Брокколи от рака: Капуста броккколи против рака, остеопороза и лишнего веса

Содержание

Капуста броккколи против рака, остеопороза и лишнего веса


Правда ли, что самым полезным продуктом является брокколи? Мы не знаем, но она точно есть в этом списке благодаря обилию питательных веществ.

Спросите любого врача, нутрициолога или ученого в области питания, какие продукты он считает наиболее полезными, и среди прочих Вы обязательно услышите крестоцветные овощи, в том числе и брокколи.

Это и не удивительно, ведь в ней содержатся антиоксиданты, клетчатка, витамины и минералы.

Какова польза от брокколи? Тут трудно определиться, с чего же начать…

Что такое брокколи?

Брокколи — это съедобное зеленое растение семейства Капустных вида Brassica oleracea. Она обладает теми же питательными свойствами, что и любая капуста. Само слово «брокколи» произошло от итальянского «broccolo», что означает «цветущий стебель капусты».

Будучи членом семьи Крестоцветных, в которую также входит капуста белокочанная, кале, бок-чой и мангольд, брокколи является богатым источником таких фитохимических веществ, как изотиоцианаты, которые защищают от вредоносного действия свободных радикалов.

Помимо изотиоцианатов в ней присутствуют сульфорафаны и индолы, два мощных антиоксиданта, стимулирующие работу детоксицирующих ферментов, которые защищают клетки и ДНК. Также в брокколи содержатся глюкозинолаты, каротиноиды, хлорофилл, витамины Е и К, минералы, фенольные соединения и т. д.

Виды брокколи

Чаще всего на рынках и в магазинах Вы можете встретить зеленую брокколи, но они бывают разных цветов, от серовато-зеленого до пурпурно-зеленого. Ученые считают, что чем темнее и ярче овощи, тем выше их антиоксидантные свойства.

Разные виды брокколи выращивают и употребляют в пищу во многих уголках мира. Вот лишь несколько его разновидностей:

  • Калабрезе, наследственный сорт, популярный в США
  • Нежные побеги брокколи, или брокколини, гибрид обычной и китайской брокколи, она имеет более нежный и сладковатый вкус
  • Китайская брокколи
  • Рапини, или брокколи рабе, как ее называют в Соединенных Штатах
  • Бенефорте, редкий сорт брокколи, в котором содержится в 2-3 раза больше глюкорафанина, чем в более популярных сортах
  • Белстар, еще один гибрид
  • Брокколи-бими
  • Зеленый Голиаф
  • Green Magic
  • Purple Sprouting
  • DiCicco

Какая брокколи на вкус?

Овощ имеет травяной, землистый, умеренно-горький вкус. Он не такой горький, как некоторые его темные собратья, но и не сладкий, как красные и оранжевые овощи.

Если Вы ищете что-то послаще, тогда Вам понравятся брокколини. Брокколи рабе подойдет любителям овощей с более кислым и насыщенным вкусом.

История и факты

Впервые брокколи начали культивировать в качестве продукта питания на севере Средиземноморья приблизительно в VI веке до н.э. В период Римской Империи ее считали исключительно ценной и необходимой для здоровья и долголетия.

Овощ был привезен в Англию в середине XVIII века, а затем иммигранты из Италии привезли его в США. Однако о нем мало кто знал вплоть до 1920-х годов, что удивительно, учитывая тот факт, как популярен он сейчас.

Брокколи известна своей питательной ценностью по всему миру и присутствует во многих блюдах самых различных стран, от Индии и Японии до США и Франции. На сегодняшний день самыми крупными поставщиками брокколи являются Китай, Индия, Италия, Мексика, Франция, Польша и Соединенные Штаты.


Полезные свойства

Польза для здоровья

Почему нам стоит чаще употреблять брокколи? Ученые приписывают брокколи и другим овощам семейства Крестоцветных множество полезных свойств. К ним относятся:

  • предотвращение рака
  • снижение кровяного давления и уровня сахара
  • замедление процессов старения
  • поддержание здоровья зубов и десен
  • профилактика преждевременного старения и кожных высыпаний
  • ускорение заживления ран
  • поддержание здоровья глаз
  • очищение крови
  • защита печени
  • нормализация гормонального фона и работы надпочечников
  • повышение фертильности
  • ускорение метаболизма и коррекция веса
  • поддержка когнитивной функции, даже в пожилом возрасте.

1. Помогает бороться с раком

Как мы узнали выше, брокколи является богатым источником изотиоцианатных соединений, которые борются с раком путем снижения уровня оксидативного стресса, поддерживая таким образом работу митохондрий в клетках и нейтрализуя канцерогены и токсины.

Последние возникают в результате неправильного питания, плохой экологии и старения.

Изотиоцианаты стимулируют выработку антиканцерогенных веществ, ускоряющих процесс детоксикации. Многие исследования показывают, что продукты, богатые антиоксидантами (как капуста), замедляют рост раковых опухолей и останавливают разрушение ДНК. Они способны значительно снизить риск возникновения рака толстой кишки, мочевого пузыря, простаты, молочной железы и других.

Кроме изотиоцианатов в брокколи содержится большое количество фитоэлементов под названием сульфорафаны. Эти соединения активируют работу ферментов фазы 2, которые эффективно борются с присутствующим в организме канцерогенами.

На самом деле, среди всех известных фитохимических веществ сульфорафаны являются наиболее мощными индукторами энзимов фазы 2, способствующих снижению риска развития некоторых смертельноопасных видов рака, среди которых и рак простаты.

Крестоцветные также борются с раком груди и шейки матки, что делает эти овощи особенно полезными для женщин. Это свойства связано с действием на организм гормона эстрогена.

Капуста увеличивает соотношение «хороших» метаболитов эстрогена (которые не связаны с ростом раковых опухолей), сокращая при этом количество «плохих». Что касается мужчин, у которых уровень эстрогена от природы ниже, то брокколи предотвращает развития рака, вызванного этим гормоном.

Американское онкологическое общество рекомендует употреблять капусту несколько раз в неделю. Брокколи повышает способность организма противостоять раку, обеспечивая его антиоксидантами, регулируя работу ферментов, апоптоза и клеточных циклов.

2. Поддерживает здоровье клеток

Брокколи содержит много витамина К, кальция, магния и калия, так необходимых для крепких костей, ногтей и зубов. Витамин К и железо поддерживают высокую минеральную плотность костных тканей (а также придают энергию).

Некоторые ученые полагают, что для костей витамин К даже важнее кальция. А одна порция брокколи содержит 270% суточной нормы этого витамина. Исследования показали, что комбинация витаминов К и D положительно влияет на метаболизм костной ткани, в то время как дефицит даже одного из них увеличивает риск заболевания костей.

Витамин К также влияет на баланс кальция в организме, ключевого минерала костного метаболизма.

Кальций в брокколи способен восполнить его недостаток и укрепить зубы и кости, что особенно важно в пожилом возрасте, когда кости более подвержены трещинам, переломам и потере плотности.

При недостатке кальция в крови Ваше тело «забирает» его из костей, поэтому потребление брокколи является отличной профилактикой остеопороза.

3. Поддерживает здоровье сердца

Брокколи защищает сердце несколькими способами. Так, она предотвращает возникновение сердечных приступов, чистит сосуды, регулирует уровень сахара в крови и нормализует давление.

Эпидемиологическое исследование, опубликованное в «Американском журнале клинического питания», утверждает, что употребление большого количества фруктов и овощей (особенно Капустных) снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Большое количество пищевых волокон в составе брокколи быстро снижает уровень холестерина в крови естественным путем.

Клетчатка просто крепится к холестерину, не давая ему попасть в кровь, и выводя его из организма.

Сульфорафан способен справиться с высоким давлением и поддерживать работу почек, а соединение под названием лютеин (которое тоже присутствует в брокколи), чистит артерии и предотвращает возникновение атеросклеротических бляшек, которые могут привести к сердечному приступу.

Брокколи также оказывает и противовоспалительный эффект. В ней присутствует большое количество минералов, которые способны снимать воспаление, бороться с вредоносным действием свободных радикалов и защищать кровеносную систему.

Это такие минералы, как кальций, калий и магний. Так, помимо поддержания здоровья костей кальций необходим для нормальной свертываемости крови и поддержания работы мышц и нервной системы.

4.

Нормализует работу желудочно-кишечного тракта

Продукты, богатые клетчаткой, полезны не только для сердца, но и для кишечника. Регулярное потребление пищевых волокон способствует регулярному опорожнению кишечника и улучшению состояния желудочно-кишечного тракта (что способствует укреплению иммунитета). Это отличная профилактика запоров, синдрома раздраженного кишечника и пищевых расстройств.

Соединения изотиоцианата и сульфорафана, в изобилии присутствующие в брокколи, эффективно борются с вредными бактериями в кишечнике и предотвращают окисление, которое может привести к развитию рака в пищеварительных органах.

Исследование, проведенное отделом клинической фармакологии в Токийском университете науки, обнаружило, что у мышей, в чей рацион входило большое количество клетчатки, наблюдалось снижение воспаления, а также роста опухолей и бактерий в желудке; при этом была отмечена высокая активность антиоксидантов, что приводит к укреплению иммунитета.

Брокколи способствует естественной детоксикации организма благодаря присутствию таких фитонутриентов, как глюкорафанин и глюкобрассицин, поддерживающих работу печени.

5. Поддерживает здоровье глаз и укрепляет зрение

Мало кому известно, что брокколи может уберечь от возрастных нарушений здоровья глаз. Ее положительное влияние на глаза связано с присутствием каротиноидов лютеина и зеаксантина, которые очень важны для сохранения зрения в пожилом возрасте.

Они помогают хорошо видеть в темноте и защищают сетчатку и роговицу глаз от ультрафиолета. Потребление продуктов, богатых антиоксидантами и витаминами С и А, защитит от возрастной макулярной дегенерации, которая часто приводит к слепоте.

6. Улучшает состояние кожи

Хотите сохранить молодость кожи? Брокколи (а именно сульфорафаны) поможет Вам улучшить ее состояние и внешний вид.

Витамины А и С восполняют недостаток коллагена, предотвращают развитие рака кожи, защищают от воздействия ультрафиолетовых лучей, уменьшают морщины и снимают воспаление. Помимо этого, производное витамина А, которое присутствует в брокколи, бета-каротин, укрепляет иммунитет и борется с разными видами рака, в том числе и раком кожи.

7. Способствует потере веса

Будучи одним из наиболее питательных продуктов на Земле, брокколи эффективно помогает бороться с лишним весом.

Одна порция брокколи содержит чуть больше 50 калорий, много клетчатки, белка и детоксицирующих веществ.

Брокколи — это сложный углевод с высоким содержанием пищевых волокон. Она отлично нормализует уровень сахара в крови, заряжает энергией и дает чувство сытости.

Хотите узнать секрет быстрого похудения? Просто добавьте в свой рацион больше питательных, но низкокалорийных продуктов.

Брокколи быстро насыщает, так как в ней много воды, а значит она занимает много места в желудке, не давая переедать.

Питательные свойства

Помимо огромной пользы для здоровья, брокколи обладает высокой питательной ценностью и способна обеспечить необходимыми витаминами и минералами. В ней много пищевых волокон, растительного белка, витаминов К, А, С и других элементов.

Согласно исследованию, опубликованному в 2018 году в журнале «Molecules», цветки брокколи (по сравнению с другими частями растения) содержат высокую концентрацию аминокислот,  глюкорафанина и неоглюкобрассицина, а в листьях содержится больше каротиноидов, хлорофилла, витаминов Е и К, фенолов и антиоксидантов.

В одной порции брокколи около:

  • 55 калорий
  • 11 г углеводов
  • 4 г белка
  • 5 г клетчатки
  • 100 мкг витамина К (276% от РСН)
  • 101 мг витамина С (168% от РСН)
  • 120 мг витамина А (48% от РСН)
  • 168 мкг фолиевой кислоты (42% от РСН)
  • 0,4 мг витамина В6 (16% от РСН)
  • 0,4 мг марганца (16% от РСН)
  • 456 мг калия (14% от РСН)
  • 105 мг фосфора (10% от РСН)
  • 33 мг магния (8% от РСН)
  • 62 мг кальция (6% от РСН)

Как выбрать и хранить

Важно, чтобы брокколи была органической. Согласно данным Экологической рабочей группы (ЭРГ) брокколи чаще других овощей подвергается химической обработке. Свежую брокколи всегда можно найти на рынках или в супермаркетах, однако замороженная не только так же полезна, но еще и немного дешевле. Выбирая овощ, имейте в виду, что его соцветия должны быть яркими, твердыми и плотными. Желтые и коричневые пятна говорят о том, что он уже начал портиться.

Чтобы получить максимальную пользу, мы рекомендуем употребить свежую брокколи в течение 2-3 дней с момента покупки. Дело в том, что во время хранения овоща концентрация фитонутриентов постепенно снижается.

Свежую брокколи лучше хранить в холодильнике, завернув во влажное бумажное полотенце, или положить соцветия в миску с водой и льдом. Не держите ее в контейнере или пакете, так как овощу необходим воздух.

Также брокколи всегда можно порезать и заморозить на несколько месяцев.

Способы приготовления

Чаще всего в пищу идут соцветия, но у брокколи съедобна и не менее питательна вся кочерыжка. Многие специалисты рекомендуют есть кочерыжку, так как в ней содержится большое количество клетчатки, а в листьях много питательных веществ.

В день достаточно съедать 1-2 порции брокколи, чтобы обеспечить себя ключевыми питательными веществами. Слишком большое ее количество может привести к газообразованию и расстройству желудка.

Этот овощ можно есть как сырым, там и приготовленным, хотя было отмечено, что сырая брокколи чаще вызывает боли в животе. Нутриенты очень чувствительны к высоким температурам, поэтому лучше готовить капусту в течение короткого периода времени и при низкой температуре.

Мыть брокколи необходимо непосредственно перед приготовлением, аккуратно удаляя жесткие участки. Ее можно тушить, готовить на пару, жарить и многое другое.

Имейте в виду, ее можно легко сжечь или переварить, из-за чего она станет водянистой. А мы все знаем, как это неаппетитно выглядит. Вот несколько способов приготовить брокколи и сохранить все питательные вещества:

  • припустить брокколи в небольшом количестве воды в течение нескольких минут
  • жарить овощ в небольшом количестве оливкового масла не более 10 минут
  • запекать в духовке в течение 20 минут при 180°С

Вы также можете приготовить брокколи на пару. Для этого положите соцветия в кастрюлю и добавьте несколько столовых ложек воды, закройте крышкой и держите на огне в течение 5 минут или до готовности по вкусу. Это отличный способ сохранить все витамины и минералы.

Рецепты

Не бойтесь экспериментировать и добавлять этот питательный овощ в:

  • виде основного ингредиента к лимону и чесноку
  • пасту из твердых сортов пшеницы
  • песто и другие соусы
  • салаты в сыром или вареном виде
  • тако и сэндвичи

Брокколи отлично сочетается со множеством продуктов, ее можно есть на завтрак, обед или ужин. К ней можно добавить оливковое масло, чеснок, помидоры, лук, лимон, петрушку, имбирь, карри и другие специи.

Брокколи стоит сочетать с полезными жирами, например оливковым или кокосовым маслом, так как некоторые витамины в этом овоще жирорастворимые, то есть они усваиваются только вместе с жиром. К ним относятся витамины А, D, Е и К.

Вот несколько простых, но полезных рецептов с брокколи:

  • салат из брокколи с семечками и изюмом
  • салат с индейкой и беконом
  • паста альфредо с курицей и брокколи
  • вегетарианский салат из сырых овощей
  • сырный суп с брокколи и кокосовым молоком
  • жареная на гриле курица с брокколи рабе
  • запеканка с брокколи и яйцом
  • жареная в масле говядина с брокколи

Риски, побочные эффекты и взаимодействие с другими препаратами

Многих беспокоит вопрос, можно ли есть брокколи в больших количествах, и как это может отразиться на щитовидной железе? К счастью, тут не о чем беспокоится.

Согласно исследованиям, гипотериоз может вызвать лишь очень большое количество Крестоцветных. Прежде всего, это касается людей, страдающих дефицитом йода. Если у Вас проблемы с щитовидной железой, то ограничьте потребление капусты до 1 раза в день.

Брокколи может вызвать аллергическую реакцию или неблагоприятные последствия при взаимодействии с некоторыми медикаментами, в том числе Варфарином. Если вы принимаете данный препарат, то перед тем, как вводить в рацион эту капусту в большом количестве, проконсультируйтесь со специалистами. Как правило, помимо индивидуальной непереносимости брокколи не имеет противопоказаний.

