Verbascoside – előfordulásának, (bio)szintézisének és farmakológiai jelentőségének áttekintése

Kapcsolatfelvétel: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Kalina Alipieva et al

Absztrakt

A feniletanoid-glikozidok a természetben előforduló, vízben oldódó vegyületek figyelemre méltó biológiai tulajdonságokkal, amelyek széles körben elterjedtek a növényvilágban.Verbascosideegy fenil-etanol-glikozid, amelyet először ökörfarkkóróból izoláltak, de számos más növényfajban is megtalálható. In vitro növénykultúra-rendszerek is előállították, beleértve a genetikailag transzformált gyökereket (úgynevezett „szőrös gyökerek”).Verbascosidehidrofil természetű, és farmakológiailag jótékony hatással rendelkezik az emberi egészségre, beleértve az antioxidánsokat is,anti-gyulladásosés antineoplasztikus tulajdonságokkal rendelkezik a számos sebgyógyító és neuroprotektív tulajdonság mellett. Legutóbbi előrelépések a terjesztés, (bio)szintézis és biotermelés terénverbascosideösszefoglaljuk ebben az áttekintésben. Megvitatjuk kiemelkedő farmakológiai tulajdonságait, és felvázoljuk a lehetséges alkalmazásának jövőbeli perspektíváit.

Kulcsszavak: Akteozid, gyulladáscsökkentő, (bio)szintézis, rákmegelőzés, sejtszuszpenzió, tenyésztés Hajgyökerek, feniletanoid glikozidok, Verbascum spp.

VerbascosideCistanche-ból

Kincs a kertből: a verbascoside felfedezése, előfordulása és elterjedése

A feniletanoid-glikozidok a természetben előforduló vízoldható vegyületek, amelyek széles körben elterjedtek a növényvilágban, és amelyek többségét gyógynövényekből izolálják. Szerkezetileg fahéjsav (C6-C3) és hidroxi-fenil-etil (C6-C2) csoportok jellemzik őket, amelyek glikozidos kötésen keresztül kapcsolódnak egy -glükopiranózhoz (apióz, galaktóz, ramnóz, xilóz stb.) (Dembitsky, 2005; Jimenez és Riguera, 1994). Az utóbbi években megnőtt az érdeklődés az aromás vegyületek, és különösen a fenil-etanoid-glikozidok iránt, mivel jelentősen megnövekedett a szakirodalom, amely leírja a különböző emberi betegségek és rendellenességek megelőzésében és kezelésében betöltött nyilvánvaló szerepüket.

A szakirodalomban egymásnak ellentmondó jelentések vannak a megnevezésével kapcsolatbanverbascoside. 1963-ban olasz tudósok egy fenil-etanol-glikozid izolálásáról számoltak be ökörfarkkóróból (Verbascum sinuatum L.; Scrophulariaceae), amelyet ők neveztek el.verbascoside(1. ábra; Scarpati és Monache, 1963). Szerkezeti feltárását azonban nem közölték. Néhány évvel később ugyanezt a vegyületet izolálták a közönséges orgona (Syringa vulgaris, Oleaceae) követőiből, és szerkezetét 2-(3, 4-dihidroxi-fenil)-etil{{5}-ként határozták meg. }Ο- -L-ramnopiranozil-(1→3)-(4-Ο-Ε-koffeoil)- -D-glükopiranozid, amelyet a szerzők neveztek elakteozid(Birkofer et al., 1968). Húsz évvel az első jelentés utánverbascoside, Sakurai és Kato (1983) egy új fenil-etanol-glikozid izolálásáról számoltak be a dicsőségfáról (Clerodendron trichotomum Thunb, Lamiaceae), amelyet a szerzők kusagininnek neveztek el. Miközben elszigetelődikverbascosidea nagyobb seprűből (Orobanche rapumgenistae, Orobanchaceae), Andary et al. (1982) felfedezte, hogy ez megegyezik a korábban közölttelakteozidés javasolta, hogy ezt a későbbi nevet ne használjuk tovább. Jelenleg, 50 évvel a felfedezése utánverbascoside, bizonyos mértékig még mindig zavar van a nevével kapcsolatban. A Scopus adatbázisban végzett keresés (2014 januárjában) 543 elérhető találatot talált a "verbascoside" és 844 találat a "akteozid", miközben a keresés a párosított kifejezésekkel"verbascosideÉSakteozid' csak 326 cikket adott vissza. A további félreértések elkerülése érdekében javasoljuk, hogy bármelyiketverbascosidevagyakteozidelsősorban használni kell; azonban a másik nevet is fel kell tüntetni a cikk absztraktjában vagy kulcsszólistájában.

