Extracto
El cáncer de próstata es el tumor maligno sólido más común en los hombres, con 32.000 muertes al año. La piperina, un constituyente principal alcaloide de la pimienta negro, previamente se ha informado que tienen actividad anti-cáncer en una variedad de líneas celulares de cáncer. El efecto de la piperina contra el cáncer de próstata no se conoce actualmente. Por lo tanto, en este estudio, hemos investigado los mecanismos antitumorales de la piperina sobre las células del cáncer de próstata independiente de andrógeno dependientes y andrógeno. Aquí, se muestra que la piperina inhibe la proliferación de LNCaP, PC-3, las células de cáncer de próstata 22Rv1 y DU-145 de una manera dependiente de la dosis. Además, Anexina-V tinción demostró que el tratamiento piperina inducía apoptosis en células de cáncer de próstata dependientes de hormonas (LNCaP). Usando ensayo de activación de la caspasa global, se muestra que la apoptosis piperina inducida resultó en la activación de caspasas en células LNCaP y PC-3. Estudios posteriores revelaron que el tratamiento piperina dio lugar a la activación de caspasa-3 y la escisión de PARP-1 proteínas en LNCaP, PC-3 y DU-145 células de cáncer de próstata. La piperina también interrumpió el tratamiento del receptor (AR) la expresión de andrógenos en las células de cáncer de próstata LNCaP. Nuestras evaluaciones muestran además que hay una reducción significativa de los niveles específicos de antígeno prostático (PSA) después del tratamiento piperina en las células LNCaP. NF-kB y STAT-3 factores de transcripción han sido previamente demostrado que desempeñan un papel en la angiogénesis y la invasión de células de cáncer de próstata. Curiosamente, el tratamiento de LNCaP, PC-3 y DU-145 células de cáncer de próstata con piperina dio lugar a la reducción de expresión de STAT-3 fosforilada y factores de transcripción factor nuclear-kB (NF-kB). Estos resultados se correlacionaron con los resultados de ensayo de cámara de Boyden, en el que el tratamiento piperina redujo la migración de células de LNCaP y células PC-3. Finalmente, se muestra que el tratamiento piperina redujo significativamente el andrógeno dependiente y andrógeno tumor independiente de crecimiento en el modelo de ratones desnudos xenotransplantados con células de cáncer de próstata. En conjunto, estos resultados apoyan la investigación adicional de la tubería como un agente terapéutico potencial en el tratamiento de cáncer de próstata
Visto:. Samykutty A, Shetty AV, Dakshinamoorthy G, Bartik MM, Johnson GL, Webb B, et al . (2013) La piperina, un componente bioactivo de pimienta ejerce efectos terapéuticos en células dependientes de andrógenos y cáncer de próstata andrógeno independiente. PLoS ONE 8 (6): e65889. doi: 10.1371 /journal.pone.0065889
Editor: Bart O. Williams, Instituto Van Andel, Estados Unidos de América
Recibido: 2 de noviembre de 2012; Aceptado: 30 de abril de 2013; Publicado: 18 Junio 2013
Derechos de Autor © 2013 Samykutty et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Los autores no tienen el apoyo o la financiación para reportar
Conflicto de intereses:. Los autores declaran que Mary Margaret Bartik y Gary Johnson se emplean con inmunoquímicos Technologies, LLC, Bloomington, MN, y Brian Webb se emplea en Thermo Fisher Scientific, Rockford , ILLINOIS. Además, los autores afirman que esto no altera su adhesión a todas las políticas de PLoS ONE sobre los datos y compartir materiales.
Introducción
Los hombres occidentales se enfrentan a un aumento de la incidencia de cáncer y el cáncer relacionado muertes al año. Las estadísticas indican que el cáncer de próstata es la segunda causa principal de muertes relacionadas con el cáncer entre los hombres en Estados Unidos. De acuerdo con las estimaciones recientes en los Estados Unidos, 217.730 hombres serán diagnosticados recientemente con cáncer de próstata y 32.050 hombres morirán de esta enfermedad en 2010 [1]. El cáncer de próstata comienza inicialmente como siendo dependiente de las hormonas pero a medida que la enfermedad progresa de que éste pase a ser la hormona independiente y resistentes al tratamiento con hormona relacionada. Actualmente las opciones de tratamiento disponibles, tales como la quimioterapia, la radioterapia, la cirugía o la terapia hormonal no son satisfactorios [2]. productos naturales, derivados de plantas o microorganismos, se han convertido en una fuente clave de terapias contra el cáncer, con un número sustancial de las terapias actuales son naturales o derivados de productos naturales. Por lo tanto, hay un gran interés en la identificación de compuestos naturales en el tratamiento de cáncer de próstata. Se está acumulando evidencia de que los compuestos de origen vegetal (fitoquímicos) ejercen efectos contra el cáncer con menos toxicidad [3]. pimienta negro, la sal de los milenios ha sido ampliamente utilizado en diversas preparaciones de alimentos en todo el mundo. Sólo en los Estados Unidos, la ingesta diaria promedio de pimienta negro se ha estimado en 359 mg. cuentas de piperina de 5% a 9% del contenido de pimienta negro, lo que implica la ingesta diaria de aproximadamente 60 a 110 mM [4]. La piperina (isómero trans-trans de piperidina 1-piperoyl) es el principio activo y el ingrediente principal de la pimienta negro que se utiliza como medicina tradicional en la India [5]. El potencial de la piperina como agente anti-cáncer se ha demostrado previamente. La piperina inhibe el desarrollo de tumores sólidos en ratones inducidos con células DLA (Dalton Lympoma ascitis) y se extiende la vida útil de los ratones portadores de tumor ascítico de Ehrlich [6]. La piperina también se ha demostrado que tienen actividad anti-invasión de células de melanoma B16F-10 [7]. El efecto citoprotector de la piperina sobre B (α) -p (benzopireno) inducida por el cáncer de pulmón experimental se ha investigado con éxito en ratones y inferirse que la piperina podría ejercer su efecto quimiopreventivo mediante la modulación de la peroxidación de lípidos y aumentar sistema de defensa antioxidante [8]. Curiosamente, los estudios recientes han demostrado que la piperina puede inhibir el cáncer de mama mediante la orientación de las propiedades de renovación de células madre del cáncer [9].
A pesar de su amplio uso y su capacidad de inhibir varios tipos de cáncer, se sabe poco sobre los efectos beneficiosos de piperina contra el cáncer de próstata. Májov y colegas [4] anteriormente mostraron que la administración conjunta de docetaxel y piperina resultó en una eficacia antitumoral mejorada en un modelo de xenoinjerto de cáncer de próstata resistente a la castración humana a través de la inhibición de la actividad de CYP3A4. Hasta la fecha, sin embargo, no hay otros estudios que han descrito los efectos anticancerígenos directos de la tubería en las células de cáncer de próstata a pesar de ser mostrado a aumentar el potencial quimioterapéutico de docetaxel contra los tumores de próstata [4]. Por lo tanto, el objetivo del estudio es determinar las actividades contra el cáncer de próstata de la tubería, así como para determinar los mecanismos moleculares subyacentes de su acción.
Materiales y Métodos
Declaración de Ética
los experimentos con animales se llevó a cabo en este estudio de acuerdo con las directrices establecidas para el cuidado y uso de animales de laboratorio y con las reglas formuladas en virtud de la Ley de Protección de los animales por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA). El protocolo fue aprobado por el Comité CICUAL de la Universidad de Illinois, Facultad de Medicina en Rockford y estudios en animales realizados en una instalación acreditada por la AAALAC y el USDA.
Productos químicos y reactivos
suero de ternera fetal (FCS), RPMI-1640 y Medio esencial mínimo (MEM) se obtuvieron de American Type Cell Culture (ATCC), Manassas, VA, EE.UU.. La piperina se adquirió de Sigma-Aldrich (St. Louis, MO). kit de ensayo de viabilidad celular se adquirió de Dojindo Molecular Technologies Inc., Gaithersburg, MD. Anexina V-FITC kit de detección de apoptosis se obtuvo de MBL internacional, Woburn, MA.
Líneas celulares y cultivo celular
LNCaP, DU-145, 22Rv1 y PC-3 líneas celulares se obtuvieron a partir American Type Cell Cultura (ATCC), Manassas, VA, EE.UU., y las células se cultivaron en medio RPMI suplementado con 10% de FCS y 50 mg /ml de gentamicina. Para todos los experimentos, 1 × 10
5 células /ml fueron sembradas y cultivadas durante 24 h antes de los tratamientos experimentales. Las células se mantuvieron a 37 ° C, 5% de CO
2 medio ambiente.
viabilidad de las células de ensayo
LNCaP, 22Rv1, DU-145 y PC-3 células fueron sembradas en 96 pocillos placas de cultivo de tejidos y se incubaron hasta que las células unidas a los pocillos. Todas las células se trataron luego y se incubaron con diferentes concentraciones de piperina (5-200 mM) para 24, 48 y 72 h. viabilidades de células se determinó usando un kit de recuento de células-8 (CCK-8) de Dojindo Molecular Technologies. 10 l solución de CCK-8 se añadió a la cellsand tratada piperina se incubaron durante 3 h. La densidad óptica se midió a 450 nm usando un lector de microplacas modelo BIO-RAD 680.
