Отправить статью по E-mail Calendula officinalis (Asteraceae) как радиосенсибилизатор для лучевой терапии опухолей
- Авторы: Колдман С.Д.1, Колдман В.А.1,2, Белоусов А.В.2, Мазалецкая Л.И.3
-
Учреждения:
- Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины им. академика Ю.М. Лопухина ФМБА России
- Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России
- Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук
- Выпуск: Том 60, № 1 (2024)
- Страницы: 112-124
- Раздел: БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ
- URL: https://journals.rcsi.science/0033-9946/article/view/258205
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0033994624010089
- EDN: https://elibrary.ru/HAAVMG
- ID: 258205
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Изучено действие водно-спиртовой настойки календулы лекарственной Calendula officinalis L. (Asteraceae) на опухолевые клетки различного видового и тканевого происхождения, определен ее потенциал как радиосенсибилизатора в сочетании с γ-излучением. Установлено, что настойка календулы вызывает гибель опухолевых клеток независимо от их p53 и p21 статуса. Настойка календулы обладает антиоксидантными свойствами, однако для клеток с активным р21 проявляет радиосенсибилизирующие, а не радиопротекторные свойства. Для клеток с отсутствием р21 настойка календулы является радиопротектором, таким образом, гибель клеток является р21 опосредованной. Проведено исследование радиосенсибилизирующих свойств C. officinalis на модели меланомы in vivo у мышей. В сочетании с γ-излучением настойка вызывает значительное торможение роста опухоли (на 47%) по сравнению с облучением без препарата. Значительный радиосенсибилизационный эффект и преодоление устойчивости опухолевых клеток, вызванной деактивацией р53, обусловливают перспективность настойки в качестве средства для радиотерапии, позволяющего снизить эффективную дозу облучения в 1.7 раз.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
С. Д. Колдман
Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины им. академика Ю.М. Лопухина ФМБА России
Автор, ответственный за переписку.
Email: epistularum@yandex.ru
Россия, г. Москва
В. А. Колдман
Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины им. академика Ю.М. Лопухина ФМБА России; Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России
Email: epistularum@yandex.ru
Россия, г. Москва; г. Москва
А. В. Белоусов
Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России
Email: epistularum@yandex.ru
Россия, г. Москва
Л. И. Мазалецкая
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук
Email: epistularum@yandex.ru
Россия, г. Москва
Список литературы
- Olennikov D.N., Kashchenko N.I. 2022. Marigold metabolites: Diversity and separation methods of Calendula genus phytochemicals from 1891 to 2022. – Molecules. 27(23): 8626. https://doi.org/10.3390/molecules27238626
- Jadoon S., Karim S., Hassham M., Asad H.B., Akram M.R., Khan A.K, et al. 2015. Antiaging potential of phytoextract loaded-pharmaceutical creams for human skin cell longetivity. – Oxid. Med. Cell. Longev. Article ID709628. https://doi.org/10.1155/2015/709628
- Nicolaus C., Junghanns S., Hartmann A., Murillo R., Ganzera M., Merfort I. 2017. In vitro studies to evaluate the wound healing properties of Calendula officinalis extracts. – J. Ethnopharmacol. 196: 94–103. https://doi.org/10.1016/j.jep.2016.12.006
- Dinda M., Mazumdar S., Das S., Ganguly D., Dasgupta U.B., Dutta A., et al. 2016. The water fraction of Calendula officinalis hydroethanol extract stimulates in vitro and in vivo proliferation of dermal fibroblasts in wound healing. – Phytother. Res. 30(10): 1696–1707. https://doi.org/10.1002/ptr.5678
