8.7 Cancro alla prostata

Gli effetti di bioflavonoidi selezionati tra cui l’apigenina sono stati confrontati sulla proliferazione delle cellule PC-3 del cancro alla prostata umano androgeno-indipendente, che mostrano un ritardo di crescita completo dopo l’esposizione all’apigenina . Sono stati studiati anche gli effetti dei bioflavonoidi sull’attività e sul contenuto di fosfotirosina della chinasi proteica oncogenica diretta alla prolina FA (PDPK FA) nelle cellule di carcinoma prostatico umano., Trattamento a lungo termine delle cellule di carcinoma della prostata umana con basse concentrazioni di quercetina, apigenina e kaempferol potentemente indotta tirosina defosforilazione e contemporaneamente inattivato oncogenico PDPK FA in modo concentrazione-dipendente .

L’apigenina ha la capacità di ridurre significativamente il numero di cellule e indurre apoptosi nelle cellule PWR-1E, LNCaP, PC-3 e DU145 . Le cellule PC-3 e DU145 erano meno sensibili all’apoptosi indotta da apigenina rispetto alle cellule LNCaP e PWR-1E. L’induzione dell’apoptosi da parte dell’apigenina è caspasi-dipendente., L’apigenina genera specie reattive dell’ossigeno, causa la perdita dell’espressione mitocondriale Bcl-2, aumenta la permeabilità mitocondriale, provoca il rilascio del citocromo c e induce la scissione della caspasi 3, 7, 8 e 9 e la concomitante scissione dell’inibitore della proteina apoptosi, cIAP-2. L’eccessiva espressione di Bcl-2 nelle cellule LNCaP B10 riduce gli effetti apoptotici dell’apigenina. Uno studio ha dimostrato la correlazione tra l’attività della caseina chinasi (CK) 2 e alcune proprietà di crescita delle cellule tumorali della prostata ., L’esposizione all’apigenina ha portato all’inibizione dell’attività CK2 sia nelle cellule LNCaP sensibili agli ormoni che nelle cellule PC-3 refrattarie agli ormoni, ma solo le cellule LNCAP sensibili agli ormoni hanno risposto con l’apoptosi. Questi studi suggeriscono che un’elevata attività di CK2 non è essenziale per la crescita o la protezione contro l’apoptosi nelle cellule tumorali della prostata refrattarie agli ormoni.

Abbiamo valutato gli effetti inibitori della crescita dell’apigenina sulle normali cellule epiteliali della prostata umana (NHPE), sulle normali cellule epiteliali PZ-HPV-7 della prostata umana trasformate viralmente e sulle cellule dell’adenocarcinoma CA-HPV-10 della prostata umana ., Il trattamento con apigenina a NHPE e PZ-HPV-7 ha prodotto risposte inibitorie della crescita quasi identiche di bassa entità, mentre una significativa diminuzione della vitalità cellulare è stata osservata nelle cellule CA-HPV-10. Inoltre abbiamo riferito che l’apigenina inibisce la crescita delle cellule LNCAP del carcinoma prostatico umano androgeno-reattivo e descritto le basi molecolari per questa osservazione. L’inibizione della crescita cellulare ottenuta dal trattamento con apigenina ha determinato una significativa diminuzione dell’espressione della proteina AR insieme a una diminuzione delle forme intracellulari e secrete di PSA ., Il trattamento con apigenina delle cellule LNCaP ha portato all’arresto di G1 nella progressione del ciclo cellulare che è stata associata a una marcata diminuzione dell’espressione proteica della ciclina D1, D2 ed E e del loro partner attivatore cdk2, 4 e 6 con induzione concomitante di WAF1/p21 e KIP1/p27. L’induzione di WAF1/p21 sembra essere trascrizionalmente up-regolata ed è p53 dipendente. Inoltre, l’apigenina ha inibito l’iperfosforilazione della proteina pRb in queste cellule., Successivamente abbiamo studiato gli effetti inibitori mediati dall’apigenina nelle cellule DU145 del