La activación de caspasa ensayo
LNCaP y PC-3 células fueron sembradas en placas de cultivo de tejidos de 96 pocillos y se cultivaron hasta que alcanzó el 50% de confluencia. células de cáncer de próstata se trataron luego y se incubaron con diferentes concentraciones de piperina (50-200 M) para 24, 48 y 72 h, respectivamente. a continuación, cada placa se incubó con 2 l de sonda caspasa-marcado con fluorescencia (NIR-FLIVO 747 En Vivo La apoptosis marcador, Inmunoquímicos Technologies, LLC, Bloomington, MN) durante 15 minutos. Las células se lavaron con 100 l 1 × PBS para eliminar el sustrato de la caspasa. Después de esto, 100 l de 1 × PBS se añadió a 24 h placa y se añadieron 100 l de medio completo a las placas 48 y 72 horas por lo que las células no se sequen antes de su lectura. Las placas se leyeron usando una máquina V3.0 Odyssey LI-COR para detectar la activación de caspasas mundial.
Anexina V-FITC tinción para la detección de la apoptosis
células LNCaP fueron cultivadas en un cultivo de tejidos de 8 cámaras diapositiva en medio RPMI-1640 suplementado con 10% de suero bovino fetal (FBS) y gentamicina hasta que las células unidas a los pocillos. Las células fueron tratadas y se incubaron con diferentes concentraciones de piperina (60 mM y 75 mM) durante 24 hrs. a continuación, se retiró el medio de los pocillos y utilizado más tarde para el ensayo de PSA. La apoptosis se determinó utilizando un kit de detección de apoptosis V-FITC Anexina de MBL International. Las células se tiñeron mediante la adición de 500 l de tampón de unión, 5 l anexina y 5 l PI a cada pocillo y la incubación en la oscuridad a temperatura ambiente durante 5-10 minutos. tampón de unión, Anexina y PI se retiraron luego de los pozos, junto con la cámara. 2-3 gotas de 1 × PBS se añadieron a cada sección de la diapositiva y cubierto. Portaobjetos se analizaron entonces usando un microscopio de fluorescencia.
análisis de PSA
análisis de PSA se realizó utilizando los sobrenadantes recogidos de células LNCaP tratadas con piperina (5-150 mM). Se determinó la secreción de la próstata antígeno específico (ng /ml) usando un kit de ELISA de antígeno específico de la próstata humano adquirido de Abnova.
Western blot
LNCaP y células tratadas con 60 mM 3-PC y 75 mM de piperina, respectivamente, y las células DU145 tratadas con 160 mM durante 24 h. Además, las células LNCaP fueron también tratados con 25 mM de piperina para determinar los efectos de las dosis bajas. Después del tratamiento, las células se lisaron con tampón de muestra de solubilización y se sometieron a SDS-PAGE, se transfirieron a membrana de nitrocelulosa para el análisis de transferencia Western. Siguientes anticuerpos fueron utilizados para la inmunotransferencia. Anti-NF-kB (MBL International Inc.), anti-caspasa-3 (eBioscience), anti-PARP-1 (SantaCruz Biotechnology), anti-STAT-3 y anti-fosfo STAT-3 (Cell Technologies señalización), anti -Sal (Thermo Fisher), anti-receptor de andrógenos (Sigma Aldrich) y anti β-actina-peroxidasa (Sigma Aldrich) se utilizaron anticuerpos con diluciones recomendadas por los proveedores. Las células tratadas con 0,1% de disolvente DMSO sirvieron como controles.
