Immuno-suplementy

04.08.2023

Spirulina Lipopolysaccharides Inhibit Tumor Growth


Source: Oncology Reports; Authors: Hiromi Okuyama Akira Tominaga, z Laboratory of Immunology, Faculty of Pharmacy, Osaka Ohtani University, Tondabayashi, Osaka 584-8540, Japan

Spirulina lipopolysaccharides inhibit tumor growth in a Toll-like receptor 4-dependent manner by altering the cytokine milieu from interleukin-17/interleukin-23 to interferon-γ

Kategoria: General
Napisał: admin

Spirulina lipopolysaccharides inhibit tumor growth in a Toll-like receptor 4-dependent manner by altering the cytokine milieu from interleukin-17/interleukin-23 to interferon-γ

Hiromi Okuyama Akira Tominaga Satoshi Fukuoka Takahiro Taguchi Yutaka Kusumoto Shiro Ono
Oncology Reports; 2017 Feb; 37(2): 684–694.

Abstract

Th17 cells and the cytokine they produce, interleukin (IL)-17, play an important role in tumor progression in humans and in mice. IL-6 and IL-23 are critical cytokines for the differentiation and propagation of Th17 cells, respectively. Bacterial lipopolysaccharides (LPS) are known to stimulate immune cells to produce such inflammatory cytokines. Contrary to Escherichia coli (E. coli) LPS, LPS from Spirulina has low toxicity and barely induces in vivo production of IL-6 and IL-23 in mice. We examined the antitumor effects of Spirulina LPS compared to E. coli LPS in an MH134 hepatoma model. Administration of Spirulina LPS suppressed tumor growth in C3H/HeN mice, but not in Toll-like receptor 4 (TLR4)-mutant C3H/HeJ mice, by reducing serum levels of IL-17 and IL-23, while increasing interferon (IFN)-γ levels. The antitumor activity and IFN-γ production were mediated by T cells. Moreover, in vitro experiments showed that Spirulina LPS impaired the antigen-presenting function that supports the generation of IL-17-producing cells in a toll-like receptor (TLR)4-dependent manner. Of note, injection of anti-IL-17 antibody in tumor-bearing C3H/HeN mice in the absence of Spirulina LPS markedly suppressed tumor growth and augmented IFN-γ responses. Thus, our results support the notion that IFN-γ and IL-17/IL-23 mutually regulate Th17 and Th1 responses in tumor-bearing hosts, and Spirulina LPS modulates the balance of the IFN-γ-IL-17/IL-23 axis towards IFN-γ production, which leads to tumor inhibition. Furthermore, Spirulina LPS effectively inhibited the spontaneous development of mammary tumors. This study has important implications for the exploitation of TLR-based immunomodulators for cancer immunotherapy.

Introduction

Although the immune system generally recognizes abnormal proteins on tumor cells as tumor antigens, spontaneous immune responses are too weak to suppress tumor growth. To overcome this problem, a variety of adjuvants, including toll-like receptor (TLR) ligands, are investigated to potentiate antitumor immunity. The bacillus Calmette-Guérin (BCG), historically known for its effective adjuvant properties, is often used in the treatment of cancer patients (1).

The innate immune system recognizes pathogen-associated molecular patterns expressed on microorganisms through corresponding TLRs, and the activation of innate immunity by TLRs produces proinflammatory cytokines such as interleukin (IL)-6 and IL-12, leading to the subsequent induction of adaptive immune responses (2,3). IL-12 is produced by macrophages (MΦ) and dendritic cells (DC) and dictates the differentiation of CD4 Th1 cells, which produce interferon (IFN)-γ and activate natural killer (NK) cells and cytotoxic CD8 T cells (4). IFN-γ plays an important role in the prevention of primary tumor development and intracellular pathogen invasion (5–7). Among the different TLR ligands, lipopolysaccharide (LPS) from gram-negative bacteria exhibits antitumor activity in addition to marked toxicity (8). The study of the bioactivity of LPS from various species revealed that LPS prepared from Bordetella pertussis and a synthetic analog of the LPS lipid A subunit are less toxic than E. coli LPS, and display antitumor effects (9,10).

