Longkanker is een belangrijke doodsoorzaak in Japan en over de hele wereld. Van alle vormen van kanker heeft longkanker een van de laagste vijfjaarsoverlevingspercentages. Het is bekend dat het roken van tabak en het gebruik van op tabak gebaseerde producten een grote bijdrage leveren aan de ontwikkeling van longkanker. Het is een klinisch vastgesteld feit dat de actieve ingrediënten in verschillende soorten fruit het risico op chronische ziekten, waaronder kanker, minimaliseren. « Sarunashi » (Actinidia arguta) is een eetbare vrucht die wordt verbouwd in de Japanse prefectuur Okayama.
Met behulp van een muismodel hebben onderzoekers van Okayama University onder leiding van Dr. Sakae Arimoto-Kobayashi, universitair hoofddocent aan de faculteit Farmaceutische Wetenschappen, Okayama University, aangetoond dat Sarunashi-sap en het samenstellende bestanddeel isoquercetine (isoQ) longkanker helpen voorkomen en verminderen.
A. geestig is een van de rijkste bronnen van polyfenolen en vitamine C. Eerder hadden de onderzoekers het remmende effect van Sarunashi-sap (sar-j) op mutagenese, ontsteking en tumorigenese van de huid van muizen aangetoond. Ze hadden de componenten van geïdentificeerd A. geestig verantwoordelijk voor de anti-mutagene effecten als in water oplosbare en warmtegevoelige fenolverbindingen. Vervolgens stelden de onderzoekers de polyfenolische verbinding isoQ voor als een bestanddeel met anticarcinogeen potentieel.
Dr. Arimoto-Kobayashi legt uit: “In deze studie probeerden we de chemo-preventieve effecten van A. arguta-sap en de samenstellende component isoQ op 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon te onderzoeken ( NNK)-geïnduceerde longtumorigenese bij A/J-muizen, en identificeer de mogelijke mechanismen die ten grondslag liggen aan de anti-tumorigene effecten van A. arguta.”
Daartoe induceerde het team tumorgroei bij muizen met behulp van NNK, een bekende kankerverwekkende stof die aanwezig is in tabaksproducten. Met behulp van een reeks experimenten en controles bestudeerde het team de effecten van sar-j en isoQ op het ontstaan van longtumoren bij muizen.
De resultaten waren bemoedigend: het aantal tumorknobbeltjes per muizenlong in de groep die NNK-injecties en orale doses van A. geestig sap was significant lager dan dat in de groep die alleen met NNK was geïnjecteerd. Bovendien verminderde de orale toediening van isoQ ook het aantal knobbeltjes in de muizenlongen.
Vervolgens brak het team baanbrekend door het waarschijnlijke werkingsmechanisme te ontdekken. NNK en 1-methyl-3-nitro-1-nitrosoguanidine of « MNNG » zijn bekende mutagene agentia die DNA-mutaties veroorzaken. Het team ontwierp daarom een reeks experimenten om het effect van sar-j en isoQ op NNK- en MNNG-gemedieerde mutagenese te bestuderen met behulp van Salmonella typhimurium TA1535 – een bacteriestam die gewoonlijk wordt gebruikt voor het detecteren van DNA-mutaties. Zoals verwacht werd de mutageniteit van NNK en MNNG gedetecteerd met behulp van S. typhimurium TA1535 nam af in aanwezigheid van sar-j. Toen echter vergelijkbare tests werden uitgevoerd met behulp van S. typhimurium YG7108, een stam zonder sleutelenzymen die verantwoordelijk zijn voor DNA-herstel, was sar-j niet in staat de mutagene effecten van NNK en MNNG te verminderen. Op basis van deze kritische observatie concludeerden de onderzoekers dat sar-j het antimutagene effect lijkt te bemiddelen door DNA-herstel te versnellen.
Ten slotte toonde het team met behulp van op cellen gebaseerde experimenten ook aan dat sar-j de werking onderdrukte van « Akt », een sleuteleiwit dat betrokken is bij kankersignalering. Het is een bekend feit dat Akt en een bijbehorend eiwit genaamd « PI3k » overactief worden bij verschillende vormen van kanker bij de mens.
Co-auteur Katsuyuki Kiura, een professor in de afdeling Allergie en Ademhalingsgeneeskunde, Okayama University Hospital, mijmert: « Sar-j en isoQ verminderden NNK-geïnduceerde longtumorvorming. Sar-j richt zich zowel op de initiatie- als groei- of progressiestappen tijdens carcinogenese, met name via anti-mutagenese, stimulatie van alkyl-DNA-adductreparatie en onderdrukking van Akt-gemedieerde groeisignalering. IsoQ kan gedeeltelijk bijdragen aan de biologische effecten van sar-j via onderdrukking van Akt-fosforylering, maar het is misschien niet het belangrijkste actieve ingrediënt.
Hun bevindingen werden op 9 december 2022 gepubliceerd in Genen en omgeving.
Samenvattend toont de studie aan dat het ontstaan van longtumoren bij muizen werd onderdrukt na orale inname van sar-j. Hoewel klinische proeven gerechtvaardigd zijn, lijken de samenstellende componenten van sar-j, inclusief isoQ, aantrekkelijke kandidaten voor chemopreventie.
Referentie: “Chemopreventieve effecten en antitumorogene mechanismen van Actinidia argutabekend als sarunashi in Japan naar 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon (NNK)-geïnduceerde longtumorigenese in een/J-muis » door Jun Takata, Naoko Miyake, Yusuke Saiki, Misako Tada, Kensuke Sasaki, Toshio Kubo, Katsuyuki Kiura en Sakae Arimoto-Kobayashi, 9 december 2022, Genen en omgeving.
DOI: 10.1186/s41021-022-00255-0
Over dr. Sakae Arimoto–Kobayashi van de Universiteit van Okayama, Japan
Dr. Sakae Arimoto-Kobayashi werkt als universitair hoofddocent aan de faculteit Farmaceutische Wetenschappen van de Universiteit van Okayama. Dr. Arimoto-Kobayashi heeft meerdere publicaties op haar naam staan. Haar onderzoeksgroep doet voornamelijk onderzoek naar mutaties en DNA-schade veroorzaakt door N-nitrosaminozuren en bijna-ultraviolette bestraling, analyse van oxidatieve en alkylatieve DNA-schade veroorzaakt door de genotoxische agentia, anticarcinogenese/antimutagenese en het chemopreventieve effect van actieve ingrediënten in fruit en dranken.
Over de universiteit van Okayama, Japan
Als een van de leidende universiteiten in Japan streeft Okayama University naar het creëren en vestigen van een nieuw paradigma voor de duurzame ontwikkeling van de wereld. Okayama University biedt een breed scala aan wetenschapsgebieden, die de basis worden van de geïntegreerde graduate schools. Dit stelt ons niet alleen in staat om het meest geavanceerde en actuele onderzoek uit te voeren, maar biedt ook een verrijkende educatieve ervaring.
