Disertasi

Invitro, Exvivo and Clinical Studies onAnnona muricata Leaves for Colorectal Cancer.

Background: The prevalence of colorectal cancer is rising in Asia and it is now the third most common malignant disease in both men and women, hence, is crucial to find material that may have anti proliferative towards colorectal cancer cells. Annona muricata L. leaves are potential sources of biologically active Annonaceous acetogenins and plant polyphenols demonstrating a powerful antitumor activities. Objective: The purpose of this study is to evaluate the effect of A. muricata leaves extract on nutritional status, quality of life, systemic inflammation, fecal butyrate level in colorectal cancer patients, and in vitro and ex vivo parameters in cell lines. Methodology: Colorectal cancer patients (n = 15) were randomly assigned to receive either A. muricata leaves extract or placebo. Dietary intakes and anthropometry were assessed every two weeks. Blood parameters, nutritional status, quality of life, fecal butyrate level, and systemic inflammation of patient were assessed at the beginning and the end of study. The antiproliferative effects of A. muricata leaves water extract and its fractions were evaluated against human colon cancer cell lines (DLD-1 and COLO 205), and normal human cell line (HEK) by microculture assay based on metabolic reduction of 3-(4,5dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), compared with 5 Fluorouracil as well as placebo. The pathways of apoptosis of the colon cancer cell line were assessed using biomarkers caspase 8 and caspase 9. The extracts data were complemented by parallel studies of direct addition of participants’ serum to the same human cell lines. Results: A. muricata leaves extract exhibits cytotoxic activities in colorectal cancer cells in vitro and ex vivo. Serum of CRC patients’ supplemented with extract significantly induces caspase 9 activity of DLD-1 colorectal cancer cell line, but not significantly induces caspase 8 activity, means it induces apoptosis of locally metastasized colorectal cancer but not for distant metastasized. There is no significant effect of A muricata leaves extract supplementation on nutritional status and quality of life improvement of CRC patients, and it tends to increase nutritional status and quality of life throughout the study period. There is no significant effect of A muricata leaves extract supplementation on systemic inflammation and fecal butyrat level of CRC patients. Conclusions: The chemopreventive potential of A muricata leaves extract in in vitro and ex vivo study suggest that A muricata leaves extract may play a role in colorectal cancer treatment and chemoprevention. This warrants future human tissue bioavailability studies and further clinical studies
Key words: colorectal cancer, A. muricata leaves, cytotoxic activities



Latar Belakang: Prevalensi kanker kolorektal meningkat di Asia dan saat ini merupakan keganasan ketiga yang paling sering terjadi pada pria dan wanita, oleh karena itu, sangat penting untuk menemukan bahan yang memiliki anti proliferatif terhadap sel-sel kanker kolorektal. Daun Annona muricata L. merupakan sumber potensial dari Annonaceous acetogenins yang aktif secara biologis dan polifenol tanaman yang menunjukkan aktivitas anti-tumor. Tujuan: Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efek pemberian ekstrak daun A. muricata pada status gizi, kualitas hidup, inflamasi sistemik, dan kadar butirat feses pada pasien kanker kolorektal (CRC), dan pada parameter in vitro dan ex vivo pada cell line. Metodologi: pasien kanker kolorektal (n = 15) secara acak dikelompokkan untuk menerima baik ekstrak daun A. muricata atau plasebo. Asupan makanan dan antropometri dinilai setiap dua minggu. Parameter biokimia darah, status gizi, kualitas hidup, kadar butirat feses, dan inflamasi sistemik pasien dinilai pada awal dan akhir penelitian. Efek antiproliferatif dari ekstrak air daun A. muricata dan fraksinya dievaluasi terhadap cell line kanker kolorektal (DLD-1 dan COLO 205), dan cell line normal (HEK) dengan alat tes microculture berdasarkan pada pengurangan metabolisme 3- (4 , 5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), dibandingkan dengan 5 Fluorourasil serta plasebo. Jalur apoptosis dari sel kanker usus besar dinilai dengan menggunakan biomarker caspase 8 dan caspase 9. Data Ekstrak dilengkapi dengan studi paralel tambahan langsung dari serum subjek pada cell line yang sama. Hasil: Ekstrak daun A. muricata menunjukkan efek sitotoksik pada sel kanker kolorektal in vitro dan ex vivo. Serum CRC pasien ditambah dengan ekstrak bermakna dalam menstimulasi aktivitas caspase 9 pada DLD-1 cell line kanker kolorektal, namun tidak bermakna dalam menstimulasi aktivitas caspase 8. Hal ini berarti ekstrak daun A. muricata menginduksi apoptosis kanker kolorektal metastase dekat tetapi tidak untuk yang bermetastasis jauh. Tidak ada pengaruh yang bermakna dari suplementasi ekstrak daun A. muricata pada status gizi dan peningkatan kualitas hidup pasien CRC, dan cenderung meningkat status gizi dan kualitas hidup selama periode penelitian. Tidak ada efek yang bermakna dari suplementasi ekstrak daun A. muricata pada inflamasi sistemik dan kadar butirat feses pasien CRC. Kesimpulan: Potensi kemopreventif ekstrak daun A muricata pada studi in vitro dan ex vivo menunjukkan bahwa ekstrak daun A muricata dapat berperan bagi penatalaksanaan kanker kolorektal dan kemoprevensi. Hal ini memerlukan penelitian bioavailabilitas pada jaringan manusia dan studi klinis lebih lanjut.
Kata kunci: kanker kolorektal, daun A. muricata, aktivitas sitotoksik.