Цитотоксическое и апоптозиндуцирующее действие экстрактов растений семейства Asparagaceae по отношению к клеткам аденокарциномы легких человека
Институты и факультеты
Главная \ Наука \ Научные издания КФУ \ Ученые записки Казанского университета \ Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки \ Архив

Цитотоксическое и апоптозиндуцирующее действие экстрактов растений семейства Asparagaceae по отношению к клеткам аденокарциномы легких человека

Я.Н. Камалова1, В.В. Штырёва1, Иссам Абдул-Хафиз2, Омер Х.М. Ибрагим2, П.В. Зеленихин1, Н.С. Карамова1, О.Н. Ильинская1

1Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

2Асьютский университет, г. Асьют, 71515, Арабская Республика Египет

Полный текст PDF

Аннотация

Для ряда лекарственных растений характерны противоопухолевые свойства в отношении широкого спектра злокачественных клеток. В настоящей работе исследовано апоптозиндуцирующее действие экстрактов растений семейства Asparagaceae на клетки аденокарциномы легкого человека А549. Показано, что водные растворы растительных компонентов (50 мкг/мл), полученных из листьев Polianthes tuberosa и Furcraea gigantea экстракцией метанолом с последующим высушиванием, не проявляли острой токсичности, и при обработке ими клеток аденокарциномы легких человека А549 в течение 24 ч индуцировали апоптоз 21% и 15% клеток соответственно. Апоптозиндуцирующее действие экстрактов других исследованных растений проявилось при использовании более высоких концентраций. При инкубировании с экстрактами в концентрации 100 и 300 мкг/мл доля апоптотических клеток составляет 45% и 73% для экстракта луковиц Polianthes tuberosa и 11% и 81% для экстрактов листьев Yucca filamentosa соответственно. Таким образом, установлено, что экстракты данных растений содержат соединения с противоопухолевой активностью, следовательно, могут рассматриваться как источник потенциальных агентов терапии злокачественных новообразований.

Ключевые слова: рак, апоптоз, растительные экстракты, Asparagaceae


Благодарности. Работа выполнена в рамках Программы повышения конкурентоспособности Казанского федерального университета, а также при поддержке РФФИ (проект № 15-54-61024) и Фонда развития науки и технологии Египта (STDF) (проект № 13821).