Recent studies have revealed that IL-23/IL-17 signaling plays an important role in tumorigenesis and metastasis in humans and in mice (11–16). IL-17 is primarily produced by T cells and acts on tumor cells and tumor-associated stromal cells to induce angiogenesis and the production of IL-6, IL-8, and matrix metalloproteinases. IL-23 is produced by Mϕ/DC and facilitates the expansion and survival of IL-17-producing CD4 T (Th17) cells and therefore, the production of IL-17 (17,18). Moreover, it has become evident that a combination of IL-6 and transforming growth factor (TGF)-β induces Th17 differentiation from naive T cells (19,20). Since Mϕ/DC produces both antitumor (IL-12) and tumor-promoting (IL-6/IL-23) cytokines upon stimulation with TLR ligands (21,22), the regulation of this balance is critical for TLR-based cancer immunotherapy (17,18). Moreover, IL-17 stimulates tumor cells and tumor-surrounding cells to induce IL-6 expression, which in turn leads to the activation of signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) (16,23). STAT3 is linked to numerous oncogenic signaling pathways and is constitutively activated both in tumor cells and in immune cells under tumor microenvironment-like conditions. Thus, ideal candidate molecules for tumor immunotherapy are TLR-based immunomodulators that do not induce or partially induce IL-6/IL-23.

While exploring TLR4 responsiveness of the material extracted from algae and cyanobacteria (24), we found that LPS phenol-water extracts from Spirulina (Arthrospira) were able to induce IL-12. Noteworthy, Spirulina LPS showed a much lower in vitro induction of IL-6 and IL-23 by Mϕ/DC than E. coli LPS. Spirulina is a gram-negative, oxygenic, photosynthetic, filamentous cyanobacterium (blue-green alga), and since the Aztec civilization in Mexico, it has been widely used as a nutritional and therapeutic supplement (25). Spirulina LPS is reported to be less toxic compared to LPS from Salmonella abortus (26), but its effects on cytokine production or antitumor activities have not been studied extensively. Thus, it would be very interesting to study how Spirulina LPS affects tumor growth and in vivo production of inflammatory cytokines.

Although most experiments examined the in vitro production of IL-17-associated inflammatory cytokines thus far, the expression patterns of these cytokines in tumor host tissue remain to be established. We report here that Spirulina LPS did not induce or only partially induced IL-6 and IL-23 and efficiently suppressed the growth of hepatocellular carcinoma MH134 in a TLR4-dependent manner, by reducing the serum levels of IL-17 and IL-23, while increasing those of IFN-γ. Interestingly, anti-IL-17 monoclonal antibodies (mAb) clearly suppressed tumor growth as efficiently as Spirulina LPS. Furthermore, Spirulina LPS was quite effective in inhibiting spontaneous development of mammary tumors in an oncogene transgenic mouse model.

Hereinfater you will find link to the full paper.

Okuyama H, Tominaga A, Fukuoka S et al. Spirulina lipopolysaccharides inhibit tumor growth in a Toll-like receptor 4-dependent manner by altering the cytokine milieu from interleukin-17/interleukin-23 to interferon-γ Oncology Reports; 2017 Feb; 37(2): 684–694.

β-GLUKANY

β-glukany to wielkocząsteczkowe wielocukry czyli polisachardy występujace powszechnie w świecie roślinnym. Są jednym ze składników ściany komórkowej wielu roślin zwłaszcza zbóż i grzybów. β-glukany w zależności od pochodzenia mają różną budową i różne właściwości. Ogólnie można podzielić je na dwie główne grupy, które znalazły zastosowanie ze względu na swe istotne właściwości zdrowotne:

