Investigating the effect of kale sprouts extract on the process of apoptosis in tumor cells in vitro

ABSTRACTRecently, Brassicaceae family plants has attracted a lot of attention. Growing interest in assessment of biological activities of these plants is due to their unique health-promoting properties. The results of meta-analysis and observation of defined human populations show that Brassicaceae family plants, including kale, exert chemopreventive effects on humans.Cervical cancer is second the most common cancer among women in the world, as shown in many studies. Despite the fact, that vaccine against some types of HPV virus was developed, mortality due to cervical cancer still remains at a high level in women worldwide.The aim of this experiment was to study whether kale sprouts extract have proapoptotic properties and define probable molecular targets of such influence. The results showed proapoptotic properties of kale sprouts in HTB-35 human cervical carcinoma cells. During experiments, the impact of obtained methanol kale sprouts extract on Bax and Bcl-2 protein expression was studied. These both proteins are important regulators of apoptosis. Currently, their function is the subject of intense researches; new discoveries in the field may contribute to developing novel and more effective anti-cancer therapies.It was demonstrated that the kale sprouts extract in a dose of 0,25 mg/ml induced apoptosis of HTB-35 human cervical carcinoma cells by increasing the expression of proapoptotic Bax protein and decreasing the expression of antiapoptotic Bcl-2 protein. Received results are consistent with other Autors’ in vitro researches on proapoptotic properties of bioactive compounds isolated from kale leaves. It should be noted, that the data on bioactive properties of compounds received from kale sprouts is scarce.Due to the fact, that kale sprouts extract induced apoptosis at high concentration, it may not be considered as a drug in anti-cancer therapy. Currently, a lot of effort is put to use bioactive compounds isolated from plants to support existing pharmacotherapies. Further research, regarding the specific action of kale compounds in neoplastic and non-neoplastic cells, would let explain, if these substances could support the therapy against cervix cancer.

STRESZCZENIEW ostatnim czasie wzrosło zainteresowanie roślinami z rodziny Brassicaceae. Unikalne właściwości prozdrowotne tych roślin spowodowały intensywne zaangażowanie naukowców w badania nad aktywnością biologiczną przedstawicieli rodziny krzyżowych. Wyniki wielu badań epidemiologicznych i metaanaliz wskazują na fakt, ze rośliny z rodziny Brassicaceae, w tym również jarmuż, wywołują efekt chemioprewencyjny u ludzi. Statystyki wskazują, iż nowotwór szyjki macicy jest drugim najczęściej występującym na świecie nowotworem u kobiet. Pomimo opracowania szczepionki chroniącej przed zakażeniem niektórymi typami wirusa HPV, śmiertelność w światowej populacji w wyniku zaawansowanego raka szyjki macicy nadal pozostaje na wysokim poziomie. Celem przeprowadzonych badań było określenie, czy ekstrakt otrzymany z kiełków jarmużu wykazuje właściwości proapoptotyczne oraz określenie możliwych celów molekularnych oddziaływania ekstraktu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań aktywności proapoptotycznej kiełków jarmużu w modelu in vitro z zastosowaniem ludzkiej linii komórek raka szyjki macicy (HTB-35). W doświadczeniach badano wpływ pozyskanych ekstraktów metanolowych na ekspresję białek Bax i Bcl-2, które pełnią istotną rolę w regulacji procesu apoptozy. Funkcja tych białek w przebiegu apoptozy jest obecnie przedmiotem intensywnych badań, a nowe odkrycia w tej dziedzinie być może przyczynią się do opracowania lepszych, skuteczniejszych terapii przeciwnowotworowych. Wykazano, że ekstrakt z kiełków jarmużu w dawce 0,25 mg/ml indukował apoptozę komórek nowotworowych linii HTB-35 poprzez zwiększanie ekspresji białka proapoptotycznego Bax i obniżenie ekspresji stężenia białka antyapoptotycznego Bcl-2. Wyniki eksperymentów przeprowadzonych w modelach in vitro przez innych autorów wykazały właściwości proapoptotyczne związków bioaktywnych pochodzących z liści jarmużu. Należy podkreślić, że wyniki prowadzonych dotychczas eksperymentów w większości dotyczyły właściwości związków bioaktywnych pochodzących z liści jarmużu, niewiele badań poświęcono do tej pory badaniu kiełków tej rośliny. Ze względu na stosunkowo wysokie stężenie ekstraktu, które wywoływało efekt proapoptotyczny w komórkach nowotworowych, należy stwierdzić, że stosowanie ekstraktu z kiełków jarmużu nie mogłoby stanowić samodzielnego leczenia w chorobie nowotworowej. Obecnie podejmowane są jednak próby zastosowania związków bioaktywnych izolowanych z roślin do wspierania istniejących farmakoterapii. Dalsze badania nad oddziaływaniem związków pochodzących z kiełków jarmużu na komórki nowotworowe i komórki prawidłowe pozwolą na wyjaśnienie, czy związki te mogłyby wspomagać terapię przeciwnowotworową w raku szyjki macicy.