Introdução

O espinheiro-mar é um membro da Elaeagnaceae. Atualmente é cultivado em escala de produção, principalmente na Rússia e na China, e em um número crescente de variedades em todo o mundo (ou seja, Finlândia, Alemanha e Estônia).

Tanto in vitro quanto em humanos e animais estudos in vivo sobre o espinheiro-mar encontraram uma variedade de produtos químicos bioativos em suas folhas, raízes, sementes e frutos, conhecidos como amora do mar ou abacaxi siberiano, bem como o óleo extraído deles; esses compostos exibem uma ampla gama de atividades anti-inflamatórias, anticâncer, antioxidantes e anti-ateroscleróticas (Zeb, 2006; Basu et al., 2007; Kumar et al., 2011; Suryakumar e Gupta, 2011; Xu et al., 2011; Christaki, 2012; Teleszko et al., 2015; Olas, 2016; Ulanowska et al., No prelo). Vários oligoelementos e vitaminas (especialmente A, C e E), lipídios, carotenóides, aminoácidos, ácidos graxos insaturados e compostos fenólicos que são encontrados nas bagas são apresentados na Tabela 1 (Olas, 2016; Gradt et al., 2017; Ulanowska et al., No prelo). Sua concentração nas bagas depende do clima, tamanho, maturidade da planta e do procedimento usado para processar e armazenar o material vegetal (Fatima et al., 2012; Malinowska e Olas, 2016). Gao et al. (2000) relatam mudanças nas propriedades antioxidantes, bem como outros tipos de atividade biológica, em bagas de espinheiro-mar durante a maturação, as quais foram fortemente correlacionadas com o conteúdo de compostos fenólicos totais e ácido ascórbico. Além disso, a atividade antioxidante do extrato lipofílico aumentou significativamente e correspondeu ao aumento no teor de carotenóides totais.

Uma grande variedade de ingredientes saudáveis é encontrada não apenas nas frutas cruas, mas também em uma variedade de preparações como geleias, sucos, geléias ou tinturas. Bagas de espinheiro mar também podem ser usadas para fazer tortas e licores (Li e Hu, 2015). Hu (2005) relata que a semente de espinheiro-mar pode ser usada para fazer óleo e as folhas para fazer chá. Enquanto os chás feitos com as sementes têm propriedades laxantes e ajudam na perda de peso, as infusões das folhas têm propriedades antidiarreicas; além disso, chás de frutas fortalecem o sistema imunológico e mostram atividade contra doenças de pele (Frohne, 2010; Sarwa, 2001).

As propriedades positivas e únicas do espinheiro-mar são conhecidas pelo menos desde o século VII BC (Suryakumar e Gupta, 2011; Li e Hu, 2015). A planta era usada não só na medicina natural, mas também na veterinária como meio de aliviar a helmintíase em cavalos e dar-lhes mais massa e uma pelagem bonita e brilhante. Atualmente, seus produtos são utilizados em diversas indústrias, principalmente farmacêutica, cosmética e alimentícia, mas também como elemento decorativo, como lenha, ou mesmo como ferramenta para reabilitação de áreas degradadas. De acordo com registros históricos, o espinheiro marítimo foi usado pela primeira vez como medicamento na China e, nos tempos mais modernos, a planta foi formalmente listada na Farmacopéia Chinesa em 1977 (Comissão do Estado da Farmacopéia da República da China, 1977).

Estudos modernos têm mostrado que as partes do espinheiro-mar podem servir como remédios naturais para doenças cardiovasculares, bem como doenças da pele, fígado e estômago. O potencial terapêutico de seus compostos bioativos é demonstrado na Tabela 2. Este artigo de revisão resume o conhecimento atual sobre os diferentes órgãos do espinheiro-mar e discute se eles podem representar um “meio-termo” para o tratamento do câncer. É importante observar que as informações de origem para este documento são derivadas não apenas de modelos in vitro, mas também de modelos in vivo.

