فعالیت ضد سرطانی بره موم و ترکیبات آن

خلاصه

بره موم یک ماده طبیعی است که زنبورهای عسل ( Apis  mellifera) از منابع مختلف گیاه شناسی تولید می شود. فعالیت درمانی بره موم از جمله اثرات ضد باکتریایی، ضد قارچی و ضد التهابی از دوران باستان شناخته شده است. سرطان یکی از بارهای اصلی بیماری در سراسر جهان است، بنابراین، مطالعات متعددی برای توسعه عوامل شیمی درمانی و درمان های جدید برای سرطان انجام می شود. بره موم منبعی غنی از ترکیبات فعال بیولوژیکی است که بر مسیرهای سیگنال دهی متعددی که فرآیندهای حیاتی سلولی را تنظیم می کنند، تأثیر می گذارد. نتایج آخرین تحقیقات نشان می دهد که بره موم می تواند از تکثیر، رگزایی و متاستاز سلول های سرطانی جلوگیری کرده و آپوپتوز را تحریک کند. علاوه بر این، ممکن است بر ریزمحیط تومور و مقاومت چند دارویی سرطان ها تأثیر بگذارد.

کلمات کلیدی: بره موم، ترکیبات بره موم، سرطان، تکثیر سلولی، سمیت سلولی، آپوپتوز، اتوفاژی، رگزایی، متاستاز، درمان سرطان

 مقدمه

بره موم ماده ای طبیعی و چسبنده است که به نام چسب زنبور نیز شناخته می شود و زنبورهای عسل ( Apis mellifera ) از شیره ها، رزین ها و موسیلاژهای جمع آوری شده از قسمت های مختلف گیاه مانند برگ ها، جوانه های گل و پوست درختان تولید می کنند و سپس با هم مخلوط می کنند. آنها با موم زنبور عسل و چندین آنزیم زنبور عسل [ 1 ، 2 ]. کلمه بره موم از یونانی باستان سرچشمه می گیرد که در آن Pro مخفف "در ورودی" و "polis" به معنای "جامعه" یا "شهر" است که نشان می دهد این محصول طبیعی در محافظت و دفاع از کندو استفاده می شود [ 3 ، 4، 5]. زنبورهای عسل از این ماده طبیعی برای رفع آسیب‌های کندو (پوشاندن سوراخ‌ها و آب‌بندی شکاف‌های لانه)، پالایش دیواره‌های داخلی و حفظ رطوبت و دما در کندو استفاده می‌کنند. علاوه بر این، از آن برای دفاع از کلنی در برابر میکروارگانیسم های بیماری زا، انگل ها و شکارچیان استفاده می شود [ 1 ، 3 ، 5 ، 6 ، 7 ]. در دماهای بالا، بره موم نرم، انعطاف پذیر و بسیار چسبنده است، در حالی که در دمای پایین، سخت و شکننده می شود. پس از سرد شدن، حتی در دماهای بالاتر نیز شکننده خواهد ماند [ 3]. بره موم با رایحه‌های معطر علفی خاص با رنگ‌های مختلف از جمله قهوه‌ای، زرد، سبز و قرمز، بسته به منبعی که از آن به دست می‌آید و زمان نگهداری مشخص می‌شود [ 1 ، 8].