Boyden ensayo de cámara de
LNCaP y PC-3 células fueron sembradas en una cámara de Transwell® (Corning), se trató y se incubaron con concentraciones de piperina 60 micras y 75 mM, respectivamente, para 24 h. Las células fueron entonces retirados de la parte superior de la membrana utilizando una pipeta y las células restantes se retiraron usando un Q-tip. Una tinción de HEMA 3 set de Fisher Scientific se utiliza para fijar y teñir las células. Después de esto, cada membrana se enjuagó con agua y cualquier mancha restante fue retirado de la parte superior de cada membrana usando un Q-tip. Las membranas fueron analizadas para determinar la migración de células utilizando un microscopio óptico (Nikon).
Animales
6 semanas de edad ratones desnudos macho que pesaban aproximadamente 20 gramos se mantuvieron en el animalario de la Universidad de Illinois en Rockford Colegio de Medicina. Todos los procedimientos experimentales utilizando animales fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales Institucional de la Universidad de Illinois en Rockford College of Medicine. LNCaP (5 × 10
6) y DU145 (1 × 10
6) células suspendidas en un volumen igual de Matrigel se inyectaron por vía subcutánea en las regiones de los flancos de los ratones desnudos masculinos y los tumores se dejaron crecer. Una vez que el tumor alcanzó 50 mm
3 de tamaño, los ratones fueron tratados diariamente con piperina (100 mg /kg) preparado de forma homogénea en aceite vegetal por medio de inyecciones intraperitoneales de 1 mes. El grupo de control fueron inyectados con aceite vegetal solo. Los efectos de la piperina sobre el crecimiento del tumor de próstata en ratones desnudos se ensayaron también por la administración sonda oral como se describe anteriormente [10]. Para estudio de alimentación forzada, las células LNCaP (7 × 10
6) suspendend en matrigel se implantó por vía subcutánea en ratones desnudos. Después de 24 horas después de la implantación de las células LNCaP, los ratones se trataron diariamente con piperina (10 mg /kg de peso corporal) preparado en PBS mediante alimentación por sonda oral. Los animales control recibieron PBS tratamiento gavage solo. Después de 1 mes de tratamiento, los ratones fueron sacrificados por inhalación de dióxido de carbono seguido por desangramiento y los tumores fueron extirpados y medición de la masa y el volumen. Los volúmenes tumorales se calcularon por la fórmula: [Volumen = 0,5 x (anchura)
2 × longitud. Lo anterior
in vivo
experimento fue en concordancia con LLEGAN directrices [11].
Análisis estadístico
El análisis estadístico se realizó con el software Graph Pad Prism 5. Los datos se compararon mediante la prueba t de Student. P & lt; 0,05 se consideró estadísticamente significativa
Resultados
La piperina inhibe la proliferación e induce la muerte en ambos dependientes (AD) y LNCaP andrógeno (AI) DU145, 22Rv1, PC-3 células andrógeno independientes. vitro
Se determinó en primer lugar los efectos antiproliferativos de la piperina sobre las células de carcinoma de próstata humano, incluyendo andrógenos sensibles (LNCaP) (Figura 1A) y andrógenos (insensibles, 22Rv1, DU-145 células PC-3: Figura 1B 1D). Las células se trataron con (5-200 mM) piperina por 24, 48, 72 horas. El tratamiento de LNCaP (AD) y las células PC-3 (AI) con piperina resultó en una reducción significativa de la proliferación o la viabilidad de una manera dependiente de la dosis con una CI-50 valores de 60 micras y 75 mM, respectivamente, según la evaluación de MTT. En caso de 22Rv1 y DU-145 células de cáncer de próstata, el tratamiento piperina presentó mayores valores de IC-50 de 110 M y 160 M, respectivamente. Por lo tanto, la piperina parece ser capaz de ejercer un nivel diferencial de los efectos citotóxicos, dependiendo del tipo de células de cáncer de próstata con células de cáncer de próstata dependientes de andrógenos (LNCaP) siendo la más sensible. Los valores de CI50 obtenidos de este viabilidad celular resultados del ensayo se utilizaron para evaluar los efectos de la piperina sobre las células de cáncer de próstata en experimentos posteriores.
piperina inhibe la proliferación celular de LNCaP, PC-3, 22Rv1 y DU-145 con una IC50 de alrededor de 60 mM, 75 mM, 110 mM y 160 mM en las respectivas células de cáncer de próstata. Los resultados mostraron que la piperina proliferación de ambos dependientes de andrógenos (LNCaP) y las células de cáncer de próstata independientes de andrógenos (derivado PC-3, DU145 y 22Rv1) en un tiempo y manera dosis dependiente inhibida. Los datos presentados son representativos de uno de tres experimentos similares.