carcinoma prostatico umano refrattario agli androgeni che hanno mutazioni nel gene soppressore del tumore p53 e pRb. L’esposizione delle cellule DU145 all’apigenina ha determinato un’inibizione dipendente dalla dose e dal tempo della crescita, della formazione di colonie e dell’arresto di fase G1 del ciclo cellulare . L’esposizione all’apigenina ha anche provocato un’alterazione del rapporto Bax/Bcl2 a favore dell’apoptosi, che è stata associata al rilascio del citocromo c e all’induzione del fattore-1 attivante la proteasi apoptotica (Apaf-1)., Questo effetto è risultato in un aumento significativo dei frammenti scissi di caspasi-9, -3 e poli (ADP-ribosio) polimerasi (PARP). L’esposizione all’apigenina ha anche portato alla modulazione verso il basso dell’espressione costitutiva di NFkB/p65 e NFkB/p50 nella frazione nucleare che è correlata con un aumento dell’espressione di IkBa nel citosol. In un altro studio abbiamo esaminato se l’apigenina fosse efficace nell’inibire l’espressione di NFkB, un gene che regola diversi geni di sopravvivenza cellulare e anti-apoptotici., L’esposizione delle cellule PC-3 all’apigenina ha inibito il legame del DNA e ridotto i livelli nucleari delle subunità p65 e p50 di NFkB con concomitante diminuzione della degradazione di IkBa, della fosforilazione di IkBa e dell’attività della chinasi di IkKa . Inoltre, l’esposizione all’apigenina ha inibito l’attivazione indotta da TNF-α di NFkB attraverso la via IkBa, sensibilizzando così le cellule all’apoptosi indotta da TNF-α., L’inibizione dell’attivazione di NFkB è correlata con una diminuzione dell’espressione del gene reporter NFkB-dipendente e l’espressione soppressa dei geni regolati da NFkB, in particolare Bcl2, ciclina D1, cicloossigenasi-2, matrice metalloproteinasi 9, ossido nitrico sintasi-2 e VEGF. Inoltre, abbiamo studiato gli effetti inibitori della crescita in vivo dell’apigenina sugli xenotrapianti tumorali del carcinoma della prostata umana 22RV1 sensibili agli androgeni impiantati per via sottocutanea in topi nudi maschi atimici ., L’alimentazione dell’apigenina ha provocato l’inibizione dose-dipendente di crescita del tumore che è stata associata con accumulazione aumentata di IGFBP-3 umano in siero del topo. Il consumo di apigenina da questi topi ha anche provocato una diminuzione simultanea dei livelli sierici di IGF-1 e l’induzione dell’apoptosi negli xenotrapianti tumorali, prove che favoriscono il concetto che gli effetti inibitori della crescita dell’apigenina comportano la modulazione della segnalazione dell’asse IGF nel cancro alla prostata. Ulteriori studi con intervento farmacologico di apigenina hanno mostrato un effetto inibitorio diretto della crescita sui tumori della prostata umana impiantati in topi nudi atimici., Alimentazione per via orale di apigenina comportato in modo dose-dipendente: 1) aumento dell’espressione della proteina di WAF1/p21, KIP1/p27, INK4a/p16, e INK4c/p18; 2) down-modulazione dell’espressione della proteina di cicline D1, D2, e, e, e chinasi ciclina-dipendenti (cdk), cdk2, cdk4 e cdk6; 3) diminuzione del retinoblastoma fosforilazione in serina 780; 4) aumentare il legame di ciclina D1 verso WAF1/p21 e KIP1/p27; 5) diminuzione l’associazione di ciclina E verso cdk2 in entrambi i tipi di tumori ., Studi con apigenina in cellule LNCaP e PC-3 hanno dimostrato l’arresto di fase G0–G1, la diminuzione della proteina totale del retinoblastoma (Rb) e la sua fosforilazione a Ser780 e Ser807/811 in modo dose – dipendente e tempo-dipendente. Il trattamento con apigenina ha causato un aumento della fosforilazione di ERK1/2 e JNK1 / 2 e questa attivazione