Verbascosideaz egyik legelterjedtebb diszacharid-koffeoil-észter. Randizni,verbascosidefőként a Verbascum fajokban (Alipieva et al., 2014), de több mint 200 növényfajban (Deepak et al., 1999; Schlauer et al., 2004; Taskova és mtsai, 2005) is kimutatták. 23 növénycsaládra (2. ábra) a közelmúltban bejelentett többi növényen kívül, mint például a Buddleja brasiliensis (Filho et al., 2012), a Striga Asiatica (Huang et al., 2013), az Olea Europea (Quirantes-Piné et al. ., 2013b), Paulownia tomentosa var. tomentosa (Si és mtsai, 2013), Lippia javanica, Lantana Camara (Oyourou és mtsai, 2013) és Lippia citriodora (Bilia és mtsai, 2008; Funes et al., 2009; Quirantes-Piné és mtsai, 2009) ).

Verbascosidekimutatták mind a föld alatti (pl. elsődleges és másodlagos gyökerek), mind a föld feletti (pl. szárak, levelek és követők) növényrészekben, de nagyon eltérő szinten. Például a Sideritis trójaiak gyökerei felhalmozódnakverbascoside{{0}},002 százaléknál (Kirmizibekmez et al., 2012), míg a Verbascum xanthophoeniceum légi részein koncentrációja jóval magasabb (0,25 százalék; Georgiev et al., 2011a). Egy közelmúltban végzett magmágneses rezonancia (NMR) alapú metabolomikai vizsgálat során azt találtákverbascosidea tartalom az azonos nemzetséghez tartozó növényfajokon belül változik; 0,2 százalékról V. phoeniceumban 3 százalékra Verbascum nigrumban (Georgiev et al., 2011b). Másrészről,verbascosidea gyökerek ({0}},9 százalék) és a virágzatok (0,8 százalék) tartalma összehasonlítható volt (Gómez Aguirre et al., 2012). Egy másik potenciálisan értékes forrásverbascosideipari melléktermékeket tartalmaz. Például az olajbogyó-gyümölcs feldolgozása során melléktermékként nyert olajbogyó-malom hulladéka bőséges mennyiségben tartalmazottverbascosideszámos más fenolos vegyület mellett (pl. oleuropein, hidroxitirozol, kávésav és néhány flavonoid; Obied et al., 2007). A verbaszkozidról számoltak be, hogy bőségesen fordul elő az olívamalmok szennyvízében (De Marco et al., 2007). Bár részletesebb kutatásra van szükség, az olajbogyó-malom szennyvize potenciális forrásnak tekinthetőverbascoside(és az egyidejű bioaktív molekulák), amelyek alkalmasak étrend-kiegészítőkkel és élelmiszerekkel kapcsolatos alkalmazásokhoz (Cardinali et al., 2012).

A verbaszkozid biológiai hatásai, amelyek potenciális klinikai hasznát alapozzák meg

Hagyományosan a magas koncentrációjú növényeketverbascosideA népi gyógyászatban gyulladások és mikrobiális fertőzések kezelésére használták (Georgiev et al., 2012). Ezért a mikroba- és gombaellenes hatások vizsgálatát sok éven át folytatták. Általánosságban elmondható, hogy ezek a tanulmányok pusztán megfigyelésesnek tekinthetők, mivel hiányoznak belőlük a mechanikus megközelítések (Arruda et al., 2011; Avila et al., 1999; Pendota és mtsai, 2013). A Lippia fajokból izolált hét vegyülettel végzett közelmúltbeli vizsgálatok megerősítették a Cryptococcus neoformans elleni nagyon magas aktivitást.verbascoside, amelyet a szerzők ígéretesnek értelmeztek az új szelektív gombaellenes szerek tekintetébenverbascoside-tartalmú gyógyszerek (Funari et al., 2012). Az antibakteriális hatás kombinációja,anti-gyulladásosés anti-androgén hatása a tisztaverbascosidea növényi kivonatok pedig magas koncentrációjukkal (Camellia sinensis és Commiphora Mukul) ígéretesnek bizonyulnak az acne vulgaris farmakológiai kezeléseinek fejlesztésében (Azimi et al., 2012).