La piperina tratamiento reduce los niveles de antígeno prostático específico (PSA) en las células LNCaP
PSA es el marcador estándar de oro utilizan en el diagnóstico y seguimiento la eficacia del tratamiento de cáncer de próstata. Nuestros estudios iniciales mostraron que las células LNCaP AR-positivos fueron sensibles al tratamiento con piperina. tratamiento piperina en 75 concentración mu M inhibió significativamente la secreción de PSA a nivel casi normal (4,244 ng /ml) en comparación con las células LNCaP no tratadas (41,24 ng /ml) (Figura 2). Curiosamente, la piperina en un rango de dosis baja de 25 mM a 60 mM también tuvo un impacto significativo sobre la secreción de PSA a partir de células LNCaP.
resultados del ensayo de PSA mostraron que la piperina tiene efectos dependientes de la dosis sobre la secreción de PSA (blanco de abajo de AR) en las células LNCaP. . * P & lt; 0,05 en comparación con las células control LNCaP
piperina induce la apoptosis en células de CaP: análisis de tinción con anexina-V FITC y ensayo de activación de la caspasa
Para determinar si la reducción en la proliferación y la viabilidad celular de las células de cáncer de próstata por la piperina se asoció con la inducción de la apoptosis, las células LNCaP se trataron con diferentes concentraciones de la piperina y el número de células apoptóticas se evaluó mediante la anexina V- apoptotis kit de detección como se ha descrito anteriormente [12]. células LNCaP se trataron con 60 mM o 75 mM de piperina durante 24 h y se tiñeron con Anexina V-FITC y yoduro de propidio para visualizar las células bajo microscopio de fluorescencia. análisis microscópico fluorescente demostró que las células LNCaP tratadas con piperina resultaron en un aumento del número de células apoptóticas en comparación con las células control LNCaP (Figura 3) de una manera dependiente de la dosis (60 micras y 75 mM, respectivamente). Sobre la base de los resultados anteriores en los que se determinó la concentración de la piperina sobre la inhibición de la proliferación celular y la inducción de apoptosis, se seleccionaron una concentración de piperina de 60 micras para más estudios mecanísticos con las células LNCaP.
Anexina-V- FITC tinción de las células LNCaP muestra que las células tratadas con piperina fueron positivos para la unión, como es evidente de anexina V a partir de la señal de fluorescencia. La flecha indica células positivas para la tinción con Anexina-V. Las células apoptóticas se cuantificaron basado en el número de células positivas para la tinción con anexina-V en comparación con las células totales presentes en cada campo. Los resultados muestran que el aumento de las concentraciones de piperina provocó un aumento de la apoptosis como se muestra en la tabla 1 en la Figura 3. Los resultados representativos de uno de tres evaluaciones independientes.
Además de Anexina-V-tinción, se analizó la apoptosis en células LNCaP y PC-3 por ensayo de activación de la caspasa global. La caspasa es un marcador valioso y fiable para la apoptosis. Por lo tanto, analizamos su activación en LNCaP y PC-3 líneas de células de CaP después del tratamiento con piperina por el ensayo de activación de la caspasa global usando la sonda de poli-caspasa marcado con fluorescencia (Figura 4). Las células fueron incubadas con 50 a 200 mM de piperina en diferentes puntos de tiempo (24, 48, 72 horas). Tanto LNCaP y células PC-3 tratados con piperina resultaron en un aumento de la activación de caspasa. El aumento de la activación de la caspasa en las células LNCaP fue de una manera dependiente de la dosis y tiempo, mientras que PC-3 exhibieron consistentemente altos niveles de activación de caspasa tanto en la concentración y en todos los puntos de tiempo excepto a las 48 horas, en los que la activación de caspasa parecía para disminuir y aumentar de nuevo. Esto puede ser debido a las diferentes sensibilidades de las células durante varios puntos de tiempo. Tomados en conjunto, estos resultados indican que la apoptosis inducida por la tubería, tanto en LNCaP y células a través de la activación de caspasa 3 PC-.
