Menu

Anthosianin mulberry menghambat metastasis sel kanker paru

Reviewed by Ari Widiyantoro

Anthosianin dilaporkan mempunyai berbagai aktivitas biologik dan secara luas digunakan sebagai antioksidan. Anthosianin yang digunakan dalam penelitian ini adalah sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida dari Morus alba L. Dalam pencarian senyawa antikanker, parameter sitotoksik menjadi ukuran untuk melihat aktivitasnya terhadap kanker. Dilaporkan sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida pada konsentrasi 0-100 μM tidak menunjukkan sitotoksik terhadap sel kanker paru A549 dan MRC-5 menggunakan MTT assay.

Perkembangan tumor berupa invasi merupakan langkah awal untuk metastasis kanker yang meliputi motilitas sel, perlekatan permukaan dan aktivitas ekstraselular protease. Untuk invasi sel kanker memerlukan peningkatan migrasi, berbagai perubahan sitofisiologik yang meliputi hilangnya perlekatan sel-sel bersama dengan meningkatnya perlekatan sel-matrik, dan meningkatnya ekspresi dan aktivasi ekstraseluler protease untuk mendegradasi ekstraseluler matrik dan mengijinkan sel berinvasi dan metastasis.

Berdasarkan penelitian menunjukkan bahwa sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida secara signifikan mereduksi invasi pada sel A549, secara jelas juga mereduksi motilitas sel. Pada uji interaksi sel-matrik, dilaporkan sianidin 3-glukosida secara nyata mereduksi perlekatan sel-matrik tetapi sianidin 3-rutinosida tidak. Degradasi ekstraseluler matrik sangat penting pada invasi sel. Dilaporkan siandin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida dapat secara baik mereduksi aktivitas u-PA dan menghambat aktivitas MMP-2 secara nyata. Namun pengaruh sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida pada MMP-9 secara ektrim rendah.

Aktivitas fisiologik u-PA dan MMP-2 sangat berhubungan dengan inhibitor spesifiknya, yaitu PAI dan TIMP-2. Dilaporkan sianidin 3-glukosida dapat meningkatkan level protein PAI dan TIMP-2, namun tidak dengan sianidin 3-rutinosida. Selanjutnya diamati juga efek regulator sianidin 3-glukosida dan siandin 3-rutinosida pada MMP-2, u-PA, PAI dan TIMP-2 pada level transkripsional. Hasilnya menunjukkan bahwa keduanya mampu mereduksi secara signifikan level mRNA pada MMP-2 dan u-PA serta hanya sianidin 3-glukosida yang menurunkan level mRNA pada PAI dan TIMP-2. Dua faktor transkripsional yaitu AP-1 dan NF-κB mungkin mempengaruhi ekspresi protein u-PA dan MMP. Hasilnya menunjukkan bahwa sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida menghambat aktivasi c-Jun (p4 8) dan NF-κB (p65).

Akhir-akhir ini antiinvasi telah dikelompokkan sebagai kelas baru agen kemopreventif kanker. Berdasarkan penelitian ini menunjukkan bahwa sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida mempunyai efek antikanker yang kuat melalui kemampuannya menghambat invasi pada sel A549, mungkin ini merupakan agen kemopreventif kanker yang kelas baru tersebut. Hal ini dikarenakan sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida menunjukkan nonsitotoksik namun menunjukkan penghambatan invasi yang signifikan, dimana invasi ini merupakan langkah menuju metastasis. Telah banyak uraian yang mengungkapkan bahwa proteinase berhubungan dengan degradasi matrik pada metastasis sel kanker dan peningkatan produksi MMPs dan u-PA berkorelasi dengan migrasi, invasi dan angiogenesis pada tumor. Pada penelitian ini menunjukkan bahwa sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida menurunkan ekspresi u-PA dan MMP-2 dengan meningkatnya PAI dan TIMP-2.

Original article :

Chen, P.N et al., 2006, Mulberry anthocyanins, cyanidin 3-rutinoside and cyanidin 3-glucoside, exhibited an inhibitory effect on the migration and invasion of a human lung cancer cell line, Cancer Letter, Apr 28;235(2):248-259

Comment

1.  yanni | February 9, 2009 at 12:45 am

Selain sitotoksisitas, apalagi yang dapat digunakan sebagai parameter pencarian senyawa antikanker? Apakah dari strukturnya kita bisa memperkirakan aktivitasnya sebagai antikanker?