Anti-gyulladásos hatásacistanche

A verbaszkozid gyulladásgátló hatásának mechanizmusai a bőrön, az endotéliumon, a bélben és a tüdőben

Korai jelentések, amelyek leírják aanti-gyulladásoshatásaiverbascosidea hisztamin és az arachidonsav hízósejtekből történő felszabadulás gátlására összpontosítottak (Lee et al., 2006a). A verbaszkozid gátló hatása a Ca2 plus jelenlététől függ, és korrelál averbascosidea foszfolipáz A2 -asszociált gátlása (Song et al., 2012). A közelmúltban mechanikai tanulmányokat végeztek, amelyek kimutatták, hogy a verbaszkozid leszabályozza a Ca2 plusz-függő MAPK jelátvitelt a bazofil sejtekben (Motojima et al., 2013). Úgy tűnik, hogy részt vesz az I. típusú allergiák gátlásában. A glikozilezett fenil-etanoidok, amelyek az Anisomeles indica összetevői, mély hatást mutatnakanti-gyulladásosaz LPS és az IFN- által stimulált makrofágokra irányuló aktivitások. Különösen 40 μMverbascosidekimutatták, hogy erősen gátolja a NO, a TNF- és az IL-12 termelődését (Rao et al., 2009). Azanti-gyulladásosA Kigelia Africana-ból származó verbaszkozid irritációt gátló hatása pedig annak a képességének tulajdonítható, hogy gátolja az indukálható nitrogén-monoxid-szintázt (iNOS) és az NO-felszabadulást a makrofágokból, amit bakteriális lipopoliszacharidok stimulálnak (Picerno et al., 2005). Az iNOS in vitro és in vivo gátlása a Wendita kaszinólevelek vízoldható kivonatával annak tulajdonítható, hogyverbascosidevalamint (Marzocco et al., 2007). Az iNOS/NO gátlással párhuzamosan a verbaszkozid indukálta a hem oxigenáz 1-et, míg az in vitro és in vivo kísérletekben elnyomta a nagy mobilitású csoport box 1 felszabadulását, és ezeket a hatásokat a Nrf2 elnémítása megszüntette (Seo et al., 2013). Ez az anti-iNOS mechanizmus szorosan összefügg két transzkripciós faktor (NFκB és AP-1) verbaszkozid általi leszabályozásával (Lee et al., 2005). Az 1-es aktivátor fehérje (AP-1) a citokin expresszió transzkripciós szabályozója a csontokban, a bőrben és az immunsejtekben, és fontos modulátora a gyulladásos folyamatoknak olyan krónikus gyulladásos betegségekben, mint a rheumatoid és a pikkelysömör ízületi gyulladás, a pikkelysömör és a Crohn-betegség ( Zenz et al., 2008). Az AP-1 fehérjék alapvető szerepét a sejtproliferáció, a neoplasztikus transzformáció és az apoptózis szabályozásában is azonosították (Shaulian és Karin, 2001). Az emberi patológiák patogenezisének molekuláris megértésében a közelmúltban elért óriási előrelépések következtében az AP-1 a terápiás alkalmazások egyik új célpontjává vált. Nevezetesen, a verbaszkozid és glikozilált származéka, a teupoliozid az egyetlen jól ismert példa mindkét proinflammatorikus transzkripciós faktor, az AP-1 és az NFκB expressziójának és DNS-kötődésének hatékony kombinált gátlására (Pastore et al., 2009, 2012a). Más növényi polifenolokról (resveratrol, kvercetin stb.), amelyeket ugyanilyen kísérleti körülmények között vizsgáltak, kimutatták, hogy szelektíven gátolják az NFκB-t. Mindkét transzkripciós faktor feniletanoidok általi elnyomása a gyulladást elősegítő kemokin IL-8 sokkal hatékonyabb gátlását eredményezte, mint más polifenoloknál (Pastore et al., 2009; Potapovich et al., 2011; Georgiev et al. , 2012). A kemokin a granulocitákat a gyulladásos lókuszokhoz vonzza, és sejtproliferációt indukál, ami a gyulladt szövetekre jellemző (Pastore és Korkina, 2010).