فعالیت درمانی بره موم به طور گسترده ای در طب سنتی در طول قرن ها و فرهنگ ها مورد بررسی قرار گرفته است [ 6 ]. مصریان باستان از آن عمدتاً برای مومیایی کردن اجساد خود استفاده می کردند زیرا از رشد و تجزیه بیش از حد باکتری ها و قارچ ها جلوگیری می کرد [ 3 ]. بره موم توسط انسان در زمینه های مختلف از جمله طب عامیانه برای درمان بیماری های گوارشی (یعنی زخم معده و عفونت های باکال)، زخم ها و سوختگی ها استفاده شده است [ 3 ، 9 ]. بقراط از بره موم برای درمان زخم ها و زخم های خارجی و داخلی استفاده می کرد. علاوه بر این، در قرن هفدهم، فارماکوپه های بریتانیایی بره موم را به عنوان یک داروی رسمی فهرست کردند [ 5 ]. در طول جنگ جهانی دوم، بره موم به عنوان یک عامل ضد باکتری و ضد التهابی استفاده شد [ 4 ]. این ماده طبیعی همچنین برای مقاصد دیگر به عنوان ماده تشکیل دهنده لاک ویولن توسط استرادیواری، آماتی و دیگران معروف [ 5 ] مورد استفاده قرار گرفت. بنابراین استفاده از بره موم در طول زمان توسعه یافته است. این خواص بیولوژیکی، از جمله ضد باکتری، قارچ کش، آنتی اکسیدان، تعدیل کننده سیستم ایمنی و ضد التهاب، از جمله [ 6 ، 7 ، 10، 11، 12، 13 ، 14 را نشان می دهد.]. بنابراین، بره موم در حال حاضر در طیف گسترده‌ای از محصولات مراقبت‌های بهداشتی مکمل، از جمله کرم‌ها، ژل‌ها، لوسیون‌های پوست، شامپوها، آدامس‌ها، تنتورها، اسپری‌های گلو، شربت‌های سرفه، قرص‌ها، صابون‌ها، خمیردندان‌ها و آماده‌سازی‌های دهان‌شویه گنجانده شده است [ 7 ، 15، 16].

بره موم و ترکیبات آن علاوه بر خواص بیولوژیکی که در بالا ذکر شد، دارای فعالیت ضد سرطانی نیز هستند. نشان داده شده است که هم عصاره‌های بره موم و هم ترکیبات فعال می‌توانند بر فرآیندهای کلیدی توسعه سرطان، یعنی تکثیر سلولی، فرار از آپوپتوز، رگ‌زایی، تهاجم و متاستاز تأثیر بگذارند. علاوه بر این، بره موم و اجزای آن بر ریزمحیط تومور تأثیر می گذارد و سلول های سرطانی را که با مقاومت چند دارویی مشخص می شود، حساس می کند. همچنین بیمارانی که تحت شیمی درمانی و رادیوتراپی هستند می توانند از بره موم برای کاهش عوارض جانبی این درمان ها استفاده کنند. بررسی ارائه شده، بر اساس آخرین ادبیات، مکانیسم‌های مولکولی فعالیت ضد سرطانی بره موم و ترکیبات آن را خلاصه می‌کند.

 ترکیب بره موم

ترکیب شیمیایی بره موم متنوع است و به منشا جغرافیایی و گیاه شناسی، یعنی عوامل آب و هوایی، منابع گیاهی، محل پیدایش و زمان جمع آوری آن توسط زنبورها بستگی دارد [ 5 ، 17]. زنبورهای عسل مواد گیاهی را برای تولید بره موم در گرم‌ترین ساعات روزهای آفتابی جمع‌آوری می‌کنند، زیرا این رزین‌های چکش‌خوار و نرمی جزء ضروری بره موم هستند. بنابراین، در مناطق معتدل، تولید بره موم از اواخر تابستان تا پاییز انجام می شود، در حالی که در مناطق گرمسیری، زنبورهای عسل می توانند مواد گیاهی را در طول سال جمع آوری کنند [ 6]. ویژگی فلور محلی عامل اصلی تعیین کننده ترکیب شیمیایی بره موم و متعاقباً خواص بیولوژیکی و دارویی آن است [ 5 ].

بر اساس منشاء اجزای گیاه بره موم، آن را به هفت نوع عمده طبقه بندی می کنند:

1. صنوبر (اروپا، چین، نیوزیلند، آمریکای شمالی و جنوب آمریکای جنوبی).