У людей, страдающих синдромом раздраженного кишечника (СРК) и чувствительных к FODMAP-продуктам, могут быть проблемы с перевариванием брокколи и других Крестоцветных. Это может привести к газообразованию и вздутию из-за непереваренных углеводов, которые усваиваются кишечными бактериями, вызывая недомогание. Если капуста вызывает у Вас газы, боль в животе, диарею и/или запор, следует сократить или, возможно, совсем отказаться от этого продукта, особенно в сыром виде.

Финальные выводы

  • Брокколи — это съедобное растение семейства Капустных (Brassica). Она является родственником таких овощей, как цветная капуста, белокочанная, краснокачанная, кале, мангольд и брюссельская капуста.
  • Этот овощ очень питательный, является богатым источником таких фитохимических веществ, как изотиоцианаты, сульфорафаны и индолы. Он также содержит витамины А, С, К, кальций, магний и калий.
  • Брокколи полезен для сердца, глаз, кожи, желудочно-кишечного тракта, костей и зубов. Она также способствует регуляции веса, борется с раком и замедляет процессы старения.
  • Эту капусту можно есть сырую или приготовленную, причем съедобны все ее части (как соцветия, так и кочерыжка). Ее можно тушить, припускать, жарить и т. д.

Позаботьтесь о себе и близких,
покупайте только полезные продукты!



Брокколи лечит рак и язву желудка — РБК

Брокколи – это не только овощ зеленого цвета, похожий на цветную капусту. Это также и прекрасное природное лекарство от таких заболеваний желудка, как язва и даже рак. Регулярное употребление в пищу капусты брокколи является прекрасной профилактикой этих крайне неприятных болезней.

Американские ученые обнаружили, что в брокколи содержится вещество, называемое сульфорафан, которое убивает бактерии, вызывающие некоторые виды язв желудка, а также препятствует развитию рака этого органа. Лабораторные тесты, проведенные на мышах, показали, что брокколи эффективно борется с этими заболеваниями. Исследователи из колледжа Джона Хопкинаса при медицинском университете Великобритании обнаружили, что сульфорафан убивает даже те бактерии, которые резистентны к антибиотикам. Теперь ученые пытаются разработать препараты на базе этого химического вещества, которые бы оптимально усваивались организмом человека. Испытания показали, что сульфорафан успешно борется с такими бактериями, как, например, helicobacter pylori, которая является одной из основных причин возникновения язвы желудка, а также с некоторыми неоперабельными формами рака. По мнению физиолога Джеда Фаэя, регулярное употребление в пищу брокколи само по себе является неплохой профилактикой подобных заболеваний. Однако не все люди считают этот вид капусты вкусным, поэтому для них должен быть разработан препарат, который бы содержал то же количество сульфорафана, что и брокколи.

«В будущем клинические исследования точно определят, какие конкретно продукты лечат те или иные болезни, и это будет важным достижением науки. Эти знания помогут лечить людей от многих заболеваний дарами природы, практически без химических лекарств, что благоприятно скажется как на здоровье пациентов, так и на экологической обстановке в мире», считает профессор Фаэй. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Science.

Ananova

Еда против онкологии. 10 продуктов, способных предотвратить рак | Советы | ЗДОРОВЬЕ

Причины развития у людей онкологических заболеваний неизвестны современной медицине. Врачи выделяют лишь ряд факторов, которые могут способствовать появлению рака. Среди них – проблемы окружающей среды, неправильный образ жизни, нездоровое питание. Диетолог Елена Толоконникова рассказывает, какие продукты могут предотвратить развитие онкологических заболеваний в организме.

Брокколи

В брокколи содержится много антиоксидантов, которые оказывают положительное воздействие на организм – в том числе снижают риск заболевания раком. Этот овощ богат сульфорофаном – веществом, поддерживающим иммунную систему человека и сводящим к минимуму возможность образования опухолей. «Брокколи нужно есть хотя бы раз в неделю, — советует диетолог. – Такими же полезными свойствами обладает брюссельская капуста, поэтому эти овощи можно чередовать в своем меню».

Черника

Черника – источник антоциана. Это мощный антиоксидант, который «связывает» свободные радикалы и не дает развиться опухоли. Кроме того, в ней содержится эллаговая кислота, которая не только омолаживает организм, но и блокирует раковые клетки. «Еще в качестве профилактики онкологических заболеваний полезны малина и ежевика, — отмечает Толоконникова. – Но черника в этом списке – самая эффективная. К тому же, она полезна для зрения».

Томаты

Содержащийся в томатах ликопин, который и придает овощу красный цвет, способен уничтожать свободные радикалы и эффективно бороться с раковыми клетками. Особенно много этого вещества в помидорах черри. Чтобы ликопин лучше усваивался, помидоры рекомендуют сбрызгивать оливковым маслом: жиры усилят действие антиоксиданта.

Авокадо

Авокадо известен как очень эффективный антиоксидант благодаря содержанию глутатиона. Это вещество защищает организм от свободных радикалов и предотвращает появление рака. «Из авокадо можно приготовить невероятно количество вкусных и питательных блюд, — говорит диетолог. – Можно порезать его на бутерброд или же приготовить соус гуакамоле»

Цитрусовые

В цитрусовых фруктах немало полезных веществ. Так, апельсины и лимоны стимулируют работу иммунитета и способствуют уничтожению раковых клеток. Грейпфруты же выводят из организма канцерогены, тем самым в разы уменьшая риск появления онкологических заболеваний. Диетолог напоминает, что цитрусовые лучше не есть на пустой желудок во избежание неприятных ощущений и изжоги.

Зеленый чай 

Полезные свойства зеленого чая можно перечислять очень долго. Он успокаивает нервную систему, очищает организм и даже предотвращает появление онкологических заболеваний. Зеленый чай не дает раковым клеткам расти. «Пейте его хотя бы раз в день, — советует Толоконникова. – Ваше самочувствие улучшится!».

Грецкие орехи

Пользу грецких орехов незаслуженно преуменьшают, а ведь они способствуют росту активности иммунных клеток. Врачи считают, что грецкие орехи помогают даже бороться с раком на ранних стадиях, не давая раковым клеткам размножаться.

Имбирь

Корень имбиря обладает антиоксидантными и  антиканцерогенными свойствами. Он укрепляет иммунитет, блокирует раковые клетки и предотвращает рост новообразований в организме. Имбирь можно добавлять не только в еду, но и в чай: это придаст напитку пикантности и оздоровит организм.

Виноград

В винограде содержится ресвератрол – растительный гормон, который убивает раковые клетки. Это вещество даже уже пораженному опухолью организму, не говоря уже о профилактике онкологических заболеваний. И вкусно, и полезно!

Чеснок

Всем известно, что чеснок эффективен в борьбе с вирусами, но, оказывается, он способен предотвратить не только простуду, но и онкологию. Содержащиеся в чесноке фитонциды не дают раковым клеткам размножаться. Один зубчик в день – и ваш организм надежно защищен. При этом чеснок необходимо есть именно в сыром виде: при термической обработке полезные вещества не сохранятся.

Клинические исследование Рак простаты: Standard broccoli soup, Суп Бенефорте из брокколи, Бенефорте экстра суп из брокколи — Реестр клинических исследований

Подробное описание

Исследование представляет собой рандомизированное двойное слепое исследование диетического вмешательства. Исследуемая популяция будет состоять из курящих и некурящих мужчин в возрасте от 18 до 80 лет. Участники набранные в это исследование будут случайным образом помещены в одну из трех диетических групп, в которых они должны будут потреблять одну порцию супа из брокколи в неделю, обеспечивая различного уровня глюкорафанина (предшественника сульфорафана), как часть их обычной диеты для один год. Три типа супа будут содержать (i) стандартную брокколи, (ii) брокколи, обогащенной глюкорафанином (Beneforte®), или (iii) Beneforte extra. Бенефорте и Брокколи Beneforte Extra выращивается специально для обеспечения высокого уровня сульфорафана после потребление. Все три сорта брокколи имеют одинаковый внешний вид и вкус, поэтому позволяет провести слепое исследование с вмешательством человека. Супы из брокколи будут производится пищевой компанией, которая поставляет супы ведущим розничным торговцам супермаркетами в Соединенное Королевство. Для того, чтобы оценить привычный рацион участников, им будет попросили вести три 7-дневных диетических дневника, один до вмешательства, через 6 месяцев и еще один за неделю до окончания их вмешательства. Учитывая влияние упражнений на все тело обмена веществ мы также получим информацию о физической активности участников исследования. Им будет предложено заполнить утвержденную анкету физической активности вместе с диетический дневник (т.е. до начала исследуемой диеты, затем в 6 и 12 месяцев). Двадцать шесть участники будут набраны в каждую из групп брокколи. Участники будут характеризуется низким или промежуточным риском развития рака предстательной железы и будет находится под активным наблюдением. Будет проведен ряд физиологических тестов. участников до начала диетического вмешательства (базовый уровень) и через 12 месяцев на вмешательство. Исследование будет включать сбор биоптатов простаты, крови и мочи. образцы на исходном уровне и после 12-месячного диетического вмешательства. Биопсия простаты будет полученные с помощью трансперинеальной шаблонной биопсии (TPB), где это возможно, или стандартной трансректальной биопсии биопсия под контролем УЗИ (ТРУЗИ-биопсия). TPB – это клиническая процедура, проводимая под общая или регионарная анестезия, которая дает более подробную информацию о положении, количество и агрессивность рака в простате, чем другие стандартные методы. Тем не менее, пациенты, которые не хотят проходить трансплантацию, могут в качестве альтернативы выбрать стандартное ТРУЗИ. биопсия. В конце испытания участников попросят дать письменное согласие, если они желают продолжать диету еще 12 месяцев. После этого пациенты, давшие согласие, должны будут съедайте одну порцию супа из брокколи в неделю в течение 12 месяцев. Мы не будем просить участников посещать дополнительные визиты в больницу с целью исследования или дать дополнительные биологические образцы; вместо этого мы собираем клинические данные, связанные с их последующим наблюдением за раком простаты. Ожидается, что процент отсева в этом исследовании составит примерно 25% из-за клиническое прогрессирование рака предстательной железы в течение 12-месячного периода исследования. В случае клинического прогрессирования доброволец прекратит вмешательство, получит совет от ответственного уролога, и в случае простатэктомии будет предложено пожертвовать часть их предстательной железы в исследовательских целях.

Брокколи, помидоры, куркума: лучшие продукты для профилактики онкологии — АЗЕРТАДЖ

Баку, 5 марта, АЗЕРТАДЖ

Некоторые пищевые продукты имеют репутацию противораковых продуктов. Но являются ли они панацеей?

Брокколи: как и другие виды капусты, хрустящие овощи содержат так называемые глюкозинолаты. Горчичное масло подавляет рост опухолевых клеток в экспериментах на животных и клетках. «Кочанные овощи, например, влияют на риск рака простаты и легких», — подтверждает онколог Фолькмар Нюсслер, глава Мюнхенского онкологического центра, сообщает АЗЕРТАДЖ со ссылкой на «МедикФорум».

Помидоры: считается, что паслен снижает риск рака простаты. У мужчин, которые едят много помидоров или томатного соуса, вероятность развития этой опухоли на 20 процентов ниже, чем у тех, кто отказывается есть помидоры. Об этом свидетельствует метаанализ американских исследователей за 2018 год. Красный краситель ликопин из семейства каротиноидов используется в качестве защитного вещества.

Куркума: ее противовоспалительный ингредиент куркумин оказывает ингибирующее действие на раковые клетки, особенно в лабораторных исследованиях. «Этот эффект был доказан на различных карциномах, включая толстую кишку, молочную железу, простату, поджелудочную железу и легкие», — говорит Фолькмар Нюсслер.

Исследователи обнаружили такие же мощные противораковые молекулы, как в помидорах и куркуме, в зеленом чае, чернике, чесноке, цитрусовых. Но, несмотря на такие результаты, эксперты теперь советуют не сосредотачиваться на предполагаемых суперпродуктах, когда речь идет о профилактике рака. Потому что то, что работает в чашке Петри и у мышей, не всегда работает у людей.

Поэтому онкологи советуют сосредоточиться на снижении веса, отказе от курения, алкоголя, и основных принципах правильного питания. Когда жировые отложения и горы сахара ускоряют рост дегенерировавших клеток, это частично объясняет защитный эффект зелени. Потому что, если вы заполните свою тарелку хрустящими салатами, овощами и бобовыми, у вас останется меньше места для еды, вредной для вашего здоровья.

AZERTAG.AZ :Брокколи, помидоры, куркума: лучшие продукты для профилактики онкологии

© При использовании информации гиперссылка обязательна.

При обнаружении в тексте ошибки, надо ее выделить, нажав на клавиши ctrl + enter, и отправить нам

В борьбе против рака кишечника поможет брокколи

Сотрудники Национального университета Сингапура выяснили, что некоторые из овощей могут помочь в борьбе с раком прямой кишки. По словам ученых, неплохие результаты против этого страшного заболевания показала брокколи, пишут СМИ.

Все дело в том, что данный вид капусты содержит большое количество противоопухолевых соединений – глюкозинолатов, которые в сочетании с Escherichia coli – общим типом кишечных бактерий, входящих в состав нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека, – образуют «убийственный» коктейль.

Для его активации специалисты генетически модифицируют E. Coli, чтобы те могли вступить во взаимодействие с гепарансульфат-протеогликаном – веществом, которое образуется на поверхности колоректальных раковых клеток. При его обнаружении измененные бактерии закрепляются вокруг злокачественных образований и «ждут», когда человек съест продукты, содержащие глюкозинолаты (это не только брокколи, но и все крестоцветные овощи – капуста, редис, хрен и др.). Они, в свою очередь, попадая на модифицированный микроорганизм, преобразуются в сульфорафан – известное соединение, способствующее уничтожению рака.

Данный процесс уже дважды был протестирован. Вначале ученые провели испытания в пробирке, которые показали, что комбинация модифицированных бактерий и глюкозинолатов убивает свыше 95% колоректальных раковых клеток, потом – на лабораторных мышах. Результаты оказались столь же впечатляющими: объем злокачественных новообразований был сокращен 75%.

Следующий шаг – эксперимент с участием добровольцев. Но прежде чем перейти к нему, специалистам предстоит преодолеть еще ряд препятствий. Главное из них – риск побочных эффектов от посева модифицированных бактерий в организм людей. В настоящее время ученые работают над созданием «системы самоуничтожения» измененных бактерий в случае их неправильного поведения.

Ранее исследователи из Австралии пришли к выводу, что брокколи может снимать приступы астмы и содействовать регенерации легочных тканей.

Подписывайтесь и читайте нас в Telegram.

Брокколи и чеснок – оружие против рака

Специалисты Университета Копенгагена в ходе исследования установили, что такие заболевания, как рак груди, рак кожи, рак простаты и некоторые формы лейкемии поддаются лечению с помощью брокколи и чеснока.

Онкологические заболевания ослабляют организм, способствуя повышенной активности иммунной системы. Чтобы нормализовать работу иммунной системы, ученые рекомендую употреблять продукты, которые содержат селен. В составе чеснока и брокколи большое количество этого полезного компонента, тормозящего активацию иммунитета.

Стоит отметить, что некоторые типы онкологических заболеваний проходят незаметно для иммунной системы. Однако клетки, пораженные раковыми заболеваниями, способны выделять большое количество молекул, которые стимулируют иммунитет.

Чтобы предотвратить негативный процесс активации иммунной системы, организму необходим компонент под названием селен, способный блокировать молекулу-стимулятор.

Как разместить

В ходе проведения исследования специалисты сделали акцент на молекулах NGK2D. Раньше данные молекулы использовались только в качестве маркера болезни.

Молекулы NGK2D можно обнаружить также на поверхности раковых клеток, они растворены в крови.

Специалисты доказали, что соединения селена могут нейтрализовать определенные вариации молекул NGK2D. Кроме того, такое действие осуществляется в жидкой и в поверхностной формах.

В данный момент эксперты продолжают работать над созданием конечного медицинского препарата, который будет обладать подобными полезными свойствами. Таким образом, исследования селена продолжаться в будущем.

Напомним, что ранее специалисты доказали эффективность брокколи в борьбе с раком молочной железы.

Эксперимент проводили ученые из Университета штата Мичиган, США. В опытах участвовали грызуны, больные раком молочной железы. Состояние мышей, которым вводили различные дозы полезного компонента из экстракта брокколи, заметно улучшилось. Эксперты выяснили, что соединение под названием сульфорафан, входящее в состав брокколи, может блокировать раковые клетки.

