Masala chai proti rakovině?

.

Převzat článek od paní Tina Kaczor, ND, FABNO, která je šéfredaktorkou časopisu Natural Medicine Journal 

.

Abstraktní

Chemopreventivní přínos celé stravy je často připisován fytochemikáliím, jako jsou terpenoidy a polyfenoly, které se nacházejí v ovoci, zelenině a obilovinách. Koření, které má tendenci mít vysokou koncentraci těchto tříd potenciálně terapeutických látek, si až do relativně nedávné doby nevysloužilo stejnou pozornost. Mnoho koření, včetně kardamomu, skořice, černého pepře, hřebíčku a zázvoru, se ukázalo jako slibné jako chemopreventivní a terapeutické látky při rakovině. Každá z těchto sloučenin prokázala silné protizánětlivé a protinádorové vlastnosti. Čaj chai, který obsahuje kombinaci všech výše uvedených koření, tak představuje příjemný prostředek chemoprevence.

 .

Úvod

Slovo „chai“ v angličtině je přídavné jméno označující druh čaje, ale výraz „chai“ doslova znamená v hindštině „čaj“. To, co se ve Spojených státech běžně nazývá „čaj chai“, je v Indii přesně kořeněný čaj nebo „masala chai“. Pro zjednodušení bude výraz chai znamenat „masala chai“. Tradičně se chai vyrábí z vody a mléka, do kterého se přidává černý čaj a koření, jako je kardamom, skořice, hřebíček, zázvor a černý pepř. Chai se pak vaří minimálně 20 minut.

 .

Tento kořeněný čaj je všudypřítomný po celé Indii s některými variacemi podle regionu. U všech kořenů v chai bylo nezávisle prokázáno, že inhibují nebo potlačují záněty a také tumorigenezi. Vzhledem k tomu, že chai se dá snadno sehnat v západních zemích a všechny koření v něm obsažené mají  protizánětlivé a protirakovinné účinky, může být konzumace chai účinným a příjemným zdrojem chemoprevence.

 .

Na molekulární úrovni je jádrem mnoha chronických degenerativních onemocnění, včetně tumorigeneze, zánětlivý proces. Zatímco akutní zánět je nezbytný imunologický proces pro obnovu tkáně po poškození nebo infekci, chronický zánět může způsobit buněčné změny, které mohou nakonec ovlivnit buněčnou strukturu a funkci. Prozánětlivé molekuly, jako je nukleární faktor kappa B (NF-kB), tumor nekrotizující faktor alfa (TNF-α), interleukiny 1β a 6 (IL-1β, IL-6) a chemokin interleukin-8 (IL-8) jsou příklady molekul, které se účastní procesu tumorigeneze a také maligní proliferace, invaze, angiogeneze a transporty. Kromě těchto prozánětlivých mediátorů vedou ke zvýšení produkci enzymy, které upregulují zánět, jako je cyklooxygenáza-2 (Cox-2), indukovatelná syntáza oxidu dusnatého (iNOS), 5-lipogenáza (5-LOX) a fosfolipáza A2. prozánětlivých prostaglandinů a leukotrienů. Konečně reaktivní formy kyslíku (ROS) zahrnují k intracelulárnímu stresu a kromě přímého poškození DNA mohou vyvolat uvolňování dalších zánětlivých mediátorů. Čistým efektem buněčných změn chronického zánětu je destabilizace chromozomální DNA.

 .

Destabilizace DNA umožňuje nespočet mutací, translokací a umlčování různých genů, které jsou nezbytnými složkami tumorigeneze a maligního růstu. Proto je zánětlivý proces racionálním terapeutickým cílem těchto zmírnění rakovinných procesů; ve skutečnosti velká část výzkumu chemoprevence prostřednictvím stravy tento účinek předpokládá.²

 .

Rakovinný růst a rasty se vyznačují schopnosti rakovinných buněk vyhýbat se apoptóze, napadat okolní tkáň, růst nových krevních cév a získávat motilitu – to vše při vyhýbání se imunitnímu rozpoznání. Bylo charakterizováno mnoho genů spojených do těchto procesů. Bcl-2 a Bax jsou antiapoptotické a proapoptotické geny. Poměr těchto 2 genů exprese a zda buňka nakonec podstoupípoptózu prostřednictvím aktivace. Často jsou dobře charakterizované tumor supresorové geny, jako je p53 a p27 umlčeny v maligních buňkách, což poskytuje velké přežití. Buněčné adhezní molekuly (CAM) se podílejí na komunikaci mezi buňkami a stabilitě mezerových spojů a ztráta správně fungujících CAM je nedílnou součástí růstu nádoru a cestuje. Angiogenní faktory, jako je vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGF) a epidermální růstový faktor (EGF), se signální kaskádou mezi imunitními účastnickými buňkami, maligními buňkami a vaskulárním endotelem, která nakonec vede k růstu nových krevních cév. V extracelulární matrici (ECM) pomáhají degradační enzymy, jako jsou matricové metaloproteinázy (MMP), metastatickému procesu tím, že vytvářejí pohostinnější prostředí pro cestu rakovinných buněk. To je jen několik ze stovek molekul, které se podílejí na přežití, proliferaci, invazi,a angiogenního a metastatického potenciálu k nádorům. Všechny tyto maligní procesy jsou stimulovány, buď přímo, nebo nepřímo, zánětlivými mediátory.

