Αντικαρκινική δράση μακροφυκών

1. ΘΕΙΙΚΟΙ ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ

Βιολογικώς δραστικοί πολυσακχαρίτες (PSs) που προέρχονται από φυσικές πηγές έχουν κερδίσει μια ιδιαίτερη θέση στον τομέα της φαρμακολογίας. Τα θαλάσσια μακροφύκη περιέχουν μια σημαντική ποσότητα του διαλυτού PSs και έχουν τη δυνατότητα να λειτουργούν ως διαιτητικές ίνες. Ειδικότερα, τα φαιοφύκη είναι γνωστά για την παραγωγή λειτουργικών PSs, όπως αλγινικά οξέα και φουκοειδίνες. Θειικοί πολυσακχαρίτες από μακροφύκη έχει αναφερθεί ότι παρουσιάζουν βιολογικές δραστηριότητες όπως αντιπηκτική, αντιφλεγμονώδη ,αντι-ιική και αντικαρκινική δραστικότητα (Costa et al, 2010). Μεταξύ των διαφόρων PSs που απαντώνται σε μακροφύκη, οι φουκοειδίνες , οι καρραγενάνες και τα «ulvans» έχουν μελετηθεί για τον πιθανό ρόλο τους στον έλεγχο του καρκίνου.

Α. ΦΟΥΚΟΕΙΔΙΝΗ (Foucoidans)

Η φουκοειδίνη αποτελείται από ένα πολυμερές φουκόζης με θειικές ομάδες (Patankar et al., 1993). Από τις πολλές βιολογικά αποτελεσματικές δραστικότητες της φουκοειδίνης, in vitro και in vivo μελέτες έχουν δείξει ότι έχει αντικαρκινικές, αντιμεταστατικές, και ινωδολυτικές ιδιότητες σε ποντικούς (Religa et al., 2000). Σε μία από τις in vitro μελέτες, φουκοειδίνη που απομονώθηκε από το φύκος Laminaria guryanovae, ουσιαστικά ανέστειλε το νεοπλασματικό μετασχηματισμό κυττάρων με αναστολή της φωσφορυλίωσης του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (EGFR) σε επιδερμικά κύτταρα ποντικού (Lee et al., 2008). Ο παράγοντας EGFR, είναι ένας υποδοχέας κινάσης της τυροσίνης, που διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση του πολλαπλασιασμού των κυττάρων, στη διαφοροποίηση, και στον μετασχηματισμό και θεωρείται επίσης ως ένας στόχος για τη θεραπεία του καρκίνου. Η ανασταλτική αυτή δράση της φουκοειδίνης υποδηλώνει ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί συμπλήρωμα διατροφής και ενδεχομένως να μειώσει τον κίνδυνο του καρκίνου. Στις ασιατικές χώρες όπως Κίνα, Ιαπωνία και Κορέα, τα φύκη χρησιμοποιούνται ως συμπληρώματα διατροφής και αναφέρεται ότι έχουν χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος. Η Undaria pinnatifida είναι ένα διατροφικό φύκος, το οποίο κατά στο στάδιο του σποριόφυτου έχει αναφερθεί ότι έχει δραστικότητα κατά του όγκου και ενισχύει την ανοσοαπόκριση. Πιο συγκεκριμένα πειράματα σε ζώα έχουν δείξει ότι η φουκοειδίνη του φύκους αυτού μειώνει τον όγκο σε ποντίκια δρώντας μέσω του ανοσοποιητικού συστήματος (Maruyama et al., 2006). Αντικαρκινική και αντιμεταστατική δραστικότητα παρουσίασε και η φουκοειδίνη από το Fucus evanescens, η οποία μελετήθηκε σε ποντίκια με μεταμοσχευμένο αδενοκαρκίνωμα του πνεύμονα. Παρατηρήθηκε ότι η επαναλαμβανόμενη χορήγηση φουκοειδίνης παρουσίασε μέτρια δραστικότητα κατά του όγκου ενώ παρουσίασε και αντιμεταστατική δραστικότητα (Li et al., 2008).

Β. ΚΑΡΡΑΓENANEΣ (Carraggenans)

Οι καρραγενάνες που εξάγονται από τα κόκκινα φύκη (ροδοφύκη) έχει αναφερθεί ότι έχει πολλές εφαρμογές στην βιομηχανία τροφίμων καθώς και στον φαρμακευτικό κλάδο. Οι καρραγενάνες, απομονώνονται από τους πολυσακχαρίτες (SPs) των θαλάσσιων ροδοφυκών και χρησιμοποιείται ευρέως ως πρόσθετο τροφίμων, όπως γαλακτωματοποιητής, σταθεροποιητής, πυκνωτικό (Campo et al., 2009). Από τις διάφορες μορφές της καρραγενάνης, η λ-καρραγενάνη είναι μια θειική γαλακτάνη, η οποία έχει απομονωθεί από κάποια ροδοφύκη και έχει αναφερθεί ότι έχει πολλών ειδών βιολογικές δραστηριότητες, ανάμεσα στις οποίες είναι και η σημαντική ανοσοτροποποιητική δραστικότητα έναντι όγκων μέσω της ενεργοποίησης του ανοσοποιητικού συστήματος (Zhou et al., 2004). Υδατικό διάλυμα PS από το θαλάσσιο φύκος Capsosiphon fulvescens έχει αναφερθεί ότι έχει ανασταλτική δραστικότητα σε καρκινικά κύτταρα ανθρώπινης κυτταρικής σειράς (Kwon και Nam, 2007).Η χαμηλή τοξική δραστικότητα της καρραγενάνης, σε συνδυασμό με την αντικαρκινική και ανοσορυθμιστική του δραστικότητα θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και μπορεί να συνίσταται σε αντικαρκινικές θεραπείες, ενώ μπορεί να δώσει μια σημαντική ανακάλυψη για την καλύτερη διαχείριση ασθενειών σχετικών με τον καρκίνο.

