کاروتنوئیدهای زعفران فعالیت سوپراکسید دیسموتاز را در سرطان پستان تغییر می‌دهند: مطالعات در محیط آزمایشگاه، موجود زنده و شبیه‌سازی رایانه‌ای

سوپراکسید دیسموتاز (SOD) عضو مهمی از سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدانی است و به عنوان یک عامل درمانی علیه بیماری‌های واسطه‌شده با ROS و یک هدف درمانی برای درمان سرطان پیشنهاد شده است. کاروتنوئیدهای زعفران، کروسین (Cro) و کروستین (Crt)، آنتی‌اکسیدان‌هایی با فعالیت ضد سرطانی هستند. در مطالعه حاضر، اثرات Cro/Crt را بر فعالیت SOD در هر دو مدل in vivo و in vitro سرطان پستان بررسی کردیم. هر دو Cro و Crt فعالیت قوی scavenging رادیکال و مهار SOD را در رده سلولی سرطان پستان MCF-7 نشان دادند.

مطالعات UV-Vis، circular dichroism و فلورومتری، اتصال هر دو Cro و Crt را با SOD پیشنهاد کردند؛ ΔG° اتصال در ۳۱۰ درجه کلوvin به ترتیب ۸.۶- و ۴.۴- کیلوکالری بر مول بود. آنالیز داکینگ، اتصال Cro/Crt را در نزدیکی کانال سایت فعال، اما در سایت‌های مختلف پیش‌بینی کرد. با توجه به داده‌های به دست آمده، Cro فعالیت SOD را از طریق scavenging رادیکال سوپراکسید (O₂⁻) مهار می‌کند، در حالی که Crt با تأثیر بر سایت اتصال مس، SOD را مهار می‌کند. در تضاد با داده‌های in vitro، هر دو Cro و Crt پس از یک ماه درمان، فعالیت SOD را در تومورهای پستان موش‌های BALB/c به طور مؤثری افزایش دادند. این مکانیسم برای جبران کاهش فعالیت SOD در سرطان مهم است.

Superoxide dismutase (SOD) is an important member of the antioxidant defense system and is proposed as a therapeutic agent against the ROS-mediated diseases, and a therapeutic target for cancer treatment. Saffron carotenoids, crocin (Cro) and crocetin (Crt), are antioxidants with anticancer activity. In the present study, we investigated the effects of Cro/Crt on the SOD activity in both in vivo and in vitro models of breast cancer. Both Cro and Crt showed strong radical scavenging activity and SOD inhibition in the MCF-7 breast cancer cell line. The UV-Vis, circular dichroism and fluorometry studies proposed the binding of both Cro and Crt with SOD; the ΔG° of binding at 310 °K was −8.6 and −4.4 kcal/mol, respectively.

The docking analysis predicted the Cro/Crt binding near the active site channel, but in different sites. According to the obtained data, Cro inhibits SOD activity by scavenging superoxide radical (O₂⁻), while Crt inhibits SOD by affecting the copper-binding site. In contrast to the in vitro data, both Cro and Crt effectively increased SOD activity in breast tumors of BALB/c mice, after one month of treatment. The mechanism that is important to compensate for the SOD decreased activity in cancer.