Autofágiás mechanizmusok tanulmányozása patológiás elváltozásokban és azok terápiás lehetőségei

Dátum
2026
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A civilizációs betegségek közé tartozó szív- és érrendszeri, valamint daganatos megbetegedések napjaink vezető halálokainak számítanak világszerte. A két nagy és legelterjedtebb betegségcsoport kialakulásában számos közös kapcsolódási mechanizmus van jelen, amelyek figyelembevétele mindenképpen hozzájárulhat a hatékonyabb terápiás lehetőségek feltárásához és így a betegségek előnyösebb kimeneteléhez is. A kután melanóma kezelésében a sebészi eltávolítás mellett az immun- és célzott terápiák váltak meghatározóvá. A betegek több mint felében kimutatható BRAFV600E mutáció miatt a vemurafenib (BRAF-inhibitor) hosszú ideig elsővonalbeli célzott terápiás szerként jött számításba, amely hatékonyan gátolta a MAPK-jelátviteli útvonalat és javította a túlélést. A gyorsan kialakuló rezisztencia és komoly toxikus mellékhatások korlátozzák a vemurafenib alkalmazását. Ez indokolja a természetes eredetű vegyületek vizsgálatát, például a Cannabis sativa természetes-és szintetikus származékait. A kevésbé ismert kannabigerol (CBG) daganatellenes hatásokat mutat, azonban alacsony vízoldhatósága és biohasznosulása korlátozza alkalmazását. E problémák kiküszöbölésére olyan szintetikus nitrogéntartalmú CBG-származék, az LE-127/2 hatását vizsgáltuk humán kután melanóma sejteken, amely jobb biohasznosulása és vízoldékonysága miatt kiválóan alkalmazható lehet terápiás célra. Az LE-127/2 a vemurafenib szelektív hatásával szemben mérsékelt, de mutációfüggetlen proliferációgátló hatást fejt ki melanóma sejtvonalokon. Előnye, hogy normál, nem tumoros sejtekre minimális toxicitással bír. Mechanizmusában fontos szerepet játszik az autofágia indukciója (LC-3II, p62, Atg12 növekedés), majd az apoptózis (kaszpáz-3/7 aktiváció, PARP hasítás, Bax szintemelkedés). A p53 nem változott, ami arra utal, hogy a PI3K/Akt-útvonal központi szerepet játszik az LE-127/2 hatásmechanizmusában. A sejtek hosszabb távú túlélését vizsgáló klonogén assay-k azt mutatták, hogy az LE-127/2 gátolja a kolóniaképzést, ami a metasztázisképzés elleni hatékonyságra utal. Az LE-127/2-vel történő kezelések a HO-1 enzim szintjét nem befolyásolták, így hatásmechanizmusa ettől az enzimtől független lehet. Az eddigi eredmények alapján az LE-127/2 ígéretes gyógyszerjelölt lehet a rezisztencia leküzdésében és kombinációs terápiákban, de további in vitro és in vivo vizsgálatok szükségesek ennek pontos feltárására. A korábbi kutatásaink a hemoxigenáz-1 (HO-1) enzim védő szerepére irányultak. A HO-1 antioxidáns, citoprotektív és gyulladáscsökkentő hatású, ami a szív- és érrendszerben létfontosságú. Az endothelin-1 (ET-1) egy 21 aminosavból álló erős vazokonstriktor peptid, amely hozzájárul hipertrófiához, oxidatív stresszhez és sejthalálhoz. Kísérletekben kimutattuk, hogy az ET-1 csökkenti a HO-1 aktivitást és expressziót, ezáltal fokozza a sejtkárosodást. A vizsgálatok szerint a β-ösztradiol (β-E) előkezelés mérsékli az ET-1 károsító hatásait, gátolja a sejtek duzzadását, javítja a sejtek túlélését, fenntartja a HO-1 szintet. Ez a hormonprotektív hatás részben a HO-1 védő mechanizmusának aktiválásán alapul. Az ET-1 és β-E együttes kezelése akadályozza a HO-1 csökkenését, ezáltal mérsékli a patológiás folyamatokat. In vivo kísérleteinkben a β-E az ET-1 által kiváltott szívizom-hipertrófiát is mérsékelte, ami összefügghet azzal, hogy befolyásolja az mTOR aktivitást, valamint az oxidatív stressz és autofágia szabályozását. Kísérleteink igazolták, hogy mind a szívbetegségekben, mind pedig a daganatokban jelentős szerepet kapnak az autofágiás és apoptotikus folyamatok. A HO-1 enzimnek kettős szerepe van: míg szív- és érrendszerben protektív az enzim szintjének emelkedése, daganatokban ez a tumorsejtek túlélését segítheti. Ezen mechanizmusok megismerése lényeges a gyógyszeres terápiák megválasztása szempontjából a kezelés sikeres kimenetele végett figyelembe véve az „onkokardiológia” lehetőségeit.