 .

Protizánětlivé/protirakovinné účinky in vitro a in vivo

Mnoho bioaktivních sloučenin v koření se nachází v esenciálních olejích rostlin a dominují jim vysoce těkavé fenolické sloučeniny, včetně mnoha terpenoidů. Charakteristickému aroma a chuťovému profilu každého koření často dominuje specifická složka: cinnamaldyhyde (skořice), piperin (černý pepř) nebo gingerol (zázvor). Vysoce komplexní vůně, jako je hřebíček a kardamom, postrádají dominantní sloučeniny, ale obsahují výraznou kombinaci mnoha z nich. Mnoho zajímavých složek se nachází v mnoha kořeních (např. limonen, thymol, cinnamaldehyd, mentol, pineny), což vytváří nekonečnou řadu překrývajících se a možná synergických terapeutických kombinací. 

Mnoho bioaktivních sloučenin v koření se nachází v esenciálních olejích rostlin a dominují jim vysoce těkavé fenolické sloučeniny, včetně mnoha terpenoidů.

 .

Hřebíček 

Hlavními složkami hřebíčku jsou polypropenoidy a zahrnují thymol, karvakol, cinnamaldyhyd a eugenol.  Eugenol, který tvoří většinu esenciálního oleje rostlin, byl dobře prokázán, že má antioxidační účinky, které snižují tvorbu ROS v buňkách a pravděpodobně snižují mutagenní potenciál ROS. Na rozdíl od toho se také ukázalo, že eugenol generuje ROS v HL-60 promyelocytární leukemické buněčné linii, což vedlo ke změně mitochondriální permeabilitě a nakonec ke zvýšení apoptóze díky pomoci cytochromu c.

V modelu zánětu s použitím LPS-stimulovaných makrofágů eugenol inhiboval expresi cox-2 a buněčný růst buněk rakoviny tlustého střeva HT-29 in vitro.  Inhibice expresse cox-2 a také inhibice superoxiddismutázy (SOD) byla také navržena jako mechanismus pro cytotoxické účinky eugenolu na leukemické buňky HL-60 in vitro.  V této poslední studii byly cytotoxické účinky zesíleny přidáním glutathionu (GSH) nebo N-acetylcysteinu (NAC).

Účinek eugenolu na melanomové buňky je v rozporu s inhibicí růstu in vitro a in vivo v jedné publikaci,  později vyvrácenou studií, která nedokázala prokázat žádné účinky eugenolu na melanomové buňky. 

V myším modelu chemicky indukované rakoviny plic vodný extrakt z hřebíčku významně projevuje výskyt dysplazie, metaplazie a karcinomu in situ. Příznivé ve skupině hřebíčku zahrnovaly zvýšený výraz p53 a Bax, jako regulaci Bcl-2, což vedlo ke stejně změně apoptóze. Exprese Cox-2 byla také snížena u myší dostávajících hřebíčkový extrakt. ¹

Hydroethanolové extrakty hřebíčku snižovaly in vitro a in vivo expresi prozánětlivých cytokinů IL-1β a IL-6.  Protizánětlivé účinky eugenolu byly potvrzeny údaje in vitro ukazujícími inhibici produkce 5-lipogenázy v polymorfonukleárních buňkách. 

 .

Zázvor

Zázvor je běžně používaný protizánětlivý prostředek v bylinné medicíně. Z mnoha aktivních složek v zázvoru jsou gingeroly (6,8,10-), zingeron a shagoal dobře zavedené protizánětlivé sloučeniny.

V posledních dvou desetiletích byly objasněny mechanismy protizánětlivých účinků zázvoru, které zahrnují snížení prostaglandinů, expresi Cox-1 a Cox-2 a syntézu prostřednictvím leukotrienů blokády 5-LOX.  Zázvor může také inhibovat produkci TNF-a, IL-1p a IL-12, jak bylo prokázáno u myších peritoneálních makrofágů vystavených 6-gingerolu v přítomnosti stimulace LPS. 