2. توس (روسیه)؛

3. مدیترانه (سیسیل، یونان، کرت، و مالت).

4. سبز (جنوب شرقی برزیل)؛

5. قرمز (کوبا، شمال شرقی برزیل و جنوب شرقی مکزیک).

6. کلوزیا (ونزوئلا و کوبا); و

7. اقیانوس آرام (اوکیناوا، تایوان، اندونزی و هاوایی) [ 6 ، 18]. انواع صنوبر بره موم عمدتاً از تراوش جوانه پوپولوس سرچشمه می گیردspp و عمدتاً حاوی فلاونوئیدها (فلاون ها و فلاونون ها)، اسیدهای فنولیک (اسید سینامیک) و استرهای آنها است. بره موم توس از Betula verrucosa Ehrh سرچشمه می گیرد. و همچنین حاوی فلاون و فلاونول است اما با بره موم صنوبر متفاوت است. در منطقه مدیترانه، زنبورهای عسل عمدتاً رزین Cupressus sempervirens را جمع آوری می کنند ، بنابراین، بره موم مدیترانه ای غنی از دی ترپن ها است. بره موم سبز حاوی مشتقاتی از فنیل پروپانوئیدها و دی ترپن ها، کلروفیل و مقادیر کمی فلاونوئیدهای جمع آوری شده توسط زنبورهای عسل از بافت های جوان و برگ های گشاد نشده Baccharis dracunculifolia است. برخلاف بره موم سبز، نوع قرمز آن سرشار از فلاونوئیدهای متعدد (پینوبانکسین، کورستین، پینوسمبرین، دایدزین) است که منبع آن رزین‌هایDalbergia ecastaphyllum . نوع کلوزیا بره موم حاوی مشتقات بنزوفنون است و از رزین گلهای Clusia sp سرچشمه می گیرد. نمونه های دیگر بره موم گرمسیری بره موم اقیانوس آرام است که با محتوای C-prenylflavanones مشخص می شود [ 3 ، 18، 19]. ترکیب شیمیایی و فعالیت های بیولوژیکی عصاره بره موم به نوع حلال مورد استفاده برای استخراج بستگی دارد. رایج ترین حلال مورد استفاده برای استخراج بره موم اتانول (به ویژه در غلظت 70-75٪) است [ 18، 20]. عصاره بره موم نیز از طریق استخراج با حلال هایی مانند آب، اتیل اتر، متانول، هگزان، کلروفرم، محلول گلیکولیک و گلیسریک و روغن بذر به دست می آید.18، 21]. در واقع در محصولات دارویی و بهداشتی، بره موم به شکل عصاره های اتانولی و آبی اضافه می شود [ 21]. روش های موجود برای تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی بره موم و مواد گیاهی موجود در بره موم و همچنین استانداردسازی و روش های کنترل کیفیت برای کاربردهای صنعتی توسط بانکوا و همکارانش [ 22] توضیح داده شده است. به طور کلی، بره موم از 50 تا 60 درصد رزین و مومیایی، 30 تا 40 درصد موم و اسیدهای چرب، 5 تا 10 درصد اسانس و روغن معطر، 5 تا 10 درصد گرده و حدود 5 درصد سایر مواد تشکیل شده است. مانند اسیدهای آمینه، ویتامین ها، عناصر ماکرو و میکرو [ 5 ، 8 ، 18، 23]. بر اساس داده های ادبیات، بیش از 300 ترکیب در نمونه های بره موم با منشاء جغرافیایی مختلف شناسایی شده است [ 15، 18، 20، 23]. گروه‌های شیمیایی اصلی موجود در بره موم عبارتند از فلاونوئیدها، اسیدهای آلیفاتیک و معطر، استرهای فنولیک، اسیدهای چرب، الکل‌ها، ترپن‌ها، بتا استروئیدها، آلکالوئیدها که شامل کریزین، پینوسمبرین، آپیژنین، گالانژین، کامفرول، کوئرستین، اما محدود به آن نمی‌شوند. اسید سینامیک، اسید o-کوماریک، اسید p-کوماریک، اسید کافئیک (CA) و اسید کافئیک فنیل اتیل استر (CAPE) [ 3 ، 5 ، 15، 24]. فلاونوئیدها مواد اصلی مسئول خواص دارویی بره موم هستند، در حالی که ترپنوئیدها همچنین مسئول بوی بره موم هستند [ 3 ]. فعالیت های بیولوژیکی بره موم نتیجه برهمکنش بین ترکیبات مختلف است. تجزیه و تحلیل فعالیت هر ترکیب به تنهایی امکان کاوش در مکانیسم های مولکولی زیربنایی خواص دارویی بره موم را فراهم می کند [ 23].میز