Об этом открытии сообщил автор исследования, доктор Дуксин, который отметил, что химиотерапия не всегда оказывается достаточно эффективным методом лечения онкологических заболеваний.

Таким образом, даже во время проведения химиотерапии раковые клетки продолжают развиваться, а с помощью экстракта брокколи можно будет контролировать их рост.

Зеленая химиопрофилактика!! Роль в профилактике и терапии рака

Abstract

Известно, что изотицианаты, содержащиеся в овощах семейства крестоцветных, проявляют химиопрофилактику с помощью различных механизмов. В настоящее время появляется все больше доказательств того, что фитохимическое соединение, известное как сульфорафан, в этих зеленых листовых овощах эффективно предотвращает и лечит различные виды рака, такие как рак предстательной железы, рак молочной железы, рак толстой кишки, кожи, мочевого пузыря и рака полости рта. Этот компонент естественным образом присутствует в ростках брокколи, листовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте и кресс-салате и доступен в виде коммерческой дополнительной таблетки под названием экстракт брокколи.Наличие многих биологически активных веществ, таких как витамины, полифенолы, сульфиды, глюкозинолаты и антиоксиданты, делает потребление брокколи важным в ежедневном рационе. Исследователи назвали это «зеленой химиопрофилактикой». Это легко доступно и более рентабельно, чем традиционные химиопрофилактические препараты. Результаты эпидемиологических и экспериментальных исследований подчеркивают роль сульфорофана в качестве дополнительного или альтернативного химиопрофилактического средства.

Ключевые слова: Адъювантная терапия, антиканцерогенные, антиоксидантные, противоопухолевые, апоптоз, преимущества, брокколи, клеточный цикл, химиопрофилактика, эффекты, глюкозинаты, изотиоцианаты, нутрицевтики, мирозиназа, сульфорафан

ВВЕДЕНИЕ

широко оценивается в последние годы.Фэйи

и др. . в 1997 году были первыми, кто представил антиканцерогенное свойство ростков брокколи (BSp).[1] С тех пор многочисленные исследования показали, что молодые брокколи и ее ростки содержат глюкозинолаты, которые играют профилактическую роль в различных первичных и вторичных опухолях, которые обычно приводят к летальному исходу.[2]

Брокколи содержит много активных биохимических веществ, таких как каротиноиды, витамин С и глюкозинаты. Одним из таких соединений является сульфорафан (SFN) (1-изотиоцианато-4-[метилсульфинил]бутан), который получают из соединения-предшественника, известного как глюкорафанин (GPN).[3] Преобразование GPN в SFN происходит при разрезании или жевании брокколи, что подвергает GPN действию эндогенного фермента мирозиназы. GPN стабильнее, чем SFN. В проростках ГПН в несколько раз больше, чем в зрелых целых кочанах. Чтобы проявлять физиологическую активность, глюкозинолаты должны быть преобразованы в их биологически активную форму, известную как изотиоцианаты, под действием термолабильного фермента мирозиназы. Однако этот фермент разрушается при варке или даже приготовлении на пару или бланшировании более минуты.Кроме того, считается, что кипячение брокколи, а также оттаивание при температуре ниже -85 ° C испортят ее противораковые свойства.

SFN является одним из мощных антиканцерогенных веществ, которые работают за счет повышения уровня ферментов в печени, противодействующих канцерогенному воздействию химических веществ в продуктах питания и окружающей среде. SFN связан с молекулой сахара через полосу серы, которую необходимо разорвать, чтобы высвободить его. Затем белок, захватывающий серу, удалит открытую серу на SFN и инактивирует ее.Фермент мирозиназа в брокколи разрывает эту связь. Когда брокколи нарезают или нарезают, фермент мирозиназа гидролизует SFN с образованием изотиоцианатов.[6] Производство SFN может снижаться из-за инактивации фермента мирозиназы. Образование изотиоцианата зависит не только от мирозиназы, но и от эпитиоспецифического белка, который способствует превращению продуктов гидролиза в нитрилы за счет изотиоцианатов. Этот белок зависит от температуры и, как известно, разрушается при нагревании брокколи при температуре 60–70 °C в течение 5–10 минут.В таком состоянии образование SFN увеличивается в 3–7 раз.[7]

По возможности следует использовать сырую или свежесобранную брокколи. Задержка на 10 дней может привести к потере GPN почти на 80%.[8] Глюкозинолаты вытекают в воду при кипячении, поскольку они растворимы в воде. Следовательно, мягкое приготовление на пару и приготовление в микроволновой печи может сохранить максимум SFN, а не кипячение.[6]

В отличие от сырых ростков, многие имеющиеся в продаже добавки не содержат мирозиназу, и ее нельзя инкапсулировать, поскольку она активна только в свежем виде.[5] Потребление брокколи вместе с пищевым ингредиентом, состоящим из фермента мирозиназы, обеспечивает большее количество SFN. Порошок семян горчицы, редька дайкон, васабис, руккола или салат из капусты — некоторые продукты, богатые мирозиназой. Некоторые ферменты мирозиназы синтезируются кишечными бактериями, которые могут отсутствовать у людей с несбалансированной флорой. Мирозиназа, продуцируемая микроорганизмами в кишечнике, дополнительно действует на проглоченные глюкозинолаты, которые ускользнули от эндогенной мирозиназы в растении. Однако в клетках млекопитающих этот фермент отсутствует.[9] Иберин и эруцин — другие соединения, содержащиеся в меньшем количестве в экстрактах брокколи, которые проявляют такие же защитные свойства против рака, как и SFN. [10]

БИОДОСТУПНОСТЬ

При приеме внутрь SFN в основном всасывается в тощей кишке и попадает в кровоток путем пассивной диффузии.[11] SFN связывается с тиолами белков плазмы и проникает через плазматическую мембрану, проникая в клетки, где вступает в реакцию с глутатионом с образованием конъюгатов, которые выводятся транспортным белком и метаболизируются до меркаптуровой кислоты.Эти метаболиты транспортируются в почки, где выводятся с мочой. Наблюдается, что уровни в моче коррелируют с потреблением с пищей и служат биомаркерами. [12,13] SFN быстро всасывается, достигая максимальной концентрации через 1–3 часа. Уровни возвращаются к исходному уровню в течение 72 часов. Биодоступность составляет 74%. Концентрация ткани SFN варьируется в зависимости от органа-мишени. Например, концентрация SFN в коже меньше, чем в плазме из-за низкой перфузии.Таким образом, требуемая доза может быть больше. Три дозы по 50–200 мкмоль в день хорошо переносятся [14,15]. Это также зависит от выращивания, климата и других агрономических факторов. [11] Говорят, что ростки брокколи в 20–50 раз более эффективны в химиопрофилактике, чем зрелые головки. Во-первых, ростки содержат больше GPN, мощного индуктора ферментов фазы 2, а во-вторых, они вызывают меньшую потенциальную токсичность из-за минимального содержания индола и b-гидроксиалкенилглюкозинолатов.[16] Сульфорадекс или броккомакс – коммерчески доступная синтетическая форма SFN.[8]

Присутствие фермента мирозиназы, эпитиоспецифического белка и приготовление SFN являются некоторыми другими факторами, которые изменяют биодоступность и фармакокинетику SFN. Метаболиты SFN быстро удаляются с мочой, тем самым усиливая элиминацию вредных канцерогенов. Однако этот процесс может зависеть от индивидуальной генетической изменчивости метаболизма и экскреции. Методы приготовления с использованием меньшего количества воды, такие как приготовление на пару или в микроволновой печи, также повышают биодоступность SFN.Однако кипячение, приготовление в микроволновой печи при высокой мощности (>750 Вт) и приготовление на пару при высокой температуре снижают уровень SFN за счет инактивации фермента мирозиназы [16,17]. противораковые свойства []. Роль SFN была описана вкратце и сама по себе требует отдельного обширного обзора, поскольку существует множество исследований. Он способствует запрограммированной гибели клеток/апоптозу, вызывает остановку клеточного цикла, ингибирует ангиогенез, уменьшает воспаление, изменяет восприимчивость к канцерогенам, уменьшает инвазию и метастазирование и проявляет антиоксидантные и противовоспалительные свойства.[18] Данные также свидетельствуют о том, что SFN может воздействовать на эпигенетические изменения, наблюдаемые при определенных видах рака, обращая вспять аберрантные изменения в транскрипции генов посредством механизмов ингибирования гистоновой деацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК.[19] Широко изучается роль овощей семейства крестоцветных в изменении экспрессии генов посредством эпигенетической модуляции.

Таблица 1

Антикантровые эффекты Sulforaphane

Действие SFN Индукция ареста клеточного цикла (S и G2 / m) Увеличивает Циклин 2, CHK 2, P21
ингибирует циклический B1, CDK1, CDC25B, CDC2 ингибирует фазу 1 ферменты, такие как CYP P450 Family
индуцирует фазу 2 фермента Индукция в апоптозе SFN индуцирует проапоптотический путь и ингибирует антиапоптотические пути,
Индуцирует митохондриальный путь апоптоза
Увеличивает Bax, индуцирует p21 и p53
Активирует каспазы 3, 7, 8 и 9
Уменьшает Bcl-2 и Bcl-XL
Инактивирует PARP, снижает HIF1A и β-катенин
Вызывает модуляцию тубулина, индуцирует активные формы кислорода
Вызывает аутофагию в раковых клетках Ингибирование опухолевой инвазии, ангиог энезис и противовоспалительный эффект Ингибирует путь NF-κB, активирует Nrf-2
Регулирует MAPK
Ингибирует TNF-α, NLRP3, IL-1β, IL-18, IFN-γ, IL6, IL-17, IL-23 и IL-12, TGF-β/Smad
Увеличивает IL-10, IL-4, Arg1 и YM-1 (R)
Ингибирует NO, iNOS и COX-2, подавляет Th27/Th2
Ингибирует MMP-9, LDH и PGE2
АФК, свободные радикалы
Ингибирует VEGF, Akt, EGF, CSF Эпигенетическая модуляция и измененная экспрессия генов посредством ингибирования гистондеацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК , 2, 3 и 4 ингибирование, снижает miR-21 и hTERT и ингибирует DNMT 1 и 3A к канцерогенам Индукция пути Keap1/Nrf2/ARE, связанного с антиоксидантными генами и ферментами детоксикации, такими как глутатион-S-трансферазы
Ингибирует ферменты фазы 1 CYP1A1, A2, B1, CYP2B2, CYP3A4
Индуцирует ферменты фазы 2 NQO1, GSTA1, HO-1 , тем самым уменьшая окислительный стресс и повреждение ДНК.
Очищает ДНК от химических веществ, снижая токсичность для нормальных клеток.Эпигенетические изменения вызывают ингибирование генов-супрессоров опухолей и активацию онкогенов, что приводит к развитию рака. Эпигенетические механизмы включают посттрансляционные модификации гистонов, глобальное гипометилирование ДНК, некодирующие РНК и ремоделирование хроматина. Генетические мутации необратимы, но эпигенетические изменения потенциально обратимы, что делает их привлекательными мишенями для химиопрофилактики рака.SFN может прямо или косвенно участвовать в эффективной регуляции транскрипционной активности определенных генов и восстановлении эпигенетических изменений. SFN и ростки брокколи считаются «эпигенетической диетой», и было показано, что они изменяют эпигенетические пути, воздействуя на деацетилазы гистонов (HDAC) и ДНК-метилтрансферазы (DNMT), тем самым изменяя транскрипцию и экспрессию генов при раке. SFN и проростки, по-видимому, изменяют функцию митохондрий и снижают перекисное окисление липидов. SFN может обратить вспять аберрантные эпигенетические маркеры.[22]

Миран и др. . впервые наблюдали значительное ингибирование экспрессии DNMT1 и DNMT3a с помощью SFN дозозависимым образом в клетках рака молочной железы человека (клеточные линии MCF-7 и MDA-MB-231) и в меньшей степени в нормальных клетках MCF10A. SFN вызывал значительное подавление обратной транскриптазы теломеразы человека (hTERT) в клетках рака молочной железы, что приводило к апоптозу раковых клеток.[23]

Ли и др. .наблюдали, что SFN является мощным ингибитором HDAC, который подавляет hTERT, тем самым вызывая реактивацию рецепторов эстрогена (ER) в ER-отрицательных клетках рака молочной железы посредством эпигенетической модуляции. Было обнаружено, что материнское и раннее послеродовое потребление SFN и ростков брокколи полезно для предотвращения рака молочной железы в более позднем возрасте за счет изменения экспрессии связанных с опухолью генов TERT, c-Myc, p16 и p53, как наблюдали авторы. [24, 25]

Этвелл и др. . рассмотрели различные доклинические и клинические исследования, демонстрирующие эпигенетические изменения SFN при раке молочной железы и простаты, а также роль SFN в регуляции клеточного цикла, апоптоза, воспаления, антиоксидантной защиты и передачи сигналов раковых клеток, а также их взаимосвязь с эпигенетическим механизмом.[20] Кауфман-Шимчик и др. . предположили, что SFN опосредованно подавляет активность гистондеацетилазы и последующие изменения в метилировании промотора гена.[21]

Наблюдалось ингибирование hTERT в клетках рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-231 и снижение DNMT1 и DNMT3a при лечении SFN. SFN вызывал CpG-деметилирование hTERT. Обработка SFN показала ремоделирование хроматина с увеличением маркеров хроматина, таких как h4K9ac и ацетил-h5, и уменьшением h4K9me3 и h4K27me3 в промоторе hTERT.Эти изменения привели к гибели клеток рака молочной железы.[26] SFN вызывал подавление циклина D1, CDK4 и pRB и изменения уровней DNMT и HDAC, что приводило к апоптозу раковых клеток. SFN снижал экспрессию DNMT и репрессировал метилирование, подавляющее экспрессию циклина D2 при раке предстательной железы.[27]

Исследователи обнаружили, что SFN может влиять на метилирование гистонов и изменять экспрессию генов. SUV39h2, фермент в клетках рака предстательной железы, подвергается воздействию SFN, что позволяет предположить, что этот фермент является терапевтической мишенью.SFN доказал свою эффективность в лечении рака на поздней стадии, а также в предотвращении метастазирования в сочетании с существующими традиционными методами лечения. Он помогает в повторной экспрессии генов-супрессоров опухолей, тем самым вызывая избирательное уничтожение раковых клеток и замедляя прогрессирование рака. Клинические испытания на людях, чтобы доказать благотворное влияние SFN, широко исследуются.[28]

SFN воздействует на апоптоз на разных этапах, включая подавление антиапоптотических факторов Bcl-2 и Bcl-XL, активацию проапоптотического Bax, протеолитическую активацию каспазы-3 и деградацию и/или расщепление поли(АДФ-рибозо)полимеразы. [29]

SFN индуцировал апоптоз лейкемических клеток человека KG1a и K562 в зависимости от дозы и времени за счет усиления Bax и каспазы-3 и подавления Bcl-2. SFN оказывает противораковое действие на острые миелоидные лейкозные клетки, как наблюдали Wang et al. . [30]

Было показано, что SFN модулирует STAT3 в раковых клетках и предотвращает рак кожи и меланому, индуцированные ультрафиолетовым (УФ) светом.[15] SFN вызывает эпигенетическую реактивацию Nrf2, тем самым опуская гены-мишени HO-1, NAD(P), H:хиноноксидоредуктазу 1 (NQO1) и UGT1A1 в модели опухоли кожи мыши.[24]

SFN может увеличивать экспрессию мРНК и белка Nrf2, и он ниже по течению гена-мишени NQO1 за счет снижения DNMT1 и DNMT3a. SFN также активирует HDAC 1, 4, 5 и 7 и повышает уровень маркера активного хроматина ацетилгистона 3 (Ac-h4) во время онкогенеза in vivo (с использованием мышей TRAMP) и in vitro (с использованием клеток TRAMP C1) . Таким образом, SFN ниже по течению пути антиоксидантного стресса частично за счет эпигенетических модификаций и за счет экспрессии гена Nrf2.