U pískomilů, kterým byl snížený standardizovaný zázvorový extrakt a po infekci H. pylori, bylo kromě inhibice růstu H. pylori zjištěno také významné záněty sliznice a submukóz. Tato studie také prokázala snížení IL-lp, IL-6 a TNF v polymorfonukleárních (PMN) buňkách a také 50% snížení exprese cox-2 in vitro.  H. pylori je za původce několika druhů rakoviny, včetně rakoviny žaludku.

V myších modelech rakoviny kůže 6-gingerol inhiboval tumorigenezi a snižoval chemicky indukovaný zánět při místní aplikaci.  V samostatné studii potvrzující chemopreventivní účinky 6-gingerolu na rakovinu kůže byla apoptóza upregulována u nádorů, které byly léčeny 6-gingerolem, oproti nádorům, které nebyly léčeny. Došlo také k upregulaci exprese p53 a proapoptotické molekuly Bax, s downregulací antiapoptotických molekul survivinu a Bcl-2. Jak se očekávalo, čistým účinkem bylo měřitelné zvýšení hladin apoptotických kaspáz potvrzující indukci apoptózy 6-gingerolem. ¹⁸

Na potkaním modelu adenokarcinomu tlustého střeva extrakt z celého zázvoru stejně jako 6-gingerol prokázaly snížení proliferace a také endoteliální pučení angiogeneze. Je zajímavé, že nižší dávky 6-gingerolu (4uM) fungovaly efektivněji než vysoké dávky (100uM). 

In vitro studie buněk rakoviny prsu (MDA-MB-231 buňky) prokázala inhibici adheze, invaze a motility a snížení matrixových metaloproteináz 2 a 9 (MMP-2, MMP-9) pomocí gingerolu. ²⁰ 6-gingerol také prokázal antiangiogenní a antimetastatický potenciál in vitro a in vivo. In vitro 6-gingerol redukoval pučení endotelu v přítomnosti VEGF. Když byl 6-gingerol myším s injekcí melanomové buněčné linie, snížil počet metastatických plicních lézí bez zjevných toxických účinků. 

Velká většina výzkumů mechanismů účinků zázvoru se týkala 6-gingerolu. Některé studie však naznačují, že jiné složky kořene mohou být silnějšími inhibičními záněty.  Zatímco zázvorové fenoly, včetně gingerolů a 6-shagoalu, jednou inhibicí proliferace a angiogeneze v buněčných liniích epiteliálního karcinomu vaječníků, shagoal prokázal větší snížení aktivace NF-κB a expresi TNF-α a IL-8. 

Bylo prokázáno, že zingeron, produkt vznikající při vystavení 6-gingerolu teplu, snižuje ROS v normálních buňkách, čímž potlačuje aktivaci NF-κB a následnou expresi prozánětlivých mediátorů Cox-2 a iNOS. 

V jednom in vitro experimentu byl 6-shagoal schopen vyvolat apoptotickou buněčnou smrt mechanismem závislým na kaspáze medikovaným oxidativním stresem. V tomto experimentu byly přidány buňky Mahluvu, které jsou špatně diferencované, a mutantní buňky hepatomu p53, které jsou vysoce odolné vůči chemoterapeutikům a radioterapii. Je třeba poznamenat, že apoptotické účinky 6-shagoal byly zcela zmírněny přidáním NAC nebo redukovaného glutathionu do médií. 

 .

Černý pepř 

Černý pepř je celosvětově nejvšudypřítomnějším kořením a jeho použití při vaření v Indii sahá minimálně do roku 2000 před naším letopočtem. Černý pepř obsahuje mnoho bioaktivních složek včetně piperinu, limonenu, pinenu a terpinolenu.  Obsahuje také safrol, známou karcinogenní látku, jejíž přítomnost je pravděpodobně zmírněná jinými složkami černého pepře, jako je limonen.  Alkaloid piperin je dodáván za dodání charakteristicky štiplavé chuti černého pepře. Bylo prokázáno, že piperin má antioxidační aktivitu. 

Antimetastatický potenciál piperinu byl prokázán na myším modelu plicních z melanomu. U myší, kterým byl piperin, došlo k významnému snížení velikosti a počtu plicních melanomů. Jak se očekávalo, došlo také ke zvýšení délky života léčených myší. 

V kultivovaných lidských buňkách rakoviny tlustého střeva piperin snižoval proliferaci buněk v dávných dobách, které jsou zhruba ekvivalentní dávkám získaným při časté konzumaci ve stravě. 

