Куркумин оказался наиболее сбалансированным среди пяти растительных соединений, которые исследовали специалисты Вроцлавского медицинского университета и Вроцлавского университета. Учёные сравнили действие куркумина, берберина, биоханина A, кукурбитацина E и кафеиновой кислоты фенэтилового эфира (CAPE), входящего в состав прополиса. Эксперименты проводили на клетках фибросаркомы и здоровой мышечной ткани.
Все вещества нарушали работу митохондрий — клеточных «энергетических станций», из-за чего снижалось содержание АТФ, основного источника энергии. В клетках фибросаркомы показатель уменьшился примерно на 83–92%, тогда как в здоровых мышечных клетках снижение составило около 23–73%. Это указывает на большую уязвимость опухолевых клеток к нарушениям энергетического обмена.
Исследователи также изучили сигнальный путь NF-κB, связанный с воспалением, обменом веществ, выживанием клеток и их старением. «NF-κB acts like a central control switch that integrates cellular stress signals and determines whether a cell activates inflammatory pathways, fights for survival or changes its metabolism», — объяснила профессор Юлита Кульбацка с кафедры молекулярной и клеточной биологии Вроцлавского медицинского университета. По её словам, чрезмерная активность этого механизма помогает раковым клеткам переживать стресс, однако он необходим и здоровым клеткам, поэтому полное подавление NF-κB не считается оптимальным подходом.
Все пять соединений вызвали признаки клеточного старения у клеток фибросаркомы. Такие клетки сохраняют жизнеспособность, но навсегда теряют способность делиться. Наиболее выраженный результат показал куркумин: доля стареющих опухолевых клеток выросла примерно с 16,5% более чем до 75%, а остальные вещества увеличили этот показатель выше 66%. Берберин, кукурбитацин E и CAPE усиливали зависимый от PINK1/PARKIN процесс митофагии, при котором клетка удаляет повреждённые митохондрии.
Проверка жизнеспособности клеток показала, что куркумин и CAPE действовали на фибросаркому наиболее избирательно. Куркумин сочетал сильное противоопухолевое действие, запуск клеточного старения и сравнительно благоприятный профиль безопасности. «Our findings show that these natural compounds can selectively place a greater metabolic burden on cancer cells than on healthy cells by disrupting mitochondrial function and energy metabolism. Among the compounds tested, curcumin demonstrated the most balanced profile», — подчеркнула Кульбацка. Берберин также хорошо переносился, но его влияние на митохондрии здоровых мышечных клеток требует дальнейшего изучения.
Предварительную оценку безопасности провели на личинках восковой огнёвки (Galleria mellonella). Лучше всего переносились куркумин и берберин, тогда как CAPE и кукурбитацин E сопровождались более высокой смертностью, а биоханин A оказался самым токсичным соединением. Результаты, опубликованные исследователями Вроцлавского медицинского университета и Вроцлавского университета, пока не означают, что эти вещества можно применять для лечения сарком: выводы основаны на опытах с клеточными линиями и простой моделью токсичности на беспозвоночных. «Our findings come from laboratory experiments and preliminary tests in wax moth larvae. The next step is to evaluate these compounds in more advanced in vivo models and to better understand their mechanisms of action, optimal dosing and delivery methods», — отметила профессор Кульбацка.