pmjТихоокеанский медицинский журналPacific Medical Journal1609-1175TGMU10.34215/1609-1175-2020-4-68-72pmj-2127Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHESПротивоопухолевая активность пектинов различной молекулярной массыAntitumor activity of pectins of various molecular weightshttps://orcid.org/0000-0002-5283-4539ЛеонтьеваЕ. А.LeontevaE. A.

главный специалист департамента фармации и фармакологии,

690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8

MD, chief specialist, Department of Pharmacy and Pharmacology, 

8 Sukhanova St., Vladivostok, 690950

leonteva.eand@dvfu.ruВихареваВ. В.VikharevaV. V.

ассистент Департамента фармации и фармакологии,

690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8

MD, assistant, Department of Pharmacy and Pharmacology, 

8 Sukhanova St., Vladivostok, 690950

vikhareva.vv@dvfu.ruКалитникА. А.KalitnikA. A.

канд. хим. наук, старший научный сотрудник лаборатории фармакологии,

690041, г. Владивосток, ул. Пальчевского, 17

PhD, senior researcher, 

17 Palchevskogo St., Vladivostok, 690041

kalitnik85@gmail.comХотимченкоМ. Ю.KhotimchenkoM. Yu.

д-р мед. наук, профессор Департамента фармации и фармакологии,

690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8

MD, PhD, professor, Department of Pharmacy and Pharmacology, 

8 Sukhanova St., Vladivostok, 690950

khotimchenko.my@dvfu.ruШкола биомедицины Дальневосточного федерального университетаРоссияSchool of Biomedicine of Far Eastern Federal UniversityRussian FederationНациональный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАНРоссияA.V. Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, Russian Academy of SciencesRussian Federation202028122020046872Copyright © Леонтьева Е.А., Вихарева В.В., Калитник А.А., Хотимченко М.Ю., 20202020Леонтьева Е.А., Вихарева В.В., Калитник А.А., Хотимченко М.Ю.Leonteva E.A., Vikhareva V.V., Kalitnik A.A., Khotimchenko M.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tmj-vgmu.ru/jour/article/view/2127Цель

Цель: сравнительный анализ противоопухолевых свойств различных пектинов и  зависимости их биологических эффектов от структурных особенностей и молекулярной массы.

Материал и методы

Материал и методы. Для исследования противоопухолевого действия полисахаридов использовали клеточные линии мышиной аденокарциномы молочной железы C127, карциномы шейки матки HeLa, аденокарциномы толстой кишки человека SW620, аденокарциномы молочной железы человека HTB-30 и  нормальные клетки сетчатки глаза RPE. Оценку противоопухолевого и  цитотоксического действия пектинов проводили с помощью теста на метаболическую активность методом МТТ-анализа и с помощью прижизненной окраски флуоресцентными ДНК-связывающими красителями Hoechst и пропидия йодидом на живые и мертвые клетки.

Результаты

Результаты. Образцы цитрусовых пектинов во всем выбранном диапазоне концентраций обладали значительным противоопухолевым эффектом по отношению клеточной линии аденокарциномы C127, снижая метаболическую активность и пролиферацию клеток, а также проявляя выраженный цитотоксический эффект.

Заключение

Заключение. Полученные в настоящем исследовании данные демонстрируют, что реакция опухолевых клеток на действие пектинов зависит, как от типа используемого соединения, так и от чувствительности самих клеток к пектинам. 

Objective

Objective: Comparative analysis of the antitumor characteristics of different pectins and the dependency of their biological effects on the structural features and the molecular weight.

Methods

Methods: Cell lines of the murine adenocarcinoma of the mammary gland C127, carcinoma of the cervix HeLa, adenocarcinoma of the colon SW620, adenocarcinoma of the mammary gland HTB-30 and the normal cells of the retina RPE were used to study the antitumor activity of the polysaccharides. The assessment of the antitumor and cytotoxic actions of the pectins was made by testing metabolic activity through MTT-assay and by making intravital fluorescent coloring of the live and dead cells using DNA-connecting color Hoechst and propidium iodide.

Results

Results: The samples of the citrus pectins in the selected concentration range had a sufficient antitumor effect on the adenocarcinoma C127 cell line by decreasing metabolic activity and the cell proliferation, and also by providing cilinically important cytotoxic effect.

Conclusions

Conclusions: The data got in this study demonstrates that the reaction of the cancer cells on pectins depends on the type of the connection used and also on the sensitivity of the cells to pectins.