جدول 1 - نتایج مطالعات in vitro و in vivo اخیر در مورد تأثیر بره موم و ترکیبات فعال آن بر فرآیندهای مربوط به توسعه سرطان را خلاصه می کند.

 مکانیسم های فعالیت ضد سرطانی بره موم و ترکیبات آن

 فعالیت های ضد تکثیر و سیتوتوکسیک بره موم و ترکیبات آن بر سلول های سرطانی

یکی از ویژگی های همه کانون های نئوپلاستیک، تکثیر نامحدود سلولی است. بسیاری از سرطان‌های انسان، اگر نگوییم همه، نمی‌توانند چرخه سلولی را تنظیم و کنترل کنند و در نتیجه تکثیر سلولی کنترل‌نشده‌ای به وجود می‌آیند. تکثیر یک عنصر مهم در ایجاد و پیشرفت ضایعات نئوپلاستیک است. این فرآیند با اختلال در بیان و فعالیت پروتئین ها در چرخه سلولی، و همچنین با تغییر سیگنال در بسیاری از مسیرهای سلولی همراه است47 ، 48 ، 49 ].

چرخه سلولی توسط چندین مکانیسم کنترل می شود تا تقسیم سلولی مناسب تضمین شود. سیکلین ها چرخه سلولی را با اتصال و فعال کردن کینازهای وابسته به سیکلین (Cdks) تنظیم می کنند. فسفوریلاسیون اهداف خاص توسط کمپلکس‌های cyclin-Cdk فرآیندهایی را آغاز می‌کند که چرخه سلولی را در لحظه مناسب فعال می‌کند. در موجودات یوکاریوتی، مراحل چرخه سلولی به دو فاز اصلی تقسیم می شود: اینترفاز و میتوز (فاز M). در طول اینترفاز، سلول رشد می کند و مواد ژنتیکی خود را کپی می کند. در طول فاز M، یک سلول سیتوپلاسم و DNA خود را به دو مجموعه تقسیم می کند تا دو سلول جدید تشکیل دهد. آماده سازی برای تقسیم در سه مرحله G1، S و G2 صورت می گیرد. در مجموع، فازهای G1، S و G2 به عنوان اینترفاز شناخته می شوند. سلول‌های فاز G1 ممکن است قبل از درگیر شدن در همانندسازی DNA، وارد حالت سکون به نام G0 شوند.50 , 51 , 52 , 53 , 54 ].

برخی از مقالات تحقیقاتی منتشر شده تنها اثر بره موم و اجزای آن را بر مهار فرآیند تکثیر بدون نفوذ به مکانیسم مولکولی بیان می کنند [ 9 ، 16 ، 55 ، 56 ، 57 ، 58 ، 59 ، 60 ، 61 ، 62 ، 63 ، 64 ، 65 ]. با این وجود، نتایج تحقیقاتی نیز وجود دارد که این مکانیسم ها را نزدیک تر می کند.

