· Induksi Jalur Apoptosis Intrinsik
Senyawa fitokimia seperti kurkumin, yang ditemukan dalam kunyit, dapat menginduksi apoptosis sel kanker melalui jalur intrinsik. Kurkumin menyebabkan peningkatan ekspresi protein pro-apoptotik seperti Bax dan penurunan ekspresi protein anti-apoptotik seperti Bcl-2. Perubahan ini mengganggu keseimbangan mitokondria, menyebabkan pelepasan sitokrom c ke dalam sitoplasma dan aktivasi kaspase-9. Aktivasi kaspase-9 kemudian mengaktifkan kaspase-3, yang merupakan eksekutor apoptosis, sehingga menyebabkan kematian sel kanker.
· Aktivasi Jalur Apoptosis Ekstrinsik
Senyawa fitokimia seperti epigallocatechin gallate (EGCG), yang terdapat dalam teh hijau, dapat menginduksi apoptosis sel kanker melalui jalur ekstrinsik. EGCG dapat meningkatkan ekspresi reseptor kematian seperti Fas (CD95) pada permukaan sel kanker. Aktivasi reseptor Fas oleh ligannya mengarah pada pembentukan kompleks sinyal kematian, yang mengaktifkan kaspase-8. Kaspace-8 kemudian mengaktifkan kaspase-3, yang memulai proses eksekusi apoptosis, menghancurkan sel kanker secara efisien.
· Modulasi Jalur NF-κB
Senyawa fitokimia seperti resveratrol, yang terdapat dalam anggur merah, dapat menginduksi apoptosis sel kanker dengan menghambat jalur sinyal NF-κB. NF-κB adalah faktor transkripsi yang biasanya melindungi sel kanker dari apoptosis dengan meningkatkan ekspresi gen anti-apoptotik. Resveratrol menghambat aktivasi NF-κB, mengurangi ekspresi protein anti-apoptotik seperti Bcl-xL dan IAPs (Inhibitor of Apoptosis Proteins), sehingga meningkatkan sensitivitas sel kanker terhadap sinyal apoptosis dan menyebabkan kematian sel kanker.
· Produksi Spesies Oksigen Reaktif (ROS)
Beberapa senyawa fitokimia, seperti genistein yang ditemukan dalam kedelai, dapat meningkatkan produksi spesies oksigen reaktif (ROS) dalam sel kanker. Peningkatan ROS menyebabkan stres oksidatif yang dapat merusak mitokondria, menyebabkan pelepasan sitokrom c dan aktivasi jalur apoptosis intrinsik. Selain itu, ROS dapat mengaktifkan jalur JNK (c-Jun N-terminal kinase), yang juga berkontribusi pada aktivasi protein pro-apoptotik dan induksi apoptosis. Dengan demikian, peningkatan ROS oleh senyawa fitokimia dapat menjadi mekanisme penting dalam menginduksi kematian sel kanker.