Відомо, що майже всі пухлинні клітини демонструють посилене включення та утилізацію глюкози. Ця особливість пухлинних клітин використовується в медичній практиці як для діагностики пухлин за допомогою позитрон-емісійного сканування включення 2-(18F)-2-дезокси-D-глюкози, так і для терапії пухлин інгібіторами гліколізу. Показано, що натрієва сіль дихлороцтової кислоти може змінювати гліколітичний шлях отримання АТФ в пухлинах, за рахунок інгібування кінази піруватдегідрогеназного комплексу (ПДК). Інгібування ПДК призводить до збільшення потоку пірувату в мітохондрії, зниження продукції лактату, збільшення рівня активних форм кисню (АФК) та активації мітохондріального апоптозу в пухлинах [1].
Відомо, що при обробці пухлин все частіше використовується комбінована терапія, яка дозволяє отримати більший ефект при зниженні концентрації препаратів, що використовуються за рахунок зменшення побічних впливів, що індукуються високими концентраціями хіміотерапевтичних агентів. Показано синергічний протипухлинний ефект натрієвої солі дихлороцтової кислоти у поєднанні з 5-фторурацилом, який так само, як і дихлороцтова кислота, має побічні дії при використанні в терапевтично ефективних дозах [2]. Поєднана обробка малігнантних пухлин дихлороцтовою кислотою та омепразолом також продемонструвала синергічний антипроліферативний ефект [3]. Показано синергічний ефект дихлороцтової кислоти in vitro з двома антинеопластичними агентами, що ушкоджують мітохондріальну ДНК з цисплатином та топотеканом [4]. Загальне збільшення ефективності дихлороцтової кислоти в комбінованій терапії часто призводить до зниження селективності обробки пухлинних клітин.
Очевидно, що в цій галузі існує потреба в розробці подальших комбінацій, які можуть продемонструвати підвищення ефективності та зменшення побічних впливів хіміопрепаратів, що використовуються.
Кофеїн у вигляді найбільш широко використовуваного метилксантину виявляє протипухлинний ефект у деяких типах пухлин, серед яких рак легені [5], гепатокарцинома [6], гліома [7], остеосаркома [8]. Крім того, відомо, що кофеїн потенціює цитотоксичний і мутагенний ефекти ряду ДНК-пошкоджуючих агентів у різних клітинних лініях. Кофеїн інгібує активність фосфодіестерази циклічного аденозину монофосфату (cAMP-PDE) зв’язуючись з сайтом, який зазвичай зв’язує аденін з cAMP, так що cAMP-PDE не може більше конвертувати cAMP в AMP [9, 10]. Інгібуючи cAMP-PDE, кофеїн пригнічує активність рецептора A1. Аденозинові рецептори є чутливими мішенями у пухлинах. Агоністи аденозинових рецепторів можуть індукувати або інгібувати апоптоз залежно від концентрації, що важливо при терапії захворювань, при яких треба заінгібувати або проіндукувати апоптоз [11]. Механістично кофеїн впливає на ключові білки, що регулюють клітинний цикл та індукує апоптоз [7].
Незважаючи на те, що ефекти кофеїну інтенсивно досліджуються, багато результатів є суперечливими. В основі цих протиріч лежить використання різних умов та концентрацій від мікромолярних до мілімолярних.
Відомо, що обробка клітин гепатокарциноми кофеїном пригнічує ріст пухлини, блокуючи клітини у G0/G1 фазах клітинного циклу без включення апоптотичної загибелі клітин [5].
В основі хіміотерапії пухлин лежать два ефекти - цитостатичний, який призводить до зупинки росту пухлини і цитотоксичний, який призводить до загибелі клітини. Як правило, використовувані цитостатичні та цитотоксичні агенти у терапевтично ефективних концентраціях виявляють низьку вибірковість щодо пухлинних клітин. Використання комбінованої обробки клітин дозволяє значно збільшити ефективність препаратів, зберегти селективність їхньої дії та уникнути побічних негативних впливів, при цьому слід враховувати варіабельну чутливість різного типу пухлин.
Метою подальших досліджень може стати пошук та виявлення оптимальних умов та концентрацій кофеїн бензоату натрію та натрієвої солі дихлороцтової кислоти для отримання найбільшого ефекту при мінімально токсичних концентраціях.
Список використаних джерел:
1. Michelakis ED, Webster L, Mackey JR. Dichloroacetate (DCA) as a potential metabolic-targeting therapy for cancer. Br J Cancer. 2008 Oct 7; 99(7): 989-94. doi: 10.1038/sj.bjc.6604554.
2. Tong J, Xie G, He J, et al. Synergistic antitumor effect of dichloroacetate in combination with 5-fluorouracil in colorectal cancer. J Biomed Biotechnol. 2011; 7: 405-64. doi: 10.1155/2011/740564.
3. Ishiguro T, Ishiguro M, Ishiguro R, Iwai S. Cotreatment with dichloroacetate and omeprazole exhibits a synergistic antiproliferative effect on malignant tumors. Oncol Lett. 2012; 3(3): 726-8. doi: 10.3892/ol.2012.552
4. Stockwin L.H, Yu S.X, Borgel S, et al. Sodium Dichloroacetate (DCA) selectively targets cells with defects in the mitochondrial ETC. Int J Cancer. 2010; 127(11): 2510-9. doi: 10.1002/ijc.25499.
5. Okano J, Nagahara T, Matsumoto K and Murawaki Y. Caffeine Inhibits the Proliferation of Liver Cancer Cells and Activates the MEK/ERK/EGFR Signalling Pathway. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology. 2008; 102: 543-51. doi: 10.1111/j.1742-7843.2008.00231.x.
6. Dong S, Kong J, Kong J, et al. Low Concentration of Caffeine Inhibits the Progression of the Hepatocellular Carcinoma via Akt Signaling Pathway. Anticancer Agents Med Chem. 2015; 15(4): 484-92. doi: 10.2174/1871520615666150209110832.
7. Bo Mi Ku, Yeon Kyung Lee, Joo Yeon Jeong et al. Caffeine Inhibits Cell Proliferation and Regulates PKA/GSK3 Pathways in U87MG Human Glioma Cells Mol. Cells. 2011; 31: 275-9. doi: 10.1007/s10059-011-0027-5.
8. Miwa S, Sugimoto N, Yamamoto N et al. Caffeine induces apoptosis of osteosarcoma cells by inhibiting AKT/mTOR/S6K, NF-B and MAPK pathways. Anticancer Res. 2012; 32(9): 3643-9. Available from: https://ar.iiarjournals.org/
content/32/9/3643
9. Daly J.W., Fredholm B.B. Caffeine-an atypical drug of dependence. Drug Alcohol Depend. 1998; 51: 199-206. doi: 10.1016/s0376-8716(98)00077-5.
10. Gabrielli B., Chau Y.Q., Giles N., et. al. Caffeine promotes apoptosis in mitotic spindle checkpoint-arrested cells. J. Biol. Chem. 2007; 282: 6954-64. doi: 10.1074/jbc.M610104200.
11. Bode A.M, Dong Z. The enigmatic effects of caffeine in cell cycle and cancer. Cancer Lett. 2007; 247(1): 26-39. doi: 10.1016/j.canlet.2006.03.032.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter