Ekstrakt z liści stewii po fermentacji zabija komórki raka trzustki, oszczędzając zdrowe komórki
Stewia może mieć znacznie szersze zastosowanie niż tylko jako bezkaloryczny zamiennik cukru. Jak wykazał zespół badaczy z Uniwersytetu w Hiroszimie, ekstrakt z liści stewii poddany fermentacji z udziałem bakterii wyizolowanych z liści bananowca wykazuje działanie cytotoksyczne wobec komórek raka trzustki, nie uszkadzając przy tym zdrowych komórek nerkowych.
Wyniki badań zostały opublikowane 28 kwietnia w czasopiśmie International Journal of Molecular Sciences.
– Na całym świecie zarówno zapadalność, jak i śmiertelność z powodu raka trzustki nieustannie rosną, a pięcioletni wskaźnik przeżycia wynosi mniej niż 10% – podkreślił współautor badania, dr Narandalai Danshiitsoodol, profesor nadzwyczajny w Katedrze Nauk o Probiotykach w Medycynie Prewencyjnej na Wydziale Nauk Biomedycznych i Zdrowia Uniwersytetu w Hiroszimie. – Rak trzustki cechuje się wysoką inwazyjnością, skłonnością do przerzutów oraz znaczną opornością na dostępne metody leczenia, takie jak chirurgia, radioterapia czy chemioterapia. Istnieje zatem pilna potrzeba poszukiwania nowych i skutecznych związków przeciwnowotworowych, zwłaszcza tych pochodzenia roślinnego.
Jak zauważa Danshiitsoodol, wcześniejsze badania wskazywały już na potencjalne przeciwnowotworowe właściwości ekstraktu z liści stewii, jednak izolacja i praktyczne wykorzystanie konkretnych składników bioaktywnych chroniących przed komórkami nowotworowymi pozostawało wyzwaniem. Proces fermentacji z udziałem bakterii zmienia jednak strukturę ekstraktu, prowadząc do powstawania nowych metabolitów o potencjalnym działaniu biologicznym.
– W celu zwiększenia skuteczności farmakologicznej naturalnych ekstraktów roślinnych biotransformacja mikrobiologiczna staje się coraz powszechniej stosowaną strategią – wyjaśnia autor korespondencyjny badań, prof. Masanori Sugiyama z tej samej katedry. Laboratorium Sugiyamy wyizolowało i oceniło już prozdrowotne właściwości ponad 1300 szczepów bakterii kwasu mlekowego (LAB) pochodzących z owoców, warzyw, kwiatów i roślin leczniczych. – W niniejszym badaniu porównaliśmy ekstrakty z liści stewii poddane i niepoddane fermentacji LAB, aby zidentyfikować kluczowe związki odpowiadające za wzrost bioaktywności, co może przyczynić się do rozwoju fitoterapii i profilaktyki nowotworów.
W badaniu zastosowano ekstrakt z liści stewii poddany fermentacji szczepem Lactobacillus plantarum SN13T (oznaczony jako FSLE), który porównano pod kątem działania wobec komórek raka trzustki linii PANC-1 oraz zdrowych komórek ludzkich nerek HEK-293 z ekstraktem niefermentowanym. Komórki pochodziły z komercyjnych linii komórkowych.
– Nasze wyniki wskazują, że FSLE wykazuje znacznie silniejsze działanie cytotoksyczne wobec komórek PANC-1 niż ekstrakt niefermentowany przy tych samych stężeniach, co sugeruje, że fermentacja zwiększa bioaktywność ekstraktu – podkreśla Sugiyama. – Co istotne, FSLE wykazywał znacznie mniejszą toksyczność wobec komórek HEK-293, nawet przy najwyższych zastosowanych stężeniach.
Dalsze analizy wykazały, że za działanie przeciwnowotworowe odpowiada ester metylowy kwasu chlorogenowego (CAME). W wyniku fermentacji stężenie kwasu chlorogenowego w ekstrakcie spadło sześciokrotnie, co świadczy o jego biotransformacji przez bakterie.
– Ta biotransformacja najprawdopodobniej wynikała z działania specyficznych enzymów szczepu bakterii zastosowanego w badaniu – zauważa Danshiitsoodol. – Nasze dane wskazują, że CAME wykazuje silniejsze działanie cytotoksyczne oraz proapoptotyczne wobec komórek PANC-1 niż sam kwas chlorogenowy.
W kolejnych etapach badań naukowcy planują przeprowadzenie eksperymentów na mysim modelu nowotworu, aby lepiej ocenić skuteczność różnych dawek w warunkach organizmu.
– Nasze badanie znacząco pogłębia wiedzę na temat mechanizmów działania szczepu Lactobacillus plantarum SN13T w fermentacji ekstraktów roślinnych oraz otwiera nowe perspektywy dla zastosowania probiotyków jako naturalnych środków przeciwnowotworowych – podsumowuje Danshiitsoodol.
Współautorami publikacji są również Rentao Zhang i Masafumi Noda z tej samej jednostki naukowej Uniwersytetu w Hiroszimie oraz Sayaka Yonezawa i Keishi Kanno z Oddziału Chorób Wewnętrznych Szpitala Uniwersyteckiego w Hiroszimie.
Źródło: International Journal of Molecular Sciences, Stevia Leaf Extract Fermented with Plant-Derived Lactobacillus plantarum SN13T Displays Anticancer Activity to Pancreatic Cancer PANC-1 Cell Line
DOI: https://doi.org/10.3390/ijms26094186