- Preethi K.C., Kuttan G., Kuttan R. 2009. Anti-inflammatory activity of flower extract of Calendula officinalis Linn and its possible mechanism of action. – Indian J. Exp. Biol. 47(2): 113–120. https://nopr.niscpr.res.in/handle/123456789/3072
- Preethi K.C., Kuttan R. 2009. Hepato and reno protective action of Calendula officnalis L. flower extract. – Indian J. Exp. Biol. 47(3): 163–168. https://nopr.niscpr.res.in/handle/123456789/3293
- Barajas-Farias L.M., Pérez-Carreón J.I., Arce-Popoca E., Fattel-Fazenda S., Alemán-Lazarini L., Hernández-García S., et al. 2006. A dual and opposite effect of Calendula officinalis flower extract: chemoprotector and promoter in a rat hepatocarcinogenesis model. – Planta Med. 72(3): 217–21. https://doi.org/10.1055/s-2005–916196
- Giostri G.S., Novak E.M., Marcelo Buzzi, Guarita-Souza L.C. 2022. Treatment of acute wounds in hand with Calendula officinalis L.: A randomized trial. – Tissue Barriers. 10(3): 1994822. https://doi.org/10.1080/21688370.2021.1994822
- Chandran P.K., Kuttan R. 2008. Effect of Calendula officinalis flower extract on acute phase proteins, antioxidant defense mechanism and granuloma formation during thermal burns. – Clin. Biochem. Nutr. 43(2): 58–64. https://doi.org/10.3164/jcbn.2008043
- Givol O., Kornhaber R., Visentin D., Cleary M., Haik J., Harats M. 2019. A systematic review of Calendula officinalis extract for wound healing. – Wound Repair Regen. 27(5): 548–561. https://doi.org/10.1111/wrr.12737
- Pommier P., Gomez F., Sunyach M.P., D’Hombres A., Carrie C., Montbarbon X. 2004. Phase III randomized trial of Calendula officinalis compared with trolamine for the prevention of acute dermatitis during irradiation for breast cancer. – J. Clin. Oncol. 22(8): 1447–1453. https://doi.org/10.1200/JCO.2004.07.063
- Simões F.V., Santos V.O., da Silva R.N., da Silva R.C. 2020. Effectiveness of skin protectors and Calendula officinalis for prevention and treatment of radiodermatitis: an integrative review. – Rev. Bras. Enferm. 73(suppl 5): e20190815. https://doi.org/10.1590/0034-7167-2019-0815
- Jiménez-Medina E., Garcia-Lora A., Paco L., Algarra I., Collado A., Garrido F. 2006. A new extract of the plant Calendula officinalis produces a dual in vitro effect: cytotoxic anti–tumor activity and lymphocyte activation. – BMC Cancer. 6: 119. https://doi.org/10.1186/1471-2407-6-119
- Preethi K.C., Siveen K.S., Kuttan R., Kuttan G. 2010. Inhibition of metastasis of B16F-10 melanoma cells in C57BL/6 mice by an extract of Calendula officnalis L. flowers. – Asian Pac. J. Cancer Prev. 11(6): 1773–1779. https://journal.waocp.org/article_25449.html
- Hormozi M., Gholami M., Babaniazi A., Gharravi A.M. 2019. Calendula officinalis stimulate proliferation of mouse embryonic fibroblasts via expression of growth factors TGFβ1 and bFGF. – Inflamm. Regen. 39: 7. https://doi.org/10.1186/s41232-019-0097-x
- Cordova C.A.S., Siqueira I.R., Netto C.A., Yunes R.A., Volpato A.M., Filho V.C., et al. 2002. Protective properties of butanolic extract of the Calendula officinalis L. (marigold) against lipid peroxidation of rat liver microsomes and action as free radical scavenger. – Redox Rep. 7(2): 95–102. https://doi.org/10.1179/135100002125000325
- Шишкина Л.Н., Мазалецкая Л.И., Смирнова А.Н., Швыдкий В.О. 2021. Ингибирующая эффективность липидного компонента растительных объектов в зависимости от полярности элюента. – Биофизика. 66(3): 482–488. https://doi.org/10.31857/S000630292103008X
- Цепалов В.Ф., Харитонова А.А., Гладышев Г.П., Эммануэль Н.М. 1977. Определение констант скорости и коэффициентов ингибирования фенолов–антиоксидантов с помощью модельной цепной реакции. – Кинетика и катализ. 18(5): 1261–1267.
- Цепалов В.Ф., Шляпинтох В.Я. 1962. Константы скорости элементарных реакций процесса окисления этилбензола молекулярным кислородом. – Кинетика и катализ. 6(3): 870–876.
- Donehower L.A., Soussi T., Korkut A., Liu Y., Schultz A., Cardenas M., et al. 2019. Integrated Analysis of TP53 Gene and Pathway Alterations in The Cancer Genome Atlas. – Cell Rep. 28(5): 1370–1384.E5. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.001
- Kuang Y., Kang J., Li H., Liu B., Zhao X., Li L., et al. 2021. Multiple functions of p21 in cancer radiotherapy. – J. Cancer Res. Clin. Oncol. 147(4): 987–1006. https://doi.org/10.1007/s00432-021-03529-2
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Кинетические кривые поглощения кислорода в отсутствие (1) и в присутствии спиртовой вытяжки Calendula officinalis (2). Этилбензол, 333 К, Wᵢ = 5 × 10 – 8 моль/л с. По горизонтали – минуты, по вертикали – V, относительные единицы.
Скачать (84KB)
3.
Рис. 2. Определение цитотоксичности Calendula officinalis по отношению к четырем линиям опухолевых клеток. По горизонтали – концентрация Calendula officinalis в культуральной среде в пересчете с разведения водно-спиртовой настойки на сухое вещество, мг/мл. По вертикали – выживаемость клеток в % от контроля.
Скачать (165KB)
4.
Рис. 3. Клоногенный анализ линии НСТ116 при воздействии облучения в дозе 1, 2 и 4 Гр с предварительной обработкой в течение 24 ч 127 мкг/мл Calendula officinalis. Количество колоний в контроле без воздействий взято за 100%. По горизонтали – доза облучения, по вертикали – колониеобразование, %. Синий – контроль; красный – с предварительной обработкой C. officinalis.
Скачать (118KB)
5.
Рис. 4. Клоногенный анализ линии НСТ116p53KO при воздействии облучения в дозе 1, 2 и 4 Гр с предварительной обработкой в течение 24 ч 127 мкг/мл Calendula officinalis. Количество колоний в контроле без воздействий взято за 100%. По горизонтали – доза облучения, по вертикали – колониеобразование, %. Синий – контроль; красный – с предварительной обработкой C. officinalis.
Скачать (110KB)
6.
Рис. 5. Фото колоний линии НСТ116p53KO. 1 – образец без воздействий, 2 – облучение в дозе 1 Гр, 3 – 2 Гр, 4 – 4 Гр, 5 – с предварительной обработкой в течение 24 ч 127 мкг/мл Calendula officinalis, 6 – 127 мкг/мл Calendula officinalis + облучение в дозе 1 Гр, 7 – 127 мкг/мл Calendula officinalis + облучение в дозе 2 Гр, 8 – 127 мкг/мл Calendula officinalis + облучение в дозе 4 Гр.
Скачать (357KB)
7.
Рис. 6. Клоногенный анализ линии НСТ116p21KO при воздействии облучения в дозе 1, 2 и 4 Гр с предварительной обработкой в течение 24 ч 127 мкг/мл Calendula officinalis. Количество колоний в контроле без воздействий взято за 100%. По горизонтали – доза облучения, по вертикали – колониеобразование, %. Синий – контроль; красный – с предварительной обработкой C. officinalis.
Скачать (106KB)
8.
Рис. 7. Торможение роста перевиваемой меланомы мыши B16 при различных воздействиях. По горизонтали – дни от перевивки, по вертикали – объем опухоли, см 3. Слева направо: первая строка – контроль; вторая – календула лекарственная; третья – C. officinalis + 20 Гр; далее – 20 Гр.
Скачать (142KB)
9.
Рис. 8. А – контрольная опухоль на 18 день после перевивки, Б – через 31 день после перевивки, 22 дня после воздействия 20 Гр γ-излучения в сочетании с Calendula officinalis, В – место прививки опухоли через 22 дня после облучения в сочетании с Calendula officinalis.
Скачать (164KB)