SFN является мощным индуктором путей детоксикации, стимулируя антиоксидантный глутатион.Это приводит к ингибированию ферментов фазы 1, таких как цитохром 450, которые отвечают за пролиферацию клеток и рост опухоли. SFN индуцирует ферменты фазы 2 с помощью различных механизмов, тем самым удаляя химические вещества, повреждающие ДНК. Ядерный фактор эритроид-2 (NF-E2-), родственный фактор 2 (Nrf2) и митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK) контролируются SFN. С другой стороны, сверхэкспрессия Nrf-2 делает раковые клетки устойчивыми к нескольким химиотерапевтическим препаратам, как это наблюдали Xu и др. . [32] Авторы предположили, что время и доза SFN, регулирующих этот путь во время терапии рака дальнейшие исследования.Это устранит возможные побочные эффекты при использовании противораковых эффектов SFN. SFN усиливает действие химиотерапевтических агентов в меньших дозах и ограничивает токсичность для здоровых нормальных клеток.[32]

Исследователи обнаружили, что у людей, потребляющих брокколи регулярно, хотя и не ежедневно, экспрессируется более высокий уровень гена-супрессора опухолей p16, чем у тех, кто не ел или употреблял мало этих овощей в своем рационе. Это было неожиданно, поскольку SFN выводится из организма в течение 24 часов. Это говорит о том, что SFN и его метаболиты запускают эпигенетические механизмы в организме, что усиливает защиту от рака даже при выведении вещества из организма.[33] Говорят, что SFN индуцирует белок, называемый Nrf2, который, как считается, на более поздних стадиях развития рака поддерживает рост опухоли и вызывает образование бляшек в артериях. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования роли Nrf2 в развитии рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

SFN индуцирует апоптоз при раке толстой кишки, раке предстательной железы, раке молочной железы, раке печени и раке легких у мышей. Хотя преимущества SFN доказаны в исследованиях на клетках, животных и некоторых людях, рекомендаций немного.Следовательно, в настоящее время использование SFN ограничено в качестве адъюванта к традиционной химиотерапии и лучевой терапии. Это может быть полезно для предотвращения рецидива среди выживших после рака головы и шеи. Сульфорафан помогает защитить от хронического воздействия загрязнителей окружающей среды и канцерогенов. Бауман и др. . провели исследования с участием мышей и людей и обнаружили некоторые побочные эффекты при использовании этого вещества.[34] Считается, что SFN вызывает аутофагию в раковых клетках. Обработка клеточных линий рака предстательной железы PC-3 и LNCap с помощью SFN приводила к усилению, процессингу и рекрутированию в аутофагосомы легкой цепи белка 3, ассоциированного с микротрубочками.[35]

Ядерный фактор-каппа B (NF-kB) предотвращает рост опухоли, ингибируя пролиферацию, ангиогенез и инвазию. Известно, что воспаление вызывает пролиферацию опухоли и снижает апоптоз, тем самым увеличивая риск развития опухоли. Говорят, что SFN снижает секрецию воспалительных цитокинов из клеток крови, тем самым предотвращая действие NF-κB на ДНК.[36]

В отличие от нормальных клеток, раковые клетки уклоняются от механизмов репарации ДНК и быстро делятся, распространяя дефектные мутации, и не реагируют на апоптотические клеточные сигналы. Экстракты брокколи запускают апоптоз раковых клеток, активируемый митохондриями, а также вызывают остановку клеточного деления в фазах S и M, что не является специфичным для какой-либо клетки и ткани. Это привело к уменьшению цикла клеточного деления 25C и разрушению узлов митотического веретена. Говорят, что SFN ингибирует полимеризацию тубулина.[37]

Сообщалось об активации пути MAPK/ERK после обработки SFN в ряде клеточных линий, включая клетки PC3, посредством активации фактора транскрипции активатора белка-1 (AP-1), который играет роль в апоптозе.[38]

Тан и др. . также показали, что экстракты брокколи обладают способностью предотвращать пролиферацию раковых клеток, что объясняется наличием этих изотиоцианатов.[9] Кроме того, SFN в брокколи индуцировал образование ферментов фазы 2. Экстракты брокколи показали антипролиферативные свойства, аналогичные SFN, что позволяет предположить, что их можно использовать в качестве замены SFN для потенциальных клинических испытаний и применения. Таким образом, доступный в природе SFN, а не фармацевтический агент, будет легко доступен и будет включать менее сложные процедуры приготовления, что, таким образом, будет намного дешевле и рентабельнее.Однако потеря SFN при употреблении в пищу ростков может произойти из-за эпитиоспецифического белка. Необходимы дальнейшие исследования для поддержания стабильности этих экстрактов.[9]

Ангиогенез является важным этапом канцерогенеза, который поддерживает быстрое деление раковых клеток. Говорят, что SFN ингибирует развитие новых кровеносных сосудов, тем самым лишая опухолевые клетки и ограничивая рост опухоли. Кроме того, SFN предотвращает инвазию опухоли и метастазирование. SFN может предотвратить развитие и рост гормоночувствительных опухолей, таких как рак молочной железы и простаты.[6] Гидролиз глюкозинолата способствует апоптозу культивируемых клеточных линий рака предстательной железы, тем самым подавляя рост опухоли. Была предложена обратная связь между потреблением овощей семейства крестоцветных и риском развития рака предстательной железы. [39]

Раковые стволовые клетки (CSC) инициируют и поддерживают рак, а также ответственны за рецидивы и лекарственную устойчивость, которые предотвращаются с помощью SFN.[40] Li et al ., 2017, наблюдали, что SFN снижает скорость пролиферации CSC плоскоклеточной карциномы полости рта дозозависимым образом.[41] Кроме того, они заметили ограниченное влияние на нормальную пролиферацию клеток слизистой оболочки полости рта. ОСК рака ротовой полости показали сниженную миграцию, инвазию, клоногенность, туморогенность in vivo и дозозависимое повышение уровня опухолесупрессивной миР200с, предполагая, что SFN подавляет инициацию и стволовость раковых ОСК. Это приводило к уменьшению роста опухоли и предотвращало развитие новой опухоли, что наблюдалось как в экспериментах на животных in vitro, так и в экспериментах на животных in vivo. SFN, возможно, нацеливается на CSCs при различных видах рака посредством изменения NF-κB, эпителиально-мезенхимального перехода и путей Wnt/β-catenin. [40] Исследователи полагали, что SFN при использовании в качестве адъюванта вместе с традиционной химиотерапией дает лучшие результаты.[41]

Оценка SFN в регуляции экспрессии микроРНК в литературе ограничена, и для полного понимания необходимы дальнейшие исследования. Активация миР-23b и миР-27b в клетках колоректального рака была значительной с помощью SFN.[42]

Рак шейки матки, индуцированный ВПЧ, и Рак желудка, индуцированный Helicobacter pylori , являются установленными фактами.SFN был эффективен в предотвращении этих видов рака. Было обнаружено, что SFN эффективно снижает конверсию внутриэпителиальной неоплазии в рак шейки матки у мышей.[43] Кроме того, было обнаружено, что SFN в очищенной форме эффективен для эрадикации штамма как в исследованиях на мышах, так и на людях.[44] Способность SFN модулировать активацию и передачу сигналов toll-подобных рецепторов (TLR) рассматривается как дополнительное химиопрофилактическое свойство. Чжу и др. . наблюдали, что SFN вызывает ингибирование TLR3 со способностью модулировать передачу сигналов NFjB и нижестоящую экспрессию генов, включая подавление интерлейкина 8 и фактора некроза опухоли-альфа. [45]

Исследования на одиночных клеточных линиях рака мочевого пузыря (клетки UM-UC-3) показали, что изотиониаты в экстрактах брокколи наряду с SFN обладают определенными антипролиферативными свойствами, подавляющими рост опухоли. Авторы полагали, что это может наблюдаться и при других типах рака. Риск уротелиального рака и рака мочевого пузыря был значительно выше у лиц с генетическими вариантами глутатион-S-трансферазы (GST) или NQO1, которые давали либо нулевой, либо субоптимальный фенотип.Это неудивительно, поскольку оба эти фермента фазы 2 являются важными клеточными защитными средствами от канцерогенов и окислителей.[46] Способность SFN сенсибилизировать лекарственно-устойчивые раковые клетки к апоптозу, индуцированному лигандом, индуцирующим апоптоз, TNF (TRAIL), была продемонстрирована во многих исследованиях, при этом сообщалось об усиленном SFN апоптозе, индуцированном TRAIL, в клетках гепатомы человека [47].

Таким образом, различные исследования показали, что SFN индуцирует митохондриально-опосредованный клеточный апоптоз, индуцирует остановку клеточного цикла, действует как антиоксидант, уменьшая окислительный стресс, индуцирует Nrf-2, предотвращая воспаление и секрецию цитокинов, ингибирует деацетилазу гистонов и метилирование ДНК, тем самым изменяя эпигенетический механизм. и индуцирует ферменты фазы 2, такие как GST и хиноноксидоредуктаза 1, тем самым защищая клетки от повреждения ДНК, вызванного канцерогенами и активными формами кислорода, нарушая онкогенные сигнальные пути.

Зеленая химиопрофилактика!! Роль в профилактике и терапии рака

Abstract

Известно, что изотицианаты, содержащиеся в овощах семейства крестоцветных, проявляют химиопрофилактику с помощью различных механизмов. В настоящее время появляется все больше доказательств того, что фитохимическое соединение, известное как сульфорафан, в этих зеленых листовых овощах эффективно предотвращает и лечит различные виды рака, такие как рак предстательной железы, рак молочной железы, рак толстой кишки, кожи, мочевого пузыря и рака полости рта.Этот компонент естественным образом присутствует в ростках брокколи, листовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте и кресс-салате и доступен в виде коммерческой дополнительной таблетки под названием экстракт брокколи. Наличие многих биологически активных веществ, таких как витамины, полифенолы, сульфиды, глюкозинолаты и антиоксиданты, делает потребление брокколи важным в ежедневном рационе. Исследователи назвали это «зеленой химиопрофилактикой». Это легко доступно и более рентабельно, чем традиционные химиопрофилактические препараты.Результаты эпидемиологических и экспериментальных исследований подчеркивают роль сульфорофана в качестве дополнительного или альтернативного химиопрофилактического средства.

Ключевые слова: Адъювантная терапия, антиканцерогенные, антиоксидантные, противоопухолевые, апоптоз, преимущества, брокколи, клеточный цикл, химиопрофилактика, эффекты, глюкозинаты, изотиоцианаты, нутрицевтики, мирозиназа, сульфорафан

ВВЕДЕНИЕ

широко оценивается в последние годы.Фэйи

и др. . в 1997 году были первыми, кто представил антиканцерогенное свойство ростков брокколи (BSp).[1] С тех пор многочисленные исследования показали, что молодые брокколи и ее ростки содержат глюкозинолаты, которые играют профилактическую роль в различных первичных и вторичных опухолях, которые обычно приводят к летальному исходу.[2]

Брокколи содержит много активных биохимических веществ, таких как каротиноиды, витамин С и глюкозинаты. Одним из таких соединений является сульфорафан (SFN) (1-изотиоцианато-4-[метилсульфинил]бутан), который получают из соединения-предшественника, известного как глюкорафанин (GPN).[3] Преобразование GPN в SFN происходит при разрезании или жевании брокколи, что подвергает GPN действию эндогенного фермента мирозиназы. GPN стабильнее, чем SFN. В проростках ГПН в несколько раз больше, чем в зрелых целых кочанах. Чтобы проявлять физиологическую активность, глюкозинолаты должны быть преобразованы в их биологически активную форму, известную как изотиоцианаты, под действием термолабильного фермента мирозиназы. Однако этот фермент разрушается при варке или даже приготовлении на пару или бланшировании более минуты.Кроме того, считается, что кипячение брокколи, а также оттаивание при температуре ниже -85 ° C испортят ее противораковые свойства.

SFN является одним из мощных антиканцерогенных веществ, которые работают за счет повышения уровня ферментов в печени, противодействующих канцерогенному воздействию химических веществ в продуктах питания и окружающей среде. SFN связан с молекулой сахара через полосу серы, которую необходимо разорвать, чтобы высвободить его. Затем белок, захватывающий серу, удалит открытую серу на SFN и инактивирует ее.Фермент мирозиназа в брокколи разрывает эту связь. Когда брокколи нарезают или нарезают, фермент мирозиназа гидролизует SFN с образованием изотиоцианатов.[6] Производство SFN может снижаться из-за инактивации фермента мирозиназы. Образование изотиоцианата зависит не только от мирозиназы, но и от эпитиоспецифического белка, который способствует превращению продуктов гидролиза в нитрилы за счет изотиоцианатов. Этот белок зависит от температуры и, как известно, разрушается при нагревании брокколи при температуре 60–70 °C в течение 5–10 минут.В таком состоянии образование SFN увеличивается в 3–7 раз.[7]

По возможности следует использовать сырую или свежесобранную брокколи. Задержка на 10 дней может привести к потере GPN почти на 80%.[8] Глюкозинолаты вытекают в воду при кипячении, поскольку они растворимы в воде. Следовательно, мягкое приготовление на пару и приготовление в микроволновой печи может сохранить максимум SFN, а не кипячение.[6]

В отличие от сырых ростков, многие имеющиеся в продаже добавки не содержат мирозиназу, и ее нельзя инкапсулировать, поскольку она активна только в свежем виде.[5] Потребление брокколи вместе с пищевым ингредиентом, состоящим из фермента мирозиназы, обеспечивает большее количество SFN. Порошок семян горчицы, редька дайкон, васабис, руккола или салат из капусты — некоторые продукты, богатые мирозиназой. Некоторые ферменты мирозиназы синтезируются кишечными бактериями, которые могут отсутствовать у людей с несбалансированной флорой. Мирозиназа, продуцируемая микроорганизмами в кишечнике, дополнительно действует на проглоченные глюкозинолаты, которые ускользнули от эндогенной мирозиназы в растении. Однако в клетках млекопитающих этот фермент отсутствует.[9] Иберин и эруцин — другие соединения, содержащиеся в меньшем количестве в экстрактах брокколи, которые проявляют такие же защитные свойства против рака, как и SFN. [10]

БИОДОСТУПНОСТЬ

При приеме внутрь SFN в основном всасывается в тощей кишке и попадает в кровоток путем пассивной диффузии.[11] SFN связывается с тиолами белков плазмы и проникает через плазматическую мембрану, проникая в клетки, где вступает в реакцию с глутатионом с образованием конъюгатов, которые выводятся транспортным белком и метаболизируются до меркаптуровой кислоты.Эти метаболиты транспортируются в почки, где выводятся с мочой. Наблюдается, что уровни в моче коррелируют с потреблением с пищей и служат биомаркерами. [12,13] SFN быстро всасывается, достигая максимальной концентрации через 1–3 часа. Уровни возвращаются к исходному уровню в течение 72 часов. Биодоступность составляет 74%. Концентрация ткани SFN варьируется в зависимости от органа-мишени. Например, концентрация SFN в коже меньше, чем в плазме из-за низкой перфузии.Таким образом, требуемая доза может быть больше. Три дозы по 50–200 мкмоль в день хорошо переносятся [14,15]. Это также зависит от выращивания, климата и других агрономических факторов. [11] Говорят, что ростки брокколи в 20–50 раз более эффективны в химиопрофилактике, чем зрелые головки. Во-первых, ростки содержат больше GPN, мощного индуктора ферментов фазы 2, а во-вторых, они вызывают меньшую потенциальную токсичность из-за минимального содержания индола и b-гидроксиалкенилглюкозинолатов.[16] Сульфорадекс или броккомакс – коммерчески доступная синтетическая форма SFN.[8]

Присутствие фермента мирозиназы, эпитиоспецифического белка и приготовление SFN являются некоторыми другими факторами, которые изменяют биодоступность и фармакокинетику SFN. Метаболиты SFN быстро удаляются с мочой, тем самым усиливая элиминацию вредных канцерогенов. Однако этот процесс может зависеть от индивидуальной генетической изменчивости метаболизма и экскреции. Методы приготовления с использованием меньшего количества воды, такие как приготовление на пару или в микроволновой печи, также повышают биодоступность SFN.Однако кипячение, приготовление в микроволновой печи при высокой мощности (>750 Вт) и приготовление на пару при высокой температуре снижают уровень SFN за счет инактивации фермента мирозиназы [16,17]. противораковые свойства []. Роль SFN была описана вкратце и сама по себе требует отдельного обширного обзора, поскольку существует множество исследований. Он способствует запрограммированной гибели клеток/апоптозу, вызывает остановку клеточного цикла, ингибирует ангиогенез, уменьшает воспаление, изменяет восприимчивость к канцерогенам, уменьшает инвазию и метастазирование и проявляет антиоксидантные и противовоспалительные свойства.[18] Данные также свидетельствуют о том, что SFN может воздействовать на эпигенетические изменения, наблюдаемые при определенных видах рака, обращая вспять аберрантные изменения в транскрипции генов посредством механизмов ингибирования гистоновой деацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК.[19] Широко изучается роль овощей семейства крестоцветных в изменении экспрессии генов посредством эпигенетической модуляции.

