The effect of Lactobacillus plantarum on the anticancer properties of plant extracts

Nowotwory stanowią jedną z najtrudniejszych do wyleczenia grupę chorób. W związku z nieustanną potrzebą polepszania zarówno diagnostyki, jak i ich leczenia, naukowcy coraz częściej skłaniają się ku osiągnięciom medycyny naturalnej, np. badając potencjalne zastosowanie produktów pochodzenia roślinnego w terapiachprzeciwnowotworowych. Wobec tego, w niniejszej pracy podjęto próbę określenia wpływu ekstraktów pozyskanych z roślin strączkowych na właściwości inwazyjne komórek nowotworowych raka żołądka linii AGS oraz raka jelita grubego linii HT-29 w warunkach kontrolnych oraz w obecności probiotyku Lactobacillus plantarum.Przeprowadzone badania wykazały, iż ekstrakty pozyskane z soi oraz soczewicy działają silnie cytostatycznie wobec komórek AGS na procesy migracji oraz proliferacji, podczas gdy wyciągi pozyskane z fasoli mung oraz adzuki wykazują zdecydowanie słabsze działanie o takim charakterze. Jak dowiedziono, w zależności od zastosowanego typu oraz stężenia ekstraktu, działanie wykorzystywanego probiotyku może mieć zarówno charakter cytostatyczny, jak i cytoprotekcyjny wobec komórek AGS. W przypadku komórek HT-29, które stanowiły dodatkowy model badawczy wykazano, iż ekstrakty pozyskane z soi oraz soczewicy wyraźnie hamują potencjałproliferacyjny tych komórek, jednocześnie nie wpływając na zmiany w organizacji ich cytoszkieletu aktynowego. Podobnie, jak miało to miejsce w przypadku komórek AGS, zastosowany w kolejnych testach probiotyk, w zależności od stężenia, działał cytostatycznie lub cytoprotekcyjnie wobec komórek nowotworowych. Analiza ekspresji białek biorących udział w aktywacji ścieżki NFκB komórek AGS oraz HT-29 wykazała, iż ścieżka ta nie jest aktywna w żadnej z badanych linii komórkowych, ale same ekstrakty sojowe widocznie wpływają na poziom czynnika NFκB. Uzyskane wyniki sugerują potencjalne działanie przeciwnowotworowe badanych ekstraktów, jednak złożoność sieci zależności między cytostatycznym a cytoprotekcyjnym wpływem probiotyka na to działanie wskazuje na konieczność przeprowadzenia dalszych badań w celu poznania mechanizmów regulujących te odpowiedzi.

Cancer treatment is one of the most prominent challenges of current medicine. Constant pressure towards the improvement of cancer diagnostics and treatment prompts the development of new treatment strategies, incl. "natural medicine" based on the potential application of plant-derived products in anti-cancer therapies.This study attempted to estimate the effect of bioavailable compounds from legumes on the invasive properties of gastric cancer AGS cells and colorectal cancer HT-29 cells, and the effect of Lactobacillus plantarum (probiotic) on anti-cancer activity of these compounds. The extracts derived from soy and lentil beans displayed relatively strong cytostatic activity in an gastric cancer cell model, illustrated by the inhibitory effect on the motility and proliferation of AGS cells. Much weaker effects were seen in the presence of the extracts from mung and adzuki beans, however cytoprotective effects of the extracts could also be observed. Soy and lentil bean extracts clearly inhibited the proliferative potential of HT-29 cells, while having no effect on their actin cytoskeleton organization. Depending on the concentration and the type of extract, the probiotic exerted cytostatic or cytoprotective effects in both cellular models. Analyses of NFκB pathway activity in AGS and HT-29 cells undergone the treatment did not reveal any involvement of this pathway in cellular reactions to the applied extracts, even though soy bean extracts significantly affected NFκB levels. These data confirm a differential anti-tumor activity of bioavailable compounds from the tested beans. However, the complexity of cytostatic and cytoprotective interactions between the raw material compounds, probiotic and intracellular signaling pathways indicates the need of further research on the mechanisms regulating cellular reactivity to individual compounds and to their mixtures.