Atividade anticâncer de Sea Buckthorn

Vários fitofármacos, particularmente compostos fenólicos como proantocianidinas, curcumina e resveratrol, oferecem benefícios significativos na quimioprevenção do câncer (Barrett, 1993; Bagchi e Preuss, 2004; Bagchi et al., 2014; Shanmugam et al., 2015; Ko et al., 2017) e radioterapia (Cetin et al., 2008). É bem documentado Ted que maiores ingestões dietéticas de compostos fenólicos, especialmente procianidinas e flavonóides estão associadas a um menor risco de câncer (Barrett, 1993; Bagchi e Preuss, 2004; Duthie et al., 2006; Zafra-Stone et al., 2007; Cetin et al., 2008; Seeram, 2008; Bagchi et al., 2014; Chen et al., 2014; Wang et al., 2014; Giampieri et al., 2016; Kristo et al., 2016).O espinheiro marítimo possui uma ampla gama de atividades biológicas e farmacológicas, incluindo propriedades anticâncer. Embora os mecanismos moleculares subjacentes a eles permaneçam obscuros, esses compostos são conhecidos por estarem presentes em diferentes órgãos e seus produtos, especialmente no suco e no óleo (Xu et al., 2011). A atividade antitumoral do espinheiro-mar pode ser atribuída a compostos antioxidantes, particularmente compostos fenólicos, como flavonóides, incluindo caempferol, quercetina e isorhamnetina; estes protegem as células do dano oxidativo que pode levar à mutação genética e ao câncer (Christaki, 2012).

Estudos in vitro

Vários estudos in vitro demonstraram que o espinheiro-mar tem atividade anticâncer . Por exemplo, Zhang et al. (2005) investigaram mudanças na expressão de genes relacionados à apoptose na linha celular de carcinoma de mama humano Bcap-37 induzida por flavonóides de semente de espinheiro-mar. Sua análise de bioinformática descobriu que a expressão de 32 genes analisados, incluindo CTNNB1, IGFBP4, GADD34 e caspase 3, associados à apoptose de células Bcap-37, foi influenciada pelo tratamento com flavonóides.

Teng et al. (2006) descobriram que a isorhamnetina (3′-metoxi-3,4′5,7-tetra hidroxil flavona; um flavonóide isolado de espinheiro marítimo) tem efeitos citotóxicos contra células de carcinoma hepatocelular humano (BEL-7402), com um IC50 de cerca de 75 μg / ml após tratamento de 72 horas. Li et al. (2015) também descobriram que a isorhamnetina tem efeitos anti-proliferação em células de câncer de pulmão in vitro quando aplicada em concentrações que variam de 10 a 320 μg / ml, e in vivo em camundongos C57BL / 6 quando administrada por via oral (50 mg / kg / d) por 7 dias. Os autores sugerem que o mecanismo de ação da isorhamnetina pode envolver a apoptose de células induzida pela regulação negativa de oncogenes e regulação positiva de genes apoptóticos. Outras observações mostraram que a isorhamnetina suprime a proliferação de células de linhas celulares de câncer colorretal humano (HT-29, HCT 116 e SW480), induz a parada do ciclo celular na fase G2 / M e suprime a proliferação celular ao inibir a PI3K-Akt via -mTOR. Além disso, a isorhamnetina reduziu os níveis de fosforilação de Akt (Ser473), fosf-p70S6 quinase e proteína fosf-4E-BP1 (t37 / 46) e aumentou a expressão da proteína ciclina B1 em concentrações de 20 e 40 μM (Li et al., 2014).

Em um estudo sobre células de câncer de mama humano MDA-MB-231, Wang et al. (2014) observaram que as procianidinas de espinheiro-mar isoladas das sementes têm efeitos inibitórios sobre a ácido graxo sintase (FAS): uma enzima chave para a biossíntese de novo de ácidos graxos de cadeia longa, cujos altos níveis são encontrados em células cancerosas. Esta inibição foi dependente da dose em concentrações variando de 0 a 0,14 μg / ml. Uma concentração de 0,087 μg / ml inibiu 50% da atividade do FAS. Além disso, o crescimento celular foi suprimido pelo tratamento com procianidinas de espinheiro-mar em concentrações entre 10 e 60 μg / ml. Além disso, verificou-se que as procianidinas testadas induzem a apoptose celular de uma forma dependente da dose. Os autores sugerem que essas procianidinas podem induzir a apoptose das células MDA-MB-231 ao inibir a atividade do FAS intracelular.

Olsson et al. (2004) comparou o efeito de 10 extratos diferentes de frutas e bagas, incluindo bagas de espinheiro-mar, na proliferação de células cancerosas de ponto e vírgula HT29 e células de câncer de mama MCF-7. Eles observaram que o espinheiro marítimo teve o maior efeito de inibição para a proliferação de células HT29 e MCF-7 em suas duas maiores concentrações administradas (0,25 e 0,5%). Os autores sugerem que a inibição da proliferação de células cancerosas foi correlacionada com as concentrações de carotenóides e vitamina C. Além disso, propõem a presença de uma ação sinérgica entre os carotenóides, vitamina C e antocianinas. Além disso, McDougall et al. (2008) observam que o extrato de baga de espinheiro possui efeitos ligeiramente antiproliferativos contra células cancerosas do colo do útero e de um cólon cultivadas in vitro.

