Автор: Росица Ташкова, маг. молекулярен биолог

В продължение на хиляди години растенията са били използвани като източник на здраве. Свикнали сме да възприемаме единствено билките като лечебно средство, но учените не пропускат да потърсят такива свойства и в растенията, които консумираме под формата на храна или подправки. Включително в борбата с рака [ref. 1] — към момента има над 860 научни публикации [ref. 2], които свързват апигенина и лечението на рак.

Едно от тях е магданозът, а в него — активното вещество апигенин. В тази статия ще се опитаме да разгледаме подробно източниците и свойствата на апигенина, като в детайли ще се спрем на механизмите, които стоят зад установеното противораково действие на веществото. Ще разберем можем ли да наречем магданоза и целината билки против рак.

В статията ще прочетете:

  • Кои са източниците на апигенин в менюто ни - билки и храни
  • Какво точно е апигенинът
  • Върху кои видове рак има влияние апигенинът
  • Какви са механизмите зад ефективността на апигенина
  • Потенциалът на апигенина да стане част от лечението на рак
  • Недостатъци на апигенина
  • Рецепта за смути с магданоз и целина

Кои са източниците на апигенин в менюто ни - билки и храни

Освен в магданоза, апигенин се открива още и в чая от лайка (Matricaria), целината (Apium graveolens, Celery), селърито [ref. 3] (или така наречената дръжкова целина, добила популярност у нас едва през последните години), ябълките, червеното вино и гроздето. Той е една от активните съставки в китайската традиционна медицина, но противораковата му ефективност е установена от учените чак през 1986 година [ref. 4].

Други добри източници на апигенин са грейпфрут, лук, портокали и също така се открива в по-високи нива (в сравнение с други храни) в някои билки:

  • бял равнец (Achillea millefolium),
  • естрагон (Artemisia dracunculus),
  • кориандър (Coriandrum sativum),
  • женско биле (Glycyrrhiza glabra),
  • ленено семе (Linum usitatissimum),
  • пасифлора (Passiflora),
  • мента (Mentha spicata),
  • босилек (Ocimum bassilicum),
  • риган (Origanum vulgare).

Той се намира и в бирата и е активна съставка на Гинко билоба.

Приблизително 0,8–1,2% от теглото на лайката се полага на апигенина и това я прави един от най-значимите източници на веществото.

Това означава, че ние несъзнателно приемаме апигенин с храната си, ако тези растения и напитки са част от нашето меню.

Какво точно е апигенинът

Апигенинът се обозначава с химичното наименование 4′,5,7-трихидроксифлавон и спада към групата на флавоноидите [ref. 5] — това са малки молекули с растителен произход, за които има доказан антиоксидантен, противовъзпалителен и противораков ефект.

Всичко това, наред с ниската токсичност [ref. 6] на апигенина и неспособността му да предизвиква мутации, е насочило интереса на изследователите да проучат потенциала му за лечение за рак.

Апигенинът не се разтваря добре във вода, но е установено, че се елиминира от организма сравнително бавно [ref. 7] (поне при плъхове), което дава надежди, че веществото може да се акумулира и така да оказва терапевтичния си ефект.

Това вещество има още противовирусно и антибактериално действие и понижава кръвното налягане [ref. 8].

Върху кои видове рак има влияние апигенинът

Установено е, че апигенинът потиска развитието на различни видове рак при човека — както ин витро (в лабораторни условия), така и ин виво (в живия организъм).

Сред онкологичните заболявания, срещу които веществото е показало активност, са ракът на гърдата [ref. 9], простатата, белия дроб [ref. 10]дебелото черво [ref. 11] (още наричан колоректален), на черния дроб, меланома [ref. 12] (рак на кожата), остеосаркома (рак на костите), рак на панкреаса [ref. 13] и други.

Изследванията продължават върху различни видове онкологични заболявания и резултатите са обещаващи.

Важно е да се отбележи, че апигенинът се разглежда като подпомагащо вещество — в комбинация с химио- или лъчетерапия резултатите са най-добри. Тъй като се наблюдава развитие на устойчивост (резистентност) на раковите клетки към широко използваните химиотерапевтици, се търсят нови молекули и активни вещества, които да ги заместят или допълнят.

Какви са механизмите зад ефективността на апигенина

Важно е да познаваме навиците на врага, за да го победим. Така е и с рака, затова тук ще се задълбочим малко повече в механизмите, по които апигенинът действа върху раковите клетки, за да ги потисне.

