Kubatka P. et al
Int J Mol Sci. 2019 Apr 9;20(7):1749.
Attività anticancro del Thymus vulgaris L. in studi sperimentali in vivo e in vitro nel carcinoma mammario
Miscele di sostanze fitochimiche naturalmente presenti negli alimenti vegetali sono proposte di possedere attività soppressivo-tumorali.
In questo lavoro, lo scopo è quello di valutare gli effetti antitumorali di Thymus vulgaris L. in modelli di carcinoma mammario in vivo e in vitro. T. vulgaris essiccato è stato continuamente somministrato a due concentrazioni dello 0,1% e dell’1% nella dieta in un modello di carcinoma mammario di ratti indotta chimicamente e un modello di topo 4T1 singenico.
Dopo l’autopsia, sono state eseguite analisi istopatologiche e molecolari dei carcinomi mammari dei roditori. Inoltre, sono state effettuate valutazioni in vitro utilizzando cellule MCF-7 e MDA-MB-231.
Nei topi, T. vulgaris a entrambe le dosi ha ridotto il volume dei tumori 4T1 rispettivamente dell’85% (0,1%) e 84% (1%) rispetto al controllo. Inoltre, i tumori trattati hanno mostrato una sostanziale diminuzione del rapporto necrosi/area tumorale e dell’indice di attività mitotica. Nel modello di ratto, T. vulgaris (1%) la frequenza tumorale è diminuita del 53% rispetto al controllo.
L’analisi dei meccanismi dell’azione anticancro includeva marcatori diagnostici e prognostici ben descritti e convalidati che vengono utilizzati sia nell’approccio clinico che nella ricerca preclinica. A questo proposito, le analisi delle cellule di carcinoma di ratti trattate hanno mostrato una diminuzione dell’espressione CD44 e ALDH1A1 e l’aumento dell’espressione Bax. I livelli di malondialdeide (MDA) e l’espressione VEGFR-2 sono diminuiti nei carcinomi di ratto in entrambi i gruppi trattati con T. vulgaris.
Per quanto riguarda le valutazioni dei cambiamenti epigenetici nei tumori del ratto, abbiamo riscontrato una diminuzione dello stato di metilazione della lisina di H3K4me3 in entrambi i gruppi trattati (H3K9m3, H4K20m3 e H4K16ac non sono stati modificati); up-regolazione dell’espressione di miR22, miR34a, e miR210 (solo a dosi più elevate); e riduzioni significative dello stato di metilazione di quattro promotori genici-ATM serin/treonin chinasi, noto anche come gene NPAT (ATM); Famiglia di domini di associazione Ras 1, isoforma A (RASSF1); fosforasi e tenmina omologa (PTEN); e l’inibitore del tessuto di metalloproteinase-3 (TIMP3) (il fattore di trascrizione del dominio interno accoppiato (PITX2) non è stato modificato).
Lo studio in vitro ha rivelato gli effetti antiproliferativi e proapoptotici degli oli essenziali di T. vulgaris nelle cellule MCF-7 e MDA-MB-231 (analisi di 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfofenile)-2H-tetrazolo) (MTS); 5-bromo-20-deossiuridina (BrdU); ciclo cellulare; allegato in V/PI; caspase-3/7; Bcl-2; PARP; e il potenziale della membrana mitocondriale).
T. vulgaris L. ha dimostrato significative attività chemiopreventive e terapeutiche contro il carcinoma mammario sperimentale.
Abstract
Anticancer Activities of Thymus vulgaris L. in Experimental Breast Carcinoma in Vivo and in Vitro
Naturally-occurring mixtures of phytochemicals present in plant foods are proposed to possess tumor-suppressive activities.
In this work, we aimed to evaluate the antitumor effects of Thymus vulgaris L. in in vivo and in vitro mammary carcinoma models. Dried T. vulgaris (as haulm) was continuously administered at two concentrations of 0.1% and 1% in the diet in a chemically-induced rat mammary carcinomas model and a syngeneic 4T1 mouse model.
After autopsy, histopathological and molecular analyses of rodent mammary carcinomas were performed. In addition, in vitro evaluations using MCF-7 and MDA-MB-231 cells were carried out.
In mice, T. vulgaris at both doses reduced the volume of 4T1 tumors by 85% (0.1%) and 84% (1%) compared to the control, respectively. Moreover, treated tumors showed a substantial decrease in necrosis/tumor area ratio and mitotic activity index. In the rat model, T. vulgaris (1%) decreased the tumor frequency by 53% compared to the control.
Analysis of the mechanisms of anticancer action included well-described and validated diagnostic and prognostic markers that are used in both clinical approach and preclinical research. In this regard, the analyses of treated rat carcinoma cells showed a CD44 and ALDH1A1 expression decrease and Bax expression increase. Malondialdehyde (MDA) levels and VEGFR-2 expression were decreased in rat carcinomas in both the T. vulgaris treated groups.
Regarding the evaluations of epigenetic changes in rat tumors, we found a decrease in the lysine methylation status of H3K4me3 in both treated groups (H3K9m3, H4K20m3, and H4K16ac were not changed); up-regulations of miR22, miR34a, and miR210 expressions (only at higher doses); and significant reductions in the methylation status of four gene promoters-ATM serin/threonine kinase, also known as the NPAT gene (ATM); Ras-association domain family 1, isoform A (RASSF1); phosphatase and tensin homolog (PTEN); and tissue inhibitor of metalloproteinase-3 (TIMP3) (the paired-like homeodomain transcription factor (PITX2) promoter was not changed).
In vitro study revealed the antiproliferative and proapoptotic effects of essential oils of T. vulgaris in MCF-7 and MDA-MB-231 cells (analyses of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium) (MTS); 5-bromo-20-deoxyuridine (BrdU); cell cycle; annexin V/PI; caspase-3/7; Bcl-2; PARP; and mitochondrial membrane potential).
T. vulgaris L. demonstrated significant chemopreventive and therapeutic activities against experimental breast carcinoma.
Link all’articolo originale https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30970626/