Boivin et al. (2007) determinou a atividade antiproliferativa dos sucos de 13 tipos de bagas, incluindo espinheiro-mar, em concentrações de 10-50 μg / ml contra cinco linhas de células cancerosas in vitro: AGS — adenocarcinoma de estômago, ACF-7 — adenocarcinoma de glândula mamária PC-3 — adenocarcinoma prostático, Caco-2 — adenocarcinoma colorretal e MDA-MB-231 — adenocarcinoma de glândula mamária. Verificou-se que o suco de baga de espinheiro-mar, como os sucos de amora preta e chokeberry preta, tinham propriedades antiproliferativas. No entanto, nenhuma correlação foi encontrada entre as propriedades antiproliferativas dos sucos de frutas vermelhas e sua capacidade antioxidante, e a inibição da proliferação de células cancerosas pelos sucos não envolveu apoptose dependente de caspase. Apesar disso, foi observada a supressão da ativação induzida pelo fator de necrose tumoral (TNF) do fator nuclear kappa-light-chain-enhancer de células B ativadas (NFκB).

Recentemente, Guo et al.(2017) estudaram a composição fitoquímica das bagas de quatro diferentes subespécies de espinheiro-mar, bem como suas propriedades antioxidantes e antiproliferativas contra células de câncer de fígado humano HepG2 in vitro: H. rhamnoides L. subsp. sinensis (Sinensis), H. rhamnoides L. subsp. yunnanensis (Yunnanensis), H. rhamnoides L. subsp. mongolica (Mongolica) e H. rhamnoides L. subsp. turkestanica (Turkestanica). Destas subespécies, H. rhamnoides L. subsp. sinensis demonstrou o maior conteúdo fenólico total e correspondente atividade antioxidante total, enquanto as maiores propriedades antioxidantes e antiproliferativas celulares foram observadas em H. rhamnoides L. subsp. yunnanensis. Essas propriedades foram atribuídas à ação de ácidos fenólicos e agliconas de flavonóides.

Zhamanbaeva et al. (2014) estudaram os efeitos do extrato de etanol de folhas de espinheiro-mar no crescimento e diferenciação de células de leucemia mielóide aguda humana (KG-1a, HL60 e U937). Embora um extrato de planta inibisse o crescimento celular de acordo com a cepa celular e a dose do extrato, o estudo não identificou o conteúdo químico do extrato testado. Eles usaram três concentrações do extrato: 25, 50 e 100 μg / ml. Os resultados sugerem que o efeito antiproliferativo do extrato de espinheiro-mar nas células de leucemia mieloide aguda foi parcialmente determinado pela ativação do ponto de verificação da fase S, o que provavelmente levou à desaceleração do ciclo celular e à indução de apoptose.

Em outro lugar, Zhamanbayeva et al. (2016) estudaram a atividade antiproliferativa e de aumento da diferenciação de vários extratos de plantas (10-100 μg / ml), incluindo extrato de água-etanol de folhas de espinheiro-mar: descobriu-se que tinha um teor de polifenol total de aproximadamente 46 mg GA equivalente / g de extrato seco, teor total de flavonóides de aproximadamente 23 mg equivalente de quercetina / g de extrato seco. Os autores observaram que os extratos testados, incluindo o extrato de espinheiro-mar, reduziram o crescimento e a viabilidade das células de leucemia mieloide aguda; além disso, em doses não citotóxicas, eles também potencializaram a diferenciação celular induzida por uma baixa concentração de la, 25-di-hidroxivitamina D3, de uma maneira dependente do tipo de célula. Além disso, os extratos testados inibiram fortemente a peroxidação lipídica microssomal e protegeram os eritrócitos normais contra o choque hipoosmótico.

Um estudo recente de Kim et al. (2017) propõe que o extrato de folha de espinheiro-mar, contendo cerca de 70 mg / g de compostos fenólicos totais e cerca de 460 μg / g de catequina, pode inibir a rápida proliferação de células de glioma C6 de rato quando administrado a 0,62, 6,2 e 62 μg / ml, provavelmente induzindo os primeiros eventos de apoptose. Os autores também sugerem que a redução da proliferação e viabilidade das células de glioma C6 após a administração do extrato vegetal foi acompanhada por uma diminuição na produção de espécies reativas de oxigênio, que são críticas para a proliferação de células tumorais. Além disso, o espinheiro-mar não apenas regulou positivamente a expressão da proteína pró-apoptótica Bcl-2 associada a X (Bax), mas também promoveu sua localização no núcleo.

