоптозом молекул были увеличены бульоном Агарика Бразильского в PC3-клетках. Пероральное введение бульона Агарика Бразильского (с высоким соотношением β-глюкана) значительно подавило рост опухоли, без негативных последствий у иммунодефицитных мышей с PC3 опухолями-ксенотрансплантатами. Опухолевые ксенотрансплантаты у мышей, принимающих Агарика Бразильского, показали снижение ядерного антигена пролиферирующих клеток-позитивных клеток и сокращение плотности микрососудистой сети опухоли (Yu и соавт. 2009). Akiyama и соавт. (2011) изучали влияние agaritine, гидразин-производного от вытяжки горячей водой из Агарика Бразильского, на клетки линии (U937) лейкемической моноцитарной лимфомы человека. Agaritine индуцировал фрагментацию ДНК, экспрессию аннексина V и высвобождение цитохрома с. Активность каспазы-3, 8, и 9 постепенно увеличивается после применения agaritine. Эти результаты свидетельствуют о том, что agaritine умеренно индуцирует апоптоз в клетках линии U937. Агарик Бразильский использовался в качестве адъюванта при противоопухолевой химиотерапии и из него были извлечены различные виды противолейкемических биологически активных компонентов. МТТ-тест и 3H-тимидин-тест применялись для оценки противолейкемических эффектов в искусственных условиях. Наиболее мощный экстракт был изучен в дальнейшем, с помощью клеток (NB-4) промиелоцитарного лейкоза человека у безтимусных мышей. Kim и соавт. (2009) сообщили, что экстракт JAB80E70 показал самую мощную опухоле-селективную рост-ингибиторную активность против лейкозных клеток NB-4 и К-562 человека. Тесты на фрагментацию ДНК и обнаружение гибели клеток методом ELISA показало, что фракция индуцирует апоптоз в клетках NB-4. Adams и соавт. (2008) оценили действие экстракта Шампиньона двуспорового в естественных условиях и его основного компонента, путем конъюгирования линолевой кислоты на клеточных линях рака предстательной железы, в искусственных условиях, соответственно. Размер опухоли предстательной железы и пролиферация опухолевых клеток DU145 и PC3 были уменьшены у безтимусных мышей при лечении грибным экстрактом. Микроматричный анализ опухоли выявил значительные изменения в экспрессии генов у мышей, принимающих гриб, по сравнению с контрольной группой. Конъюгированная линолевая кислота сдерживала распространение клеточных линий рака предстательной железы в искусственных условиях.

Шиитаке (Lentinula edodes)

Гриб шиитаке (Lentinula edodes) производит лентинан, β-глюкан, известный подавитель пролиферации лейкозных клеток. Этиловый экстракт из этого гриба значительно снижает пролиферацию клеток CH72, между тем как он не может изменять пролиферативный ответ не-опухолеобразующих кератиноцитов клеточной линии (C50). Анализ клеточного цикла показал, что экстракт шиитаке индуцирует сдерживание переходной фазы G₁ без наблюдаемых изменений в клетках С50 (Gu и Belury 2005).

Траметес разноцветный (Trametes versicolor) или Кориолус многоцветный (Coriolus versicolor)

Было выявлено, что гриб «индюшиный хвост» или «облачный» гриб, т.е. Траметес разноцветный или Кориолус многоцветный, имеет противоопухолевое свойство от многих видов рака. Hsieh и Wu (2001) обнаружили, что спиртовой экстракт Yunzhi, патентованная биологически активная добавка, приготовленная из экстракта Траметеса разноцветного, снижает рост клеток LNCaP гормонально-активного рака предстательной железы. Полисахарид-пептид в экстракте повышает вероятность того, что Yunzhi может рассматриваться в качестве дополнительной терапии при лечении гормонально-активного рака предстательной железы; кроме того, Yunzhi может иметь химиопрофилактический потенциал, чтобы ограничить онкогенную прогрессию простаты от гормонозависимого до гормонорезистентного состояния. Chu и соавт. (2002) рассмотрели, что рост нескольких раковых клеточных линий человека, а именно: рака желудка (7907), рака легких (SPC), лейкемии (MCL) и лимфомы (SLY) были заметно ингибированы суммарным экстрактом Кориолуса многоцветного в количестве 1 мг/мл после инкубации в течении 72 ч. Полисахарид-пептид krestin Траметеса разноцветного имеет возможность быть использованным в качестве адъюванта в профилактики рака груди (Standish и соавт. 2008). Было также обнаружено, что гликан этого гриба препятствует распространению раковых клеток в искусственных и естественных условиях при проверке на клеточных линиях (QGY) гепатоцеллюлярного рака человека. Эти результаты показали, что полисахарид сдерживает распространение в низких концентрациях (20 мг/л) и значение IC₅₀ было 4,25 мг/л. Апоптоз и существенное снижение экспрессии генов, связанных с клеточным циклом (p53, Bcl-2 и Fas) в этих клетках после лечения доказали, что полисахарид может быть мощным средством в терапии рака (Cai и соавт. 2010).