Je dobře známo, že piperin nabízí biologickou dostupnost a farmakodynamiku mnoha léčiv a rostlinných látek.  Vzhledem k jeho známému účinku na zvýšení biologické dostupnosti látek při současném snížení jejich metabolismu je možné, i když není prokázáno, že piperin působí tak, že zesiluje účinnost ostatních složek koření obsažených v chai.

 .

Kardamon 

Kardamom je vysoce aromatické a výrazné koření s 8 % esenciálních olejů. Mezi složky kardamomu patří 1,8-cineol, alfa-terpinylacetát, limonen a myrcen spolu s mnoha dalšími těkavými terpenoidy. 

V myším modelu karcinogeneze tlustého střeva se používá chemikálie (azoxymethan) k indukci aberantních ložisek krypt tlustého střeva. Přidání extraktu z kardamu do krmení snižuje vodním karcinogenním změnám v tomto modelu. Došlo také ke snížení proliferace, zvýšení apoptózy a snížení tvorby prozánětlivých mediátorů, Cox-2 a iNOS. Dále myši, kterým byl vytvořen kardamom, měly zvýšit antioxidační kapacitu prostřednictvím upregulace GST. 

Ve studii podporující možnou roli kardamomu při snižování gastrointestinálního zánětu byla složka 1,8 cineol prokázal snížení chemicky vyvolané kolitidy u potkanů. 1,8 cineol (eukalyptol) je terpenoidní sloučenina, u které bylo prokázáno, že má protizánětlivou kapacitu v modelu zánětu krysího edému tlapky.  In vitro 1,8 cineol prokázal snížení sekrece TNF-alfa a IL-1β z monocytů a lymfocytů. 

 .

Skořice 

Surový vodní extrakt z celé skořicové kůry inhiboval růst lymfomových a leukemických buněčných linií způsobem závislým na nemocném.  Horkovodní extrakt ze surové kůry Cinnamomum cassia („skořice čínská“) prokázal in vitro sníženou expresi proangiogenních faktorů (EGF, VEGF, TGF-β a HIF-1). Stejná skupina prokázala, že 10 mg orálně nebo intraperitoneálně podávaného skořicového extraktu bylo schopno inhibovat růst melanomu na myším modelu.

Cinnamaldehyd indukoval apoptózu HL-60 (proleukemických) buněk prostřednictvím produkce ROS a výsledného zvýšení mitochondriálního cytochromu c. Tento účinek byl zrušen přidáním NAC. 

Ve studii in vitro cinnamaldehyd snižoval proliferaci melanomových buněk, angiogenezi a růst nádoru prostřednictvím inhibice NF-κB, indukce kaspázy-8 a inhibice IL-8.  Snížení aktivace NF-κB bylo potvrzeno v in vitro studii přímo hodnotící inaktivaci trans-cinnamaldehydem a jeho přirozeně se vyskytujícím derivátem 2-methoxycinnamaldehydem. 

Na modelu tumorigenze cinnamaldehydu vyskytuje se výskyt 4-(methylnitrosamino-1-(3-pyridyl)-1-butanonem (NNK)-indukovaných plic nádorů, když byl nalezen v 5000 ppm řešení. ⁴³ Bylo prokázáno, že apoptotické dráhy zahrnují Bcl-2, kaspázu-8 a mitogenem aktivovanou proteinkinázu (MAPK) patří k apoptotické kapacitě cinnamaldehydu. ⁴⁴

 .

Diskuse

Rozsáhlá epidemiologická data prokázala, že ovoce a zelenina ve stravě snižují riziko rakoviny. Fytochemikálie z ovoce a zeleniny prokázaly inhibici nebo potlačení mnoha výše zmíněných tumorigenních ⁵ Spotřeba koření však nebyla epidemiologicky považována za samostatný vliv na chronická degenerativní onemocnění. I když mechanicky existuje důvod předpokládat, že koření

mají významný přínos v prevenci nemocí, populační studie se ukázaly jako obtížné, protože používání koření často koreluje s mnoha dalšími proměnnými stravy a životního stylu.