Характерно за раковите клетки е, че за разлика от нормалните клетки, изграждащи тялото ни, те не спират да се делят. В жизнения цикъл [ref. 14] на една обикновена клетка има контролни пунктове, проверки и знаци “Стоп” — правила, с които тя се “съобразява”. Но за раковите клетки правилата не важат и те се размножават неконтролируемо — процесът на намножаване се нарича пролиферация [ref. 15]

Когато клетката не е ракова и в нея се появи опасна мутация, генетичният ѝ материал подлежи на поправка (репарация) или пък клетката тръгва по пътя на програмираната клетъчна смърт или апоптозата [ref. 16] — тя се самоубива, за да предпази организма от възникването на раково заболяване. Но поведението на раковите клетки се различава — те не се самоубиват.

Друга особеност на клетките, тръгнали по лош път, е че те напускат мястото, в което са възникнали и се разпространяват из различни части на организма — така туморът метастазира и се образуват разсейки.

Апигенинът се намесва във всички тези процеси. Установено е, че той потиска пролиферацията на раковите клетки, като предизвиква апоптоза — така броят на увредените клетки намалява. Веществото предизвиква и процес, наречен автофагия [ref. 17] или “самоизяждане” на раковите клетки.

Друг механизъм, по който апигенинът ограничава развитието на ракови клетки, е като модулира жизнения им цикъл, по начин, който да спре деленето [ref. 18]. Ограничава подвижността им и потиска тяхната миграция към други органи и тъкани — това понижава опасността от възникването на разсейки.

Установен е и още един механизъм на действие, който включва стимулация на имунния отговор [ref. 19] на тялото.

Ако трябва да навлезем още по-дълбоко в процесите на вътреклетъчно ниво, ще стигнем до много и различни сигнални пътища, върху които влияе апигенинът. Тук само ще ги споменем за най-любопитните: PI3K/AKT, MAPK/ERK [ref. 20], JAK/STAT, NF-κB и Wnt/β-катенин.

Удивително е, че това вещество действа едновременно върху няколко различни процеса в борбата срещу рака - например, може едновременно да предизвика апоптоза и автофагия или пък апоптоза и задържане на раковата клетка в определен етап от клетъчния цикъл, което спира размножаването ѝ.

Потенциалът на апигенина да стане част от лечението на рак

Апигенинът се изучава като подпомагащо средство, което да се комбинира с химиотерапевтиците с цел преодоляване на резистентността към тях, но може да намери и приложение като хранителна добавка за облекчаване на техните тежки странични ефекти. 

Към момента, стратегиите, които се разработват за борба с рака, включват един от следните механизми: предизвикване на автофагия или апоптоза, потискане на способността на раковите клетки да се придвижват до други органи и тъкани, регулация на жизнения цикъл на клетките или имуностимулация.

Както описахме по-горе, апигенинът притежава всички тези активности едновременно и това е демонстрирано при много различни видове рак.

Апигенинът предизвиква апоптоза, автофагия и имунен отговор и потиска жизнения цикъл на раковите клетки, както и тяхната миграция и инвазия в други тъкани, като влияе на различни сигнални пътища в клетката. Стрелката ↙ показва предизвикване, а знакът ⊥ показва блокиране на ефектите. Стрелката ↑ показва стимулиране, а ↓ показва потискане на сигналния път. Credit: Xiaohui Yan et al. [ref. 1]

В допълнение към това, апигенинът проявява силна селективна цитотоксичност - това означава, че засяга само раковите клетки, без да причинява вреда на нормалните. Този феномен засяга и клетките, които са в основата на рецидивите при онкологичните заболявания, метастазите и резистентността - раковите стволови клетки [ref. 21].

Все още не се знае какви механизми стоят зад това свойство на апигенина и са нужни още изследвания по темата.

За съжаление, самостоятелната противоракова активност на апигенина, макар и впечатляваща, остава недостатъчна при прилагане на физиологични концентрации при човека.

Проучванията показват, че висока ефективност се постига при едновременното прилагане на апигенин и химиотерапевтици като паклитаксел или цисплатин. Така тяхното действие взаимно се подсилва - апигенинът допълва тяхното действие, като влияе на различни сигнални пътища и ракът бива атакуван от няколко страни едновременно.

Освен това, в няколко проучвания е показан протективен ефект на апигенина - например, приложението му заедно с цисплатин в изследване при мишки ги предпазва от токсичния ефект [ref. 22] на химиотерапевтика върху бъбреците (нефротоксичен ефект).

Недостатъци на апигенина

Апигенинът е слабо разтворим и лесно преминава през чревната стена - той спада към клас II в Биофармацевтичната класификационна система. Затова неговата бионаличност се определя от степента на разтворимост - а в случая тя ограничава преминаването на веществото в кръвта. Това означава, че апигенинът остава в голяма степен недостъпен за организма, когато се приема през устата.