Грифола курчавая (Grifola frondosa)

Считается, что Грифола курчавая, более известная как «танцующий» гриб или Майтаке, придает жизненных сил. β-глюкан, очищенный из Грифолы курчавой, повышает эффективность противоопухолевого агента цисплатина, приостанавливая уменьшение числа иммунокомпетентных клеток, а именно: макрофагов, дендритных клеток и NK-клеток у мышей, принимающих цисплатин (Masuda и соавт. 2009). Химически сульфатизированный полисахарид (S-GAP-P), полученный из нерастворимого в воде полисахарида мицелия Грифолы курчавой, был исследован на наличие противоракового действия отдельно и в комбинации с 5-фторурацилом (5-FU) на клетках (SGC-7901) рака желудка. Результаты показали, что S-GAP-P сдерживает рост клеток SGC-7901 в зависимости от дозы и индуцирует апоптоз клеток. Комбинация S-GAP-P (10-50 μg/мл) с 1 μg/мл 5-FU приводит к существенному торможению роста клеток SGC-7901. Результаты подтверждают, что S-GAP-P имеет явную противоопухолевую активность посредством индукции апоптоза и может существенно увеличить скорость противоопухолевой активности 5-FU (Shi и соавт. 2007). Cui и соавт. (2007) исследовали биологическую функцию нового полисахарида-пептида GFPPS1b, изолированного из культивируемого мицелия Грифолы курчавой GF9801. GFPS1b обладает противоопухолевой активностью, которая существенно сдерживает распространение клеток (SGC-7901) аденокарциномы желудка человека, в то время как практически не влияет на рост клеток (L-02) нормальной печени человека. При воздействии GFPS1b, клетки SGC-7901 погибают от апоптоза, что подтверждается потерей ворсинок и появлением апоптозных тельцев на поверхности клеток, уменьшением объема и конденсации хроматина. Результаты проточной цитометрии и анализа аннексина V-PI показали, что клеточный цикл SGC-7901 был остановлен в фазе G₂/M. Апоптический механизм был обусловлен падением митохондриального трансмембранного потенциала, позитивной регуляцией Bax, деактивацией Bcl-2 и активацией каспазы-3.