  • β-glukany rozpuszczalne pochodzące głównie ze zbóż (owies, jęczmień, żyto, itd) oraz
  • β-glukany nierozpuszczalne pochodzące głównie z grzybów (drożdże, boczniak, rozszczepka, itd)
  ■ Rozszczepka pospolita (Schizophyllum commune) zawiera schizophylan – substancję o właściwościach immunostymulujacych
  ■ Lakownica żółtawa (Ganoderma lucidum) – zawiera β-glukany, wchodzi m.in. w skład wspomagającego odporność preparatu Reishi Max
  ■ Twardziak jadalny, shiitake (Lentinula edodes) – zawiera - β-glukan lentinan, wchodzi w skład preparatów wspomagających odporność

Grupa pierwsza wykazująca w swej budowie krótkie łańcuchy z β-wiązaniami w pozycjach (1→3)-(1→4), jest rozpuszczalna w wodzie. Ta grupa β-glukanów posiada wybitne właściwości wpływające na gospodarkę węglowodanowo-lipidową człowieka. Ich spożycie obniża/normalizuje poziomy lipidów (cholesterolu) i cukru we krwi.

Druga grupa wykazująca w swej budowie długie łańcuchy z β-wiązaniami w pozycjach (1→3)-(1→6), jest nierozpuszczalna w wodzie. Posiadają one właściwości immuno-modulujące. Ich spożycie wspomaga naturalną, nieswoistą odporność organizmu.

Te wielkocząsteczkowe β-1,3/1,6-D glukany są częstym składnikiem różnych preparatów immuno-modulujących stosowanych w różnych sytuacjach klinicznych. Szczególnie dużo β-1,3/1,6-D glukanów występuje w ścianie komórkowej drożdży piekarniczych (Saccharomyces Cerevisiae). Jest to najaktywniejsza immunologicznie frakcja z całej grupy β-glukanów. Jest ona złożona z cząsteczek D-glukozy połączonych w pozycji 1,3 i z łańcuchami bocznymi D-glukozy przyłączonymi w pozycji 1,6. Na rycinie obok przedstawiono budowę cząsteczki nierozpuszczalnego β-1,3/1,6-D glukanu, z długim łańcuchem, pochodzącym z drożdży piekarniczych.

Ekstrakt drożdży i β-glukany


Drożdże, ze względu na bogactwo witamin i minerałów, są stosowane przez osoby ze słabą odpornością (zawarta w nich witamina B2 pomaga w tworzeniu przeciwciał), a witamina B12 ułatwia przyswajanie żelaza, biotyna wspomaga produkcję ważnych dla zdrowia kwasów tłuszczowych. Witaminy z grupy B wzmacniają system nerwowy i są polecane osobom starszym oraz młodzieży uczącej się. Poza tym zawierają duże ilości selenu, cynku i chrom, który zmniejsza apetyt na słodycze oraz wspomaga pracę trzustki.

Ekstrakt drożdży piekarniczych dostarcza wielkocząsteczkowy β 1,3/1,6 D-glukan. Posiada silne właściwości immuno-modulujące, a jego spożycie wspomaga naturalną, nieswoistą odporność organizmu. Zawarte w drożdżach cząsteczki β-glukanu pobudzają cały układ odpornościowy.

W licznych badaniach wykazano, że silne właściwości immuno-modulujące β-glukanu odnoszą się zarówno do odporności nieswoistej, jak i swoistej (nabytej). Zdolność układu odporności do szybkiego i skutecznego rozpoznania i reakcji na atakujące patogeny jest kluczowa w zwalczaniu rozmaitych zakażeń.

βeta 1,3/1,6 D-glukan

Ekstrakt drożdży piekarniczych dostarcza wielkocząsteczkowy β 1,3/1,6 D-glukan. Posiada silne właściwości immuno-modulujące, a jego spożycie wspomaga naturalną, nieswoistą odporność organizmu. Zawarte w drożdżach cząsteczki β-glukanu pobudzają cały układ odpornościowy.

W licznych badaniach wykazano, że silne właściwości immuno-modulujące β-glukanu odnoszą się zarówno do odporności nieswoistej, jak i swoistej (nabytej). Zdolność układu odporności do szybkiego i skutecznego rozpoznania i reakcji na atakujące patogeny jest kluczowa w zwalczaniu rozmaitych zakażeń.