prolungata ha determinato una diminuzione della fosforilazione di ELK-1 e dell’espressione di c-FOS inibendo così la sopravvivenza cellulare. È interessante notare che l’apigenina ha causato una marcata riduzione della ciclina D1, D2 ed E e dei loro partner regolatori cdk 2, 4 e 6, operativi nella fase G0–G1 del ciclo cellulare., Ciò è stato accompagnato da una perdita di fosforilazione della RNA polimerasi II, suggerendo l’efficacia dell’apigenina nell’inibire la trascrizione di queste proteine . In un altro studio con adenocarcinoma transgenico del modello della prostata del topo (VAGABONDO), abbiamo dimostrato che la somministrazione orale di apigenina a dosi di 20 e 50 µg/topo/d, 6 giorni alla settimana per 20 settimane, ha ridotto significativamente i volumi tumorali della prostata e ha abolito completamente le metastasi a distanza ai linfonodi, ai polmoni e al fegato ., La somministrazione di apigenina ha determinato un aumento dei livelli di E-caderina e una diminuzione dei livelli di β-catenina nucleare, c-Myc e ciclina D1 nelle prostate dorso-laterali dei topi VAGABONDI. Questi studi indicano che l’apigenina è efficace nel sopprimere la carcinogenesi della prostata in un modello in vivo, almeno in parte, bloccando la segnalazione di β-catenina., Inoltre, abbiamo dimostrato che l’apigenina a dosi diverse ha portato alla generazione di ROS, che è stata accompagnata da una rapida deplezione di glutatione, interruzione del potenziale di membrana mitocondriale, rilascio citosolico del citocromo c e apoptosi nelle cellule del cancro alla prostata umano 22Rv1 . Si è verificato un accumulo di una frazione p53 nei mitocondri, che è stato rapido e si è verificato tra 1 e 3 h dopo il trattamento con apigenina. In vivo, gli studi di xenotrapianto 22Rv1 hanno confermato che la somministrazione di apigenina ha portato all’induzione dell’apoptosi mediata da p53 nei tumori 22Rv1., Questi risultati hanno indicato che l’apoptosi indotta da apigenina nelle cellule 22Rv1 è iniziata da un’interruzione ROS-dipendente del potenziale di membrana mitocondriale attraverso percorsi p53 dipendenti dalla trascrizione e indipendenti.

Il meccanismo(i) dell’azione dell’apigenina sulla via di segnalazione IGF / IGF-IR (proteina del recettore 1 del fattore di crescita insulino-simile) nel cancro alla prostata umano Le cellule DU145 hanno ridotto marcatamente la proliferazione cellulare stimolata da IGF-I e l’apoptosi indotta . Questo effetto dell’apigenina potrebbe essere parzialmente dovuto alla ridotta autofosforilazione dell’IGF-IR., L’inibizione di p-Akt da parte dell’apigenina ha determinato una diminuzione della fosforilazione di GSK-3β. In un altro studio utilizzando cellule PC-3 di cancro alla prostata umano abbiamo ulteriormente dimostrato che la defosforilazione mediata dall’apigenina di Akt ha comportato l’inibizione della sua attività chinasica, che è stata confermata dalla ridotta fosforilazione delle proteine pro-apoptotiche BAD e glicogeno sintasi chinasi-3, obiettivi essenziali a valle di Akt . Questi risultati suggeriscono che l’inattivazione di Akt e la defosforilazione di BAD sono un evento critico, almeno in parte, nella sopravvivenza cellulare diminuita indotta da apigenina e nell’apoptosi., Un rapporto nel 2008 ha suggerito che l’ipossia ha indotto un aumento tempo-dipendente del livello di proteina di subunità di HIF-1α in cellule di PC3-M, che marcatamente stavano diminuendo l’espressione di HIF-1α dopo il trattamento dell’apigenina sia nelle circostanze normoxic che hypoxic . L’apigenina ha impedito l’attivazione dell’HIF-1 e del suo gene bersaglio a valle VEGF.