A NIR-FLIVO 747 conjugado sonda poli-caspasa, que es un detector de fluorescencia de células permeable de caspasas activas, se empleó para determinar si la piperina activa la caspasa en células de cáncer de próstata. Las líneas celulares LNCaP y PC-3 fueron tratados con piperina y después se ensayaron para la activación de las caspasas. Los resultados mostraron que la piperina inducida por la activación de la caspasa mundial, tanto en LNCaP (A) y las células PC-3 (B) antes de 24 horas. Los experimentos se repitieron cuatro veces y obtuvieron resultados similares como se muestra en esta figura representativa
Análisis Western Blot:. Piperina tratamiento activa la expresión de caspasa-3 y se unirá PARP-1 |
La activación de las caspasas ejecutoras, es decir, la caspasa-3, da como resultado la escisión de un amplio espectro de proteínas diana celulares, incluyendo la poli (ADP-ribosa) polimerasa-1 (PARP-1), que conduce a la muerte celular [13]. Por lo tanto, se determinó el efecto de la piperina sobre la activación de la caspasa-3 y poli (ADP) ribosa polimerasa. El análisis por inmunotransferencia de LNCaP (Figura 5A y la Figura 5C) y DU-145, las células PC-3 (Figura 5B) tratados con piperina resultó en un aumento en la escisión de la caspasa-3 y PARP-1 en comparación con las células tratadas con DMSO solo . Estos resultados fueron en concordancia con la activación de la caspasa global que se observó antes (Figura 4)
.
(a) análisis de transferencia Western mostró que 60 M piperina inhibe la expresión de AR, STAT-3 y transcripción NF-kB factores en la activación de las células LNCaP, mientras que al mismo tiempo las señales de apoptosis (caspasa-3 y PARP-1 de activación). (segundo). El análisis de transferencia Western mostró que 160 micras y 75 mM tratamiento piperina inhibe la expresión de STAT-3 y los factores de transcripción NF-kB en DU-145 y las células PC-3 mediante la activación de marcadores de apoptosis (caspasa-3 y PARP-1 de activación). C) los resultados de inmunotransferencia mostraron thatpiperine en dosis más baja de 25 mM también inhibe la expresión de AR, STAT-3 y los factores de transcripción NF-kB en las células LNCaP, además de la regulación negativa de la expresión de PSA. Los cambios en la expresión de proteínas se indican con signo + o -. LNCaP, DU-145 y PC-3 células tratadas con 0,1% DMSO solo sirvió como control (ctrl) en este experimento.
tratamiento piperina regula hacia abajo la expresión de receptor de andrógenos (AR), NF kB y fosforilados STAT-3
NF-kB y STAT-3 (forma fosforilada de STAT-3) factores de transcripción y del receptor de andrógenos (AR) juegan un papel crítico en la proliferación celular, anti-apoptosis, la angiogénesis y la invasión de las células de cáncer de próstata. El análisis por inmunotransferencia de LNCaP (Figura 5A) las células tratadas con 60 mM de piperina mostró una reducción en la expresión de NF-kB y STAT-3 (forma fosforilada de STAT-3) factores de transcripción y regulación a la baja de receptor de andrógenos (AR) en estas células. Curiosamente, la concentración más baja (25 mM) de tratamiento piperina también disminuyó la expresión de STAT-3 fosforilada, NF-kB y los niveles de PSA en células LNCaP (Figura 5C). Nuestros resultados también mostraron que DU-145 y PC-3 CaP (Figura 5B) células tratadas con 160 mM y 75 mM de piperina de la dosis, respectivamente, también resultó en la regulación a la baja de NF-kB y fosforilados STAT-3 niveles de expresión, lo que subraya la anti- efectos cancerígenos de la tubería en las células del cáncer de próstata.
la piperina tratamiento reduce la migración celular in vitro
la piperina tratamiento redujo la migración celular de las células LNCaP y PC-3, lo que sugiere que la piperina tiene efectos anti-migratorias en cáncer de próstata (Figura 6).
Boyden cámara de muestra de ensayo que controlar LNCaP y las células de cáncer de próstata PC-3 tienen un mayor número de células migradas mientras LNCaP y PC-3 muestras tratadas con 60 mM y 75 mM piperina mostrar un menor número de células migradas en las cámaras Transwell®. La flecha indica las células migradas. La inhibición de la migración celular sugiere que la piperina puede tener propiedades anti-migratorias en el cáncer de próstata. Los datos mostrados aquí son representativos de uno de los tres resultados similares obtenidos.
