کوکوربیتاسینها ، ترکیبات جدید ضد سرطان

کوکوربیتاسین زرادخانه ضد سرطان طبیعت

 

حامد قربانی هویه ، بیوتکنولوژیست، پژوهشگر حوزه بیوتکنولوژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین 

مقدمه:

در نبرد با سرطان، دانشمندان و محققان به طور مداوم به دنبال سلاح های جدید هستند تا به زرادخانه خود اضافه کنند. یک گروه جالب از ترکیبات که توجه آنها را به خود جلب کرده است کوکوربیتاسین است. این مواد طبیعی که در گونه های مختلف گیاهی یافت می شوند، پتانسیل بسیار زیادی در مبارزه با سرطان نشان داده اند. از مهار تکثیر سلولی تا القای آپوپتوز، کوکوربیتاسین طیف وسیعی از اثرات ضد سرطانی را نشان داده است. در این مقاله، منابع طبیعی کوکوربیتاسین، ساختار شیمیایی و مشتقات آن، خواص فیزیکی، فعالیت های بیولوژیکی و مکانیسم هایی که توسط آن ها تکثیر سلول های سرطانی انسان را کاهش می دهند را بررسی خواهیم کرد.

دنیای شگفت انگیز کوکوربیتاسین

کوکوربیتاسین ها دسته ای از تری ترپنوئیدهای تتراسایکلیک بسیار اکسید شده هستند. آنها به طور گسترده در رده گیاهان توزیع می شوند و به عنوان فرمون های شیمیایی عمل می کنند که از گیاهان در برابر تهدیدات بیولوژیکی خارجی محافظت می کنند. اگرچه ریشه و میوه گیاهان حاوی کوکوربیتاسین بسیار تلخ است، اما در برخی کشورها به دلیل طیف وسیع فعالیت های دارویی از آنها به عنوان داروهای ژنریک استفاده می شود. این فعالیت ها شامل اثرات ضد التهابی و ضد سرطانی است.

بررسی ساختار شیمیایی کوکوربیتاسین ها

از نظر ساختاری، کوکوربیتاسین ها با اسکلت هسته کوکوربیتان تتراسایکلیک، که نوعی تری ترپن است، مشخص می شوند. این ترکیبات از شش واحد ایزوپرن ساخته شده اند که آنها را به ترکیبات C30 تبدیل می کند. کوکوربیتاسین ها بر اساس ویژگی های ساختارشان به دوازده دسته تقسیم می شوند. برخی از کوکوربیتاسین هایی که به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند عبارتند از کوکوربیتاسین E، کوکوربیتاسین B، کوکوربیتاسین D و کوکوربیتاسین I.

خواص فیزیکی و حلالیت کوکوربیتاسین

کوکوربیتاسین ها به طور کلی مواد کریستالی در دمای اتاق هستند. با این حال، آنها دارای خواص آبگریز هستند و در نتیجه حلالیت آب ضعیفی دارند. این حلالیت کم یک چالش از نظر انتقال دارو به محل هدف است. محققان استفاده از سیستم های میسلی پلیمری را برای بهبود حلالیت و تحویل کنترل شده کوکوربیتاسین بررسی کرده اند. این حامل های نانوسکوپی در افزایش حلالیت و هدف قرار دادن داروهای آبگریز نویدبخش بوده اند.

مهار زیست فعالی کوکوربیتاسین

کوکوربیتاسین ها طیف وسیعی از فعالیت های بیولوژیکی، از جمله خواص سیتوتوکسیک و ضد تومور، اثرات محافظتی کبد، ضد التهاب، فعالیت ضد میکروبی، خواص ضد کرم، و اثرات قلبی عروقی و ضد دیابت را نشان می دهند. این فعالیت ها به طور گسترده در مدل های مختلف in vitro و in vivo مورد مطالعه قرار گرفته اند. به عنوان مثال، گلوکوزیدهای کوکوربیتاسین B و E ظرفیت آنتی اکسیدانی و فعالیت های مهار رادیکال های آزاد را نشان داده اند. این ویژگی ها پتانسیل گلوکوزیدهای کوکوربیتاسین را در پیشگیری از بیماری های انسانی شامل رادیکال های آزاد و آسیب اکسیداتیو نشان می دهد.

