Wpływ substancji fitoaktywnych zawartych w siewkach z gryki na profil metaboliczny, potencjał inwazyjny i lekooporność komórek raka prostaty

Gruczolakorak prostaty jest drugim najczęściej występującym nowotworem u mężczyzn na świecie. Mimo, że opracowywane są coraz to nowe strategie leczenia tej choroby, ich skuteczność pozostawia wiele do życzenia, co wynika przede wszystkim z rozwoju oporności wielolekowej komórek nowotworowych. Wykazano, że niektóre produkty naturalne hamują ten proces, a wśród nich na szczególną uwagę zasługują polifenole roślinne. Celem pracy było określenie na ile czynniki zawarte w siewkach gryki interferują z lekoopornością komórek raka prostaty. W szczególności skoncentrowano się na biochemicznym podłożu wpływu składników bioaktywnych zawartych w siewkach gryki zwyczajnej (Fagopyrum esculentum) na wrażliwość komórek raka prostaty na docetaksel (DCX), który jest lekiem powszechnie stosowanym w leczeniu tej choroby. W szczególności zbadano proliferację, ruchliwość i potencjał inwazyjny komórek raka prostaty linii PC3 typu dzikiego (PC3 WT) i ich wariantu lekoopornego (PC3 DCX 20) hodowanych w obecności DCX lub/i ekstraktu z siewek gryki. Ponadto zanalizowano profil metaboliczny tak hodowanych komórek, w tym status funkcjonalny ich mitochondriów, poziomy wolnych rodników i ATP. Uzyskane wyniki pokazują, że ekstrakt z gryki (EG) w niewielkim tylko stopniu podnosi wrażliwość komórek na działanie DCX. Obrazowane jest to brakiem zasadniczego wpływu EG na żywotność komórek obu linii inkubowanych w obecności DCX. Z drugiej strony zaobserwowano szereg różnić w statusie biochemicznym komórek PC3 WT i PC3 DCX 20 i ich reaktywności na badane związki na poziomie biochemicznym. Wysokie poziomy wolnych rodników w połączeniu z zaburzeniami funkcji mitochondriów i gospodarki energetycznej komórek PC3 WT i spadkiem ich generalnej żywotności wskazują, że reakcje tych komórek na działanie DCX i ekstraktu z siewek wynikają z generowanego przez nie stresu. Z kolei nieco łagodniejsze efekty cytotoksyczne w populacjach komórek PC3 DCX 20, brak akumulacji ROS, a także niższa reaktywność mitochondriów w obecności obu czynników wskazuje, że reakcje tych komórek na badane związki mają charakter adaptatywny. U podstaw tych różnic mogą leżeć różnice w aktywności systemów oporności wielolekowej, które odpowiadają za usuwanie DCX z komórek.

Prostate adenocarcinoma is the second most common cancer in men in the world. Despite the fact that more and more new strategies for treatment of this disease are being developed, their effectiveness leaves much to be desired, mainly due to the development of multidrug resistance in neoplastic cells. Some natural products have been shown to inhibit this process, and among them plant polyphenols deserve a special attention. The aim of the study was to determine to what extent the compounds contained in buckwheat seedlings interfere with drug resistance of prostate cancer cells. In particular, the focus of this study was on the biochemical basis of the influence of bioactive ingredients contained in Fagopyrum esculentum seedlings on the sensitivity of prostate cancer cells to docetaxel (DCX), a drug commonly used in the treatment of this disease. Prostate cancer cells of the wild-type PC3 line (PC3 WT) and their drug-resistant variant (PC3 DCX 20) were grown in the presence of DCX and / or buckwheat seed extract and their proliferation, motility and invasive potential were observed. In addition, the metabolic profile of the cells grown in this way was analysed, including the functional status of their mitochondria, levels of free radicals and ATP. The obtained results show that buckwheat extract (EG) only slightly increases the sensitivity of cells to DCX. This is illustrated by the lack of substantial influence of EG on the viability of cells of both lines incubated in the presence of DCX. On the other hand, a number of differences were observed in the biochemical status of PC3 WT and PC3 DCX 20 cells and their reactivity to the tested compounds at the biochemical level. High levels of free radicals in combination with impaired mitochondrial function and energy metabolism of PC3 WT cells and a decrease in their overall viability indicate that the reactions of these cells to the action of DCX and seedling extract result from the cellular stress. On the other hand, slightly milder cytotoxic effects in the populations of PC3 DCX 20 cells, no accumulation of ROS, and lower mitochondrial reactivity in the presence of both factors indicate adaptive responses of these cells to the tested compounds. Underlying these different results may be a difference in the activity of multi-drug resistance systems that clear DCX from cells.