аденокарцинома молочной железыполисахаридыметаболическая активностьклеточные линиицитотоксическое действиеadenocarcinoma of the mammary glandpolysaccharidesmetabolic activitycell linescytotoxic actionReferencesLeclere L, Fransolet M, Cote F, Cambier P, Arnould T, Van Cutsem P, Michiels C. Heat-modified citrus pectin induces apoptosislike cell death and autophagy in HepG2 and A549 cancer cells. PLoS ONE. 2015;10(3):1–24. doi: 10.1371/journal.pone.0115831Leclere L, Fransolet M, Cote F, Cambier P, Arnould T, Van Cutsem P, Michiels C. Heat-modified citrus pectin induces apoptosislike cell death and autophagy in HepG2 and A549 cancer cells. PLoS ONE. 2015;10(3):1–24. doi: 10.1371/journal.pone.0115831Lara-Espinoza C, Carvajal-Millán E, Balandrán-Quintana R, López-Franco Y, Rascón-Chu A. Pectin and pectin-based composite materials: Beyond food texture. Molecules. 2018;23(4):1–35.Lara-Espinoza C, Carvajal-Millán E, Balandrán-Quintana R, López-Franco Y, Rascón-Chu A. Pectin and pectin-based composite materials: Beyond food texture. Molecules. 2018;23(4):1–35.Голубев В.Н., Шелухина Н.П. Пектин: химия, технология, применение. М.: Изд-во Академии технологических наук, 1995.Golubev VN, Shelukhina NP. Pectin: Сhemistry, technology, application. Moscow: Academy Technologist Sciences; 1995 (In Russ).Leclere L, Cutsem PV, Michiels C. Anti-cancer activities of pH- or heat-modified pectin. Front Pharmacol. 2013;4:128. doi: 10.3389/fphar.2013.00128 5. Оводов Ю.С., Оводова Р.Г., Попов С.В., Биогликаны-иммуномодуляторы. Строение и свойства. Фитотерапия, биологически активные вещества естественного происхождения. Сыктывкар: Изд-во Коми НЦ Уро РАН, 2004:348–63.Ovodov YuS, Ovodova RG, Popov SV, Bioglycans-immunomodulators. The structure and properties. Herbal medicine, biologically active substances of natural origin. Syktyvkar: Publishing House of Komi Scientific Center, Ural Branch of RAS; 2004:348–63 (In Russ).Zainal Ariffin SH, Yeen WW, Zainol Abidin IZ, Abdul Wahab RM, Ariffin ZZ, Senafi S. Cytotoxicity effect of degraded and undegraded kappa and iota carrageenan in human intestine and liver cell lines. BMC Complement Altern Med. 2014;14:508. doi: 10.1186/1472-6882-14-508Zainal Ariffin SH, Yeen WW, Zainol Abidin IZ, Abdul Wahab RM, Ariffin ZZ, Senafi S. Cytotoxicity effect of degraded and undegraded kappa and iota carrageenan in human intestine and liver cell lines. BMC Complement Altern Med. 2014;14:508. doi: 10.1186/1472-6882-14-508Оводов Ю.С., Оводова Р.Г., Попов С.В., Головченко В.В. Новейшие сведения о пектиновых полисахаридах. Сыктывкар: Изд-во Коми НЦ Уро РАН, 2010:37–43.Ovodov YuS, Ovodova RG, Popov SV, Golovchenko VV. The latest knowledge on pectin polysaccharides. Syktyvkar: Publishing House of Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; 2010:37–43 (In Russ).Разина Т.Г., Зуева Е.П., Амосова Е.Н., Крылова С.Г., Хотимченко М.Ю., Лопатина К.А. и др. Влияние пектинов с различной молекулярной массой на развитие аденокарциномы Эрлиха и карциномы легких Льюис и эффективность циклофосфана у мышей. Тихоокеанский медицинский журнал. 2010;2:32–6.Razina TG, Zueva EP, Amosova EN, Krylova SG, Khotimchenko MY, Lopatina KA, et al. Effects of pectins of various molecular mass on growth of Ehrlich adenocarcinoma and Lewis lung carcinoma, cyclophosphane efficiency in mice. Pacific Medical Journal. 2010;2:32–6 (In Russ).Оводов Ю.С. Современные представления о пектиновых веществах. Биоорганическая химия. 2009;35(3):293–310.Ovodov YuS. Modern ideas about pectin substances. Bioorganic Chemistry. 2009;35(3):293–310 (In Russ).Watanabe K, Reddy BS, Weisburger JH, Kritchevsky D. Effect of dietary alfalfa, pectin and wheat bran on azoxymethaneor methylnitrosourea-induced colon carcinogenesis in F344 rats. J Natl Cancer Inst. 1979;63(1):141–5.Watanabe K, Reddy BS, Weisburger JH, Kritchevsky D. Effect of dietary alfalfa, pectin and wheat bran on azoxymethaneor methylnitrosourea-induced colon carcinogenesis in F344 rats. J Natl Cancer Inst. 1979;63(1):141–5.Бердникова Н.В. Биомаркеры апоптоза при раке предстательной железы: роль в патогенезе, диагностическая и прогностическая значимость. Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2015;2:17–23.Berdnikova NV. Apoptotic factors in prostate cancer: role in pathogenesis, diagnostic and prognostic value. Health. Medical ecology. Science. 2015;2: 17–23 (In Russ).Хожаенко Е.В., Хотимченко Р.Ю., Ковалев В.В., Подкорытова Е.А., Хотимченко М.Ю. Разработка методов стандартизации низкомолекулярных пектинов. Тихоокеанский медицинский журнал. 2014;2:83–7.Khozhaenko EV, Khotimchenko RY, Kovalev VV, Podkorytova EA, Khotimchenko MY. Development of standardization methods for low molecular weight pectins. Pacific Medical Journal. 2014;2:83–7 (In Russ).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.