2. ari widiyantoro  |  February 10, 2009 at 4:59 am

Pencarian senyawa antikanker biasanya diawali dengan kajian etnobotani dan etnofarmakologi kemudian juga kemotaksonominya. setelah itu dilakukan eksperimen untuk mengetahui khasiatnya, langkah awalnya adalah dengan uji sitotoksik, langkah tidak berhenti disini untuk mengetahui aktivitas antikankernya harus dicek juga aktivitasnya terhadap proliferasi sel, apoptosis, invasi, migrasi, angiogenesis dan metastasisnya. Pada langkah awal apabila tidak menunjukkan sitotoksik bukan berarti tidak berpotensi antikanker, karena bisa jadi ada mekanisme lain yang harus dilacak.Berdasarkan struktur yang telah diketahui dapat dilacak prediksi aktivitas antikankernya dengan komputasi. Komputer yang dilengkapi dengan aplikasi kimia komputasi yang memadai ditangan ahli kimia komputasi medisinal yang berpengalaman dapat menayangkan senyawa A secara tiga dimensi (3D) dan melakukan komparasi dengan senyawa lain yang sudah diketahui memiliki aktivitas tinggi, misal senyawa B. Berdasarkan komparasi 3D dilengkapi dengan perhitungan similaritas dan energi, memberikan gambaran bagian-bagian dan gugus-gugus potensial yang dapat dikembangkan. Aplikasi komputer dapat melakukan studi interaksi antara senyawa. Dari studi ini dapat diprediksi aktivitas senyawa-senyawa dan dapat dilakukan eliminasi senyawa-senyawa yang memiliki aktivitas rendah. Senyawa-senyawa tersebut dapat diprediksi toksisitasnya secara in silico dengan cara melihat interaksinya dengan enzim-enzim yang bertanggung jawab pada metabolisme obat. Dari beberapa langkah in silico tersebut, dapat diusulkan beberapa senyawa analog dan turunan senyawa A yang memang potensial untuk disintesis dan dikembangkan, atau mengusulkan untuk mengembangkan seri baru. Jumlah senyawa yang diusulkan biasanya jauh lebih sedikit dibandingkan penemuan obat secara konvensional. Dua metode yang saling melengkapi dalam penggunaan komputer sebagai alat bantu penemuan obat, yaitu: (i) berdasarkan senyawa yang diketahui berikatan dengan target atau biasa disebut ligand, (rancangan obat berdasarkan ligand; ligand-based drug designi(LBDD)) dan (ii) berdasarkan struktur target baik berupa enzim maupun reseptor yang bertanggung jawab atas toksisitas dan aktivitas suatu senyawa di dalam tubuh (rancangan obat berdasarkan struktur target; structure-based drug design(SBDD)). LBDD memanfaatkan informasi sifat fisikokimia senyawa-senyawa aktif sebagai landasan mendesain senyawa baru. Tiga metode LBDD yang lazim digunakan adalah pharmacophore discovery dan hubungan kuantitatif struktur-aktivitas/quantative structure-activity relationship (HKSA/QSAR), dan docking studies. Pharmacophore discovery yaitu metode mencari kesamaan sifat fisikokimia antara lain sifat elektronik, hidrofobik dan sterik dari senyawa-senyawa yang dilaporkan aktif kemudian dibangun suatu bagian 3D yang menggabungkan sifat gugus-gugus maupun bagian senyawa yang diduga bertangung jawab terhadap aktivitasnya (pharmacophore). Adapun QSAR memadukan statistika dengan sifat fisikokimia senyawa yang dapat dikalkulasi dengan bantuan komputer guna menurunkan suatu persamaan yang dapat digunakan memprediksi aktivitas suatu senyawa..he.he begitu mbak yani..aku cari jawabannya juga diinternel..bisa buka juga di chem_is-try.org ada tulisannya pak enade.semgat…

3. ari widiyantoro  |  February 10, 2009 at 5:01 am

Bila dicermati ada beberapa hal yang menarik dalam jurnal ini dan bisa dibahas dalam forum ini.
1.Uji sitotoksik menunjukkan bahwa sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida tidak menunjukkan aktivitas sitotoksik pada A549 dan MRC-5 dengan MTT assay, tetapi penelitian tetap menarik dilanjutkan.
2.Result 3.3 yang terkait dengan Fig. 2 e dan 2 f, terbalik.
3.Pengaruh sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida terhadap aktivitas MMP-9 sangat rendah, mengapa harus dideteksi ya, apa keterkaitan antara MMP-2 dan MMP-9 ya..saya masih belajar nih.
4.Result 3.6 dikatakan bahwa level mRNA PAI dan TIMP-2 dapat diturunkan oleh sianidin 3-glukosida, namun berdasarkan Fig.5 level mRNA PAI dan TIMP-2 ternyata naik. Kemudian dikatakan juga PAI dan TIMP-2 tidak berubah dengan pemberian sianidin 3-glukosida, padahal berdasarkan Fig.5 yang tidak ada perubahan pada PAI dan TIMP-2 adalah saat pemberian sianidin 3-rutinosida (salah ketik kalee..he.he..tapi ini jurnal internasional).
5.Keterkaitan c-Jun dan NF-κB tidak banyak dibahas.