administración piperina inhibe el crecimiento de tumores de xenoinjertos de células de cáncer de próstata humano implantados en ratones inmunodeficientes
A continuación trató de determinar el antitumoral efectos de la piperina
in vivo
utilizando un modelo de xenoinjerto en ratones desnudos. Como se desprende de los resultados, el tratamiento con piperina reducido significativamente el crecimiento del tumor en ratones desnudos implantados con células LNCaP por 72% [volumen del tumor (p & lt; 0,01) y la masa del tumor (p & lt; 0,01)] (Figura 7A & amp; 7B) y el tratamiento de piperina también redujo el crecimiento del tumor en ratones desnudos implantados con células DU-145 por 41% [volumen del tumor (p & lt; 0,05) y la masa del tumor (p & lt; 0,05)] (Figura 7C & amp; 7D). Es importante destacar que la piperina (10 mg /kg) se administró a ratones nude por tratamiento alimentación forzada también inhibió el crecimiento tumoral de células LNCaP por [volumen del tumor (p & lt; 0,05) y la masa del tumor (p & lt; 0,05)] 38% (Figura 8A & amp; 8B ) .La reducción de la masa tumoral y el volumen en los grupos tratados con piperina fueron significativas. En base a estos resultados, la piperina parece tener efectos supresores tumorales en ambas células cancerosas dependientes de andrógenos y de próstata independiente de andrógenos
in vivo
.
La piperina inhibe el crecimiento de LNCaP y DU-145 xenoinjertos tumorales derivadas en el modelo de ratones desnudos. El volumen del tumor (mm
3) y pesos (g) de la piperina tratar y controlar ratones desnudos tratados fueron medidos en los días indicados. Seis tumores independientes se obtuvieron de la piperina tratados LNCaP, DU-145 y controlar ratones desnudos, respectivamente. Resultados (A-D) mostraron que la inyección piperina redujo significativamente el volumen del tumor y el tumor de peso de ambas células de cáncer andrógeno dependientes y andrógeno independientes derivados de la próstata implantados en ratones desnudos. * P & lt; 0,05 en comparación con el grupo control
piperina dado a ratones desnudos (n = 6) a una dosis de 10 mg /kg mediante administración por sonda inhibe significativamente el crecimiento de xenoinjertos de tumores LNCaP en comparación con nude. ratones (n = 6) dado PBS grupo de control solo. Después de la finalización del tratamiento, se midieron los tumores recogidos de ratones desnudos para los volúmenes tumorales y el peso del tumor. Resultados (A & amp; B) mostraron que la piperina redujo significativamente tanto los volúmenes tumorales y tumor de peso de las células de cáncer de próstata LNCaP derivados en ratones desnudos. * P & lt; 0,05 en comparación con el grupo control
Discusión
Según estimaciones recientes, en la proporción de sexos revelaron el hecho de que el número de varones entre las edades de 15 y 65 fueron aumentado enormemente que tenía. un impacto directo en el número de pacientes con cáncer de próstata [14]. Varios factores físicos y genéticamente asociados contribuyen a la progresión del cáncer de próstata. La esperanza de tratamiento del cáncer de próstata por los productos "naturales" dietéticos también conocidos como fitoquímicos se ha convertido en un área activa de investigación. La piperina es un tal compuesto prometedor abundantemente presente en pimienta [15]. Hasta el momento, no hay ningún estudio que evalúa el efecto terapéutico directo de la piperina sobre el cáncer de próstata y sólo unos pocos estudios han demostrado su potencial en otros tipos de cáncer [16], [17], [18], [19], [20]. Por lo tanto, en el presente estudio, hemos tratado de evaluar la eficacia de la piperina como agente anti-cáncer contra ambas líneas celulares de cáncer de próstata dependientes e independientes de andrógenos e investigar los mecanismos moleculares responsables de su actividad anti-proliferativa. El efecto anti-cáncer de la piperina se demostró recientemente en células de cáncer de colon [21]. En ese estudio, la piperina muestra una tendencia hacia la prevención de la proliferación en las células de cáncer de colon a las 24 horas y un nivel significativo de inhibición sobre la proliferación celular se informó a las 48 y 72 horas, respectivamente [21]. En otro estudio, la piperina ha demostrado inhibir eficazmente Benzo (α) pireno inducida por la carcinogénesis de pulmón en ratones albinos mediante la protección de las proteínas de los daños y también por la supresión de la proliferación celular [8]. En el presente estudio, se observó una actividad anti-proliferativa exhibida por la piperina sobre dependientes de andrógenos (AD) y LNCaP andrógeno independiente (AI) PC-3, las células DU-145 y 22Rv1 EG
in vitro en una dosis
de manera dependiente. Los resultados de nuestro estudio reveló que las células LNCaP fueron más sensibles al tratamiento piperina seguidas de PC-3, 22Rv1 y DU-145 células que sugieren que la piperina actos diferencialmente en función del tipo de línea celular de cáncer de próstata.