Spirulina i ekstrakt spiruliny


Spirulina to handlowa nazwa skoncentrowanych i liofilizowanych sinic z gatunku Arthrospira platensis. Spirulina jest bardzo bogata w białko (ok. 50-70%) i witaminy A, B, C, D, E, K, β-karotenu oraz szereg składników mineralnych, zwłaszcza bardzo duże ilości magnezu. Spirulina jest powszechnie stosowana do produkcji suplementów żywieniowych i kosmetyków.

EKSTRAKT SPIRULINY

Niedawno pojawił się naszych aptekach immuno-suplement zawierający ekstrakt spiruliny, który aktywuje nieswoisty układ odporności. Odporność nieswoista nie tylko stanowi pierwszą linię obrony przeciwbakteryjnej, ale ma zasadniczy wpływ na tworzenie odporności swoistej np. nabytej po przechorowaniu lub po szczepieniach. Jest to wielkocząsteczkowy kompleks lipo-polisacharydowy, który posiada udowodnione działanie immuno-modulujące i aktywuje nieswoistą odporność organizmu (innate immunity).

Kliknij na schemat obok, aby go powiększyć.

Ekstrakt Spiruliny platensis został opracowny przez zespół naukowców z Mississipi University pod kierunkiem prof. Davida Pasco. Właściwości immuno-modulujące ekstraktu Spiruliny platensis zostały szerzej przedstawione w zakładce → Wzmacnianie odporności

Zespół pod kierunkiem prof. Davida Pasco w Narodowym Centrum Badania Preparatów Naturalnych Uniwersytetu Missisipi opracował specjalny test standaryzacji aktywności immunologicznej ekstraktu spiruliny*. W procesie wytwarzania jest sprawdzona i zapewniona stała aktywność każdej dawki preparatu. W taki sam sposób badana jest aktywność wielu leków np. insuliny, steroidów, czy antybiotyków.


* Ten ekstrakt spiruliny jest standaryzowany na jego zdolność do pobudzania układu odporności. Zapewniana jest aktywność 1.000 j. określanej własnym testem aktywacji monocytów. Ekstrakt posiada wyjątkową stabilność i w badaniach jego aktywność, w stanie praktycznie nie zmienionym, utrzymuje się przez 5 lat od daty produkcji.





Zobacz → ekstrakt spiruliny kontra wirus opryszczki


Zobacz → Ekstrakt spiruliny kontra wirus grypy H1N1



Budowa układu odporności

Jak działa odporność?

Niedobory odporności

Jak dbać o odporność?

Aktualności

Europejska Agencja Leków (EMA) dopuściła do stosowania terapię genową w leczeniu ciężkiego złożonego niedoboru odporności w wyniku niedoboru deaminazy adezynowej (ADA-SCID), będącego skutkiem mutacji genetycznej - informuje New Scientist. O terapii genowej, czym jest i o jej perspektywach, można przeczytać na portalu laboratoria.net

17.01.2024

Source: Memorial Sloan Kettering Cancer Center Library / LibGuides / COVID Impacts / Immune Dysfunction

Detailed information and resources on the long-term health consequences of COVID-19 infection and the broad social impacts of the COVID-19 pandemic.

One of the most concerning long-term effects of COVID-19 is the dysregulation and dysfunction of the immune system.

08.08.2023

Source: Nutrients Authors: van Steenwijk H, Bast, A and de Boer A.

Beta-glucans derived from mushrooms are bioactive long-chain polysaccharide compounds, insoluble in water and with immunomodulatory properties. Knowledge of the action and functions of beta-glucans, which have been used in traditional medicine for centuries, is developing thanks to modern immunological and biotechnological methods.

04.08.2023

Source: Oncology Reports; Authors: Hiromi Okuyama Akira Tominaga, z Laboratory of Immunology, Faculty of Pharmacy, Osaka Ohtani University, Tondabayashi, Osaka 584-8540, Japan

Spirulina lipopolysaccharides inhibit tumor growth in a Toll-like receptor 4-dependent manner by altering the cytokine milieu from interleukin-17/interleukin-23 to interferon-γ