Род Ганодерма

Грибы Ганодерма, широко известные как «линчжи» или «рейши», также называемые «грибы бессмертия», принадлежащие семейству Ганодермовые (Ganodermataceae), на протяжении веков применялись в Азии в качестве лекарства от рака. Ганодерма лакированная (Ganoderma lucidum) имеет противораковое действие отдельно или в сочетании с лучевой и химиотерапией (Pillai и соавт. 2010). Было обнаружено влияние этиловых экстрактов Ганодермы лакированной на рост клеточной линии (AGS) рака желудка человека - снижение ее жизнеспособности. Лечение индуцирует экспрессию таких белков как рецептор смерти 5 и ФНО-зависимый апоптоз-индуцирующий лиганд, что в дальнейшем вызвает активацию каспазы-8 и расщепление Bid. Увеличение апоптоза, индуцированного экстрактом, было связано с активацией каспазы-9 и -3, деактивацией таких белков семейства IAP, как XIAP и сурвивин, и сопутствующией деградации Поли (АДФ-рибозы) полимеразы. Результаты показали, что EGL индуцирует апоптоз клеток AGS через сигнальный каскад опосредуемых рецептором смерти внешних, а также опосредуемых митохондрией внутренних каскадов реакций каспазы, которые обусловлены инактивацией сигнального пути протеинкиназа В (Jang и соавт. 2010). Chen и Zhong (2011) сообщили, что ингибирование прорастания опухоли и метастаз происходит благодаря Ганодеровым кислотам T, lanostane-тритерпеноидам Ганодермы лакированной. Ганодеровая кислота T способствует клеточной агрегации, ингибирует неспецифическую адгезию клеток и сдерживает миграцию клеток, в зависимости от дозы, клеточных линий HCT-116 р53+/+ и р53-/- опухоли толстой кишки человека. Было установлено, что GA-Me обладает удивительной цитотоксичностью по клеткам (HCT-116) карциномы толстой кишки человека, в зависимости от дозы. Экспрессия противоопухолевого белка р53 в опухолевых клетках, подверженных лечению GA-Me, была увеличена, с временной зависимостью. Среди проапоптозных белков, Bax был активирован, между тем как экспрессия Bcl-2 значительно не изменилась, таким образом, соотношение Bax/Bcl-2 было увеличено. Кроме того, GA-Me сократила митохондриальный трансмембранный потенциал, высвободила цитохром с и увеличила активность каспазы 3 во время индуцированного процесса апоптоза. Наши результаты показывают, что противораковая биоактивность GA-Me была опосредована индуцированным апоптозом, обусловленного митохондриальными дисфункциями. Zhou и соавт. (2011) предположили, что GA-Me может быть новым перспективным средством для лечения карциномы толстой кишки человека митохондриальным путем. Liu и Zhong (2010) исследовали воздействие пары позиционных изомеров Ганодеровых кислот, Ганодеровой кислоты Mf (GA-Mf) и Ганодеровой кислоты S (GA-S) на индукции апоптоза клеток HeLa. Результаты показывают, что оба изомера уменьшили клеточный рост в различных клеточных линиях карциномы человека по МТТ-тесту, в то время как GA-Mf показали лучшую селективность между нормальными и раковыми клетками. Результаты проточной цитометриии и остановки этапов клеточного цикла показывают, что, по сравнению с GA-S, GA-Mf была более эффективна в индукции апоптоза. Лечение HeLa клеток каждым изомером снижает потенциал митохондриальной мембраны и вызывает высвобождение цитохрома c из митохондрии в цитозоль, вызывая стимуляцию активности каспазы-3 и каспазы-9. Соотношение Bax/Bcl-2 также увеличилось в клетках HeLa, подвергшихся GA-лечению. Собственный гликопептид LZ-D-4, очищенный из плодоносящих тел Ганодермы лакированной и его сульфатизированного производного LZ-D, выдержали противоопухолевый тест в искусственных условиях против клетки (L1210) лимфоцитарного лейкоза мыши (Ye и соавт. 2009). Экстракт дихлорметана Ганодермы лакированной, обладающий флавоноидами, терпеноидами, фенольными смолами и алкалоидами, имеет активность против онкобелка E6 вируса папилломы человека 16 (HPV 16). Клетки эпидермоидной карциномы шейки матки (CaSki), при лечении суммарными экстрактами дихлорметана производства HPV 16 E6, были подавлены (Lai и соавт. 2010). Hsu и соавт. (2008) исследовали противоопухолевые эффекты экстрактов Ганодермы tsugae на пролиферации клеток колоректальной аденокарциномы. Изучение онкогенеза на безтимусных мышах показало, что экстракты вызывали уменьшение размеров опухоли. В искусственных и естественных условиях эксперименты показали, что клетки колоректальной аденокарциномы подавляются индукцией сдерживания клеточного цикла G₂/M. Это может быть достигнуто путем деактивации циклина А и В1 и активизацией p21 и p27. Также, на животной модели не были обнаружены какие-либо физиологические изменения, возникшие в результате лечения экстрактами Ганодермы tsugae. Очищенный рекомбинантный грибковый иммуномодулирующий белок из Ганодермы tsugae (reFIP-gts) оказывает эффекты анти-теломеразы на клетки линии (A549) аденокарциномы легкого человека. Liao и соавт. (2008) показали, что клетки рака легких, подвергшиеся лечению reFIP-gts, проходят преждевременное клеточное старение и сдерживаются в фазе G1. Клетки линии A549, после лечения reFIP-gts, растут очень медленно и образуют значительно меньшее количество клеточных колоний.