در حال حاضر فرض بر این است که بره موم و اجزای آن تنظیم کننده‌های چرخه سلولی مانند سیکلین D، کینازهای وابسته به سیکلین Cdk-2/4/6 و مهارکننده‌های کیناز وابسته به سیکلین را تعدیل می‌کنند و در نتیجه پیشرفت چرخه سلولی سرطان را متوقف می‌کنند (G2). فاز /M)، و همچنین در مرحله G0/G1، با تنظیم مثبت بیان p21 و p27 [ 49 ، 63 ، 66 ]. بره موم کامرونی استخراج شده با اتانول، مقدار سلول های DU145 و PC3 را در فاز G0/G1، پروتئین های چرخه سلولی کاهش یافته (CDK1، pCDK1 و سیکلین های A و B مرتبط با آنها) را در سلول های DU145 و PC3 و پروتئین های CDK2 و pCDK2 افزایش داد. فقط در سلول های PC3 تنظيم شدند [ 67 ].

CA و CAPE باعث توقف چرخه سلولی فاز S به روشی وابسته به دوز و زمان در سلول های سرطان سینه MDA-MB-231 می شوند. کاهش وابسته به دوز نیز برای فاز G0/G1 (CAPE)، و همچنین حذف فاز G2/M (CAPE و فقط اثر خفیف برای CA) مشاهده شد [ 35 ].

نشان داده شده است که استر فنیل اتیل اسید کافئیک، پروتئین کیناز ریبوزومی S6 بتا-1 (p70S6K)، یک واسطه مسئول سنتز پروتئین در مسیر PI3K/AKT و برخی شبکه های سیگنالینگ AKT را مهار می کند، که منجر به مهار تکثیر سلول های سرطانی پروستات LNCaP می شود. DU-145 و PC-3 [ CAPE و آرتپیلین C (ArtC) به کمپلکس‌های مورتالین-p53 متصل شده و آن‌ها را لغو می‌کند و باعث فعال شدن p53 و توقف رشد سلول‌های سرطانی HT1080 (فیبروسارکوم انسانی)، A549 (کارسینوم ریه انسان)، و U2OS (استئوسارکوم انسانی) می‌شود [ 32 ]. . رن و همکاران (2019) نشان دادند که CAPE همچنین از تکثیر سلول های اپیتلیال HEp2 انسان توسط مسیر Stat3/Plk1 و القای توقف فاز S جلوگیری می کند [ 37 ].

جنستئین، یکی دیگر از اجزای بره موم، چرخه سلولی را در فازهای G2/M مهار می کند. این امر با کاهش بیان سیکلین B و القای p21 به روشی مستقل از p53 به دست می آید، همانطور که توسط مطالعات روی سلول های سرطان پروستات نشان داده شده است [ 3 ].

Claudin-2 در تکثیر نئوپلاستیک نقش دارد و در سلول های آدنوکارسینومای ریه انسان به شدت بیان می شود. بیان این پروتئین در مرحله رونویسی و پس از ترجمه تنظیم می شود. فعالیت رونویسی کلودین با مهار پروتئین کیناز کیناز فعال شده با میتوژن (MAPKK)/ کیناز تنظیم‌شده با سیگنال خارج سلولی (ERK)/c-Fos و فسفاتیدیل‌لینوزیتول-3 کیناز (PI3K)/Akt/فاکتور هسته‌ای-kB کاهش می‌یابد. مسیرهای NF-kB) [ 68 ، 69 ]. CAPE بیان کلودین-2 را با دو مکانیسم مختلف کاهش می دهد. CAPE سطح p-NF-kB را کاهش می دهد و سطح IκB (بازدارنده NF-kB) را افزایش می دهد. مهار NF-kB ممکن است در کاهش سطح mRNA کلودین-2 دخیل باشد [ 70 ].

یک بنزوفنون پلی ایزوپرنیله به نام نموروزون (Nem) ترکیب گیاهی اصلی موجود در بره موم قهوه ای کوبا (CBP) است. این ترکیب درصد بالایی از سلول های HepG2 کارسینومای کبدی را به فاز G0/G1 هدایت می کند [ 46 ].

