Plant bioactive compounds in cancer treatment: myth or hope?

Abstract

Secondary metabolites of plants are known as efficient bioactive compounds used in prophylaxes and treatment of different disorders and diseases. Plants products have a long history of use in the treatment of cancer. There are very interesting reports from ethnobotanical studies, including those from the Balkan region, known for high diversity of medicinal plants, highlighting the use of various plant drugs as anticancer agents. More than 3000 plant species were listed as possible anticancer agents. In the last few decades it was shown that some of plant metabolites exhibit potent and promising therapeutic effects in cancer treatment. Surprisingly, more than 10,000 phytochemicals have been identified and used in cancer treatment due to their anti-cancer properties. The most researched are those belonging to alkaloids, flavonoids, lignans, condensed tannins, terpenoids (components of essential oils), and others. Additionally, bioactive compounds could synergistically increase the efficiency of anti-cancer drugs and reduce their toxic effects. Many successful anti-cancer drugs currently in use, or their analogues, are plant derived and many more are under clinical trials. This review aims to address the most reported plants used for cancer treatment in relation to their major bioactive compounds. Furthermore, possible mechanisms of anticancer activity of selected plant metabolites will be discussed, including apoptotic pathways, inhibition of Nuclear Factor-κB (NF-κB), modulation of Wnt/beta-catenin signaling, autophagy, sensitization of multidrug resistant cancer cells, prevention of cancer cell metastasis and epigenetic regulation. It is well assumed that high antioxidant activity and anti-inflamamtory effects of herbal drugs are associated with the anticancer activity. In our study, several well-known and several autochtonous medicinal plants which expressed the anticancer potential, will be additionally presented.

Секундарни метаболити биљака се због свог високог биоактивног дејства ко- ристе у профилакси и лечењу различитих обољења. Биљне компоненте имају дугу историју коришћења у третману канцера. Постоје многи занимљиви подаци из етноботаничких студија, укључујући и оне са подручја Балкана, иначе подруч- ја познатог по високом диверзитету лековитог биља, о употреби различитих анти-канцерогених биљака. Више од 3000 биљних врста са анти-канцерогеним потенцијалом је споменуто у светској литератури. Последњих деценија је пока- зано да биљни метоболити испољавају високе и обећавајуће терапијске ефекте у третману канцерогених обољења. Чак 10.000 биоактивних биљних компоненти је идентификовано као потенцијално анти-канцерогених, међу којима су највише проучавани алкалоиди, флавоноиди, лигнани, кондензовани танини, терпеноиди (компоненте етарских уља), и други. Многа биоактивна биљна једињења испо- љавају синергистичка дејства приликом коришћења са стандардним анти-канце- рогеним терапеутицима, при чему могу умањити и негативне токсичне ефекте цитостатика. Наш рад има за циљ да представи најчешће коришћене биљне врсте у третману канцера у вези са хемијским саставом њихових дрога, тј., доминант- ним биоактивним компонентама. Такође, биће размотрени и потенцијални ан- тиканцерогени механизми деловања важнијих биљних секундарних метаболита, као и њихови ефекти на нпр. апоптозу, инхибицију NF-κB фактора, модулацију Wnt-бета-катенин сигналних путева, аутофагију, као и позитивне утицаје на ре- зистентност канцерогених ћелија на различите хемијске агенсе и епигенетичке одговоре. Иначе је познато да су висока антиоксидативна активност и анти-ин- фламацијски ефекти биљних дрога повезани са њиховим анти-канцерогеним деј- ством. Неколико оваквих, у свету добро проучених, као и неколико аутохтоних врста са нашег подручја, ће бити посебно представљено.