Japońscy naukowcy wykazali, że sok z Actinidia arguta (sarunashi) hamuje raka płuc u myszy.

Używając mysiego modelu, japońscy naukowcy odkryli prawdopodobny mechanizm działania soku Actinidia arguta (sarunashi) na rozwój raka płuc.

Rak płuc jest główną przyczyną zgonów w Japonii i na całym świecie. Spośród wszystkich nowotworów, rak płuc ma jeden z najniższych wskaźników przeżycia pięcioletniego. Wiadomo, że palenie tytoniu i używanie produktów na bazie tytoniu w dużym stopniu przyczynia się do rozwoju raka płuc. Jest klinicznie udowodnionym faktem, że aktywne składniki różnych owoców minimalizują ryzyko chorób przewlekłych, w tym raka. „Sarunashi” (Actinidia arguta) to jadalny owoc uprawiany w japońskiej prefekturze Okayama.

Korzystając z modelu mysiego, naukowcy z Uniwersytetu Okayama, kierowani przez dr Sakae Arimoto-Kobayashi, profesora nadzwyczajnego na Wydziale Nauk Farmaceutycznych Uniwersytetu Okayama, wykazali, że sok Sarunashi i jego składnik, izokwercetyna (isoQ), pomagają zapobiegać i redukować raka płuc.

A. arguta jest jednym z najbogatszych źródeł polifenoli i witaminy C. Wcześniej naukowcy wykazali hamujący wpływ soku Sarunashi (sar-j) na mutagenezę, stany zapalne i nowotwory skóry myszy. Zidentyfikowali komponenty A. arguta odpowiedzialne za działanie antymutagenne jako rozpuszczalne w wodzie i wrażliwe na ciepło związki fenolowe. W dalszej kolejności badacze zaproponowali związek polifenolowy isoQ jako składnik składowy o potencjale przeciwnowotworowym.

Actinidia arguta, znana również jako odporne kiwi, to wieloletnia winorośl pochodząca z Japonii, Korei, północnych Chin i rosyjskiego Dalekiego Wschodu. Wytwarza mały owoc kiwi o gładkiej skórce, w przeciwieństwie do większości innych gatunków z tego rodzaju, które mają na zewnątrz włoskowate włókno.

Dr Arimoto-Kobayashi wyjaśnia: „W tym badaniu staraliśmy się zbadać chemoprewencyjne działanie soku z A. arguta i jego składnika izoQ na 4-(metylonitrozoamino)-1-(3-pirydylo)-1-butanon ( NNK) indukowanej nowotworem płuc u myszy A/J i zidentyfikować możliwe mechanizmy leżące u podstaw przeciwnowotworowych efektów A. arguta”.

W tym celu zespół wywołał wzrost guza u myszy za pomocą NNK, znanego rakotwórczego związku obecnego w wyrobach tytoniowych. Korzystając z serii eksperymentów i kontroli, zespół zbadał wpływ sar-j i isoQ na nowotworzenie płuc u myszy.

Wyniki były zachęcające: liczba guzków nowotworowych na płuco myszy w grupie, która otrzymała zastrzyki z NNK i doustne dawki A. arguta soku było znacznie niższe niż w grupie, której wstrzyknięto tylko NNK. Co więcej, doustne podawanie isoQ zmniejszyło również liczbę guzków w płucach myszy.

W badaniu przeprowadzonym przez naukowców z Uniwersytetu Okayama sok z Actinidia arguta (sarunashi) zmniejszył guzki nowotworowe u myszy narażonych na działanie czynników rakotwórczych. Źródło: Sakae Arimoto-Kobayashi

Następnie zespół dokonał przełomu, odkrywając prawdopodobny mechanizm działania. NNK i 1-metylo-3-nitro-1-nitrozoguanidyna lub „MNNG” są znanymi mutagenami — czynnikami wyzwalającymi[{” attribute=””>DNA mutations. The team, therefore, designed a series of experiments to study the effect of sar-j and isoQ on NNK- and MNNG-mediated mutagenesis using Salmonella typhimurium TA1535—a bacterial strain commonly used for detecting DNA mutations. As expected, the mutagenicity of NNK and MNNG detected using S. typhimurium TA1535 decreased in the presence of sar-j. However, when similar tests were conducted using S. typhimurium YG7108, a strain lacking key enzymes responsible for DNA repair, sar-j was unable to decrease the mutagenic effects of NNK and MNNG. Based on this critical observation, the researchers concluded that sar-j seems to mediate its antimutagenic effect by accelerating DNA repair.

Finally, using cell-based experiments, the team also showed that sar-j suppressed the action of “Akt,” a key protein involved in cancer signaling. It is a known fact that Akt and an associated protein called “PI3k,” get over-activated in several human cancers.

Co-author Katsuyuki Kiura, a Professor in the Department of Allergy and Respiratory Medicine, Okayama University Hospital, muses, “Sar-j and isoQ reduced NNK-induced lung tumorigenesis. Sar-j targets both the initiation and growth or progression steps during carcinogenesis, specifically via anti-mutagenesis, stimulation of alkyl DNA adduct repair, and suppression of Akt-mediated growth signaling. IsoQ might contribute in part to the biological effects of sar-j via suppression of Akt phosphorylation, but it may not be the main active ingredient.”

Their findings were published on December 9, 2022, in Genes and Environment.

In summary, the study shows that lung tumorigenesis in mice was suppressed following the oral intake of sar-j. Although clinical trials are warranted, the constituting components of sar-j, including isoQ, seem to be attractive candidates for chemoprevention.

Reference: “Chemopreventive effects and anti-tumorigenic mechanisms of Actinidia arguta, known as sarunashi in Japan toward 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK)- induced lung tumorigenesis in a/J mouse” by Jun Takata, Naoko Miyake, Yusuke Saiki, Misako Tada, Kensuke Sasaki, Toshio Kubo, Katsuyuki Kiura and Sakae Arimoto-Kobayashi, 9 December 2022, Genes and Environment.
DOI: 10.1186/s41021-022-00255-0

About Dr. Sakae Arimoto–Kobayashi from Okayama University, Japan

Dr. Sakae Arimoto-Kobayashi works as an Associate Professor at Okayama University’s Faculty of Pharmaceutical Sciences. Dr. Arimoto-Kobayashi has multiple publications to her credit. Her research group primarily conducts studies on mutations and DNA damage induced by N-nitrosamino acids and near-ultraviolet irradiation, analysis of oxidative and alkylative DNA damage caused by the genotoxic agents, anti-carcinogenesis/anti-mutagenesis, and the chemopreventive effect of active ingredients in fruits and drinks.

About Okayama University, Japan

As one of the leading universities in Japan, Okayama University aims to create and establish a new paradigm for the sustainable development of the world. Okayama University offers a wide range of academic fields, which become the basis of the integrated graduate schools. This not only allows us to conduct the most advanced and up-to-date research, but also provides an enriching educational experience.