4. Dyah Ratna Budiani  |  February 15, 2009 at 12:49 pm

Komentar saya untuk paper :

Mulberry anthocyanins, cyanidin 3-rutinoside and cyanidin 3-glucoside, exhibited an inhibitory effect on the migration and invasion of a human lung cancer cell line

Pei-Ni Chena, Shu-Chen Chub, Hui-Ling Chiouc, Wu-Hsien Kuoa,
Chui-Liang Chiangb, Yih-Shou Hsieha,*

Comment by : Dyah Ratna Budiani (S3 Bioteknologi )

Paper ini mengkaji potensi anti tumor 2 senyawa antosianin yang diisolasi dari buah mulberry (Morus alba, L). 2 senyawa antosianin ini bukanlah senyawa yang toksik untuk tubuh manusia. Sifat non toxic cyanidin 3-rutinoside dan cyanidin 3-glucoside ditunjukan dengan uji viabilitas sel dengan metode MTT tidak memberikan perberbedaan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan viabilitas sel A549 (human lung carcinoma cell) Gambar 1 A dan B.
Senyawa non toksik sebagaimana cyanidin 3-rutinoside dan cyanidin 3-glucoside ini memiliki ciri utama : memberikan efek yang kurang signifikan terhadap supresi ekspresi onkogen, penanda molekuler angiogenesis dan penanda molekuler invasi , serta metastase.
Pada dasarnya hampir tidak pernah terjadi penghilangan ekspresi sama sekali terhadap ekspresi onkogen, penanda molekuler angiogenesis dan penanda molekuler invasi , serta metastase. (gambar 3 s/d gambar 6). Gambar-gambar tersebut tidak secara nyata atau ekstrim memberikan hasil terjadinya penghentian total ekspresi protein (onkogenik dan inhibitornya), setelah pemberian senyawa yang kita ujikan. Lain halnya profil ekspresi protein onkogenik yang dipengaruhi oleh senyawa yang memiliki toksisitas tinggi, profil band protein yang ditampilkan akan lebih nyata perbedaannya, bahkan kemungkinan penghilangan total ekspresi protein onkogenik akan mungkin sekali terjadi.
Berdasarkan hal tersebut diketahui bahwa senyawa non toksik bisa dikatakan sebagai senyawa yang kurang potent dalam menghambat proliferasi, invasi dan metastases sel tumor. Walau demikian penelitian ini akan lebih menarik bila dilaksanakan dengan mengkombinasikannya dengan senyawa lain yang memiliki toksisitas yang lebih nyata misalnya curcumin, dengan menggunakan sel line yang sama yaitu A549 (human lung carcinoma cell, high metastatic potential cell type).
Terima kasih. Pak Ari… diteruskan saja penelitian ini… salam.
Gimana jadi tambah putra apa putri ? Selamat ya.

5. Susilawati, M.Si  |  February 18, 2009 at 7:02 am

Menarik juga Pak Ari, Senyawa antosianin yang pada mulanya tidak menunjukkan sitotoksik tetapi kemudian ternyata dapat menghambat pertumbuhan sel kanker paru. Pada judul artikel, Mulberry antosianin menghambat efek migrasi dan invasi pada sel kanker paru, tetapi kenapa pada judul review/resume menjadi menghambat metastasis? Walaupun invasi merupakan langkah menuju metastasis, tentu tidak berarti bahwa penghambatan terjadi pada tahap metastasis.
Oh ya, dikatakan bahwa sianidin 3-rutinosida dan sianidin 3-glukosida menghambat aktivasi c-jun dan NF-kB pada fraksi inti. Apa perbedaan c-jun dan NF-kB? Apa akibatnya jika keduanya dihambat ?
Saya pingin jawab juga nimbrung menjawab pertanyaan bu yani mengenai sitotoksisitas, Selain toksisitas, yang dapat digunakan sebagai parameter pencarian senyawa antikanker adalah aktivitas antioksidan. Senyawa yang mempunyai aktivitas antioksidan pada umumnya berpotensi sebagai antikanker. Dari strukturnya kita juga bisa memperkirakan aktivitasnya sebagai antikanker. Hal ini dapat didalami pada kimia komputasi yaitu pada Studi QSAR (Qyantitative Structure and Activity Relationship= Hubungan Kuantitatif Struktur dan Aktivitas). Pada studi, QSAR 3 Dimensi, dibutuhkan minimal 10 data IC50 senyawa antikanker yang strukturnya mirip/homolog/mempunyai inti yang sama), dengan itu kita dapat membuat kurva regresi standar. Kemudian senyawa dengan yang belum kita ketahui aktivitas antikankernya itu kita plotkan ke struktur-struktur yang sudah ada. Hal ini dapat dikerjakan dengan metode Comparative Molecular Field Analysis (CoMFA). Demikian yang saya tau, pak ari dan bu yani.

6. dyan  |  March 7, 2009 at 1:31 am

pak saya ingin menanyakan apakah senyawa anthosianin ini bisa menghambat pembelahan sel kanker?
kebetulan saya sedang meneliti penghambatan pembelahan sel terfertilisasi dari bulu babi (yang dianggap sama dengan pembelahan sel kanker) pada tahap mitosis dari ekstrak ubi jalar ungu yang mengandung pigmen anthosianin yang cukup besar (menurut literatur yang saya baca).apakah ada kolerasi antara kerja pigmen anthosianin terhadap pembelahan sel kanker?
7. rineng  |  August 28, 2009 at 3:02 am

metoda-metoda apa saja yang digunakan dalam melakukan uji sitotoksik atau dalam mencari senyawa yang berkhasiat sebagai antikanker?