Ocena właściwości przeciwkancerogennych kiełków brokułu

Joanna Rychlik
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Stypendystka projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych
za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Ocena właściwości przeciwkancerogennych kiełków brokułu
(Brassica oleracea var. italica) w modelowych układach in vitro
Według danych epidemiologicznych Wielkopolskiego Biura Rejestracji Nowotworów
Wielkopolska jest regionem, który pod względem zachorowalności na nowotwory złośliwe
od lat zajmuje jedno z pierwszych miejsc w Polsce. W 2008 roku w Wielkopolsce
zanotowano 12 943 nowych zachorowań (tj. 6 649 przypadków u mężczyzn i 6 294 u kobiet),
co w stosunku do roku 1999 oznacza wzrost o 25%. W świetle tych niepokojących danych
słuszne wydaje się poszerzanie wiedzy na temat środków prewencyjnych oraz poszukiwanie
sposobów weryfikowania skuteczności ich działania, natomiast od technologów żywności
oczekuje się konstruowania innowacyjnych produktów wspierających profilaktykę chorób
nowotworowych. Profilaktyka i wczesna interwencja polegająca na wykorzystaniu substancji
naturalnych obecnych w pożywieniu do zapobiegania kancerogenezie lub spowolniania
przebiegu tego procesu mogą być skuteczne zwłaszcza w odniesieniu do nowotworów
w obrębie przewodu pokarmowego, ze względu na największe szanse osiągnięcia stężenia
wystarczającego do uzyskania prozdrowotnego efektu.
Głównym celem naukowym pracy jest dostarczenie dowodów na przeciwkancerogenne
działanie ekstraktów z kiełków brokułu w odniesieniu do nowotworu żołądka i jelita grubego
oraz wyjaśnienia mechanizmów tej aktywności na różnych etapach rozwoju nowotworu,
począwszy od inicjacji, poprzez promocję, a skończywszy na fazie progresji i związanymi
z nią zjawiskami angiogenezy i metastazy.
Aktywność biologiczna substancji pochodzących z warzyw krzyżowych w ostatnich
latach stała się przedmiotem intensywnych badań. Dotychczasowe prace naukowe
przedstawiają liczne dowody na możliwości wykorzystania pojedynczych substancji
wyizolowanych z warzyw krzyżowych w profilaktyce lub wspomaganiu terapii chorób
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
nowotworowych, natomiast efekt działania całego fitokompleksu związków dostarczanych
podczas spożywania tych warzyw są nadal niewystarczająco poznane.
Badaniom zostały poddane ekstrakt wodny z kiełków brokułu oraz ekstrakty wodne
poddany
procesowi
trawienia
w
sztucznym
przewodzie
pokarmowym,
otrzymany
po symulacji warunków panujących w żołądku, jelicie cienkim i grubym. Podjęcie badań
nad ekstraktem świeżym i po trawieniu pozwoliło na oszacowanie potencjalnego wpływu
pasażu przed przewód pokarmowy na zmiany profilu składników biologicznie aktywnych
oraz na zmiany potencjału przeciwkancerogennego. Analiza znaczenia kiełków brokułu
w prewencji procesu kancerogenezy obejmowała: określenie zdolności do: 1) ograniczania
stresu oksydacyjnego (wzmożonej produkcji reaktywnych form tlenu i powstawania
oksydacyjnych uszkodzeń DNA), 2) inhibicji aktywności mutagennej wybranych substancji,
3) tłumienia procesów związanych ze stanami zapalnymi a także bezpośredniego
oddziaływania na komórki nowotworowe poprzez ograniczanie ich namnażania i obniżanie
żywotności.
Ze względu na ograniczone możliwości i utrudnienia w prowadzeniu badań
nad chemioprewencją raka żołądka i jelita grubego w warunkach in vivo, spowodowane
między
innymi
brakiem
czułego
i
miarodajnego
markera
zmian
nowotworowych
oraz długotrwałym procesem onkogenezy, analizy aktywności biologicznej kiełków brokułu
zostały przeprowadzone na modelach komórkowych nabłonka jelitowego i żołądka.
Zastosowanie
kultur
komórkowych
pozwoliło
zarówno
na
monitorowanie
zmian
w metabolizmie i cyklu komórkowym, a także na detekcję zmian ekspresji wybranych genów
indukowanych przez badane produkty.
W przeprowadzonych analizach wykorzystano dostępne prawidłowe i nowotworowe
komórki żołądka Hs746T i nabłonka jelitowego linii HT29, Caco-2, NCM460, IEC-6. Ponadto
opracowano model kultury mieszanej (ang. co-culture) imitujący stan zapalny jelit.
Wymiernym rezultatem pracy doktorskiej są modele kultur mieszanych, będące
użytecznym narzędziem do badania składników bioaktywnych, możliwych do wykorzystania
w produkcji żywności prozdrowotnej. Stworzenie systemów in vitro ułatwiających
poszukiwanie
nowych
przeciwnowotworowych
substancji
może
pochodzenia
wpłynąć
na
rozwój
roślinnego
produkcji
o
właściwościach
unikatowej
żywności
funkcjonalnej na terenie Wielkopolski i przyczynić się do opracowania i wdrażania
innowacyjnych technologii. Ponadto upowszechnianie wiedzy o pozytywnym oddziaływaniu
kiełków brokułu na organizm człowieka może w dalszej perspektywie przynieść nieocenione
korzyści ekonomiczne (zmniejszenie kosztów leczenia) i społeczne (poprawa zdrowia
społeczeństwa).
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego