Спасительный прорыв: Ученые обнаружили японский фруктовый сок, который может помочь предотвратить рак легких

Японские исследователи показали, что сок Actinidia arguta (sarunashi) препятствует развитию рака легких у мышей.

Используя модель мыши, японские исследователи раскрыли вероятный механизм действия сока Actinidia arguta (sarunashi) на развитие рака легкого.

Рак легких является одной из основных причин смерти в Японии и во всем мире. Среди всех онкологических заболеваний рак легкого имеет один из самых низких показателей пятилетней выживаемости. Известно, что курение табака и использование табачных изделий в значительной степени способствуют развитию рака легких. Клинически доказано, что активные вещества, содержащиеся в различных фруктах, снижают риск развития хронических заболеваний, в том числе и рака. «Сарунаши» (Actinidia arguta) — съедобный фрукт, выращиваемый в японской префектуре Окаяма.

Исследователи из Университета Окаямы под руководством доктора Сакаэ Аримото-Кобаяси, доцента фармацевтического факультета Университета Окаямы, используя модель мыши, показали, что сок сарунаси и входящий в его состав изокверцетин (isoQ) помогают предотвратить и уменьшить рак легких.

A. arguta — один из самых богатых источников полифенолов и витамина С. Ранее исследователи продемонстрировали ингибирующее действие сока сарунаши (sar-j) на мутагенез, воспаление и опухолеобразование кожи мышей. Компоненты A. arguta, ответственные за антимутагенный эффект, были идентифицированы ими как водорастворимые и термочувствительные фенольные соединения. Впоследствии в качестве компонента, обладающего антиканцерогенным потенциалом, было предложено полифенольное соединение isoQ.

Actinidia arguta, известная также как выносливый киви, — многолетняя лиана, произрастающая в Японии, Корее, Северном Китае и на Дальнем Востоке России. Плоды киви имеют небольшую гладкую кожуру, в отличие от большинства других видов этого рода, у которых внешняя сторона плода покрыта волосками.

Доктор Аримото-Кобаяси поясняет: «В данном исследовании мы стремились изучить химиопрофилактическое действие сока A. arguta и входящего в его состав компонента isoQ на 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK) — индуцированный опухолевый процесс в легких у мышей A/J и выявить возможные механизмы, лежащие в основе противоопухолевого действия A. arguta».

С этой целью команда индуцировала рост опухолей у мышей с помощью NNK — известного ракогенного соединения, содержащегося в табачных изделиях. С помощью серии экспериментов и контролей группа исследовала влияние sar-j и isoQ на опухолеобразование в легких у мышей.

Результаты оказались обнадеживающими: Количество опухолевых узелков на одно легкое мыши в группе, получавшей инъекции NNK и пероральные дозы сока A. arguta, было значительно ниже, чем в группе, которой вводили только NNK. Более того, пероральное введение isoQ также снижало количество узелков в легких мышей.

В исследовании ученых из Университета Окаямы сок Actinidia arguta (сарунаси) уменьшал количество опухолевых узлов у мышей, подвергшихся воздействию канцерогенов. Credit: Sakae Arimoto-Kobayashi

Далее команда открыла вероятный механизм действия. NNK и 1-метил-3-нитро-1-нитрозогуанидин, или MNNG, являются известными мутагенами — агентами, вызывающими мутации ДНК. Поэтому группа исследователей провела серию экспериментов по изучению влияния sar-j и isoQ на NNK- и MNNG-опосредованный мутагенез на примере штамма бактерий Salmonella typhimurium TA1535, широко используемого для выявления мутаций ДНК. Как и ожидалось, мутагенность NNK и MNNG, выявленная с помощью S. typhimurium TA1535, снижалась в присутствии sar-j. Однако при проведении аналогичных исследований с использованием штамма S. typhimurium YG7108, в котором отсутствуют ключевые ферменты, отвечающие за репарацию ДНК, sar-j не смог снизить мутагенное действие NNK и MNNG. На основании этого критического наблюдения исследователи пришли к выводу, что антимутагенный эффект sar-j, по-видимому, опосредуется ускорением репарации ДНК.

Наконец, в экспериментах на клетках было показано, что sar-j подавляет действие Akt — ключевого белка, участвующего в сигнализации рака. Известно, что Akt и связанный с ним белок PI3k чрезмерно активируются при некоторых видах рака человека.

Соавтор исследования Кацуюки Киура, профессор кафедры аллергологии и респираторной медицины больницы Университета Окаямы, считает: «Sar-j и isoQ снижают NNK-индуцированный опухолевый генез в легких. Sar-j воздействует как на стадии инициации, так и на стадии роста или прогрессирования канцерогенеза, в частности, через антимутагенез, стимуляцию репарации аддуктов ДНК al kyl и подавление Akt-опосредованной сигнальной системы роста. Возможно, IsoQ частично способствует биологическому действию sar-j через подавление фосфорилирования Akt, но не является основным действующим веществом.

Результаты исследования были опубликованы 9 декабря 2022 г. в журнале Genes and Environment.

Таким образом, проведенное исследование показало, что после перорального приема sar-j опухолеобразование в легких мышей подавляется. Несмотря на необходимость проведения клинических испытаний, компоненты, входящие в состав sar-j, включая isoQ, представляются привлекательными кандидатами для химиопрофилактики.

Ссылка: «Химиопрофилактические эффекты и противоопухолевые механизмы Actinidia arguta, известной в Японии как сарунаси, в отношении 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанона (NNK)-индуцированного опухолеобразования легких у мышей a/J» (Jun Takata, Naoko Miyake, Yusuke Saiki, Misako Tada, Kensuke Sasaki, Toshio Kubo, Katsuyuki Kiura and Sakae Arimoto-Kobayashi, 9 December 2022, Genes and Environment . DOI: 10.1186/s41021-022-00255-0

О докторе Сакаэ Аримото-Кобаяси из Университета Окаямы, Япония

Д-р Сакаэ Аримото-Кобаяси работает доцентом на факультете фармацевтических наук университета Окаяма. На счету д-ра Аримото-Кобаяси множество публикаций. Ее исследовательская группа в основном занимается изучением мутаций и повреждений ДНК, индуцированных N-нитрозаминокислотами и облучением в ближней ультрафиолетовой зоне, анализом окислительных и алкилирующих повреждений ДНК, вызванных генотоксическими агентами, антиканцерогенезом/антимутагенезом, а также химиопрофилактическим действием активных ингредиентов, содержащихся во фруктах и напитках.

Об университете Окаяма, Япония

Являясь одним из ведущих университетов Японии, Okayama University ставит своей целью создание и утверждение новой парадигмы устойчивого развития мира. Университет Окаяма предлагает широкий спектр научных направлений, которые становятся основой интегрированных аспирантур. Это позволяет не только проводить самые передовые и современные исследования, но и обогащать образовательный опыт.