Литература

  1. Sawadogo W.R., Schumacher M., Teiten M-H., Dicato M., Diederich M. Traditional West African pharmacopeia, plants and derived compounds for cancer therapy // Biochem. Pharmacol. – 2012. – V. 84, No 10. – P. 1225–1240. – doi: 10.1016/j.bcp.2012.07.021.
  2. Mbaveng A.T., Kuete V., Mapunya B.M., Beng V.P., Nkengfack A.E., Meyer J.J.M., Lall N. Evaluation of four Cameroonian medicinal plants for anticancer, antigonorrheal and antireverse trans­criptase activities // Environ. Toxicol. Pharmacol. – 2011. – V. 32, No 2. – P. 162–167. – doi: 10.1016/j.etap.2011.04.006.
  3. Unnati S., Ripal S., Sanjeev A., Niyati A. Novel anticancer agents from plant sources // Chin. J. Nat. Med. – 2013. – V. 11, No 1. – P. 16−23. – doi: 10.1016/S1875-5364(13)60002-3.
  4. Alonso-Castro A.J., Villarreal M.L., Salazar-Olivo L.A., Gomez-Sanchez M., Dominguez F., Garcia-Carranca A. Mexican medicinal plants used for cancer treatment: pharmacological, phytochemical and ethnobotanical studies // J. Ethnopharmacol. – 2011. – V. 133, No 3. – P. 945–972. – doi: 10.1016/j.jep.2010.11.055.
  5. Cabrera-Fuentes H.A., Aslam M, Saffarzadeh M, Kolpakov A.I., Zelenikhin P.V., Preissner K.T., Ilinskaya O.N. Internalization of Bacillus intermedius ribonuclease (BINASE) induces human alveolar adenocarcinoma cell death // Toxicon. – 2013. – V. 69, No 3. – P. 219–226. – doi: 10.1016/j.toxicon.2013.03.015.
  6. Khazir J., Mir B.A., Pilcher L., Riley D.L. Role of plants in anticancer drug discovery // Phytochem. Lett. – 2014. – V. 7. – P. 173–181. – doi: 10.1016/j.phytol.2013.11.010.
  7. Tagne R.S., Telefo B.P., Nyemb J.N., Yemele D.M., Njina S.N., Goka S.M., Lienou L.L., Nwabo Kamdje A.H., Moundipa P.F., Farooq A.D. Anticancer and antioxidant activities of methanol extracts and fractions of some Cameroonian medicinal plants // Asian Pac. J. Trop. Med. – 2014. – V. 7, Suppl. 1. – P. S442–S447. – doi: 10.1016/S1995-7645(14)60272-8.
  8. Karamova N.S., Fatykhova D.G., Abdrakhimova J.R., Ilinskaya O.N. An investigation of antigenotoxic properties of plant extracts of Chelidonium majus L., Plantago major L. and Tussilago farfara L. // Russ. J. Genet.: Appl. Res. – 2011. – V. 1, No 5. – P. 371–378. – doi: 10.1134/S207905971105008X.
  9. Abdul-Hafeez E.Y., Karamova N.S., Ilinskaya O.N. Antioxidant activity and total phenolic compounds content of certain medicinal plants // Int. J. Biosci. – 2014. – V. 5, No 9. – P. 213–222. – doi: 10.12692/ijb/5.9.213-222.
  10. Abdul-Hafeez E.Y, Nguyen T.N., Karamova N.S., Ilinskaya O.N. Antibacterial activity of certain medicinal plants on different bacterial strains associated with colorectral cancer // Int. J. Biosci. – 2014. – V. 5, No 7. – P. 219–229. – doi 10.12692/ijb/5.7.219-229.
  11. El-Seedi H.R., Burman R., Mansour A., Turki Z., Boulos L., Gullbo J., Göransson U. The traditional medical uses and cytotoxic activities of sixty-one Egyptian plants: discovery of an active cardiac glycoside from Urginea maritima // J. Ethnopharmacol. – 2013. – V. 145, No 3. – P. 746–757. – doi: 10.1016/j.jep.2012.12.007.
  12. Freshney R.I. Culture of animal cells: A manual of basic techniques. – N. Y.: Wiley-Liss, 1994. – 486 p. – doi: 10.1002/cbf.646.
  13. Smolewski P., Grabarek J., Lee B.W., Johnson G.L., Darzynkiewicz Z. Kinetics of HL-60 cell entry to apoptosis during treatment with TNF-alpha or camptothecin assayed by the stathmo-apoptosis method // Cytometry. – 2002. – V. 47, No 3. – P. 143–149.
  14. Rezk A., Al-Hashimi A., John W., Schepker H., Ullrich M.S., Brix K. Assessment of cytotoxicity exerted by leaf extracts from plants of the genus Rhododendron towards epidermal keratinocytes and intestine epithelial cells // BMC Complementary Altern. Med. – 2015. – V. 15. – Art. 364, P. 1–18. – doi: 10.1186/s12906-015-0860-8.
  15. Lizard G., Monier S., Cordelet C., Gesquière L., Deckert V., Gueldry S., Lagrost L., Gambert P. Characterization and comparison of the mode of cell death, apoptosis versus necrosis, induced by 7b-hydroxycholesterol and 7-ketocholesterol in the cells of the vascular wall // Arterioscler., Thromb., Vasc. Biol. – 1999. – V. 19, No 5. – P. 1190–1200.
  16. Laakko T., King L., Fraker P. Versatility of merocyanine 540 for the flow cytometric detection of apoptosis in human and murine cells // J. Immunol. Methods. – 2002. – V. 261, No 1–2. – P. 129–139.
  17. Fabricant D.S., Farnsworth N.R. The value of plants used in traditional medicine for drug discovery // Environ. Health. Perspect. – 2001. – V. 109, Suppl. 1. – P. 69–75.
  18. Adeyemi O.O., Akindele A.J., Ogunleye E.A. Evaluation of the antidiarrhoeal effect of Sanseviera liberica Gerome & Labroy (Agavaceae) root extract // J. Ethnopharmacol. – 2009. – V. 123, No 3. – P. 459–463. – doi: 10.1016/j.jep.2009.03.023.
  19. Amida M.B., Yemitan O.K., Adeyemi O.O. Toxicological assessment of the aqueous root extract of Sanseviera liberica Gerome and Labroy (Agavaceae) // J. Ethnopharmacol. – 2007. – V. 113, No 1. – P. 171–175.
  20. Akindele A.J., Wani Z.A., Sharma S., Mahajan G., Satti N.K., Adeyemi O.O., Mondhe D.M., Saxena A.K. In vitro and in vivo anticancer activity of root extracts of Sansevieria liberica Gerome and Labroy (Agavaceae) // Evidence-Based Complementary Altern. Med. – 2015. – V. 2015. – Art. ID 560404, P. 1–11. – doi:10.1155/ 2015/560404.
  21. Roy J., Kuddus M., Begum B., Choudhury H. Evaluation of analgesic, cytotoxic and antioxidant activities of Sansevieria roxburghiana Schult. and Schult. f. // Asian Pac. J. Tropic Biomed. – 2012. – V. 2, No 2. – P. S723–S726. – doi: 10.1016/S2221-1691(12)60303-7.
  22. Haldar P.K., Kar B., Bala A., Bhattacharya S., Mazumder U.K. Antitumor activity of Sansevieria roxburghiana rhizome against Ehrlich ascites carcinoma in mice // Pharm. Biol. – 2010. – V. 48, No 12. – P. 1337–1343. – doi: 10.3109/13880201003792592.
  23. Balestrieri C., Felice F., Piacente S., Pizza C., Montoro P., Oleszek W., Visciano V., Balestrieri M.L. Relative effects of phenolic constituents from Yucca schidigera Roezl. bark on Kaposi's sarcoma cell proliferation, migration, and PAF synthesis // Biochem. Pharmacol. – 2006. – V. 71, No 10. – P. 1479–1487.
  24. Andhare R.N., Raut M.K., Naik S.R. Evaluation of antiallergic and anti-anaphylactic activity of ethanolic extract of Sanseveiria trifasciata leaves (EEST) in rodents // J. Ethnopharmacol. – 2012. – V. 142, No 3. – P. 627–633. – doi: 10.1016/j.jep.2012.05.007.
  25. Simmons-Boyce J.L., Tinto W.F., McLean S., Reynold W.F. Saponins from Furcraea selloa var. marginata // Fitoterapia. – 2004. – V. 75, No 7–8. – P. 634–638.
  26. Cigerci I.H., Fidan A.F., Konuk M., Yuksel H., Kucukkurt I., Eryavuz A., Sozbilir N.B. The protective potential of Yucca schidigera (Sarsaponin 30) against nitrite-induced oxidative stress in rats // J. Nat. Med. – 2009. – V. 63, No 3. – P. 311–317. – doi: 10.1007/s11418-009-0338-4.
  27. Ali M.S., Sharma G.C., Asplund R.O., Nevins M.P., Garb S Isolation of antitumor polysaccharide fractions from Yucca glauca Nutt. (Lilliaceae) // Growth. – 1978. – V. 42, No 2. – P. 213–223.
  28. Mimaki Y., Yokosuka A., Sashida Y. Steroidal glycosides from the aerial parts of Polianthes tuberosa // J. Nat. Prod. – 2000. – V. 63, No 11. – P. 1519–1523.
  29. Itabashi M., Segawa K., Ikeda Y., Kondo S., Naganawa H., Koyano T., Umezawa K. A new bioactive steroidal saponin, furcreastatin, from the plant Furcraea foetida // Carbohydr. Res. – 2000. – V. 323, No 1–4. – P. 57–62.
  30. Yokosuka A., Sano T., Hashimoto K., Sakagami H., Mimaki Y. Steroidal glycosides from Furcraea foetida and their cytotoxic activity // Chem. Pharm. Bull. (Tokyo). – 2009. – V. 57, No 10. – P. 1161–1166.
  31. Карамова Н.С., Зеленихин П.В., Мирошник Н.Б., Иссам Абдул-Хафиз, Закирова Я.Н., Ильинская. О.Н. Апоптозиндуцирующее действие рибонуклеазы Bacillus pumilus и экстрактов лекарственных растений Египта на клетки аденокарциномы легких человека // Гены и клетки. – 2015. – Т. 10, Вып. 3. – С. 62–67.