Γ. «Ulvans»

Το «Ulvans» είναι δομικό οξύ των πολυσακχαριτών SPs και υπάρχουν στο κυτταρικό τοίχωμα των χλωροφυκών (Ulva και Enteromorpha). Είναι ιδιαίτερα θειωμένο και ουσιαστικά αποτελείται από ραμνόζη, ξυλόζη, γλυκουρονικό οξύ και ιδουρονικό οξύ. Το «Ulvans» παρουσιάζει πολλές φυσικοχημικές και τις βιολογικές λειτουργίες που θα μπορούσαν να έχουν ενδιαφέρον για φαρμακευτικές, γεωργικές, χημικές εφαρμογές και εφαρμογές στη βιομηχανία των τροφίμων (Lahaye και Robic , 2007). Έρευνες έχουν δείξει ότι το «Ulvans» χαμηλού μοριακού βάρους έχουν ισχυρή αντιοξειδωτική δράση (Qi et al., 2005). Αυτή η αντιοξειδωτική ικανότητα των «Ulvans» μπορεί να αξιοποιηθεί για την πρόληψη της οξειδωτικής βλάβης, η οποία συμβάλλει σημαντικά στην καρκινογένεση και συνεπώς για την παρασκευή φαρμακευτικών ενώσεων οι οποίες μπορούν να ελέγχουν την πρόοδο του καρκίνου.

2. ΦΛΩΡΟΤΑΝΝΙΝΕΣ (Phlorotannins)

Οι φλωροταννίνες είναι παράγωγα πολυγλυκίνης και εντοπίζονται στα θαλάσσια μακροφύκη (κυρίως στα φαιοφύκη). Έχουν αποκτήσει μεγάλη σημασία σε τομείς της βιομηχανίας τροφίμων, των φαρμάκων και φυσικών καλλυντικών. «Dioxinodehydroeckol» που απομονώθηκε από το Ε. cava παρουσίασε μια αξιοσημείωτη αντιπολλαπλασιαστική δράση σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του μαστού μέσω του ανοσοποιητικού συστήματος (Kong et al., 2009). Εκχύλισμα φλωροταννίνης που προέρχεται από το φαιοφύκος Laminaria japonica Aresch (L. japonica) έδειξε επίσης σημαντική ανασταλτική δράση σε κύτταρα ανθρώπινου καρκίνου του ήπατος και σε λευχαιμία (σε ποντίκι) (Yang et al., 2010). Έχει αναφερθεί ότι η συνολική περιεκτικότητα πολυφαινόλων στα φύκη είναι το κλειδί για την αντι-πολλαπλασιαστική ικανότητα τους. Αυτές οι επιστημονικές έρευνες δείχνουν σαφώς τη σημασία και την ικανότητα των φλωροταννινών στη μείωση του κινδύνου του καρκίνου και των σχετικών ασθενειών του. Έτσι συνίσταται τα θαλάσσια μακροφύκη ως ιδανικός πόρος για νέες και αποτελεσματικές αντικαρκινικές ενώσεις και φαρμακευτικά τρόφιμα .

3. ΚΑΡΟΤΕΝΟΕΙΔΗ

Τα καροτενοειδή είναι οργανικές χρωστικές ουσίες και βρίσκονται συνήθως στους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, στους οποίους περιλαμβάνονται και τα μακροφύκη. Πιστεύεται ότι η κατανάλωση τροφών πλούσιων σε καροτενοειδή και σε άλλα δραστικά συστατικά θα μπορούσε να μειώσει τον κίνδυνο των κακοηθειών του κόλον, του πνεύμονα, και του μαστού (Block et al., 1999; Le Marchand et al., 1993; Zhang et al., 1999). Μεταξύ των καροτενοειδών, η φυκοξανθίνη και η ασταξανθίνη (ΑΧ) είναι γνωστές για την αντιοξειδωτική τους δραστηριότητα που θα μπορούσε να βοηθήσει στον έλεγχο της προόδου του καρκίνου. Η φυκοξανθίνη, ένα σημαντικό καροτενοειδές των φαιοφυκών, έχει πρόσφατα αποδειχθεί ότι αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων καρκίνου του παχέος εντέρου (Das et al., 2008). Η ασταξανθίνη, βρίσκεται σε αφθονία στα φύκη, και έχει αναφερθεί ότι παρουσιάζει διάφορες βιολογικές δραστηριότητες ανάμεσα στις οποίες και προληπτικές επιδράσεις ενάντια στην καρκινογένεση της ουροδόχου κύστης, δράση που ίσως οφείλεται εν μέρει στην καταστολή του πολλαπλασιασμού των κυττάρων (Tanaka et al., 1994).