Zatímco přímé epidemiologické údaje o ochranném účinku konzumace koření chybí, Aggarwal et al předpokládali, že vysoká spotřeba koření v Indii může přispět k výrazně snížené míře rakoviny tlustého střeva v této populaci. Uvádí, že výskyt rakoviny tlustého střeva ve Spojených státech v roce 2000 bylo 356 lidí na milion, což způsobilo 139 úmrtí na milion. Naproti tomu výskyt rakoviny tlustého střeva v Indii v roce 2000 bylo 40 případů na milion a 26 úmrtí na milion. Produkce a spotřeba koření v Indii je oproti Spojeným státům desetkrát vyšší. I když existují matoucí kulturní rozdíly, které mohou přispět k tomuto dramatickému rozdílu, požití koření s vysokou spotřebou kurkumy a bylin v chai může být zodpovědné za určitý ochranný účinek. Alespoň jedna studie in vitro hodnotící ochranné účinky extraktů skořice a černého pepře na rozvoj rakoviny tlustého střeva tuto hypotézu potvrzuje.

V obvykle zahrnuto během procesu odvaru, který pravděpodobně kromě složek rozpustných ve vodě je převážně fytochemikálie rozpustné v tucích. Z etnobotanického je možné, že sloučeniny v tomto lipofilním srovnání mohou být opatřeny vyšší vodou, i když to nebylo prokázáno. V s tímto tradičním používáním a respektováním složitosti nesčetného souladu množství aktivních složek v chai by budoucí studie měly být provedeny s použitím lipofilního média kromě běžně používaných

použitý vodní extrakt.

Ačkoli tradiční konzumace chai zahrnuje černý čaj, epidemiologické údaje o černém čaji samotném mají protichůdné údaje o jeho ochranných nebo podpůrných účincích při rakovině.  Na rozdíl od koření, které se přidává do čaje a které má ohromující údaje in vitro a in vivo naznačující ochranu před konzumací těchto rostlin, neprůkazné údaje o černém čaji dávají pauzu v jeho zařazení do chemopreventivního nápoje. Naproti tomu zelený čaj, který pochází ze stejné rostliny (Camilla senensis), ale neprochází oxidativním zpracováním černého čaje, je extrémně dobře zavedenou chemopreventivní látkou.  Jedním z řešení je vynechat černý čaj úplně u chai; dalším věrohodnějším řešením je zařadit na jeho místo zelený čaj, což možná zvýší prospěšný potenciál nápojů.

 .

Je třeba poznamenat, že rozsah tohoto přehledu je omezen na přímé a nepřímé buněčné účinky koření v chai a jeho složek. Mnoho dalších biologických účinků, včetně vlivu na endokrinní funkci, imunitní funkci a dráhu biotransformace jater, je mimo rozsah tohoto přehledu. Je docela vhodné, že užitečné účinky zahrnující regulaci krevního cukru a systémové imunitní modulace patří k chemopreventivním účinkům mnoha kořenů v chai. ⁴ Kromě toho vlivy na biotransformaci v játrech, jako jsou enzymy cytochromu P450, glukaronidace, sulfatace nebo metylace, mohou přispívat k biologickým přínosům koření. 

Koření může také poskytovat některé ze svých chemoprotektivních účinků prostřednictvím svých antimikrobiálních účinků. Mnoho z koření používaných v chai se tradičně používá k zabránění zkažení potravin a vzhledem k tomu, že některé druhy rakoviny jsou způsobeny infekčními agens, lze očekávat prevenci takových rakoviny. Antimikrobiální účinky mohou mít ochranný účinek omezení růstu exogenních karcinogenních organismů, jako je aspergillus, které mohou infikovat zásoby potravin, nebo ovlivněním endogenních organismů zapojených do příčin rakoviny, jako je H. pylori. 

Jako poslední důkaz potenciálu složek koření pro účinnou chemoprevenci se farmaceutický výzkum, který se ponoří do vytváření patentovatelných analogů mnoha aktivních složek. Protože koření představuje netoxický prostředek pro přístup k těmto sloučeninám v naší stravě, může existovat jen malá motivace k používání takových patentovatelných alternativ v chemoprevenci.

. 

Závěr

Zánět, jak je definován zánětlivými mediátory v místě nádoru, stimuluje rakovinné procesy od tumorigeneze přes progresivní stadia proliferace, angiogeneze a metastázy. Proto extra činidla, která mohou zmírnit zánět, mají terapeutický potenciál v celém tomto rakovinovém kontinuu. Koření má dlouhou historii bezpečného použití jak ve stravě, tak v nápojích. Koření také obsahuje mnoho složek se silnými, prokázanými protizánětlivými a protinádorovými vlastnostmi. Chai, jednoduchá kombinace skořice, kardamomu, hřebíčku, zázvoru a černého pepře, představuje snadno integrovaný prostředek k zahrnutí mnoha koření, které mají důkazy

s protizánětlivými, antioxidačními a protinádorovými účinky. Příjemná a snadný přístup k tomuto koření chuť k praktické aplikaci tohoto jednoduchého čaje.