El robusto contra efecto proliferativo ejercida por la tubería tanto en células de cáncer de próstata independientes de andrógenos y dependientes de andrógenos puede ser considerado ventajoso en el tratamiento de cáncer de próstata. El cáncer de próstata en etapa temprana depende de los andrógenos para el crecimiento y la supervivencia, y la terapia de ablación de andrógenos hace que se regresan [22]. Los cánceres que no se curan por la terapia hormonal eventualmente se convierten en independientes de andrógenos, lo que hace la terapia anti-andrógenos ineficaz [22], [23]. Además, nuestras investigaciones también revelaron que la piperina es un inductor de la apoptosis en células de cáncer de próstata, como es evidente a partir de estudios de tinción con anexina-V de inmunofluorescencia.
El potencial de la piperina a promover la apoptosis se ve apoyado por su capacidad de mejorar la activación de caspasa tanto en las células de cáncer de próstata andrógeno-dependientes e independientes de andrógenos. Un agente terapéutico eficaz no sólo debe limitar la proliferación pero también debe ser capaz de activar la muerte celular programada en las células de cáncer de próstata AI [24], [25] y AD. Dado el hecho de que la piperina inhibe eficazmente la proliferación de células de cáncer de próstata y la apoptosis inducida, la piperina puede ser un agente anti-cáncer de próstata prometedor que merece investigación adicional como quimiopreventivo o agente quimioterapéutico. Las caspasas, implicados en la apoptosis, en general se clasifican como iniciadores y ejecutores de la muerte celular [26]. En este estudio se encontró que hubo un rápido aumento en la actividad de la caspasa mundial provocada por la piperina en células de cáncer de próstata LNCaP. Caspasa-3 es la enzima relacionada con la muerte crítico que ejecuta la apoptosis en células de cáncer de próstata [27]. Los resultados presentados en este estudio confirman que el tratamiento piperina activa la caspasa-3 en células de cáncer de próstata. Esto fue confirmado en nuestros estudios como observamos división de PARP-1 [28] en células de cáncer de próstata tratados con piperina. Para definir con mayor precisión el mecanismo molecular por el que la piperina induce la apoptosis, se evaluó STAT-3 un factor de supervivencia anti-apopoptic clave en células de cáncer de próstata. STAT-3 juega un papel importante en la proliferación de células de cáncer, la migración y la invasión en muchos tipos de cáncer, como la vejiga, ovario y cerebro [29], [30], [31]. En el cáncer de próstata, la activación de STAT-3 se ha encontrado que se asocia con los ganglios linfáticos y metástasis óseas [32]. Entre la familia STAT de las proteínas de transcripción, la inhibición de fosforilados STAT-3 ha sido identificado como un objetivo fundamental para la muerte celular por apoptosis mejorada en células de CaP [33], [34], [35], [36]. Por lo tanto, en el presente estudio se puede postular que la piperina puede inducir la apoptosis mediante la inhibición de la activación de STAT-3 fosforilada en LNCaP, DU145 y células que, a su vez, pueden inhibir la supervivencia y el crecimiento de las células de cáncer de próstata PC-3.
Además de inhibir STAT-3, nuestros resultados mostraron que la piperina también dirige la expresión del factor nuclear factor kB (NF-kB) la transcripción y del receptor de andrógenos (AR). NF-kB juega un papel importante en el control del crecimiento celular, la diferenciación, la apoptosis y las metástasis [37], [38], [39]. La evidencia existente de este presente estudio también señala que muchos efectos contra el cáncer de la piperina también pueden ser reguladas ya sea directa o indirectamente por NF-kB. Nuestros resultados sugieren que NF-kB se regula hacia abajo en LNCaP, PC-3 y las células DU-145 CaP. Del mismo modo receptor de andrógenos (AR) se reguló en las células LNCaP. La regulación a la baja de AR estaba en consonancia con la reducción simultánea de la expresión de PSA en células LNCaP tratadas con piperina. El hecho de que las células de cáncer de próstata dependientes de andrógenos son más sensibles al tratamiento piperina podría ser debido a la regulación hacia abajo de AR que es crítico para la supervivencia de células de cáncer de próstata dependientes de andrógenos tales como las células LNCaP que hemos utilizado en este estudio.