Таблица 1

Антикантровые эффекты Sulforaphane

Действие SFN Индукция ареста клеточного цикла (S и G2 / m) Увеличивает Циклин 2, CHK 2, P21
ингибирует циклический B1, CDK1, CDC25B, CDC2 ингибирует фазу 1 ферменты, такие как CYP P450 Family
индуцирует фазу 2 фермента Индукция в апоптозе SFN индуцирует проапоптотический путь и ингибирует антиапоптотические пути,
Индуцирует митохондриальный путь апоптоза
Увеличивает Bax, индуцирует p21 и p53
Активирует каспазы 3, 7, 8 и 9
Уменьшает Bcl-2 и Bcl-XL
Инактивирует PARP, снижает HIF1A и β-катенин
Вызывает модуляцию тубулина, индуцирует активные формы кислорода
Вызывает аутофагию в раковых клетках Ингибирование опухолевой инвазии, ангиог энезис и противовоспалительный эффект Ингибирует путь NF-κB, активирует Nrf-2
Регулирует MAPK
Ингибирует TNF-α, NLRP3, IL-1β, IL-18, IFN-γ, IL6, IL-17, IL-23 и IL-12, TGF-β/Smad
Увеличивает IL-10, IL-4, Arg1 и YM-1 (R)
Ингибирует NO, iNOS и COX-2, подавляет Th27/Th2
Ингибирует MMP-9, LDH и PGE2
АФК, свободные радикалы
Ингибирует VEGF, Akt, EGF, CSF Эпигенетическая модуляция и измененная экспрессия генов посредством ингибирования гистондеацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК , 2, 3 и 4 ингибирование, снижает miR-21 и hTERT и ингибирует DNMT 1 и 3A к канцерогенам Индукция пути Keap1/Nrf2/ARE, связанного с антиоксидантными генами и ферментами детоксикации, такими как глутатион-S-трансферазы
Ингибирует ферменты фазы 1 CYP1A1, A2, B1, CYP2B2, CYP3A4
Индуцирует ферменты фазы 2 NQO1, GSTA1, HO-1 , тем самым уменьшая окислительный стресс и повреждение ДНК.
Очищает ДНК от химических веществ, снижая токсичность для нормальных клеток.Эпигенетические изменения вызывают ингибирование генов-супрессоров опухолей и активацию онкогенов, что приводит к развитию рака. Эпигенетические механизмы включают посттрансляционные модификации гистонов, глобальное гипометилирование ДНК, некодирующие РНК и ремоделирование хроматина. Генетические мутации необратимы, но эпигенетические изменения потенциально обратимы, что делает их привлекательными мишенями для химиопрофилактики рака.SFN может прямо или косвенно участвовать в эффективной регуляции транскрипционной активности определенных генов и восстановлении эпигенетических изменений. SFN и ростки брокколи считаются «эпигенетической диетой», и было показано, что они изменяют эпигенетические пути, воздействуя на деацетилазы гистонов (HDAC) и ДНК-метилтрансферазы (DNMT), тем самым изменяя транскрипцию и экспрессию генов при раке. SFN и проростки, по-видимому, изменяют функцию митохондрий и снижают перекисное окисление липидов. SFN может обратить вспять аберрантные эпигенетические маркеры.[22]

Миран и др. . впервые наблюдали значительное ингибирование экспрессии DNMT1 и DNMT3a с помощью SFN дозозависимым образом в клетках рака молочной железы человека (клеточные линии MCF-7 и MDA-MB-231) и в меньшей степени в нормальных клетках MCF10A. SFN вызывал значительное подавление обратной транскриптазы теломеразы человека (hTERT) в клетках рака молочной железы, что приводило к апоптозу раковых клеток.[23]

Ли и др. .наблюдали, что SFN является мощным ингибитором HDAC, который подавляет hTERT, тем самым вызывая реактивацию рецепторов эстрогена (ER) в ER-отрицательных клетках рака молочной железы посредством эпигенетической модуляции. Было обнаружено, что материнское и раннее послеродовое потребление SFN и ростков брокколи полезно для предотвращения рака молочной железы в более позднем возрасте за счет изменения экспрессии связанных с опухолью генов TERT, c-Myc, p16 и p53, как наблюдали авторы. [24, 25]

Этвелл и др. . рассмотрели различные доклинические и клинические исследования, демонстрирующие эпигенетические изменения SFN при раке молочной железы и простаты, а также роль SFN в регуляции клеточного цикла, апоптоза, воспаления, антиоксидантной защиты и передачи сигналов раковых клеток, а также их взаимосвязь с эпигенетическим механизмом.[20] Кауфман-Шимчик и др. . предположили, что SFN опосредованно подавляет активность гистондеацетилазы и последующие изменения в метилировании промотора гена.[21]

Наблюдалось ингибирование hTERT в клетках рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-231 и снижение DNMT1 и DNMT3a при лечении SFN. SFN вызывал CpG-деметилирование hTERT. Обработка SFN показала ремоделирование хроматина с увеличением маркеров хроматина, таких как h4K9ac и ацетил-h5, и уменьшением h4K9me3 и h4K27me3 в промоторе hTERT.Эти изменения привели к гибели клеток рака молочной железы.[26] SFN вызывал подавление циклина D1, CDK4 и pRB и изменения уровней DNMT и HDAC, что приводило к апоптозу раковых клеток. SFN снижал экспрессию DNMT и репрессировал метилирование, подавляющее экспрессию циклина D2 при раке предстательной железы.[27]

Исследователи обнаружили, что SFN может влиять на метилирование гистонов и изменять экспрессию генов. SUV39h2, фермент в клетках рака предстательной железы, подвергается воздействию SFN, что позволяет предположить, что этот фермент является терапевтической мишенью.SFN доказал свою эффективность в лечении рака на поздней стадии, а также в предотвращении метастазирования в сочетании с существующими традиционными методами лечения. Он помогает в повторной экспрессии генов-супрессоров опухолей, тем самым вызывая избирательное уничтожение раковых клеток и замедляя прогрессирование рака. Клинические испытания на людях, чтобы доказать благотворное влияние SFN, широко исследуются.[28]

SFN воздействует на апоптоз на разных этапах, включая подавление антиапоптотических факторов Bcl-2 и Bcl-XL, активацию проапоптотического Bax, протеолитическую активацию каспазы-3 и деградацию и/или расщепление поли(АДФ-рибозо)полимеразы. [29]

SFN индуцировал апоптоз лейкемических клеток человека KG1a и K562 в зависимости от дозы и времени за счет усиления Bax и каспазы-3 и подавления Bcl-2. SFN оказывает противораковое действие на острые миелоидные лейкозные клетки, как наблюдали Wang et al. . [30]

Было показано, что SFN модулирует STAT3 в раковых клетках и предотвращает рак кожи и меланому, индуцированные ультрафиолетовым (УФ) светом.[15] SFN вызывает эпигенетическую реактивацию Nrf2, тем самым опуская гены-мишени HO-1, NAD(P), H:хиноноксидоредуктазу 1 (NQO1) и UGT1A1 в модели опухоли кожи мыши.[24]

SFN может увеличивать экспрессию мРНК и белка Nrf2, и он ниже по течению гена-мишени NQO1 за счет снижения DNMT1 и DNMT3a. SFN также активирует HDAC 1, 4, 5 и 7 и повышает уровень маркера активного хроматина ацетилгистона 3 (Ac-h4) во время онкогенеза in vivo (с использованием мышей TRAMP) и in vitro (с использованием клеток TRAMP C1) . Таким образом, SFN ниже по течению пути антиоксидантного стресса частично за счет эпигенетических модификаций и за счет экспрессии гена Nrf2.

SFN является мощным индуктором путей детоксикации, стимулируя антиоксидантный глутатион.Это приводит к ингибированию ферментов фазы 1, таких как цитохром 450, которые отвечают за пролиферацию клеток и рост опухоли. SFN индуцирует ферменты фазы 2 с помощью различных механизмов, тем самым удаляя химические вещества, повреждающие ДНК. Ядерный фактор эритроид-2 (NF-E2-), родственный фактор 2 (Nrf2) и митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK) контролируются SFN. С другой стороны, сверхэкспрессия Nrf-2 делает раковые клетки устойчивыми к нескольким химиотерапевтическим препаратам, как это наблюдали Xu и др. . [32] Авторы предположили, что время и доза SFN, регулирующих этот путь во время терапии рака дальнейшие исследования.Это устранит возможные побочные эффекты при использовании противораковых эффектов SFN. SFN усиливает действие химиотерапевтических агентов в меньших дозах и ограничивает токсичность для здоровых нормальных клеток.[32]

Исследователи обнаружили, что у людей, потребляющих брокколи регулярно, хотя и не ежедневно, экспрессируется более высокий уровень гена-супрессора опухолей p16, чем у тех, кто не ел или употреблял мало этих овощей в своем рационе. Это было неожиданно, поскольку SFN выводится из организма в течение 24 часов. Это говорит о том, что SFN и его метаболиты запускают эпигенетические механизмы в организме, что усиливает защиту от рака даже при выведении вещества из организма.[33] Говорят, что SFN индуцирует белок, называемый Nrf2, который, как считается, на более поздних стадиях развития рака поддерживает рост опухоли и вызывает образование бляшек в артериях. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования роли Nrf2 в развитии рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

SFN индуцирует апоптоз при раке толстой кишки, раке предстательной железы, раке молочной железы, раке печени и раке легких у мышей. Хотя преимущества SFN доказаны в исследованиях на клетках, животных и некоторых людях, рекомендаций немного.Следовательно, в настоящее время использование SFN ограничено в качестве адъюванта к традиционной химиотерапии и лучевой терапии. Это может быть полезно для предотвращения рецидива среди выживших после рака головы и шеи. Сульфорафан помогает защитить от хронического воздействия загрязнителей окружающей среды и канцерогенов. Бауман и др. . провели исследования с участием мышей и людей и обнаружили некоторые побочные эффекты при использовании этого вещества.[34] Считается, что SFN вызывает аутофагию в раковых клетках. Обработка клеточных линий рака предстательной железы PC-3 и LNCap с помощью SFN приводила к усилению, процессингу и рекрутированию в аутофагосомы легкой цепи белка 3, ассоциированного с микротрубочками.[35]

Ядерный фактор-каппа B (NF-kB) предотвращает рост опухоли, ингибируя пролиферацию, ангиогенез и инвазию. Известно, что воспаление вызывает пролиферацию опухоли и снижает апоптоз, тем самым увеличивая риск развития опухоли. Говорят, что SFN снижает секрецию воспалительных цитокинов из клеток крови, тем самым предотвращая действие NF-κB на ДНК.[36]

В отличие от нормальных клеток, раковые клетки уклоняются от механизмов репарации ДНК и быстро делятся, распространяя дефектные мутации, и не реагируют на апоптотические клеточные сигналы. Экстракты брокколи запускают апоптоз раковых клеток, активируемый митохондриями, а также вызывают остановку клеточного деления в фазах S и M, что не является специфичным для какой-либо клетки и ткани. Это привело к уменьшению цикла клеточного деления 25C и разрушению узлов митотического веретена. Говорят, что SFN ингибирует полимеризацию тубулина.[37]

Сообщалось об активации пути MAPK/ERK после обработки SFN в ряде клеточных линий, включая клетки PC3, посредством активации фактора транскрипции активатора белка-1 (AP-1), который играет роль в апоптозе.[38]

Тан и др. . также показали, что экстракты брокколи обладают способностью предотвращать пролиферацию раковых клеток, что объясняется наличием этих изотиоцианатов.[9] Кроме того, SFN в брокколи индуцировал образование ферментов фазы 2. Экстракты брокколи показали антипролиферативные свойства, аналогичные SFN, что позволяет предположить, что их можно использовать в качестве замены SFN для потенциальных клинических испытаний и применения. Таким образом, доступный в природе SFN, а не фармацевтический агент, будет легко доступен и будет включать менее сложные процедуры приготовления, что, таким образом, будет намного дешевле и рентабельнее.Однако потеря SFN при употреблении в пищу ростков может произойти из-за эпитиоспецифического белка. Необходимы дальнейшие исследования для поддержания стабильности этих экстрактов.[9]

Ангиогенез является важным этапом канцерогенеза, который поддерживает быстрое деление раковых клеток. Говорят, что SFN ингибирует развитие новых кровеносных сосудов, тем самым лишая опухолевые клетки и ограничивая рост опухоли. Кроме того, SFN предотвращает инвазию опухоли и метастазирование. SFN может предотвратить развитие и рост гормоночувствительных опухолей, таких как рак молочной железы и простаты.[6] Гидролиз глюкозинолата способствует апоптозу культивируемых клеточных линий рака предстательной железы, тем самым подавляя рост опухоли. Была предложена обратная связь между потреблением овощей семейства крестоцветных и риском развития рака предстательной железы. [39]

Раковые стволовые клетки (CSC) инициируют и поддерживают рак, а также ответственны за рецидивы и лекарственную устойчивость, которые предотвращаются с помощью SFN.[40] Li et al ., 2017, наблюдали, что SFN снижает скорость пролиферации CSC плоскоклеточной карциномы полости рта дозозависимым образом.[41] Кроме того, они заметили ограниченное влияние на нормальную пролиферацию клеток слизистой оболочки полости рта. ОСК рака ротовой полости показали сниженную миграцию, инвазию, клоногенность, туморогенность in vivo и дозозависимое повышение уровня опухолесупрессивной миР200с, предполагая, что SFN подавляет инициацию и стволовость раковых ОСК. Это приводило к уменьшению роста опухоли и предотвращало развитие новой опухоли, что наблюдалось как в экспериментах на животных in vitro, так и в экспериментах на животных in vivo. SFN, возможно, нацеливается на CSCs при различных видах рака посредством изменения NF-κB, эпителиально-мезенхимального перехода и путей Wnt/β-catenin. [40] Исследователи полагали, что SFN при использовании в качестве адъюванта вместе с традиционной химиотерапией дает лучшие результаты.[41]

Оценка SFN в регуляции экспрессии микроРНК в литературе ограничена, и для полного понимания необходимы дальнейшие исследования. Активация миР-23b и миР-27b в клетках колоректального рака была значительной с помощью SFN.[42]

Рак шейки матки, индуцированный ВПЧ, и Рак желудка, индуцированный Helicobacter pylori , являются установленными фактами.SFN был эффективен в предотвращении этих видов рака. Было обнаружено, что SFN эффективно снижает конверсию внутриэпителиальной неоплазии в рак шейки матки у мышей.[43] Кроме того, было обнаружено, что SFN в очищенной форме эффективен для эрадикации штамма как в исследованиях на мышах, так и на людях.[44] Способность SFN модулировать активацию и передачу сигналов toll-подобных рецепторов (TLR) рассматривается как дополнительное химиопрофилактическое свойство. Чжу и др. . наблюдали, что SFN вызывает ингибирование TLR3 со способностью модулировать передачу сигналов NFjB и нижестоящую экспрессию генов, включая подавление интерлейкина 8 и фактора некроза опухоли-альфа. [45]

Исследования на одиночных клеточных линиях рака мочевого пузыря (клетки UM-UC-3) показали, что изотиониаты в экстрактах брокколи наряду с SFN обладают определенными антипролиферативными свойствами, подавляющими рост опухоли. Авторы полагали, что это может наблюдаться и при других типах рака. Риск уротелиального рака и рака мочевого пузыря был значительно выше у лиц с генетическими вариантами глутатион-S-трансферазы (GST) или NQO1, которые давали либо нулевой, либо субоптимальный фенотип.Это неудивительно, поскольку оба эти фермента фазы 2 являются важными клеточными защитными средствами от канцерогенов и окислителей.[46] Способность SFN сенсибилизировать лекарственно-устойчивые раковые клетки к апоптозу, индуцированному лигандом, индуцирующим апоптоз, TNF (TRAIL), была продемонстрирована во многих исследованиях, при этом сообщалось об усиленном SFN апоптозе, индуцированном TRAIL, в клетках гепатомы человека [47].

Таким образом, различные исследования показали, что SFN индуцирует митохондриально-опосредованный клеточный апоптоз, индуцирует остановку клеточного цикла, действует как антиоксидант, уменьшая окислительный стресс, индуцирует Nrf-2, предотвращая воспаление и секрецию цитокинов, ингибирует деацетилазу гистонов и метилирование ДНК, тем самым изменяя эпигенетический механизм. и индуцирует ферменты фазы 2, такие как GST и хиноноксидоредуктаза 1, тем самым защищая клетки от повреждения ДНК, вызванного канцерогенами и активными формами кислорода, нарушая онкогенные сигнальные пути.