Гериций гребенчатый (Hericium erinaceus)

Гериций гребенчатый, более известный как «львиная грива», привлекал большое внимание благодаря своим противоопухолевым и иммуномодулирующим свойствам (Wang и соавт. 2004). Lee и Hong (2010) показали, что Гериций гребенчатый выступает в качестве усиливающего агента для сенсибилизирования доксорубицин (Dox)-опосредованной апоптотической сигнальной системы путем сокращения экспрессии c-FLIP через активизацию JNK и повышение внутриклеточного накопления Dox посредством ингибирования деятельности NF-κB. Kim и соавт. (2011) исследовали противоопухолевые эффекты экстрактов этих грибов на Balb/c мышах, с пересаженными клетками линии СТ-26 рака толстой кишки. Горячая вода, богатая β-глюканом, полученная путем кипячения и СВЧ-излучением, при введении ежедневно в течение 2 недель, значительно снижает вес опухоли на 38% и 41% соответственно. Регрессии опухоли были связаны с увеличением естественных клеток-киллеров и факторов некроза опухоли. Про-ангиогенные факторы, в том числе фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), циклооксигеназы-2 (COX-2) и 5-липоксигеназы (5-LOX), также были значительно снижены в экспрессиии иРНК и белка опухолевыми генами. Сниженная экспрессия COX-2 и 5-LOX далее вызывают торможение неоангиогенеза внутри опухоли. Был сделан вывод, что индукция активности NK, активация макрофагов и ингибирование ангиогенеза вносят свой вклад в механизм уменьшения размера опухоли.

Кордицепс военный (Cordyceps militaris)

Rao и соавт. (2010) очистили биологически активные соединения из экстрактов Кордицепса военного, которые демонстрировали мощное подавление роста производства оксида азота, фактора некроза опухолей альфа и интерлейкина-12 из индуцированных LPS/IFN-γ макрофагов, наряду с эффектом анти-распространения против раковых клеток человека, а именно: клеток (PC-3) предстательной железы, 205 толстой кишки и (HepG2) опухоли печени. Kim и соавт. (2010) исследовали воздействие полисахарида cordlan, изолированного из Кордицепса военного, на дифференцировку дендритных клеток. Cordlan вызывает фенотипическую дифференцировку дендритных клеток, о чем свидетельствует повышенные экспрессии молекул CD40, CD80, CD86, MHC-I и MHC-II. Также, cordlan увеличивает фосфорилирование ERK, p38 и JNK и ядерную транслокацию NF-κB p50/p65, которые были основными сигнальными молекулами вниз по направлению от TLR4. Порок дифференцировки дендритных клеток в микросреде опухоли является важной иммунологической проблемой, ограничивающей развитие в иммунотерапии рака. Экстракты Кордицепса военного значительно индуцируют уровень транскрипции ИЛ-18 через повышение промотора P1 в области мозга и печени у мышей и активируют производство IFN-γ в клеточной линии (RAW 264.7) лейкемических моноцитарных макрофагов мыши. Результат указывает на потенциал экстрактов в качестве иммунных активаторов или противораковых лекарств (Kim и соавт. 2008). Park и соавт. (2009) исследовали противоопухолевый эффект Кордицепса военного у безтимусных мышей с пересаженными клетками NCI-H406. После кормления безтимусных мышей с NCI-H460 клетками водным раствором экстрактов Кордицепса военного в течение 4 недель, Кордицепс военный уменьшал опухоли и увеличивал продолжительность жизни мыши, что указывает на то, что данный гриб эффективен в лечении опухолей у безтимусных мышей. Лечение кордицепином от Кордицепса военного существенно подавляло рост лейкозных клеток человека, в зависимости от концентрации, индуцируя апоптоз. Эта индукция была обусловлена образованием активных форм кислорода (ROS), митохондриальной дисфункции, активизации каспаз и расщеплением Поли (АДФ-рибозы) полимеразы белка. Кордицепин индуцирует апоптоз лейкозных клеток человека через сигнальный каскад, задействуя ROS-опосредованный каскад реакций каспазы (Jeong и соавт. 2011).

Фламмулина бархатистая (Flammulina velutipes)

Фламмулина бархатистая – это съедобный гриб, более известный как зимний опенок, бархатные лапки или эноки, входящий в семейство Физалакриевые. Грибковый иммуномодулирующий белок (FIP-fve), активатор Т-лимфоцитов человека, очищенный из Фламмулины бархатистой, оказывает противораковый эффект при пероральном приеме в мышиной модели с опухолью печени (Chang и соавт. 2010). Из водного экстракта плодовых тел Фламмулины бархатистой было очищено противоопухолевое вещество - flammulin. Устойчивый гемагглютинин, который препятствует размножению лейкозных клеток L1210, был изолирован из плодоносящих тел это гриба (Ng и Ngai 2006). Экстракты Фламмулины бархатистой на водной основе были идентифицированы как новые противоопухолевые агенты при раке груди. Они могут существенно подавлять рост (эстрогенового рецептора) ER+ (MCF-7) и ER (MDA-MB-231) раковых клеток молочной железы. Экстракт индуцирует исключительно быстрый апоптоз обоих типов раковых клеток. Степень цитотоксичности на ER раковых клетках молочной железы была очень высокой, между тем как ER- раковые клетки молочной железы ингибируются на 99% при последующим лечении FVE (Gu и Leonard 2006).

Род Антродия

Антродия (гриб камфарного дерева) – это род грибов семейства Фомитопсисовые. Эти грибы высоко ценятся на Тайване. Было обнаружено, что ферментированный культуральный бульон Антродии камфорной содействует угнетению клеточного цикла и апоптозу клеток (MDA-MB-231) эстроген-толератного рака груди человека. Yang и соавт. (2011) показали, что нецитотоксичные концентрации (20-80 μg/мл) Антродии камфорной заметно ингибируют вторжение/миграцию чрезвычайно метастатических клеток MDA-MB-231 через подавление сигнального пути MAPK.

Antroquinonol, производное убихинона, изолированное из Антродии камфорной, индуцирует зависимое от концентрации ингибирование пролиферации клеток (PANC-1 и AsPC-1) рака поджелудочной железы. Проточный цитометрический анализ показал, что antroquinonol индуцирует подавление G1 клеточного цикла и последующий апоптоз. Antroquinonol также индуцирует противоопухолевую активность рака поджелудочной железы человека путем ингибирующего действия на пути PI3-киназы/Akt/mTOR, что, в свою очередь, подавляет регуляторы клеточного цикла. Поступательное ингибирование вызывает подавление G1 клеточного цикла и окончательный митохондрия-зависимого апоптоз.