Това е причината през последните години да се търсят начини [ref. 23] да модифициране на апигенина по начин, който да повиши разтворимостта му и с това - неговата бионаличност и терапевтичен ефект.

Рецепта за смути с магданоз и целина

За финал на тази статия сме избрали една лесна рецепта за смути от магданоз или целина (по-скоро селъри).

Нужен ни е блендер, в който да поставим ядково мляко - бадемово, соево, кокосово или друго, според вкуса. Към него се прибавя магданозът или селърито, банани за придаване на кремообразна текстура и други плодове за сладост и по-приятен вкус.

Експериментирайте, докато намерите комбинацията, която ви допада.

Във видеото ще откриете още една идея за зелено смути.

 

Пишете ни с въпроси по темата или предложения за нови теми на rossy@bioseek.eu. Вашето мнение е важно за нас! :)

 

Източници:

Статиите в bioseek.eu са на английски, но може да се преведат на всеки език чрез бутона Translate!

  1. Apigenin in cancer therapy: anti-cancer effects and mechanisms of action. Cell Biosci. 2017
  2. Над 890 научни статии, свързващи апигенина с лечението на рак.
  3. A Comprehensive Assessment of Apigenin as an Antiproliferative, Proapoptotic, Antiangiogenic and Immunomodulatory Phytocompound. Nutrients. 2019
  4. Anti-mutagenesis and anti-promotion by apigenin, robinetin and indole-3-carbinol. Carcinogenesis. 1986
  5. Flavonoids: an overview. Journal of nutritional science. 2017
  6. Biopharmaceutics classification and intestinal absorption study of apigenin. Int J Pharm. 2012
  7. Pharmacokinetics and metabolism of apigenin in female and male rats after a single oral administration. Drug metabolism and disposition: the biological fate of chemicals. 2005
  8. Apigenin ameliorates hypertension-induced cardiac hypertrophy and down-regulates cardiac hypoxia inducible factor-lα in rats. Food & function. 2016
  9. Изследвания, показващи ефективност на апигенина срещу рак на гърдата. 
  10. Apigenin potentiates TRAIL therapy of non-small cell lung cancer via upregulating DR4/DR5 expression in a p53-dependent manner. Scientific reports. 2017
  11. Apigenin suppresses colorectal cancer cell proliferation, migration and invasion via inhibition of the Wnt/β-catenin signaling pathway. Oncology letters. 2017
  12. Inhibition of the STAT3 signaling pathway contributes to apigenin-mediated anti-metastatic effect in melanoma. Scientific reports. 2016
  13. Enhanced anti-tumor effect of combination therapy with gemcitabine and apigenin in pancreatic cancer. Cancer letters. 2008
  14. Жизнен цикъл на клетката. Wikipedia 
  15. Значение на думата пролиферация. http://rechnik.info
  16. Какво е апоптоза или програмирана клетъчна смърт. https://medpedia.framar.bg
  17. Автофагия – ключ към по-дълъг живот, самоизяждане? Puls.bg 
  18. Изследвания, които показват способността на апигенина да спира намножаването на раковите клетки - клетъчен арест и апоптоза. 
  19. Dietary Apigenin Exerts Immune-Regulatory Activity in Vivo by Reducing NF-κB Activity, Halting Leukocyte Infiltration and Restoring Normal Metabolic Function. Int J Mol Sci. 2016
  20. Subtoxic Levels of Apigenin Inhibit Expression and Secretion of VEGF by Uveal Melanoma Cells via Suppression of ERK1/2 and PI3K/Akt Pathways. Evidence-based complementary and alternative medicine: eCAM. 2013
  21. Apigenin Inhibits Cancer Stem Cell-Like Phenotypes in Human Glioblastoma Cells via Suppression of c-Met Signaling. Phytotherapy research: PTR. 2017
  22. Protective effects of apigenin and myricetin against cisplatin-induced nephrotoxicity in mice. Pharm Biol. 2017
  23. Enhanced Solubility and Bioavailability of Apigenin via Preparation of Solid Dispersions of Mesoporous Silica Nanoparticles. Iranian journal of pharmaceutical research: IJPR. 2019

 

За автора:

👩‍🔬 Росица Ташкова-Качарова е бакалавър по молекулярна биология и магистър по микробиология и микробиологичен контрол. Дипломната си работа за магистърската степен прави в Университет на Нант, Франция. По това време рисува елхичка от бактерии и вдъхновява обявяването на първия конкурс за рисунка с микроорганизми Агар Арт. В продължение на 3 години е редактор на сп. Българска наука и продължава да пише за наука на достъпен език.