Аннотация
Введение. На сегодняшний день поиск новых веществ, обладающих противоопухолевой активностью, является актуальной задачей фармакологии и медицины. Каррагинаны – сульфатированные галактаны красных водорослей – являются перспективными веществами для основы будущих лекарственных препаратов, а также для создания превентивных средств противоопухолевого действия. В данной работе мы исследовали противоопухолевое действие каррагинанов, различных по структуре и по молекулярной массе, выделенных из водорослей Chondrus armatus на клеточные линии карцином толстой кишки и колоректальной карциномы. Цель: сравнительное изучение противоопухолевого действия κ- и λ- каррагинанов из красной водоросли Chondrus armatus и их олигосахаридов на опухолевых клеточных линиях RKO и HCT-116. Материал и методы. Каррагинаны κ- и λ- и их производные олигосахариды (κо- и λо-) получены, охарактеризованы по структуре (ИК-спектрометрия) и молекулярной массе с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), протестированы на клеточных линиях RKO (карцинома толстой кишки) и HCT-116 (колоректальная карцинома). Противоопухолевый эффект оценен с помощью MTT-теста – анализ клеточной пролиферации и используя флуоресцентные клеточные красители прижизненной окраски Хекст и пропидия йодид на окрашивание живых и мертвых клеток. Результаты и обсуждение. Согласно полученным данным, каррагинаны и их олигосахариды проявляют выраженный ингибирующий эффект на пролиферацию опухолевых клеток карцином кишечника. Каррагинаны κо- и λо- обладали достоверным противоопухолевым эффектом в максимальной концентрации 400 мкг/мл при инкубации 24 и 48 ч в исследуемых клеточных линиях карцином кишечника RKO и HCT-116. Заключение. Было показано, что олигосахариды κ- и λ-каррагинанов, выделенные из красной водоросли Chondrus armatus, проявляют выраженный ингибирующий эффект на пролиферацию опухолевых клеток рака кишечника человека, не приводя при этом к увеличению процента мертвых клеток. Следовательно, данные каррагинаны проявляют выраженный противоопухолевый эффект, блокируя клеточный рост.
Ключевые слова
Авторы и аффилиации
В.А. Тясто Лаборатория фармакологии и биоиспытаний Школы биомедицины Дальневосточного федерального университета, Российская Федерация, 690922, Приморский край, Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10
Литература
Mármol I., Sánchez-de-Diego C., Pradilla Dieste A., Cerrada E., Rodriguez Yoldi M. J. Colorectal carcinoma: a general overview and future perspectives in colorectal cancer. International J. of molecular sciences. 2017; 18 (1): 197–205. https://doi.org/10.3390/ijms18010197
Sithranga Boopathy N., Kathiresan K. Anticancer drugs from marine flora: an overview. J. of oncology. 2010; 2: 214–20. https://doi.org/10.1155/2010/214186
Yuan H., Song J., Li X., Li N., Dai J. Immunomodulation and antitumor activity of κ-carrageenan oligosaccharides. Cancer letters. 2006; 243 (2): 228–34. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2005.11.032
Stortz C.A., Cerezo A.S. The 13C NMR spectroscopy of carrageenans: calculation of chemical shifts and computer-aided structural determination. Carbohydrate Polymers. 1992; 18 (4): 237–42. https://doi.org/10.1016/0144-8617(92)90088-8
Haijin M., Xiaolu J., Huashi G. A κ-carrageenan derived oligosaccharide prepared by enzymatic degradation containing anti-tumor activity. Journal of Applied Phycology. 2003; 15 (4): 297–303. https://doi.org/10.1023/a:1025103530534
Khotimchenko M., Tiasto V., Kalitnik A., Begun M., Khotimchenko R., Leonteva E., Bryukhovetskiy I., Khotimchenko Y. Antitumor potential of carrageenans from marine red algae. Carbohydrate Polymers. 2020; 246: 116568. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116568
Cicinskas E.A, Begun M.A., Tiasto V.A., Belousov A.S., Vikhareva V.V., Mikhailova V.A., Kalitnik A.A. In vitro antitumor and immunotropic activity of carrageenans from red algae Chondrus armatus and their low-molecular weight degradation products. Journal of Biomedical Materials Research. 2019; 108 (2): 254–66. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36812
Lins K.O, Bezerra D.P, Alves A.P, Alencar N.M, Lima M.W, Torres V.M, Farias W.R, Pessoa C, de Moraes M.O, Costa-Lotufo L.V. Antitumor properties of a sulfated polysaccharide from the red seaweed Champia feldmannii (Diaz&Pifferer). J. of Applied Toxicology. 2009; 29 (1): 20–6. https://doi.org/10.1002/jat.1374
Yermak I. M., Khotimchenko Y. S. Chemical properties, biological activities and applications of carrageenan from red algae. Recent advances in marine biotechnology. 2003; 9: 207–55.
Robal M., Brenner T., Matsukawa S., Ogawa H., Truus K., Rudolph B., Tuvikene R. Monocationic salts of carrageenans: Preparation and physico-chemical properties. Food Hydrocolloids. 2017; 63: 656–67. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2016.09.032
Suganya A.M, Sanjivkumar M., Chandran M.N, Palavesam A., Immanuel G. Pharmacological importance of sulphated polysaccharide carrageenan from red seaweed Kappaphycus alvarezii in comparison with commercial carrageenan. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2016; 84: 1300–12. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2016.10.067
Ariffin S.H, Yeen W.W, Abidin I.Z, Abdul Wahab R.M, Ariffin Z.Z, Senafi S. Cytotoxicity effect of degraded and undegraded kappa and iota carrageenan in human intestine and liver cell lines. BMC Complementary and Alternative Medicine. 2014; 14: 508. https://doi.org/10.1186/1472-6882-14-508
Calvo G.H, Cosenza V.A, Sáenz D.A, Navarro D.A, Stortz C.A, Cespedes M.A, Mamone L.A, Gasas A.G, Di Venosa G.M. Disaccharides obtained from carrageenans as potential antitumor agents. Scientific reports. 2019; 9 (1): 6654. https://doi.org/10.1038/s41598-019-43238-y