Effect of resveratrol and curcumin on LoVo and HaCaT cells treated with aromatic amine PhIP

Obecnie rak jelita grubego jest jednym z głównych rodzajów nowotworów występujących na świecie, zarówno pod względem zachorowalności jak i liczby zgonów. Wśród wielu czynników ryzyka rozwoju tego nowotworu upatruje się nadmierne spożycie mięsa, szczególnie czerwonego. Powstająca podczas obróbki mięsa w bardzo wysokich temperaturach PhIP (2-amino-1-metylo-6-fenyloimidazo[4,5-b]pirydyna) ma właściwości karcynogenne. Metabolity PhIP tworzą addukty z DNA, głównie z zasadą guaninową, co może prowadzić do mutacji punktowych i aberracji chromosomowych. Na szczęście w diecie człowieka występują również związki wykazujące właściwości antynowotworowe, takie jak kurkumina czy resweratrol. Obie te substancje są znane m.in ze swoich antyoksydacyjnych, proapoptotycznych czy przeciwmiażdżycowych działań. Celem badań niniejszej pracy było określenie wpływu samego PhIP (100 μM) oraz w połączeniu z resweratrolem (5 μM) lub kurkuminą (1 μM) na komórki raka jelita grubego (LoVo) oraz, na stanowiącą kontrolę, linię unieśmiertelnionych keratynocytów (HaCaT). Potwierdzono mutagenne i toksyczne działanie PhIP na obie linie komórkowe za pomocą metody kometowej i testu MTT oraz wykazano brak wpływu PhIP na stres oksydacyjny. PhIP indukuje proces apoptozy jedynie w komórkach linii LoVo, a nie w HaCaT, co potwierdzono za pomocą testu na aktywność kaspaz 3/7 oraz barwienia Aneksyną V/7-AAD. Choć zaobserwowano wzrost poziomu p53 w komórkach LoVo, poziom białka p21 nie uległ zmianie. Zarówno kurkumina jak i resweratrol w połączeniu z PhIP zmniejszają mutagenne działanie aminy w badanych komórkach. Co ciekawe resweratrol, w przeciwieństwie do kurkuminy, zwiększa apoptozę w komórkach LoVo, ale nie w HaCaT.Uzyskane wyniki sugerują, że polifenole mogą chronić organizm przed mutagennym działaniem PhIP, a nawet dodatkowo usuwać komórki nowotworowe na drodze apoptozy.

Nowadays, colorectal cancer is one of the main types of cancer occurring in the world, both in terms of morbidity and the number of deaths. Excessive consumption of meat, especially red meat, is seen among many other risk factors for the development of this cancer. PhIP (2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo [4,5-b] pyridine), which is formed during meat processing at very high temperatures, has carcinogenic properties. PhIP metabolites form adducts with DNA, mainly with guanine base, which can lead to point mutations and chromosomal aberrations. Fortunately, human diet is also rich in compounds with anti-cancer properties, such as curcumin or resveratrol. Both of these substances are known to have antioxidant, pro-apoptotic and anti-atherosclerotic activities.The aim of this study was to determine the effect of PhIP alone (100 μM) and in combination with resveratrol (5 μM) or curcumin (1 μM) on colorectal cancer cells (LoVo) and on the control cells, the line of immortalized keratinocytes (HaCaT). The mutagenic and toxic effects of PhIP on both cell lines were assessed using the comet and MTT assays. Results showed the lack of effect of PhIP on oxidative stress. PhIP induces apoptosis only in LoVo cells and not in HaCaT, which was confirmed by a caspase 3/7 activity assay and Annexin V/7-AAD staining. Although an increase in p53 levels was observed in LoVo cells, the level of p21 protein did not change. Both curcumin and resveratrol in combination with PhIP reduce the mutagenic effects of PhIP alone in tested cells. Interestingly, resveratrol, unlike curcumin, increases apoptosis in LoVo cells, but not in HaCaT.The obtained results suggest that polyphenols can protect the body against the mutagenic effects of PhIP and even additionally kill cancer cells by apoptosis.