Cardiovascular and oncological diseases, classified among civilization related disorders, represent the leading causes of mortality worldwide. The development of these two major and prevalent disease groups involves several overlapping molecular mechanisms, the recognition of which may facilitate the identification of more effective therapeutic strategies and thereby improve clinical outcomes. In the management of cutaneous melanoma, surgical excision remains the primary approach; however, immunotherapies and targeted therapies have emerged as dominant treatment modalities. The BRAF V600E mutation, detected in more than half of melanoma patients, led to the introduction of vemurafenib, a selective BRAF inhibitor, as a first-line targeted therapy. Vemurafenib effectively suppresses the MAPK signaling pathway and prolongs survival; nevertheless, its clinical utility is limited by the rapid onset of resistance and severe toxic side effects. These limitations underscore the importance of exploring alternative agents, including naturally derived compounds such as phytocannabinoids and their synthetic analogues. Cannabigerol (CBG), although less well studied than other cannabinoids, has demonstrated antineoplastic properties; however, its poor aqueous solubility and limited bioavailability restrict therapeutic application. To overcome these barriers, we investigated the effects of a synthetic nitrogen-containing CBG derivative, LE-127/2, in human cutaneous melanoma cells. Owing to its improved solubility and bioavailability, LE-127/2 may represent a promising candidate for therapeutic development. Unlike the mutation-specific action of vemurafenib, LE-127/2 exerted moderate but mutation-independent antiproliferative effects across melanoma cell lines, while displaying minimal toxicity toward non-malignant cells. Mechanistically, LE-127/2 induced autophagy, as evidenced by the upregulation of LC-3II, p62, and Atg12, followed by the activation of apoptotic pathways, including caspase-3/7 activation, PARP cleavage, and Bax upregulation. Notably, p53 expression remained unchanged, suggesting that the PI3K/Akt pathway may serve as a central mediator of LE-127/2 activity. Clonogenic survival assays revealed that LE-127/2 significantly impaired colony formation, indicating potential efficacy against metastatic progression. Furthermore, LE-127/2 treatment did not alter HO-1 expression, implying that its mechanism of action is independent of this enzyme. Collectively, these findings identify LE-127/2 as a potential therapeutic candidate for overcoming drug resistance and for application in combination therapies, although further in vitro and in vivo investigations are required to fully elucidate its mechanism of action. Our previous studies addressed the cytoprotective role of the heme oxygenase-1 (HO-1) enzyme. HO-1 possesses antioxidant, anti inflammatory, and cytoprotective properties, which are of particular importance within the cardiovascular system. Endothelin-1 (ET-1), a 21 amino acid potent vasoconstrictor peptide, contributes to the development of hypertrophy, oxidative stress, and cell death. Experimental data demonstrated that ET-1 downregulates HO-1 activity and expression, thereby exacerbating cellular damage. Pretreatment with β-estradiol (β-E) was shown to attenuate ET-1–induced cytotoxic effects, preventing cellular swelling, improving survival, and maintaining HO-1 levels. This hormone- mediated protective effect is, at least in part, attributable to the activation of HO-1–dependent defense mechanisms. Combined treatment with ET-1 and β-E prevented the decline of HO-1 expression, thereby alleviating pathological alterations. In vivo, β-E administration reduced ET- 1-induced cardiac hypertrophy, an effect likely related to modulation of mTOR activity as well as regulation of oxidative stress and autophagy. Cumulative evidence indicates that both autophagy and apoptosis play critical roles in the pathophysiology of cardiovascular diseases and cancer. HO-1 demonstrates a dual function: while its upregulation exerts protective effects in the cardiovascular system, in malignancies it may enhance tumor cell survival. A deeper understanding of these context-dependent mechanisms is essential for the rational design and selection of therapeutic strategies, ultimately determining the success of clinical interventions.

Leírás
Kulcsszavak
Gyógyszertudományok, Orvostudományok
Jogtulajdonos
URL
Jelzet
Egyéb azonosító
Forrás
Támogatás