Vários estudos relatam que o óleo de espinheiro-alvar também possui propriedades anti-tumorais. Este óleo pode ser incorporado em cápsulas, gelatina e líquidos orais (Yang e Kallio, 2002). Além disso, os estudos de toxicidade não relatam efeitos adversos em indivíduos administrados com óleo de espinheiro-alvar (Upadhyay et al., 2009). Kumar et al. (2011) indicam que o óleo de espinheiro-mar desempenha um papel importante na terapia do câncer, incluindo quimioterapia e radioterapia, e que tomar óleo de espinheiro-mar pode ajudar a neutralizar muitos efeitos colaterais ou tratamento, restaurar a função renal e hepática, aumentar o apetite e geralmente manter os pacientes boa saúde. Wang et al. (1989) observaram que o óleo de semente retardou o crescimento do tumor em 3–50%. Zhang et al. (Zhang, 1989) demonstrou que a injeção de óleo de semente (1,59 g / kg de peso corporal) inibiu significativamente a taxa de crescimento de tumores de melanoma transplantado (B16) e sarcoma (S180) em camundongos. Wu et al. (1989) atribuem o efeito protetor do óleo de semente de espinheiro cervical contra o câncer cervical à presença de vitaminas A e E. Finalmente, Sun et al. (2003) observam que os flavonóides do óleo extraído de sementes de espinheiro-mar exercem uma ação inibitória na linha celular de câncer de fígado BEL-7402 induzindo apoptose.

As sementes e a polpa da baga do espinheiro-mar contém vários outros compostos bioativos , incluindo ácidos graxos insaturados e fitoesteróis. Sabe-se que os ácidos graxos insaturados exercem influência multidirecional na saúde humana, por exemplo, ao estimular o sistema imunológico. Além disso, os fitoesteróis têm propriedades anticâncer (Sajfratova et al., 2010; Dulf, 2012). Mais detalhes sobre a composição e aspectos benéficos à saúde do óleo de espinheiro-alvar são fornecidos por Olas (2018). O efeito do espinheiro-mar nas células cancerosas em diferentes modelos in vitro é descrito na Tabela 3.

Estudos In Vivo

Espinheiro-mar demonstrou ter propriedades anticâncer em estudos in vitro e in vivo em modelos animais. Um estudo da ação quimiopreventiva de frutos de espinheiro-mar por Padmavathi et al. (2005) descobriram que eles inibem a papilomagênese cutânea induzida por dimetilobenzenoantraceno em camundongos. Os autores sugerem que a inibição da carcinogênese pode ser atribuída à indução concomitante de enzimas de fase II, ou seja, glutationa S-transferase, glutationa peroxidase, catalase, superóxido dismutase e glutationa redutase no fígado de camundongo. Além disso, os autores também sugerem que a ação anticâncer das frutas do espinheiro-mar pode ser baseada no aumento da atividade de ligação ao DNA do fator regulador de interferon-1 (IRF-1), um conhecido fator de transcrição antioncogênico que causa supressão de crescimento e apoptose.

Nersesyan e Muradyan (2004) relatam que o suco de espinheiro-mar protege camundongos contra a ação genotóxica da cisplatina: uma droga anticâncer bem conhecida que também é muito tóxica para células normais. Suco de espinheiro mar (300 ml) preparado ex tempore foi dado a camundongos por gavagem por períodos de 5 ou 10 dias. 3 h após a última gavagem, os camundongos receberam cisplatina em concentrações de 1,2 ou 2,4 mg / kg.

Yasukawa et al. (2009) encontraram 70% de extrato de etanol de ramos de espinheiro-mar (1 mg de extrato de planta / camundongo) com propriedades antitumorais em um teste de carcinogênese em dois estágios in vivo com dois grupos de 15 camundongos; 7,12-dimetilbenzantraceno como um indicador, e 12-O-tetracecanoil-forbol-13-acetato como um promotor. Dos três compostos fenólicos (catequina, galocatequina e epigalocatequina) e o ácido ursólico triterpenóide isolado do extrato, epigalocatequina e ácido ursólico foram os mais ativos.

Wang et al. (2015) descobriram que não apenas os compostos fenólicos ou extratos / frações fenólicos de espinheiro-mar têm propriedades anticâncer: HRWP-A, um polissacarídeo homogêneo solúvel em água com unidades de repetição de resíduos (1 → 4) -β-D-galactopiranosilurônicos, de que 85,2% são esterificados com grupos metil, também demonstra atividades anticâncer e imunoestimulante in vivo. Um ensaio de atividade antitumoral demonstrou que HRWP-A pode inibir significativamente o crescimento do carcinoma de pulmão de Lewis (LLC) em camundongos com tumor. Além disso, este composto aumentou a proliferação de linfócitos, aumentou as atividades de macrófagos e promoveu a atividade de células assassinas naturais em camundongos com tumor. Os autores usaram três doses diferentes de polissacarídeo (50, 100 e 200 mg / kg), que foram administradas intragastricamente a cada dia durante 14 dias.