عصاره استاندارد شده اتانولی بره موم از نوع صنوبر از ترکیه با ترویج توقف چرخه سلولی در انتقال G1/S و همچنین افزایش میزان بیان، باعث توقف چرخه سلولی در رده های سلولی سرطان سینه MCF7 (سرطان سینه)، HGC27 (کارسینوم معده انسان) و A549 می شود. پروتئین های نقطه بازرسی چرخه سلولی 3-O-متیل کورستین، کریزین، کافئیک اسید، CAPE، گالانژین و پینوسمبرین اجزای اصلی این عصاره بودند. مطالعات بر روی سلول های نئوپلاستیک MCF7، HGC27 و A549 نشان داده است که بره موم با فعال کردن p21، اثر متوقف کردن چرخه سلولی در فاز G0/G1 را دارد [ 71 ].

مشخص شده است که شدت فرآیند گلیکولیز با کاهش فعالیت آنزیم های گلیکولیتیک حیاتی همراه است که باعث تحریک تکثیر می شود. نشان داده شده است که بره موم صنوبر چینی به طور قابل توجهی سطح گلیکولیز را در مرحله عمل هگزوکیناز 2 (HK2)، فسفوفروکتوکیناز (PFK)، ایزوآنزیم عضلانی پیروات کیناز M2 (PKM2) و لاکتات دهیدروژناز A (LDHA) در LPS- کاهش می دهد. التهاب ناشی از [ 72 ].

ریزمحیط التهابی نقش مهمی در سرطان زایی دارد. TLR4 بیشترین مطالعه شده از خانواده گیرنده های شبه تلفات است که در ایمنی ذاتی شرکت می کند. بیان نابجای TLR4 نیز در بسیاری از انواع سرطان مشاهده شد. این گیرنده می تواند التهاب مزمن را در ریزمحیط تومور القا کند و منجر به تحریک تکثیر و سرکوب آپوپتوز سلول های سرطانی شود [ 73 ]. بره موم چینی، و همچنین CAPE، با مهار مسیر سیگنال گیرنده Toll مانند 4 (TLR4) از تکثیر سلول های سرطان سینه در ریزمحیط التهابی جلوگیری می کند [ 74 ].]. با توجه به سلول های سرطانی مری، نشان داده شده است که فعال شدن TLR4 تکثیر سلولی را از طریق مسیر سیگنالینگ TLR4-MyD88-TRAF6-NF-kB تحریک می کند و مهار NF-kB منجر به مهار تکثیر می شود [ 75 ].

وستیتول، یک ایزوفلاونوئید فعال زیست فعال بره موم برزیلی است که ژن های آلفا توبولین، توبولین در میکروتوبول ها و هیستون H3 را کاهش می دهد. آلفا توبولین و توبولین در میکروتوبول ها کروموزوم های نسل را در تقسیم سلولی در طول میتوز حرکت می دهند. اختلال در میکروتوبول ها در میتوز ممکن است به نوبه خود بر پیشرفت چرخه سلولی سرطان تأثیر بگذارد. هیستون H3 در نوکلئوزوم قرار دارد و واحدی از کروماتین است. این ساختار تراکم DNA را در سلول در طول میتوز حفظ می کند و برای جداسازی صحیح کروماتیدهای خواهر و تشکیل دو سلول دختر ضروری است [ 31 ].شکل 1یک تجسم شماتیک از مسیرهای سیگنالینگ به تصویر کشیده شده و عناصر اصلی آنها را نشان می دهد.

3.2. تاثیر بره موم و ترکیبات آن بر فرآیند آپوپتوز و اتوفاژی در سلول های سرطانی

Was this post helpful to you? Yes (0) No(0)

Submit Cancel

Author: Somayyeh Amini

Honeyhub Admin