Известно, что экстракт солодки проявляет антиканцерогенную активность. Однако длительный прием солодки может приводить к возникновению серьезных побочных эффектов (гипокалиемии и гипертензии) вследствие присутствия в растении значительных количеств глицирризина. Park SY, соавт. изучали эффекты гексан-этанольного экстракта солодки уральской (HEGU), содержащего низкие концентрации глицирризина, на метастазирование клеточной линии рака предстательной железы DU145. HEGU подавлял миграцию клеток, индуцированную базальным и эпидермальным ростовыми факторами, а также инвазию и адгезию с эффектом, зависящим от дозы. HEGU отчетливо подавлял секрецию и активацию матричных металлопротеиназ MMP-2 и MMP-9. Секреция тканевого ингибитора металлопротеиназы TIMP-1 была снижена, а TIMP-2 напротив повышена в клетках, обработанных HEGU. HEGU снижал уровень белка интегрина-?2, внутриклеточной молекулы адгезии, а также молекулы сосудистой клеточной адгезии.
Активная фракция HEGU была выделена на хроматографической колонке, и структура активного компонента, ликорицидина, идентифицирована с использованием ЯМР с 1H и 13C. Обработка клеток DU145 ликорицидином привела к снижению миграции клеток и нарушению секреции MMP-9, TIMP-1, активатора плазминогена и сосудистого эндотелиального фактора роста. Была так же подавлена и экспрессия молекул адгезии. HEGU, содержащий ликорицидин, является потенциальным антиметастатическим агентом, который подавляет метастатические и инвазивные свойства клеток рака простаты. Наблюдаемое снижение активации протеаз и уровней адгезивных молекул может расцениваться как компонент механизмов, благодаря которым экстракт подавляет миграцию и адгезию клеток рака [18].
Seon MR, соавт. также изучали HEGU. Но исследуемые аспекты в основном касались апоптоза той же линии андроген-нечувствительных клеток DU145. HEGU индуцировал апоптоз и повышение уровней расщепленной капсазы-9, капсазы-7, капсазы-3 и поли (ADP-рибозо) полимеразы (PARP). HEGU также индуцировал деполимеризацию митохондриальных мембран и высвобождение цитохрома С в цитозоль. HEGU приводил к возрастанию уровня Fas, рецептора клеточной гибели — 4 (DR4), расщепленной капсазы-8, Mcl-1S, а также усеченного белка Bid. Ингибитор капсазы-8 подавлял апоптоз, вызванный HEGU. Активный фактор HEGU был выделен через хроматографическую колонку и структура активного компонента изоангустона A была идентифицирована при помощи 1H-ЯМР и 13C-ЯМР. Изоангустон A увеличивал число апоптированных клеток, расщепление PARP и капсаз, а также уровни DR4 и Mcl-1S. Трансфекция DR4 малых РНК аттенуировало HEGU- и изоангустон A — индуцированный апоптоз. Эти результаты показывают, что активация DR4 способствует HEGU- и изоангустон A-индуцированный апоптоз клеток линии DU145 [20].
Влияние солодки на аспекты апоптоза изучалось Rafi MM, соавт. В данном эксперименте оценивался эффект экстракта корня солодки на Bcl-2 и идентифицировались новые цитотоксические производные. Экстракт корня солодки индуцировал фосфорилирование Bcl-2 и блокаду клеточного цикла G2/M, причем это происходило точно так же, как при применении антимикротубулиновых агентов типа паклитаксела в клинике. Разделение путем ВЭЖХ с последующей масс-спектрометрией и ЯМР позволило идентифицировать 6 веществ. Только одно из них оказалось ответственным за фосфорилирование Bcl-2; им оказался 1-(2,4-дигидроксифенил)-3-гидрокси-3-(4\’-гидроксифенил) 1-пропанон (бета-гидрокси-DHP). Воздействие на Bcl-2 было структурно специфическим, потому что alpha- гидрокси-DHP, 1-(2,4-дигидроксифенил)-2-гидрокси-3-(4\’-гидроксифенил) 1-пропанон, в противоположность бета-гидрокси-DHP, не обладал способностью вызывать фосфорилирование Bcl-2. Чистый бета-гидрокси-DHP индуцировал фосфорилирование Bcl-2 в клетках рака простаты и молочной железы, блок клеточного цикла в фазе G2/M, апоптоз, показанный в исследовании аннексина V и TUNEL-тесте, понижал жизнеспособность клеток, продемонстрированную в тесте с тетразолием (MTT) , а также изменял микротубулярную структуру. Данные показывают, что корень солодки содержит бета-гидрокси-DHP, который индуцирует фосфорилирование Bcl-2, апоптоз и блокаду клеточного цикла в фазе G2/M в клетках рака простаты и молочной железы сходно тому, как действуют многие комплексные (MW >800) антимикротубулиновые агенты, используемые в клинике [19].