Зеленая химиопрофилактика!! Роль в профилактике и терапии рака

Abstract

Известно, что изотицианаты, содержащиеся в овощах семейства крестоцветных, проявляют химиопрофилактику с помощью различных механизмов. В настоящее время появляется все больше доказательств того, что фитохимическое соединение, известное как сульфорафан, в этих зеленых листовых овощах эффективно предотвращает и лечит различные виды рака, такие как рак предстательной железы, рак молочной железы, рак толстой кишки, кожи, мочевого пузыря и рака полости рта.Этот компонент естественным образом присутствует в ростках брокколи, листовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте и кресс-салате и доступен в виде коммерческой дополнительной таблетки под названием экстракт брокколи. Наличие многих биологически активных веществ, таких как витамины, полифенолы, сульфиды, глюкозинолаты и антиоксиданты, делает потребление брокколи важным в ежедневном рационе. Исследователи назвали это «зеленой химиопрофилактикой». Это легко доступно и более рентабельно, чем традиционные химиопрофилактические препараты.Результаты эпидемиологических и экспериментальных исследований подчеркивают роль сульфорофана в качестве дополнительного или альтернативного химиопрофилактического средства.

Ключевые слова: Адъювантная терапия, антиканцерогенные, антиоксидантные, противоопухолевые, апоптоз, преимущества, брокколи, клеточный цикл, химиопрофилактика, эффекты, глюкозинаты, изотиоцианаты, нутрицевтики, мирозиназа, сульфорафан

ВВЕДЕНИЕ

широко оценивается в последние годы.Фэйи

и др. . в 1997 году были первыми, кто представил антиканцерогенное свойство ростков брокколи (BSp).[1] С тех пор многочисленные исследования показали, что молодые брокколи и ее ростки содержат глюкозинолаты, которые играют профилактическую роль в различных первичных и вторичных опухолях, которые обычно приводят к летальному исходу.[2]

Брокколи содержит много активных биохимических веществ, таких как каротиноиды, витамин С и глюкозинаты. Одним из таких соединений является сульфорафан (SFN) (1-изотиоцианато-4-[метилсульфинил]бутан), который получают из соединения-предшественника, известного как глюкорафанин (GPN).[3] Преобразование GPN в SFN происходит при разрезании или жевании брокколи, что подвергает GPN действию эндогенного фермента мирозиназы. GPN стабильнее, чем SFN. В проростках ГПН в несколько раз больше, чем в зрелых целых кочанах. Чтобы проявлять физиологическую активность, глюкозинолаты должны быть преобразованы в их биологически активную форму, известную как изотиоцианаты, под действием термолабильного фермента мирозиназы. Однако этот фермент разрушается при варке или даже приготовлении на пару или бланшировании более минуты.Кроме того, считается, что кипячение брокколи, а также оттаивание при температуре ниже -85 ° C испортят ее противораковые свойства.

SFN является одним из мощных антиканцерогенных веществ, которые работают за счет повышения уровня ферментов в печени, противодействующих канцерогенному воздействию химических веществ в продуктах питания и окружающей среде. SFN связан с молекулой сахара через полосу серы, которую необходимо разорвать, чтобы высвободить его. Затем белок, захватывающий серу, удалит открытую серу на SFN и инактивирует ее.Фермент мирозиназа в брокколи разрывает эту связь. Когда брокколи нарезают или нарезают, фермент мирозиназа гидролизует SFN с образованием изотиоцианатов.[6] Производство SFN может снижаться из-за инактивации фермента мирозиназы. Образование изотиоцианата зависит не только от мирозиназы, но и от эпитиоспецифического белка, который способствует превращению продуктов гидролиза в нитрилы за счет изотиоцианатов. Этот белок зависит от температуры и, как известно, разрушается при нагревании брокколи при температуре 60–70 °C в течение 5–10 минут.В таком состоянии образование SFN увеличивается в 3–7 раз.[7]

По возможности следует использовать сырую или свежесобранную брокколи. Задержка на 10 дней может привести к потере GPN почти на 80%.[8] Глюкозинолаты вытекают в воду при кипячении, поскольку они растворимы в воде. Следовательно, мягкое приготовление на пару и приготовление в микроволновой печи может сохранить максимум SFN, а не кипячение.[6]

В отличие от сырых ростков, многие имеющиеся в продаже добавки не содержат мирозиназу, и ее нельзя инкапсулировать, поскольку она активна только в свежем виде.[5] Потребление брокколи вместе с пищевым ингредиентом, состоящим из фермента мирозиназы, обеспечивает большее количество SFN. Порошок семян горчицы, редька дайкон, васабис, руккола или салат из капусты — некоторые продукты, богатые мирозиназой. Некоторые ферменты мирозиназы синтезируются кишечными бактериями, которые могут отсутствовать у людей с несбалансированной флорой. Мирозиназа, продуцируемая микроорганизмами в кишечнике, дополнительно действует на проглоченные глюкозинолаты, которые ускользнули от эндогенной мирозиназы в растении. Однако в клетках млекопитающих этот фермент отсутствует.[9] Иберин и эруцин — другие соединения, содержащиеся в меньшем количестве в экстрактах брокколи, которые проявляют такие же защитные свойства против рака, как и SFN. [10]

БИОДОСТУПНОСТЬ

При приеме внутрь SFN в основном всасывается в тощей кишке и попадает в кровоток путем пассивной диффузии.[11] SFN связывается с тиолами белков плазмы и проникает через плазматическую мембрану, проникая в клетки, где вступает в реакцию с глутатионом с образованием конъюгатов, которые выводятся транспортным белком и метаболизируются до меркаптуровой кислоты.Эти метаболиты транспортируются в почки, где выводятся с мочой. Наблюдается, что уровни в моче коррелируют с потреблением с пищей и служат биомаркерами. [12,13] SFN быстро всасывается, достигая максимальной концентрации через 1–3 часа. Уровни возвращаются к исходному уровню в течение 72 часов. Биодоступность составляет 74%. Концентрация ткани SFN варьируется в зависимости от органа-мишени. Например, концентрация SFN в коже меньше, чем в плазме из-за низкой перфузии.Таким образом, требуемая доза может быть больше. Три дозы по 50–200 мкмоль в день хорошо переносятся [14,15]. Это также зависит от выращивания, климата и других агрономических факторов. [11] Говорят, что ростки брокколи в 20–50 раз более эффективны в химиопрофилактике, чем зрелые головки. Во-первых, ростки содержат больше GPN, мощного индуктора ферментов фазы 2, а во-вторых, они вызывают меньшую потенциальную токсичность из-за минимального содержания индола и b-гидроксиалкенилглюкозинолатов.[16] Сульфорадекс или броккомакс – коммерчески доступная синтетическая форма SFN.[8]

Присутствие фермента мирозиназы, эпитиоспецифического белка и приготовление SFN являются некоторыми другими факторами, которые изменяют биодоступность и фармакокинетику SFN. Метаболиты SFN быстро удаляются с мочой, тем самым усиливая элиминацию вредных канцерогенов. Однако этот процесс может зависеть от индивидуальной генетической изменчивости метаболизма и экскреции. Методы приготовления с использованием меньшего количества воды, такие как приготовление на пару или в микроволновой печи, также повышают биодоступность SFN.Однако кипячение, приготовление в микроволновой печи при высокой мощности (>750 Вт) и приготовление на пару при высокой температуре снижают уровень SFN за счет инактивации фермента мирозиназы [16,17]. противораковые свойства []. Роль SFN была описана вкратце и сама по себе требует отдельного обширного обзора, поскольку существует множество исследований. Он способствует запрограммированной гибели клеток/апоптозу, вызывает остановку клеточного цикла, ингибирует ангиогенез, уменьшает воспаление, изменяет восприимчивость к канцерогенам, уменьшает инвазию и метастазирование и проявляет антиоксидантные и противовоспалительные свойства.[18] Данные также свидетельствуют о том, что SFN может воздействовать на эпигенетические изменения, наблюдаемые при определенных видах рака, обращая вспять аберрантные изменения в транскрипции генов посредством механизмов ингибирования гистоновой деацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК.[19] Широко изучается роль овощей семейства крестоцветных в изменении экспрессии генов посредством эпигенетической модуляции.

Таблица 1

Антикантровые эффекты Sulforaphane

Действие SFN Индукция ареста клеточного цикла (S и G2 / m) Увеличивает Циклин 2, CHK 2, P21
ингибирует циклический B1, CDK1, CDC25B, CDC2 ингибирует фазу 1 ферменты, такие как CYP P450 Family
индуцирует фазу 2 фермента Индукция в апоптозе SFN индуцирует проапоптотический путь и ингибирует антиапоптотические пути,
Индуцирует митохондриальный путь апоптоза
Увеличивает Bax, индуцирует p21 и p53
Активирует каспазы 3, 7, 8 и 9
Уменьшает Bcl-2 и Bcl-XL
Инактивирует PARP, снижает HIF1A и β-катенин
Вызывает модуляцию тубулина, индуцирует активные формы кислорода
Вызывает аутофагию в раковых клетках Ингибирование опухолевой инвазии, ангиог энезис и противовоспалительный эффект Ингибирует путь NF-κB, активирует Nrf-2
Регулирует MAPK
Ингибирует TNF-α, NLRP3, IL-1β, IL-18, IFN-γ, IL6, IL-17, IL-23 и IL-12, TGF-β/Smad
Увеличивает IL-10, IL-4, Arg1 и YM-1 (R)
Ингибирует NO, iNOS и COX-2, подавляет Th27/Th2
Ингибирует MMP-9, LDH и PGE2
АФК, свободные радикалы
Ингибирует VEGF, Akt, EGF, CSF Эпигенетическая модуляция и измененная экспрессия генов посредством ингибирования гистондеацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК , 2, 3 и 4 ингибирование, снижает miR-21 и hTERT и ингибирует DNMT 1 и 3A к канцерогенам Индукция пути Keap1/Nrf2/ARE, связанного с антиоксидантными генами и ферментами детоксикации, такими как глутатион-S-трансферазы
Ингибирует ферменты фазы 1 CYP1A1, A2, B1, CYP2B2, CYP3A4
Индуцирует ферменты фазы 2 NQO1, GSTA1, HO-1 , тем самым уменьшая окислительный стресс и повреждение ДНК.
Очищает ДНК от химических веществ, снижая токсичность для нормальных клеток.Эпигенетические изменения вызывают ингибирование генов-супрессоров опухолей и активацию онкогенов, что приводит к развитию рака. Эпигенетические механизмы включают посттрансляционные модификации гистонов, глобальное гипометилирование ДНК, некодирующие РНК и ремоделирование хроматина. Генетические мутации необратимы, но эпигенетические изменения потенциально обратимы, что делает их привлекательными мишенями для химиопрофилактики рака.SFN может прямо или косвенно участвовать в эффективной регуляции транскрипционной активности определенных генов и восстановлении эпигенетических изменений. SFN и ростки брокколи считаются «эпигенетической диетой», и было показано, что они изменяют эпигенетические пути, воздействуя на деацетилазы гистонов (HDAC) и ДНК-метилтрансферазы (DNMT), тем самым изменяя транскрипцию и экспрессию генов при раке. SFN и проростки, по-видимому, изменяют функцию митохондрий и снижают перекисное окисление липидов. SFN может обратить вспять аберрантные эпигенетические маркеры.[22]

Миран и др. . впервые наблюдали значительное ингибирование экспрессии DNMT1 и DNMT3a с помощью SFN дозозависимым образом в клетках рака молочной железы человека (клеточные линии MCF-7 и MDA-MB-231) и в меньшей степени в нормальных клетках MCF10A. SFN вызывал значительное подавление обратной транскриптазы теломеразы человека (hTERT) в клетках рака молочной железы, что приводило к апоптозу раковых клеток.[23]

Ли и др. .наблюдали, что SFN является мощным ингибитором HDAC, который подавляет hTERT, тем самым вызывая реактивацию рецепторов эстрогена (ER) в ER-отрицательных клетках рака молочной железы посредством эпигенетической модуляции. Было обнаружено, что материнское и раннее послеродовое потребление SFN и ростков брокколи полезно для предотвращения рака молочной железы в более позднем возрасте за счет изменения экспрессии связанных с опухолью генов TERT, c-Myc, p16 и p53, как наблюдали авторы. [24, 25]

Этвелл и др. . рассмотрели различные доклинические и клинические исследования, демонстрирующие эпигенетические изменения SFN при раке молочной железы и простаты, а также роль SFN в регуляции клеточного цикла, апоптоза, воспаления, антиоксидантной защиты и передачи сигналов раковых клеток, а также их взаимосвязь с эпигенетическим механизмом.[20] Кауфман-Шимчик и др. . предположили, что SFN опосредованно подавляет активность гистондеацетилазы и последующие изменения в метилировании промотора гена.[21]

Наблюдалось ингибирование hTERT в клетках рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-231 и снижение DNMT1 и DNMT3a при лечении SFN. SFN вызывал CpG-деметилирование hTERT. Обработка SFN показала ремоделирование хроматина с увеличением маркеров хроматина, таких как h4K9ac и ацетил-h5, и уменьшением h4K9me3 и h4K27me3 в промоторе hTERT.Эти изменения привели к гибели клеток рака молочной железы.[26] SFN вызывал подавление циклина D1, CDK4 и pRB и изменения уровней DNMT и HDAC, что приводило к апоптозу раковых клеток. SFN снижал экспрессию DNMT и репрессировал метилирование, подавляющее экспрессию циклина D2 при раке предстательной железы.[27]

Исследователи обнаружили, что SFN может влиять на метилирование гистонов и изменять экспрессию генов. SUV39h2, фермент в клетках рака предстательной железы, подвергается воздействию SFN, что позволяет предположить, что этот фермент является терапевтической мишенью.SFN доказал свою эффективность в лечении рака на поздней стадии, а также в предотвращении метастазирования в сочетании с существующими традиционными методами лечения. Он помогает в повторной экспрессии генов-супрессоров опухолей, тем самым вызывая избирательное уничтожение раковых клеток и замедляя прогрессирование рака. Клинические испытания на людях, чтобы доказать благотворное влияние SFN, широко исследуются.[28]

SFN воздействует на апоптоз на разных этапах, включая подавление антиапоптотических факторов Bcl-2 и Bcl-XL, активацию проапоптотического Bax, протеолитическую активацию каспазы-3 и деградацию и/или расщепление поли(АДФ-рибозо)полимеразы. [29]

SFN индуцировал апоптоз лейкемических клеток человека KG1a и K562 в зависимости от дозы и времени за счет усиления Bax и каспазы-3 и подавления Bcl-2. SFN оказывает противораковое действие на острые миелоидные лейкозные клетки, как наблюдали Wang et al. . [30]

Было показано, что SFN модулирует STAT3 в раковых клетках и предотвращает рак кожи и меланому, индуцированные ультрафиолетовым (УФ) светом.[15] SFN вызывает эпигенетическую реактивацию Nrf2, тем самым опуская гены-мишени HO-1, NAD(P), H:хиноноксидоредуктазу 1 (NQO1) и UGT1A1 в модели опухоли кожи мыши.[24]

SFN может увеличивать экспрессию мРНК и белка Nrf2, и он ниже по течению гена-мишени NQO1 за счет снижения DNMT1 и DNMT3a. SFN также активирует HDAC 1, 4, 5 и 7 и повышает уровень маркера активного хроматина ацетилгистона 3 (Ac-h4) во время онкогенеза in vivo (с использованием мышей TRAMP) и in vitro (с использованием клеток TRAMP C1) . Таким образом, SFN ниже по течению пути антиоксидантного стресса частично за счет эпигенетических модификаций и за счет экспрессии гена Nrf2.