Поступила в редакцию

27.06.16


Камалова Язгуль Насиковна, аспирант кафедры микробиологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: yazgulen@mail.ru

Штырёва Виктория Витальевна, студент кафедры микробиологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: vika1411akva0903@rambler.ru

Иссам Абдул-Хафиз, PhD, доцент

Асьютский университет

г. Асьют, 71515, Арабская Республика Египет

E-mail: noresam_2000@yahoo.com

Омер Х.М. Ибрагим, PhD, доцент

Асьютский университет

г. Асьют, 71515, Арабская Республика Египет

E-mail: omer_hooo@yahoo.com

Зеленихин Павел Валерьевич, кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: pasha_mic@mail.ru

Карамова Назира Сунагатовна, кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: nskaramova@mail.ru

Ильинская Ольга Николаевна, доктор биологических наук, заведующий кафедрой микробиологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: ilinskaya_kfu@mail.ru


Для цитирования: Камалова Я.Н., Штырёва В.В., Абдул-Хафиз Иссам, Ибрагим Омер Х.М., Зеленихин П.В., Карамова Н.С., Ильинская О.Н. Цитотоксическое и апопто­зиндуцирующее действие экстрактов растений семейства Asparagaceae по отношению к клеткам аденокарциномы легких человека // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2016. – Т. 158, кн. 3. – С. 338–350.

For citation: Kamalova Y.N., Shtyreva V.V., Essam Abdul-Hafeez, Omer H.M. Ibrahim, Zelenikhin P.V., Karamova N.S., Ilinskaya O.N. Cytotoxic and apoptosis-inducing activity of plants from the family Asparagaceae in relation to human alveolar adenocarcinoma cells. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2016, vol. 158, no. 3, pp. 338–350. (In Russian)


Версия для печати Версия для печати
Ключевые слова: Ученые записки, архив
Вход в личный кабинет
Ваш логин
Ваш пароль
Забыли пароль? Регистрация