عصاره کروسین استخراج شده از زعفران اثرات ضد توموری در مدل‌های گلیوبلاستوما انسانی نشان می‌دهد.

در سال‌های اخیر، بسیاری از نویسندگان به بررسی اثرات ترکیبات طبیعی مختلف بر روی گلیوبلاستوم (GBM) پرداخته‌اند. با توجه به ظرفیت آن برای آسیب به بقا و پیشرفت انواع مختلف سرطان، عصاره زعفران (SE) که به نام کروسِتین (CCT) شناخته می‌شود، به ویژه مورد توجه است. در این کار، ما برای اولین بار خواص ضد توموری کروسِتین را در مدل‌های گلیوم در vivo و in vitro روشن کردیم. نتایج in vitro نشان داد که چهار خط سلولی توموری که در این مطالعه مشاهده شد (U251، U87، U138 و U373) که با دوزهای افزایشی کروسِتین درمان شده بودند، اثرات ضدproliferative و pro-differentiative را نشان دادند که با کاهش قابل توجه در تعداد سلول‌های زنده، تغییرات عمیق در مورفولوژی سلول و تعدیل نشانگرهای مزانشیمی و عصبی مشخص شد.در واقع، کروستین بیان کلاستر تمایز CD44، CD90، CXCR4 و OCT3/4 مارکرهای مزانکیمال را کاهش داد، اما بیان βIII-Tubulin و نروفیلامنت‌ها (NFH) مارکرهای مرتبط با نژاد عصبی را افزایش داد.

سازوکارهای اپی‌ژنتیکی ممکن است بر این تغییرات تأثیر بگذارند، زیرا هیستون دکسی‌استیلاز، HDAC1 و HDAC3 در سلول‌های U251 و U87 کاهش یافتند، در حالی که بیان HDAC1 در سلول‌های U138 و U373 کاهش یافت. تجزیه و تحلیل‌های وسترن بلات از سینتاز اسید چرب، FASN، و CD44 منجر به مهار مؤثر این مارکرها پس از درمان با CCT شد که با فعال‌سازی مهم برنامه آپوپتوز و کاهش حرکت سلول‌های گلیوم و ترمیم زخم همراه بود. مطالعات درون زنده با نتایج به دست آمده درون شیشه مطابقت داشت. در واقع، نشان داده شد که کروستین رشد سلول‌های U251 و U87 که به طور زیرپوستی به مدل‌های حیوانی تزریق شده بودند را مهار می‌کند.به‌ویژه، مقادیر Tumor To Progression یا TTP و منحنی‌های کاپلان-مایر نشان دادند که کروستین اثرات بیشتری نسبت به پرتودرمانی به تنهایی داشته است، اما اثرات مشابهی با تموزولومید (TMZ) دارد. ایمن‌سازی داخل‌مغزی یک تعداد کم از سلول‌های U251 که ترانسفکت شده با لوکiferase بودند، مدلی را فراهم کرد که توانست تکرار را پس از برداشت جراحی تومور بازتولید کند.

نتایج به‌دست‌آمده از مدل داخل‌مغزی اورتوپیک نشان داد که درمان CCT نرخ‌های بقا بدون بیماری (DFS) و بقا کلی (OS) را افزایش می‌دهد و تأخیری در ظهور ضایعه بیولومینسانسی قابل تشخیص ایجاد می‌کند. CCT اثر بیشتری نسبت به پرتودرمانی (RT) نشان داد اما اثری قابل مقایسه با تموزولومید در مدل‌های زنوگرافت داشت. بنابراین، ما هدف‌گذاری کردیم تا مطالعه اثرات کروستین در بیماری گلیوما را ادامه دهیم و توجه خود را به ویژگی‌های رادیوسنسیتی‌سازی این ترکیب طبیعی متمرکز کنیم و راه‌هایی را که این امر تحقق‌یافته است، برجسته کنیم.

Over recent years, many authors discussed the effects of different natural compounds on glioblastoma (GBM). Due to its capacity to impair survival and progression of different cancer types, saffron extract (SE), named crocetin (CCT), is particularly noteworthy. In this work, we elucidated the antitumor properties of crocetin in glioma in vivo and in vitro models for the first time. The in vitro results showed that the four tumor cell lines observed in this study (U251, U87, U138, and U373), which were treated with increasing doses of crocetin, showed antiproliferative and pro-differentiative effects as demonstrated by a significant reduction in the number of viable cells, deep changes in cell morphology, and the modulation of mesenchymal and neuronal markers.

Indeed, crocetin decreased the expression of Cluster of Differentiation CD44, CD90, CXCR4, and OCT3/4 mesenchymal markers, but increased the expression of βIII-Tubulin and neurofilaments (NFH) neuronal linage-related markers. Epigenetic mechanisms may modulate these changes, since Histone Deacetylase, HDAC1 and HDAC3 were downmodulated in U251 and U87 cells, whereas HDAC1 expression was downmodulated in U138 and U373 cells. Western blotting analyses of Fatty Acid Synthase, FASN, and CD44 resulted in effective inhibition of these markers after CCT treatment, which was associated with important activation of the apoptosis program and reduced glioma cell movement and wound repair. The in vivo studies aligned with the results obtained in vitro. Indeed, crocetin was demonstrated to inhibit the growth of U251 and U87 cells that were subcutaneously injected into animal models. In particular, the Tumor To Progression or TTP values and Kaplan–Meier curves indicated that crocetin had more major effects than radiotherapy alone, but similar effects to temozolomide (TMZ).

An intra-brain cell inoculation of a small number of luciferase-transfected U251 cells provided a model that was able to recapitulate recurrence after surgical tumor removal. The results obtained from the orthotopic intra-brain model indicated that CCT treatment increased the disease-free survival (DFS) and overall survival (OS) rates, inducing a delay in appearance of a detectable bioluminescent lesion. CCT showed greater efficacy than Radio Therapy (RT) but comparable efficacy to temozolomide in xenograft models. Therefore, we aimed to continue the study of crocetin’s effects in glioma disease, focusing our attention on the radiosensitizing properties of the natural compound and highlighting the ways in which this was realized.