Antroquinonol индуцирует перекрёстное действие между апоптозом, аутофагической гибелью клеток и ускоренным старением в раковых клетках (Yu и соавт. 2011). Твердые экстракты Антродии камфорной, в сочетании с противоопухолевыми агентами, оказывает адъювантные антипролиферативные эффекты на клетки (C3A и PLC/PRF/5) гепатоцеллюлярного рака и на ксенотрансплантационные клетки в имплантированных опухолях у безутимусных мышей, продлевая их среднее время выживания. Было выялено, что эффект ингибирования происходит благодаря вмешательству экспрессий гена MDR и COX-2-зависимого ингибирования p-AKT (Chang и соавт. 2008 г.). Peng и соавт. (2007) изучали, что суммарный экстракт Антродии камфорной оказывает существенное подавляющее воздействие на рост и размножение клеточных линий переходно-клеточного рака, клеточной линии RT4 поверхностного рака и метастатических клеточных линий TSGH-8301 и T24. При лечении экстрактом в количестве 100 μg/мл, наблюдалась р53-независимая гиперэкспрессия p21 с одновременным понижением pRb в RT4. И наоброт, лечение экстрактом в количестве 50 μg/мл приводит к одновременным деактивациям Cdc2 и Cyclin B1, с подавлением абсолютной способности к миграции двух клеточных линий TSGH-8301 и T24 и, в конечном счете, к некрозу клеток. В HPLC часть спиртового экстракта, изолированного из Антродии камфорной, индуцирует апоптоз в клетках линии A549 путем снижения уровня экспрессии четырех генов, связанных с опухолью, например, небольшая субъединица кальпаин 1/2, галектин-1, Rho GDP ингибитор альфа и эукариотический фактор инициации трансляции 5А. Апоптоз вызывается митохондриальным путем и стрессом ретикулума эндотелия. Fr-6 также может снизить уровень производства эукариотического фактора инициации трансляции 5А, что является вероятной целью воздействия рака. Chan и соавт. (2010) предположили, что противоопухолевая активность Антродии камфорной может быть обусловлена многочисленными активными метаболитами, которые работают сообща, чтобы индуцировать апоптоз клеток через различные пути. Hseu и соавт. (2007) обнаружили, что ферментированный культуральный бульон Антродии камфорной индуцирует апоптоз и подавляет циклооксигеназу-2 (COX-2) в раковых клетках MDA-MB-231. Лечение этих клеток Антродией камфорной (40-240 μg/мл) приводит к зависящему от времени и дозы апоптозу, что подтверждено утратой жизнеспособности клеток, конденсацией хроматина и межнуклеосомной фрагментацией ДНК. Апоптоз в клетках MDA-MB-231 сопровождается высвобождением цитохрома с, активацией каспазы-3, -8, -9 и специфическим протеолитическим расщеплением Поли (АДФ-рибозы) полимеразы (PARP). Кроме того, лечение Антродией камфорной ингибирует экспрессию белка COX-2 и производство простагландина Е2 (PGE2) в клетках MDA-MB-231. Было обнаружено, что ферментированный культуральный бульон Антродии камфорной вызывает апоптоз в клетках MDA-MB-231 в искусственных и естественных условиях у безтимусных мышей. Лечение Антродией камфорной снижает пролиферацию клеток canerous путем сдерживания прогрессии через фазу клеточного цикла G1. Hseu и соавт. (2008) выяснили, что блокада клеточного цикла в клетках MDA-MB-231, подвергшихся лечению Антродией камфорной, была обусловлена редукцией циклина D1, циклина E, CDK4, циклина А и ядерного антигена пролиферирующих клеток (PCNA), и увеличенным CDK ингибитором p27/KIP и p21, в зависимости от времени и дозы. 5’АМФ-зависимая протеинкиназа (AMPK) и мишень рапамицина в клетках (mTOR) являются двумя серин-треониновыми протеинкиназами и вероятными целями для химиотерапии рака против клеток гепатоцеллюлярной карциномы. Chiang и соавт. (2010) обнаружили, что экстракт Антродии камфорной демонстрирует эффективную противоопухолевую активность против ДНК-положительных и -отрицательных клеточных линий (HepG2, HepG2.2.15, Mahlavu, PLC/PRF/5, СК-Hep1 и Hep3B) гепатоцеллюлярной карциномы вируса гепатита В (HBV). Antroquinonol полностью уничтожает прогрессию клеточного цикла и является причиной последующего апоптоза. Потеря потенциала митохондриальной мембраны и элиминация митохондриального содержимого обозначает митохондриальный стресс, вызванный antroquinonol.

Antroquinonol демонстрирует противоопухолевую активность против клеток гепато-карциномы через активацию AMPK и ингибирование mTOR трансляционного пути, что приводит к блокировке G1 клеточного цикла и последующему апоптозу клеток. Kumar и соавт. (2011) сообщили, что лечение с помощью antroquinonol значительно снижает распространение клеток A549, что доказано сжатием клетки, апоптотическими вакуолями, порообразованием, TUNEL положительными клетками и увеличенной Sub-G1 клеточная популяцией с учетом зависимости от времени и дозы. Antroquinonol-индуцированный апоптоз был обусловлен нарушенным потенциалом митохондриальной мембраны и активацией каспазы-3 и расщеплением PARP в клетках A549. Кроме того, лечение с помощью antroquinonol подавляет экспрессию регуляторных белков апоптозного регуляторного белка Bcl2, что было связано со сниженными уровнями белка PI3K и mTOR без изменения про-апоптотических и анти-апоптотических белков. Antroquinonol меняет уровень экспрессии микро РНК по сравнению с отсутствием лечения в клетках A549. Данные в совокупности указывают на то, что антипролиферативный эффект antroquinonol может стать возможным химиотерапевтическим веществом для рака легких. Tsai и соавт. (2010) обнаружили, что methylantcinate A (МАА), тритерпеноид типа ergostane, изолированный из Антродии камфорной, сдерживает рост клеточных линий (OEC-М1 и ОС-2) рака ротовой полости, в зависимости от полученной дозы, не проявляя цитотоксичности в нормальных ротовых десневых клетках-десмоцитах. Механизм ингибитора роста был индукцией апоптоза, вытекающего из активации каспазы-3 и фрагментации ДНК. Hsu и соавт. (2007) сообщили о наличии анти-инвазивного эффекта этилацетатного экстракта из плодоносящих тел Антродии камфорной в клеточной линии (PLC/PRF/5) рака печени человека. Этот эффект был тесно связан с одновременным снижением уровня или активности VEGF, матричной металлопротеиназы (MMP-2 и MMP-9 и MT1-MMP) и увеличением экспрессии тканевого ингибитора металлопротеиназы (TIMP-1 и TIMP-2). Экстракт ингибировал постоянно активированный и индуцируемый NF-κB в его ДНК-связывающей активности и транскрипционной активности, также ингибировал TNF-α-активированную NF-κB-зависимую экспрессию ген-репортёра MMP-9 и VEGF. Анализ ангиогенеза показал, что экстракт также оказывал ингибирующее действие на ангиогенез.

Текущая ситуация и будущие перспективы

Грибная продукция может совершить революцию в терапевтических стратегиях в борьбе с различными формами рака. Несколько компаний специализируются на подготовке противораковых формул из грибных экстрактов, используя современную технику и технологию и их продукция постепенно находит свое признание во всем мире. Zhejiang Fangge Pharmaceutical & Healthcare Products Co. Ltd., крупная фармацевтическая компания в Китае, специализируется в области разработки и реализации грибных экстрактов для их использования в лечении рака. Продукция предприятия и экспортные товары производятся из полисахаридов из грибов Грифолы курчавой, Шиитаке, Ганодермы лакированной, Агарика Бразильского, Кордицепса китайского и Гериция гребенчатого. FineCo Ltd., развивающаяся корейская компания, разрабатывает эффективные лекарственные средства, в том числе противораковые рецептуры из лекарственных грибов. Их продукция сейчас продается в Японии, Гонконге, Австралии, Америке и в Европе, для использования в клинических испытаниях на пациентах со злокачественным новообразованием. Лидирующая грибная компания Mushroom Wisdom, основанная в США, участвует в разработке пищевых добавок для ингибирования рака. Американская фирма Aloha medicinal Inc. производит массу продукции из лекарственных грибов, включая рако-ингибирующих капсул Ganoderma. В ближайшем будущем ожидается, что все больше компаний присоединяться к процветающему рынку производства терапевтических средств против рака из грибов. Лучшее понимание механизмов, лежащих в основе биологического действия грибов, ускорит промышленное производство лекарственных средств для лечения рака.

Выводы

Лекарственные грибы представляют собой растущий сегмент нынешней фармацевтической промышленности благодаря изобилию полезных биологически активных соединений. В то время как грибы имеют богатую историю применения в различных культурах, теперь их польза подкреплена разумными научными исследованиями. Микологи по всему миру твердо убеждены, что расширение знаний о грибах может улучшить методы борьбы с многими формами рака на различных стадиях. Оправдано исследование уникальных видов с лечебными свойствами на неизведанных территориях. Консервирование и размножение лечебных грибов абсолютно необходимо для устойчивого развития сегмента. Должны быть проведены специальные научные работы для изолирования, очищения и структурного исследования новых противораковых и иммунностимулирующих соединений. К настоящему времени, исследования выявили ряд соединений и выявили строение базового механизма. Однако, дальнейшие разработки необходимы, чтобы объяснить различные роли многочисленных активных соединений и участвующих путей. Эти результаты очень важны по причине отсутствия химиотерапевтических веществ для некоторых форм злокачественных опухолей, а именно: эстрогенового рецептороотрицательного рака груди человека, мезотелиомы, острого лимфоцитарного лейкоза, острой миелоцитарной лейкемии, лимфомы Ходжкина, неизлечимой астроцитомы и т.д. Нынешние результаты и данные могут обеспечить нас новым пониманием возможных терапевтических применений грибов и полезными предложениями для разработки противоопухолевых препаратов из грибов для борьбы с раком.