SFN является мощным индуктором путей детоксикации, стимулируя антиоксидантный глутатион.Это приводит к ингибированию ферментов фазы 1, таких как цитохром 450, которые отвечают за пролиферацию клеток и рост опухоли. SFN индуцирует ферменты фазы 2 с помощью различных механизмов, тем самым удаляя химические вещества, повреждающие ДНК. Ядерный фактор эритроид-2 (NF-E2-), родственный фактор 2 (Nrf2) и митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK) контролируются SFN. С другой стороны, сверхэкспрессия Nrf-2 делает раковые клетки устойчивыми к нескольким химиотерапевтическим препаратам, как это наблюдали Xu и др. . [32] Авторы предположили, что время и доза SFN, регулирующих этот путь во время терапии рака дальнейшие исследования.Это устранит возможные побочные эффекты при использовании противораковых эффектов SFN. SFN усиливает действие химиотерапевтических агентов в меньших дозах и ограничивает токсичность для здоровых нормальных клеток.[32]

Исследователи обнаружили, что у людей, потребляющих брокколи регулярно, хотя и не ежедневно, экспрессируется более высокий уровень гена-супрессора опухолей p16, чем у тех, кто не ел или употреблял мало этих овощей в своем рационе. Это было неожиданно, поскольку SFN выводится из организма в течение 24 часов. Это говорит о том, что SFN и его метаболиты запускают эпигенетические механизмы в организме, что усиливает защиту от рака даже при выведении вещества из организма.[33] Говорят, что SFN индуцирует белок, называемый Nrf2, который, как считается, на более поздних стадиях развития рака поддерживает рост опухоли и вызывает образование бляшек в артериях. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования роли Nrf2 в развитии рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

SFN индуцирует апоптоз при раке толстой кишки, раке предстательной железы, раке молочной железы, раке печени и раке легких у мышей. Хотя преимущества SFN доказаны в исследованиях на клетках, животных и некоторых людях, рекомендаций немного.Следовательно, в настоящее время использование SFN ограничено в качестве адъюванта к традиционной химиотерапии и лучевой терапии. Это может быть полезно для предотвращения рецидива среди выживших после рака головы и шеи. Сульфорафан помогает защитить от хронического воздействия загрязнителей окружающей среды и канцерогенов. Бауман и др. . провели исследования с участием мышей и людей и обнаружили некоторые побочные эффекты при использовании этого вещества.[34] Считается, что SFN вызывает аутофагию в раковых клетках. Обработка клеточных линий рака предстательной железы PC-3 и LNCap с помощью SFN приводила к усилению, процессингу и рекрутированию в аутофагосомы легкой цепи белка 3, ассоциированного с микротрубочками.[35]

Ядерный фактор-каппа B (NF-kB) предотвращает рост опухоли, ингибируя пролиферацию, ангиогенез и инвазию. Известно, что воспаление вызывает пролиферацию опухоли и снижает апоптоз, тем самым увеличивая риск развития опухоли. Говорят, что SFN снижает секрецию воспалительных цитокинов из клеток крови, тем самым предотвращая действие NF-κB на ДНК.[36]

В отличие от нормальных клеток, раковые клетки уклоняются от механизмов репарации ДНК и быстро делятся, распространяя дефектные мутации, и не реагируют на апоптотические клеточные сигналы. Экстракты брокколи запускают апоптоз раковых клеток, активируемый митохондриями, а также вызывают остановку клеточного деления в фазах S и M, что не является специфичным для какой-либо клетки и ткани. Это привело к уменьшению цикла клеточного деления 25C и разрушению узлов митотического веретена. Говорят, что SFN ингибирует полимеризацию тубулина.[37]

Сообщалось об активации пути MAPK/ERK после обработки SFN в ряде клеточных линий, включая клетки PC3, посредством активации фактора транскрипции активатора белка-1 (AP-1), который играет роль в апоптозе.[38]

Тан и др. . также показали, что экстракты брокколи обладают способностью предотвращать пролиферацию раковых клеток, что объясняется наличием этих изотиоцианатов.[9] Кроме того, SFN в брокколи индуцировал образование ферментов фазы 2. Экстракты брокколи показали антипролиферативные свойства, аналогичные SFN, что позволяет предположить, что их можно использовать в качестве замены SFN для потенциальных клинических испытаний и применения. Таким образом, доступный в природе SFN, а не фармацевтический агент, будет легко доступен и будет включать менее сложные процедуры приготовления, что, таким образом, будет намного дешевле и рентабельнее.Однако потеря SFN при употреблении в пищу ростков может произойти из-за эпитиоспецифического белка. Необходимы дальнейшие исследования для поддержания стабильности этих экстрактов.[9]

Ангиогенез является важным этапом канцерогенеза, который поддерживает быстрое деление раковых клеток. Говорят, что SFN ингибирует развитие новых кровеносных сосудов, тем самым лишая опухолевые клетки и ограничивая рост опухоли. Кроме того, SFN предотвращает инвазию опухоли и метастазирование. SFN может предотвратить развитие и рост гормоночувствительных опухолей, таких как рак молочной железы и простаты.[6] Гидролиз глюкозинолата способствует апоптозу культивируемых клеточных линий рака предстательной железы, тем самым подавляя рост опухоли. Была предложена обратная связь между потреблением овощей семейства крестоцветных и риском развития рака предстательной железы. [39]

Раковые стволовые клетки (CSC) инициируют и поддерживают рак, а также ответственны за рецидивы и лекарственную устойчивость, которые предотвращаются с помощью SFN.[40] Li et al ., 2017, наблюдали, что SFN снижает скорость пролиферации CSC плоскоклеточной карциномы полости рта дозозависимым образом.[41] Кроме того, они заметили ограниченное влияние на нормальную пролиферацию клеток слизистой оболочки полости рта. ОСК рака ротовой полости показали сниженную миграцию, инвазию, клоногенность, туморогенность in vivo и дозозависимое повышение уровня опухолесупрессивной миР200с, предполагая, что SFN подавляет инициацию и стволовость раковых ОСК. Это приводило к уменьшению роста опухоли и предотвращало развитие новой опухоли, что наблюдалось как в экспериментах на животных in vitro, так и в экспериментах на животных in vivo. SFN, возможно, нацеливается на CSCs при различных видах рака посредством изменения NF-κB, эпителиально-мезенхимального перехода и путей Wnt/β-catenin. [40] Исследователи полагали, что SFN при использовании в качестве адъюванта вместе с традиционной химиотерапией дает лучшие результаты.[41]

Оценка SFN в регуляции экспрессии микроРНК в литературе ограничена, и для полного понимания необходимы дальнейшие исследования. Активация миР-23b и миР-27b в клетках колоректального рака была значительной с помощью SFN.[42]

Рак шейки матки, индуцированный ВПЧ, и Рак желудка, индуцированный Helicobacter pylori , являются установленными фактами.SFN был эффективен в предотвращении этих видов рака. Было обнаружено, что SFN эффективно снижает конверсию внутриэпителиальной неоплазии в рак шейки матки у мышей.[43] Кроме того, было обнаружено, что SFN в очищенной форме эффективен для эрадикации штамма как в исследованиях на мышах, так и на людях.[44] Способность SFN модулировать активацию и передачу сигналов toll-подобных рецепторов (TLR) рассматривается как дополнительное химиопрофилактическое свойство. Чжу и др. . наблюдали, что SFN вызывает ингибирование TLR3 со способностью модулировать передачу сигналов NFjB и нижестоящую экспрессию генов, включая подавление интерлейкина 8 и фактора некроза опухоли-альфа. [45]

Исследования на одиночных клеточных линиях рака мочевого пузыря (клетки UM-UC-3) показали, что изотиониаты в экстрактах брокколи наряду с SFN обладают определенными антипролиферативными свойствами, подавляющими рост опухоли. Авторы полагали, что это может наблюдаться и при других типах рака. Риск уротелиального рака и рака мочевого пузыря был значительно выше у лиц с генетическими вариантами глутатион-S-трансферазы (GST) или NQO1, которые давали либо нулевой, либо субоптимальный фенотип.Это неудивительно, поскольку оба эти фермента фазы 2 являются важными клеточными защитными средствами от канцерогенов и окислителей.[46] Способность SFN сенсибилизировать лекарственно-устойчивые раковые клетки к апоптозу, индуцированному лигандом, индуцирующим апоптоз, TNF (TRAIL), была продемонстрирована во многих исследованиях, при этом сообщалось об усиленном SFN апоптозе, индуцированном TRAIL, в клетках гепатомы человека [47].

Таким образом, различные исследования показали, что SFN индуцирует митохондриально-опосредованный клеточный апоптоз, индуцирует остановку клеточного цикла, действует как антиоксидант, уменьшая окислительный стресс, индуцирует Nrf-2, предотвращая воспаление и секрецию цитокинов, ингибирует деацетилазу гистонов и метилирование ДНК, тем самым изменяя эпигенетический механизм. и индуцирует ферменты фазы 2, такие как GST и хиноноксидоредуктаза 1, тем самым защищая клетки от повреждения ДНК, вызванного канцерогенами и активными формами кислорода, нарушая онкогенные сигнальные пути.

Зеленая химиопрофилактика!! Роль в профилактике и терапии рака

Abstract

Известно, что изотицианаты, содержащиеся в овощах семейства крестоцветных, проявляют химиопрофилактику с помощью различных механизмов. В настоящее время появляется все больше доказательств того, что фитохимическое соединение, известное как сульфорафан, в этих зеленых листовых овощах эффективно предотвращает и лечит различные виды рака, такие как рак предстательной железы, рак молочной железы, рак толстой кишки, кожи, мочевого пузыря и рака полости рта.Этот компонент естественным образом присутствует в ростках брокколи, листовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте и кресс-салате и доступен в виде коммерческой дополнительной таблетки под названием экстракт брокколи. Наличие многих биологически активных веществ, таких как витамины, полифенолы, сульфиды, глюкозинолаты и антиоксиданты, делает потребление брокколи важным в ежедневном рационе. Исследователи назвали это «зеленой химиопрофилактикой». Это легко доступно и более рентабельно, чем традиционные химиопрофилактические препараты.Результаты эпидемиологических и экспериментальных исследований подчеркивают роль сульфорофана в качестве дополнительного или альтернативного химиопрофилактического средства.

Ключевые слова: Адъювантная терапия, антиканцерогенные, антиоксидантные, противоопухолевые, апоптоз, преимущества, брокколи, клеточный цикл, химиопрофилактика, эффекты, глюкозинаты, изотиоцианаты, нутрицевтики, мирозиназа, сульфорафан

ВВЕДЕНИЕ

широко оценивается в последние годы.Фэйи

и др. . в 1997 году были первыми, кто представил антиканцерогенное свойство ростков брокколи (BSp).[1] С тех пор многочисленные исследования показали, что молодые брокколи и ее ростки содержат глюкозинолаты, которые играют профилактическую роль в различных первичных и вторичных опухолях, которые обычно приводят к летальному исходу.[2]

Брокколи содержит много активных биохимических веществ, таких как каротиноиды, витамин С и глюкозинаты. Одним из таких соединений является сульфорафан (SFN) (1-изотиоцианато-4-[метилсульфинил]бутан), который получают из соединения-предшественника, известного как глюкорафанин (GPN).[3] Преобразование GPN в SFN происходит при разрезании или жевании брокколи, что подвергает GPN действию эндогенного фермента мирозиназы. GPN стабильнее, чем SFN. В проростках ГПН в несколько раз больше, чем в зрелых целых кочанах. Чтобы проявлять физиологическую активность, глюкозинолаты должны быть преобразованы в их биологически активную форму, известную как изотиоцианаты, под действием термолабильного фермента мирозиназы. Однако этот фермент разрушается при варке или даже приготовлении на пару или бланшировании более минуты.Кроме того, считается, что кипячение брокколи, а также оттаивание при температуре ниже -85 ° C испортят ее противораковые свойства.

SFN является одним из мощных антиканцерогенных веществ, которые работают за счет повышения уровня ферментов в печени, противодействующих канцерогенному воздействию химических веществ в продуктах питания и окружающей среде. SFN связан с молекулой сахара через полосу серы, которую необходимо разорвать, чтобы высвободить его. Затем белок, захватывающий серу, удалит открытую серу на SFN и инактивирует ее.Фермент мирозиназа в брокколи разрывает эту связь. Когда брокколи нарезают или нарезают, фермент мирозиназа гидролизует SFN с образованием изотиоцианатов.[6] Производство SFN может снижаться из-за инактивации фермента мирозиназы. Образование изотиоцианата зависит не только от мирозиназы, но и от эпитиоспецифического белка, который способствует превращению продуктов гидролиза в нитрилы за счет изотиоцианатов. Этот белок зависит от температуры и, как известно, разрушается при нагревании брокколи при температуре 60–70 °C в течение 5–10 минут.В таком состоянии образование SFN увеличивается в 3–7 раз.[7]

По возможности следует использовать сырую или свежесобранную брокколи. Задержка на 10 дней может привести к потере GPN почти на 80%.[8] Глюкозинолаты вытекают в воду при кипячении, поскольку они растворимы в воде. Следовательно, мягкое приготовление на пару и приготовление в микроволновой печи может сохранить максимум SFN, а не кипячение.[6]

В отличие от сырых ростков, многие имеющиеся в продаже добавки не содержат мирозиназу, и ее нельзя инкапсулировать, поскольку она активна только в свежем виде.[5] Потребление брокколи вместе с пищевым ингредиентом, состоящим из фермента мирозиназы, обеспечивает большее количество SFN. Порошок семян горчицы, редька дайкон, васабис, руккола или салат из капусты — некоторые продукты, богатые мирозиназой. Некоторые ферменты мирозиназы синтезируются кишечными бактериями, которые могут отсутствовать у людей с несбалансированной флорой. Мирозиназа, продуцируемая микроорганизмами в кишечнике, дополнительно действует на проглоченные глюкозинолаты, которые ускользнули от эндогенной мирозиназы в растении. Однако в клетках млекопитающих этот фермент отсутствует.[9] Иберин и эруцин — другие соединения, содержащиеся в меньшем количестве в экстрактах брокколи, которые проявляют такие же защитные свойства против рака, как и SFN. [10]

БИОДОСТУПНОСТЬ

При приеме внутрь SFN в основном всасывается в тощей кишке и попадает в кровоток путем пассивной диффузии.[11] SFN связывается с тиолами белков плазмы и проникает через плазматическую мембрану, проникая в клетки, где вступает в реакцию с глутатионом с образованием конъюгатов, которые выводятся транспортным белком и метаболизируются до меркаптуровой кислоты.Эти метаболиты транспортируются в почки, где выводятся с мочой. Наблюдается, что уровни в моче коррелируют с потреблением с пищей и служат биомаркерами. [12,13] SFN быстро всасывается, достигая максимальной концентрации через 1–3 часа. Уровни возвращаются к исходному уровню в течение 72 часов. Биодоступность составляет 74%. Концентрация ткани SFN варьируется в зависимости от органа-мишени. Например, концентрация SFN в коже меньше, чем в плазме из-за низкой перфузии.Таким образом, требуемая доза может быть больше. Три дозы по 50–200 мкмоль в день хорошо переносятся [14,15]. Это также зависит от выращивания, климата и других агрономических факторов. [11] Говорят, что ростки брокколи в 20–50 раз более эффективны в химиопрофилактике, чем зрелые головки. Во-первых, ростки содержат больше GPN, мощного индуктора ферментов фазы 2, а во-вторых, они вызывают меньшую потенциальную токсичность из-за минимального содержания индола и b-гидроксиалкенилглюкозинолатов.[16] Сульфорадекс или броккомакс – коммерчески доступная синтетическая форма SFN.[8]

Присутствие фермента мирозиназы, эпитиоспецифического белка и приготовление SFN являются некоторыми другими факторами, которые изменяют биодоступность и фармакокинетику SFN. Метаболиты SFN быстро удаляются с мочой, тем самым усиливая элиминацию вредных канцерогенов. Однако этот процесс может зависеть от индивидуальной генетической изменчивости метаболизма и экскреции. Методы приготовления с использованием меньшего количества воды, такие как приготовление на пару или в микроволновой печи, также повышают биодоступность SFN.Однако кипячение, приготовление в микроволновой печи при высокой мощности (>750 Вт) и приготовление на пару при высокой температуре снижают уровень SFN за счет инактивации фермента мирозиназы [16,17]. противораковые свойства []. Роль SFN была описана вкратце и сама по себе требует отдельного обширного обзора, поскольку существует множество исследований. Он способствует запрограммированной гибели клеток/апоптозу, вызывает остановку клеточного цикла, ингибирует ангиогенез, уменьшает воспаление, изменяет восприимчивость к канцерогенам, уменьшает инвазию и метастазирование и проявляет антиоксидантные и противовоспалительные свойства.[18] Данные также свидетельствуют о том, что SFN может воздействовать на эпигенетические изменения, наблюдаемые при определенных видах рака, обращая вспять аберрантные изменения в транскрипции генов посредством механизмов ингибирования гистоновой деацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК.[19] Широко изучается роль овощей семейства крестоцветных в изменении экспрессии генов посредством эпигенетической модуляции.