کوکوربیتاسین ها به عنوان عوامل ضد تومور

یکی از هیجان انگیزترین جنبه های کوکوربیتاسین، توانایی آن ها در مهار تکثیر سلولی و القای آپوپتوز در رده های سلولی سرطانی انسان و زنوگرافت های تومور است. این اثرات در انواع مختلف سرطان از جمله سرطان سینه، پروستات، ریه، دهانه رحم، کبد، پوست، روده بزرگ، حنجره، مغز و پانکراس مشاهده شده است. کوکوربیتاسین ها اثرات ضد تکثیری قوی نشان داده اند و نشان داده شده است که رشد تومورهای ایجاد شده را در هر دو مدل in vitro و in vivo مهار می کنند.

نقش STAT ها در تومورزایی با واسطه کوکوربیتاسین

مبدل های سیگنال و فعال کننده های رونویسی (STATs) نقش مهمی در تنظیم پاسخ ایمنی، التهاب، تکثیر، تمایز، توسعه، بقای سلولی و آپوپتوز دارند. STAT3، به ویژه، در پاتوژنز انواع مختلف سرطان نقش دارد. فعال سازی نابجای STAT3 در تعداد قابل توجهی از سرطان ها مشاهده شده است که آن را به یک هدف جذاب برای مداخلات درمانی تبدیل می کند. نشان داده شده است که کوکوربیتاسین ها با سیگنال دهی STAT3 تداخل دارند و از فعال شدن آن و متعاقب آن اتصال و فعالیت رونویسی DNA جلوگیری می کنند. این مهار سیگنال دهی STAT3 در اثرات ضد توموری کوکوربیتاسین دخیل است.

اثرات هم افزایی کوکوربیتاسین ها

کوکوربیتاسین ها علاوه بر اثرات ضد سرطانی مستقل خود، هنگامی که با سایر داروهای ضد سرطان ترکیب می شوند، اثرات هم افزایی نیز نشان می دهند. به عنوان مثال، ترکیب کوکوربیتاسین E با دوکسوروبیسین منجر به افزایش سمیت سلولی و کاهش اندازه تومور شده است. به طور مشابه، ترکیب کوکوربیتاسین B با دوستاکسل اثربخشی بیشتری را در مهار رشد، توقف چرخه سلولی، و القای آپوپتوز در شرایط آزمایشگاهی، و همچنین مهار هم افزایی رشد تومور در داخل بدن نشان داده است.

آینده کوکوربیتاسین در تحقیقات سرطان

نتایج امیدوارکننده به دست آمده از مطالعات روی کوکوربیتاسین ها مستلزم بررسی بیشتر است. نیاز به کشف منابع بررسی نشده برای ترکیبات و مشتقات جدید کوکوربیتاسین وجود دارد.

نتیجه گیری:

کوکوربیتاسین نگاهی اجمالی به پتانسیل ترکیبات طبیعی در مبارزه با سرطان دارد. این ترکیبات با ساختار شیمیایی منحصربه فرد و فعالیت های بیولوژیکی متنوع، به عنوان عوامل ضدسرطانی امیدوارکننده ای از خود نشان داده اند. از مهار تکثیر سلولی گرفته تا القای آپوپتوز و تداخل در سیگنال دهی STAT3، کوکوربیتاسین ها دارای طیف وسیعی از مکانیسم های مبارزه با سرطان هستند. همانطور که تحقیقات در این زمینه همچنان در حال گسترش است، کوکوربیتاسین ممکن است افزوده های ارزشمندی به زرادخانه موجود داروهای ضد سرطان باشد.

کلیدواژه اصلی: کوکوربیتاسین

کلمات کلیدی ثانویه: اثرات ضد سرطانی، سیگنال دهی STAT3، تکثیر سلولی، آپوپتوز، ساختار شیمیایی، فعالیت های بیولوژیکی