Изучением интимных аспектов гибели раковых клеток под действием активных ингредиентов солодки занимались Yo YT, соавт.. Ими было показано, что солодка голая и ее компонент ликохалкон-A (LA) могут вызывать аутофагию (это процесс, при котором внутренние компоненты клетки доставляются внутрь её лизосом и подвергаются в них деградации) в дополнение к апоптозу в линии клеток рака простаты LNCaP. Обработка клеток экстрактом солодки или LA приводят к появлению различных характеристик аутофагии, включая появление вакуолей аутофагии, о чем свидетельствует окрашивание монодансилкадаверином (MDC), формирование кислотных везикулярных органелл (AVOs), а также связи мембран аутофагосом с микротубулин-ассоциированным белком 1 легких цепей 3 (LC3), характеризующиеся распадом LC3 и его перераспределение, так же как ультраструктурное наблюдение аутофагических вакуолей посредством трансмиссионной электронной микроскопии. Индукция аутофагии сочеталась с угнетением Bcl-2 и подавлением рапамицинового таргетного пути млекопитающих (mTOR). Таким образом, экстракт солодки может индуцировать капсазо-зависимый и связанный с аутофагией клеточную гибель в раковой линии LNCaP [24].
Lee YM, соавт. изучали, каким образом влияет изоликверитигенин (ISL), халконовый флавоноид, содержащийся помимо лакрицы в луке-шалоте и побегах фасоли, на протекание клеточного цикла в клетках рака простаты. Линии клеток рака простаты человека (DU145) и крысы MatLyLu (MLL) культивировались в присутствии различных концентраций ISL. В обеих группах DU145 и MLL клеток, обработанных ISL, удельный вес клеток, находящихся в фазе G1 клеточного цикла, возрастал, а инкорпорация [(3)H]тимидина снижалась. ISL понижал уровни белков циклина D1, циклина E и циклин-зависимой киназы (CDK) 4, тогда как уровни циклина A и CDK2 экспрессия в клетках, обработанных ISL, остались неизменными. Экспрессия CDK ингибитора p27(KIP1) повышалась в клетках, обработанных 20 мкМ/л ISL. Обработка той же дозой ISL в течение 24 часов приводило к блокаде клеточного цикла в фазе G2/M. Уровни белка, контролирующие деление клетки, (CDC) 2 оставались неизменными. Уровни фосфо-CDC2 (Tyr15) и циклина B1 возрастали, а уровни CDC25C понижались в зависимости от концентрации ISL. Таким образом, активные вещества солодки способны блокировать клеточный цикл клеток рака простаты в фазе G1 [14].
Изучением противоопухолевых аспектов изоликвиритигенина занимались также Kanazawa M, соавт.. Исследовалось влияние изоликвиритигенина на пролиферацию, регуляцию клеточного цикла и экспрессию цикл-регулирующего гена линий клеток рака простаты DU145 и LNCaP. Далее исследовался эффект ликвиритигенина на GADD153 mRNA и экспрессию белка, а также активность промоутеров. Изоликвиритигенин отчетливо подавлял пролиферацию клеточных линий рака простаты в зависимости от дозы и времени. Метод флуоресцентного анализа клеток (FACS) показал, что изоликвиритигенин индуцирует блокаду клеточного цикла в фазах S и G2/M. Изоликвиритигенин усиливает экспрессию GADD153 mРНК и белка, ассоциированные с блокадой клеточного цикла, и индуцирует транскрипционную активность промоутера GADD153в зависимости от дозы [12].
Hawthorne S, Gallagher S. изучали другое активное вещество, выделенное из солодки. глициретовую кислоту (GA), активный метаболит глицирризиновой кислоты, в отношении которой известно, что она угнетает рост гепатокарциномы. В эксперименте показано, что GA может существенно понижать уровень пролиферации клеток линии андроген-зависимого рака простаты LNCaP, тогда как влияния на пролиферацию клеток линии андоген-независимого рака простаты PC3 и DU145 не было. Кроме того, GA понижает продукцию ПСА в клеточной линии LNCaP in-vitro [8].
Средства альтернативной и комплиментарной медицины все чаще используются в онкобольными во всем мире. PC-SPES – БАД, включающая восемь растений восточной медицины, использовался многими пациентами, имеющими рак простаты. Данное средство в качестве основного ингредиента содержит солодку уральскую. В связи с этим было проведено множество весьма занимательных экспериментов, раскрывающих самые разные аспекты действия солодки. Так, Hsieh TC, Lu X, Chea J, Wu JM., отмечая, что широкое применение PC-SPES для лечения гормононечувствительных форм рака простаты, а также запущенного рака в клинических исследованиях демонстрирует отчетливый эффект и низкую токсичность, провели исследование по воздействию препарата на андроген-чувствительный рак простаты, линия LNCaP. Рост клеток рака подавлялся за счет блокады клеточного цикла в фазе G(1)/S. При этом наблюдалось резкое угнетение экспрессии андрогеновых рецепторов и ПСА (PSA), что объясняет клинический эффект. Дальнейшее исследование свойств PC-SPES показало, что два растения — компонента, Солодка уральская и Шлемник байкальский, подавляли клеточный рост и угнетали регуляцию PSA точно также, как и PC-SPES. Авторы утверждают, что полный эффект шлемника может быть объяснен наличием в растении байкалеина. Байкалеин подавляет рост и экспрессию ПСА и индуцирует блокаду G(1)/S в клетках линии LNCaP [10].