Таблица 1

Антикантровые эффекты Sulforaphane

Действие SFN Индукция ареста клеточного цикла (S и G2 / m) Увеличивает Циклин 2, CHK 2, P21
ингибирует циклический B1, CDK1, CDC25B, CDC2 ингибирует фазу 1 ферменты, такие как CYP P450 Family
индуцирует фазу 2 фермента Индукция в апоптозе SFN индуцирует проапоптотический путь и ингибирует антиапоптотические пути,
Индуцирует митохондриальный путь апоптоза
Увеличивает Bax, индуцирует p21 и p53
Активирует каспазы 3, 7, 8 и 9
Уменьшает Bcl-2 и Bcl-XL
Инактивирует PARP, снижает HIF1A и β-катенин
Вызывает модуляцию тубулина, индуцирует активные формы кислорода
Вызывает аутофагию в раковых клетках Ингибирование опухолевой инвазии, ангиог энезис и противовоспалительный эффект Ингибирует путь NF-κB, активирует Nrf-2
Регулирует MAPK
Ингибирует TNF-α, NLRP3, IL-1β, IL-18, IFN-γ, IL6, IL-17, IL-23 и IL-12, TGF-β/Smad
Увеличивает IL-10, IL-4, Arg1 и YM-1 (R)
Ингибирует NO, iNOS и COX-2, подавляет Th27/Th2
Ингибирует MMP-9, LDH и PGE2
АФК, свободные радикалы
Ингибирует VEGF, Akt, EGF, CSF Эпигенетическая модуляция и измененная экспрессия генов посредством ингибирования гистондеацетилазы, глобального деметилирования и модуляции микроРНК , 2, 3 и 4 ингибирование, снижает miR-21 и hTERT и ингибирует DNMT 1 и 3A к канцерогенам Индукция пути Keap1/Nrf2/ARE, связанного с антиоксидантными генами и ферментами детоксикации, такими как глутатион-S-трансферазы
Ингибирует ферменты фазы 1 CYP1A1, A2, B1, CYP2B2, CYP3A4
Индуцирует ферменты фазы 2 NQO1, GSTA1, HO-1 , тем самым уменьшая окислительный стресс и повреждение ДНК.
Очищает ДНК от химических веществ, снижая токсичность для нормальных клеток.Эпигенетические изменения вызывают ингибирование генов-супрессоров опухолей и активацию онкогенов, что приводит к развитию рака. Эпигенетические механизмы включают посттрансляционные модификации гистонов, глобальное гипометилирование ДНК, некодирующие РНК и ремоделирование хроматина. Генетические мутации необратимы, но эпигенетические изменения потенциально обратимы, что делает их привлекательными мишенями для химиопрофилактики рака.SFN может прямо или косвенно участвовать в эффективной регуляции транскрипционной активности определенных генов и восстановлении эпигенетических изменений. SFN и ростки брокколи считаются «эпигенетической диетой», и было показано, что они изменяют эпигенетические пути, воздействуя на деацетилазы гистонов (HDAC) и ДНК-метилтрансферазы (DNMT), тем самым изменяя транскрипцию и экспрессию генов при раке. SFN и проростки, по-видимому, изменяют функцию митохондрий и снижают перекисное окисление липидов. SFN может обратить вспять аберрантные эпигенетические маркеры.[22]

Миран и др. . впервые наблюдали значительное ингибирование экспрессии DNMT1 и DNMT3a с помощью SFN дозозависимым образом в клетках рака молочной железы человека (клеточные линии MCF-7 и MDA-MB-231) и в меньшей степени в нормальных клетках MCF10A. SFN вызывал значительное подавление обратной транскриптазы теломеразы человека (hTERT) в клетках рака молочной железы, что приводило к апоптозу раковых клеток.[23]

Ли и др. .наблюдали, что SFN является мощным ингибитором HDAC, который подавляет hTERT, тем самым вызывая реактивацию рецепторов эстрогена (ER) в ER-отрицательных клетках рака молочной железы посредством эпигенетической модуляции. Было обнаружено, что материнское и раннее послеродовое потребление SFN и ростков брокколи полезно для предотвращения рака молочной железы в более позднем возрасте за счет изменения экспрессии связанных с опухолью генов TERT, c-Myc, p16 и p53, как наблюдали авторы. [24, 25]

Этвелл и др. . рассмотрели различные доклинические и клинические исследования, демонстрирующие эпигенетические изменения SFN при раке молочной железы и простаты, а также роль SFN в регуляции клеточного цикла, апоптоза, воспаления, антиоксидантной защиты и передачи сигналов раковых клеток, а также их взаимосвязь с эпигенетическим механизмом.[20] Кауфман-Шимчик и др. . предположили, что SFN опосредованно подавляет активность гистондеацетилазы и последующие изменения в метилировании промотора гена.[21]

Наблюдалось ингибирование hTERT в клетках рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-231 и снижение DNMT1 и DNMT3a при лечении SFN. SFN вызывал CpG-деметилирование hTERT. Обработка SFN показала ремоделирование хроматина с увеличением маркеров хроматина, таких как h4K9ac и ацетил-h5, и уменьшением h4K9me3 и h4K27me3 в промоторе hTERT.Эти изменения привели к гибели клеток рака молочной железы.[26] SFN вызывал подавление циклина D1, CDK4 и pRB и изменения уровней DNMT и HDAC, что приводило к апоптозу раковых клеток. SFN снижал экспрессию DNMT и репрессировал метилирование, подавляющее экспрессию циклина D2 при раке предстательной железы.[27]

Исследователи обнаружили, что SFN может влиять на метилирование гистонов и изменять экспрессию генов. SUV39h2, фермент в клетках рака предстательной железы, подвергается воздействию SFN, что позволяет предположить, что этот фермент является терапевтической мишенью.SFN доказал свою эффективность в лечении рака на поздней стадии, а также в предотвращении метастазирования в сочетании с существующими традиционными методами лечения. Он помогает в повторной экспрессии генов-супрессоров опухолей, тем самым вызывая избирательное уничтожение раковых клеток и замедляя прогрессирование рака. Клинические испытания на людях, чтобы доказать благотворное влияние SFN, широко исследуются.[28]

SFN воздействует на апоптоз на разных этапах, включая подавление антиапоптотических факторов Bcl-2 и Bcl-XL, активацию проапоптотического Bax, протеолитическую активацию каспазы-3 и деградацию и/или расщепление поли(АДФ-рибозо)полимеразы. [29]

SFN индуцировал апоптоз лейкемических клеток человека KG1a и K562 в зависимости от дозы и времени за счет усиления Bax и каспазы-3 и подавления Bcl-2. SFN оказывает противораковое действие на острые миелоидные лейкозные клетки, как наблюдали Wang et al. . [30]

Было показано, что SFN модулирует STAT3 в раковых клетках и предотвращает рак кожи и меланому, индуцированные ультрафиолетовым (УФ) светом.[15] SFN вызывает эпигенетическую реактивацию Nrf2, тем самым опуская гены-мишени HO-1, NAD(P), H:хиноноксидоредуктазу 1 (NQO1) и UGT1A1 в модели опухоли кожи мыши.[24]

SFN может увеличивать экспрессию мРНК и белка Nrf2, и он ниже по течению гена-мишени NQO1 за счет снижения DNMT1 и DNMT3a. SFN также активирует HDAC 1, 4, 5 и 7 и повышает уровень маркера активного хроматина ацетилгистона 3 (Ac-h4) во время онкогенеза in vivo (с использованием мышей TRAMP) и in vitro (с использованием клеток TRAMP C1) . Таким образом, SFN ниже по течению пути антиоксидантного стресса частично за счет эпигенетических модификаций и за счет экспрессии гена Nrf2.

SFN является мощным индуктором путей детоксикации, стимулируя антиоксидантный глутатион.Это приводит к ингибированию ферментов фазы 1, таких как цитохром 450, которые отвечают за пролиферацию клеток и рост опухоли. SFN индуцирует ферменты фазы 2 с помощью различных механизмов, тем самым удаляя химические вещества, повреждающие ДНК. Ядерный фактор эритроид-2 (NF-E2-), родственный фактор 2 (Nrf2) и митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK) контролируются SFN. С другой стороны, сверхэкспрессия Nrf-2 делает раковые клетки устойчивыми к нескольким химиотерапевтическим препаратам, как это наблюдали Xu и др. . [32] Авторы предположили, что время и доза SFN, регулирующих этот путь во время терапии рака дальнейшие исследования.Это устранит возможные побочные эффекты при использовании противораковых эффектов SFN. SFN усиливает действие химиотерапевтических агентов в меньших дозах и ограничивает токсичность для здоровых нормальных клеток.[32]

Исследователи обнаружили, что у людей, потребляющих брокколи регулярно, хотя и не ежедневно, экспрессируется более высокий уровень гена-супрессора опухолей p16, чем у тех, кто не ел или употреблял мало этих овощей в своем рационе. Это было неожиданно, поскольку SFN выводится из организма в течение 24 часов. Это говорит о том, что SFN и его метаболиты запускают эпигенетические механизмы в организме, что усиливает защиту от рака даже при выведении вещества из организма.[33] Говорят, что SFN индуцирует белок, называемый Nrf2, который, как считается, на более поздних стадиях развития рака поддерживает рост опухоли и вызывает образование бляшек в артериях. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования роли Nrf2 в развитии рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

SFN индуцирует апоптоз при раке толстой кишки, раке предстательной железы, раке молочной железы, раке печени и раке легких у мышей. Хотя преимущества SFN доказаны в исследованиях на клетках, животных и некоторых людях, рекомендаций немного.Следовательно, в настоящее время использование SFN ограничено в качестве адъюванта к традиционной химиотерапии и лучевой терапии. Это может быть полезно для предотвращения рецидива среди выживших после рака головы и шеи. Сульфорафан помогает защитить от хронического воздействия загрязнителей окружающей среды и канцерогенов. Бауман и др. . провели исследования с участием мышей и людей и обнаружили некоторые побочные эффекты при использовании этого вещества.[34] Считается, что SFN вызывает аутофагию в раковых клетках. Обработка клеточных линий рака предстательной железы PC-3 и LNCap с помощью SFN приводила к усилению, процессингу и рекрутированию в аутофагосомы легкой цепи белка 3, ассоциированного с микротрубочками.[35]

Ядерный фактор-каппа B (NF-kB) предотвращает рост опухоли, ингибируя пролиферацию, ангиогенез и инвазию. Известно, что воспаление вызывает пролиферацию опухоли и снижает апоптоз, тем самым увеличивая риск развития опухоли. Говорят, что SFN снижает секрецию воспалительных цитокинов из клеток крови, тем самым предотвращая действие NF-κB на ДНК.[36]

В отличие от нормальных клеток, раковые клетки уклоняются от механизмов репарации ДНК и быстро делятся, распространяя дефектные мутации, и не реагируют на апоптотические клеточные сигналы. Экстракты брокколи запускают апоптоз раковых клеток, активируемый митохондриями, а также вызывают остановку клеточного деления в фазах S и M, что не является специфичным для какой-либо клетки и ткани. Это привело к уменьшению цикла клеточного деления 25C и разрушению узлов митотического веретена. Говорят, что SFN ингибирует полимеризацию тубулина.[37]

Сообщалось об активации пути MAPK/ERK после обработки SFN в ряде клеточных линий, включая клетки PC3, посредством активации фактора транскрипции активатора белка-1 (AP-1), который играет роль в апоптозе.[38]

Тан и др. . также показали, что экстракты брокколи обладают способностью предотвращать пролиферацию раковых клеток, что объясняется наличием этих изотиоцианатов.[9] Кроме того, SFN в брокколи индуцировал образование ферментов фазы 2. Экстракты брокколи показали антипролиферативные свойства, аналогичные SFN, что позволяет предположить, что их можно использовать в качестве замены SFN для потенциальных клинических испытаний и применения. Таким образом, доступный в природе SFN, а не фармацевтический агент, будет легко доступен и будет включать менее сложные процедуры приготовления, что, таким образом, будет намного дешевле и рентабельнее.Однако потеря SFN при употреблении в пищу ростков может произойти из-за эпитиоспецифического белка. Необходимы дальнейшие исследования для поддержания стабильности этих экстрактов.[9]

Ангиогенез является важным этапом канцерогенеза, который поддерживает быстрое деление раковых клеток. Говорят, что SFN ингибирует развитие новых кровеносных сосудов, тем самым лишая опухолевые клетки и ограничивая рост опухоли. Кроме того, SFN предотвращает инвазию опухоли и метастазирование. SFN может предотвратить развитие и рост гормоночувствительных опухолей, таких как рак молочной железы и простаты.[6] Гидролиз глюкозинолата способствует апоптозу культивируемых клеточных линий рака предстательной железы, тем самым подавляя рост опухоли. Была предложена обратная связь между потреблением овощей семейства крестоцветных и риском развития рака предстательной железы. [39]

Раковые стволовые клетки (CSC) инициируют и поддерживают рак, а также ответственны за рецидивы и лекарственную устойчивость, которые предотвращаются с помощью SFN.[40] Li et al ., 2017, наблюдали, что SFN снижает скорость пролиферации CSC плоскоклеточной карциномы полости рта дозозависимым образом.[41] Кроме того, они заметили ограниченное влияние на нормальную пролиферацию клеток слизистой оболочки полости рта. ОСК рака ротовой полости показали сниженную миграцию, инвазию, клоногенность, туморогенность in vivo и дозозависимое повышение уровня опухолесупрессивной миР200с, предполагая, что SFN подавляет инициацию и стволовость раковых ОСК. Это приводило к уменьшению роста опухоли и предотвращало развитие новой опухоли, что наблюдалось как в экспериментах на животных in vitro, так и в экспериментах на животных in vivo. SFN, возможно, нацеливается на CSCs при различных видах рака посредством изменения NF-κB, эпителиально-мезенхимального перехода и путей Wnt/β-catenin. [40] Исследователи полагали, что SFN при использовании в качестве адъюванта вместе с традиционной химиотерапией дает лучшие результаты.[41]

Оценка SFN в регуляции экспрессии микроРНК в литературе ограничена, и для полного понимания необходимы дальнейшие исследования. Активация миР-23b и миР-27b в клетках колоректального рака была значительной с помощью SFN.[42]

Рак шейки матки, индуцированный ВПЧ, и Рак желудка, индуцированный Helicobacter pylori , являются установленными фактами.SFN был эффективен в предотвращении этих видов рака. Было обнаружено, что SFN эффективно снижает конверсию внутриэпителиальной неоплазии в рак шейки матки у мышей.[43] Кроме того, было обнаружено, что SFN в очищенной форме эффективен для эрадикации штамма как в исследованиях на мышах, так и на людях.[44] Способность SFN модулировать активацию и передачу сигналов toll-подобных рецепторов (TLR) рассматривается как дополнительное химиопрофилактическое свойство. Чжу и др. . наблюдали, что SFN вызывает ингибирование TLR3 со способностью модулировать передачу сигналов NFjB и нижестоящую экспрессию генов, включая подавление интерлейкина 8 и фактора некроза опухоли-альфа. [45]

Исследования на одиночных клеточных линиях рака мочевого пузыря (клетки UM-UC-3) показали, что изотиониаты в экстрактах брокколи наряду с SFN обладают определенными антипролиферативными свойствами, подавляющими рост опухоли. Авторы полагали, что это может наблюдаться и при других типах рака. Риск уротелиального рака и рака мочевого пузыря был значительно выше у лиц с генетическими вариантами глутатион-S-трансферазы (GST) или NQO1, которые давали либо нулевой, либо субоптимальный фенотип.Это неудивительно, поскольку оба эти фермента фазы 2 являются важными клеточными защитными средствами от канцерогенов и окислителей.[46] Способность SFN сенсибилизировать лекарственно-устойчивые раковые клетки к апоптозу, индуцированному лигандом, индуцирующим апоптоз, TNF (TRAIL), была продемонстрирована во многих исследованиях, при этом сообщалось об усиленном SFN апоптозе, индуцированном TRAIL, в клетках гепатомы человека [47].

Таким образом, различные исследования показали, что SFN индуцирует митохондриально-опосредованный клеточный апоптоз, индуцирует остановку клеточного цикла, действует как антиоксидант, уменьшая окислительный стресс, индуцирует Nrf-2, предотвращая воспаление и секрецию цитокинов, ингибирует деацетилазу гистонов и метилирование ДНК, тем самым изменяя эпигенетический механизм. и индуцирует ферменты фазы 2, такие как GST и хиноноксидоредуктаза 1, тем самым защищая клетки от повреждения ДНК, вызванного канцерогенами и активными формами кислорода, нарушая онкогенные сигнальные пути.

Брокколи и другие овощи семейства крестоцветных могут значительно снизить риск возникновения рака