Capacidade radioprotetora do espinheiro-mar

Devido devido ao seu alto teor de compostos biologicamente ativos e antioxidantes, o espinheiro-mar está incluído na terapia do câncer por sua atividade radioprotetora, que foi demonstrada em uma série de estudos por Goel et al. (2002, 2003a, b, 2004, 2005). Agrawala e Goel (2002) descobriram que o extrato inteiro de bagas frescas de espinheiro-mar têm propriedades protetoras (H. rhamnoides — RH-3; 25-35 mg / kg de peso corporal), particularmente para micronúcleos induzidos por radiação na medula óssea de camundongos. Além disso, Goel et al. (2002) descobriram que RH-3 inibiu a reação de Fenton e a produção de radicais hidroxila mediada por radiação in vitro.

Kumar et al. (2002) relatam que RH-3 inibiu quebras de fita de DNA induzidas por radiação e hidroperóxido de butila terciária de uma maneira dependente da dose, conforme revelado pelo ensaio Cometa. Eles também notaram uma forte compactação da cromatina ocorrendo em concentrações de 100 e 120 pg / ml RH-3 e acima, o que tornou os núcleos resistentes à radiação, mesmo na dose de 1.000 Gy. Goel e col. (2003a) relatam a proteção de criptas jejunais por RH-3 contra a irradiação gama letal de corpo inteiro (10 Gy), e que a atividade da caspase-3 também foi significativamente menor em camundongos administrados com RH-3 antes da irradiação em comparação com os controles irradiados. Curiosamente, uma dose radioprotetora de RH-3 (30 mg / kg b.w.) induziu fragmentação de DNA significativa (estudada espectrofluorimetricamente) em timócitos em camundongos in vivo. Além disso, descobriu-se que o tratamento com espinheiro antes da irradiação aumenta a apoptose induzida por radiação in vivo (Goel et al., 2004). Goel e col. (2005) sugerem também que o tratamento pré-irradiação de camundongos com 30 mg / kg de extrato de baga de espinheiro-mar protege a integridade funcional da mitocôndria do estresse oxidativo induzido por radiação. Esses experimentos examinaram os níveis de vários biomarcadores de estresse oxidativo, incluindo ânion superóxido, peroxidação de lipídios e oxidação de proteínas. Curiosamente, descobriu-se que RH-3 possui propriedades imunoestimulatórias, que podem desempenhar um papel importante em sua eficácia radioprotetora (Prakash et al., 2005).

Conclusão

Embora muitos estudos tenham confirmado a atividade anticâncer do espinheiro-mar, suas doses medicinais e profiláticas permanecem desconhecidas e nenhum ensaio clínico foi realizado: apenas in vitro ou in vivo estudos envolvendo animais de experimentação. Sabe-se que o espinheiro-mar pode participar na prevenção e no tratamento do câncer; também acelera o retorno à saúde dos pacientes que recebem quimioterapia, melhorando significativamente o desempenho do sistema imunológico e alivia os danos hematológicos.

O mecanismo hipotético pelo qual o espinheiro pode exercer suas respostas quimiopreventivas e terapêuticas contra o câncer é apresentado na Figura 1. As substâncias bioativas em várias partes do espinheiro-mar têm uma gama de propriedades, incluindo atividades antioxidantes, antiinflamatórias e antiproliferativas; eles também induzem a apoptose e fortalecem o sistema imunológico; no entanto, os mecanismos moleculares permanecem obscuros. Portanto, antes que o espinheiro-mar possa ser considerado o “meio-termo” para o tratamento de câncer, é necessário um estudo mais aprofundado em uma série de estudos de alta qualidade.

Contribuições dos autores

Todos os autores (BO, BS, KU) listados fizeram uma contribuição substancial, direta e intelectual ao trabalho e o aprovaram para publicação.

Declaração de conflito de interesses

Os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de qualquer relação comercial ou financeira que pudesse ser interpretada como um potencial conflito de interesse.

O revisor BW e o editor de manipulação declararam sua afiliação compartilhada.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pelo National Science Centre, Polônia 2015/19 / B / NZ9 / 03164 .

Abreviatura ns