Те же авторы задались следующим вопросом. Поскольку PC-SPES состоит из восьми растений, свойства которых отличаются или перекрываются, представляет интерес, как влияют количества каждого отдельного растения на свойства состава в целом. Исследовались свойства отдельных трав в количествах, соответственно их содержанию в смеси, в отношении их способности подавлять рост клеточной линии рака простаты LNCaP и снижать экспрессию ПСА. Затем они сравнивались по тем же параметрам с суммарным эффектом PC-SPES. Клетки инкубировались с 0, 1 и 5 мкл/мл экстракта отдельного растения в течение 72 ч, после чего изучалось отношение пролиферация/жизнеспособность по способности исключать трипан синий. Клетки линии LNCaP, которые обрабатывались 5 мкл/мл этанолового экстракта PC-SPES, были угнетены в росте на 72-80%, а также имели сходной понижение клеточной жизнеспособности. Эти результаты сравнивались с результатами в серии, подвергнутой инкубации с 5 мкл/мл индивидуальных травяных экстрактов, которые подавляли рост следующим образом. Дендрантема (Dendranthema morifolium Tzvel) (редукция на 85.2%) > Ложный женьшень (Panax pseudo-ginseng) (80.9%) > Солодка уральская (Glycyrrhiza uralensis Fisch) (73%) > Рабдозия (Rabdosia rubescens Hara) (70.8%) > Шлемник байкальский (Scutellaria baicalensis Georgi) (66.5%) > Ганодерма блестящая (Ganoderma lucidum Karst) (63.5%) > Вайда индиго (Isatis indigotica Fort) (50.0%) > Сереное пильчатое (Serenoa repens) (14.5%). Анализ эффективности индивидуальных экстрактов по контролю уровня внутриклеточного/секретируемого PSA и экспрессии андрогеновых рецепторов (AR) и PSA показал, что только солодка уральская, шлемник байкальский и сереное пильчатое понижали интрацеллюлярный и секретируемый PSA, тогда как остальные травы актуально повышали экспрессию PSA. Также, не было единого ответа в AR/PSA при обработке индивидуальными экстрактами, в противоположность PC-SPES, который вызывал скоординированные изменения AR/PSA. Отсутствие согласованности между изменениями в росте простатических клеток и экспрессии специфического простатического гена делает маловероятным, чтобы активность какого-либо отдельного растения определяла общее воздействие PC-SPES [11].
В связи с этим Adams LS, соавт. провели исследование, целью которого было сравнение эффекта индивидуальных ботанических экстрактов с комбинациями экстрактов по отношению к жизнеспособности клеток рака простаты. Шлемник байкальский, рабдозия, ложный женьшень, дендрантема, солодка уральская и серенное пильчатое были собраны, таксономически идентифицированы, и из них были приготовлены экстракты. Действие экстрактов на жизнеспособность клеток измерялось в клеточных линия при помощи люминесцентного ATP-исследования. Сочетания двух экстрактов из четырех наиболее активных экстрактов тестировались на линии 22Rv1 и их исследовались с применением изоболографического анализа. Каждый экстракт ощутимо подавлял пролиферацию клеточных линий в зависимости от времени экспозиции и дозы, исключая S. repens. Наиболее активные экстракты, которыми оказались экстракты шлемника, дендрантемы, солодки и рабдозии, были протестированы как двухэкстрактные комбинации. Шлемник и дендрантема в сочетании, а также дендрантема и рабдозия синергично дополняли друг друга. Оставшиеся двухэкстрактные комбинации продемонстрировали антагонизм. Четыре экстракта вместе были существенно эффективнее, чем комбинации по два и индивидуальные экстракты поодиночке [1].
Ликохалкон (LA), новый эстрогеновый флавоноид, был выделен из PC-SPES — композиции трав с солодкой, проявляющей отчетливую противоопухолевую активность в отношении многих клеточных линии рака человека. Для лучшего понимания ее противораковой активности по отношению рака простаты, Fu Y, соавт. изучали, как LA контролирует рост клеток и вызывает апоптоз, для чего использовались андроген-независимые p53-отрицательные линии клеток рака простаты PC-3. LA вызывал апоптоз минимального уровня, но имел более отчетливое действие на прогрессию клеточного цикла, блокируя клетки в фазе G2/M, сочетающийся с подавлением циклина B1 и cdc2. Он также подавлял фосфорилирование Rb, специфическое фосфорилирование S780 с отсутствием изменений в фосфорилировании T821, снижалась экспрессия транскрипционного фактора E2F конкуренция с редукцией циклина D1, угнетение CDKs 4 и 6, но возрастание экспрессии циклина E [7].