A hatások mechanisztikus vizsgálatábanverbascosideSperanza és munkatársai olyan humán myelomonocytás leukémia sejteken, amelyek gyulladásos ingereknek voltak kitéve, mint például LPS és interferon-gamma. (2010) arról számolt be, hogy annakanti-gyulladásosAz aktivitások az iNOS expressziójának és aktivitásának gátlásától, az intracelluláris szuperoxid aniontermelés gátlásától, valamint a SOD, a kataláz és a glutation-peroxidáz poszttranszlációs szinten történő szuppressziójától függenek.

Nagy mennyiségű adat áll rendelkezésre a szabályozó szerepének alátámasztásáraverbascosidevaszkuláris gyulladásban, amelyet oxidált alacsony sűrűségű lipoproteinek (oxLDL, amelyek az atherosclerosishoz vezető krónikus gyulladás modelljei) és bakteriális lipopoliszacharidok (LPS, amely az intravaszkuláris szeptikus gyulladás modellje; Kostyuk és mtsai, 2011) indukálnak.Verbascosideszelektíven megakadályozta az LDL peroxinitrit általi oxidációját és az oxLDL-re adott válaszként az oxidatív stresszhez és gyulladáshoz kapcsolódó gének leszabályozását (pl. VCAM1, ICAM1, IL-8, IFN-, SOD2, iNOS és NOX1). Ezenkívül teljesen hatástalan volt az LPS által kiváltott gyulladással szemben. Négy fenil-etanoid glikozid, köztük a verbaszkozid, megvédte az endothel sejteket az oxLDL által kiváltott citotoxicitás ellen (Martin-Nizard és mtsai, 2003), amely az oxidatív stresszből származik (Chiou és mtsai, 2004).

Túl azon, hogy jól kivizsgáltákanti-gyulladásostevékenységek NFKB-n és MAPK-kon keresztül,verbascosidebefolyásolhatja a génexpressziót számos egyéb jelátviteli útvonalon keresztül, amelyeknek a gyulladásos mediátorok expressziójára gyakorolt ​​hatását a mai napig csak csekély mértékben vizsgálták. Különösen, mivel aromás szénhidrogénről van szó, a verbaszkozid megköti az aril-szénhidrogén receptor (AhR) transzkripciós faktort, ami így hozzájárul számos, az I. és II. fázisú metabolizáló enzimeket kódoló méregtelenítő gén, különösen a citokróm P450 CYP1 alcsalád, Nrf2, átírásához. glutation S-transzferáz (GST) és antioxidáns enzimek. Ennek eredményeként a verbaszkozid gátolja a downstream proinflammatorikus citokineket és növekedési faktorokat (Korkina et al., 2011; Potapovich et al., 2011).

a cisztanche kivonat gyulladáscsökkentő hatása

Az étrendi és helyileg alkalmazott verbaszkozid biohasznosulása és metabolizmusa

Általánosságban elmondható, hogy a növényi polifenolok szisztémás hatásai főként a gasztrointesztinális gáton keresztüli biológiai hozzáférhetőségüktől függenek. Úgy tűnik, hogy az étrendi polifenolok in vitro és in vivo biológiai aktivitását leíró rendkívül eltérő adatok a bélben való sorsukat tükrözik, beleértve a viszonylag gyenge biológiai hozzáférhetőséget és a gyors metabolizmust és kiválasztódást (Martin és Appel, 2010). Míg a sejttenyészetekben végzett bioaktivitásukkal kapcsolatos számos vizsgálat feltárta, hogy a növényi polifenolos aglikonok és cukorkonjugátumok optimális koncentrációja a μM és az alacsony mM közötti tartományban van, lenyelést követően II. fázisú metabolitokként jelennek meg a keringésben és plazmájukban. szintek ritkán haladják meg a nM koncentrációt (Del Rio et al., 2013). A kiindulási polifenolok és metabolitjaik jelentős része eljut a vastagbélbe, ahol a helyi mikrobiota kis fenolsavvá és aromás katabolitokká emészti fel őket. Könnyen felszívódnak a keringési rendszerbe, majd a célszövetekbe jutnak, ahol kifejtik védő és/vagy gyógyító hatásukat. A közelmúltban Del Rio és munkatársai által készített átfogó áttekintés. (2013) adatokat szolgáltattak számos olyan étrendi polifenol biológiai hozzáférhetőségéről, metabolizmusáról és farmakokinetikájáról, amelyek széles körben beszámoltak egészségügyi tulajdonságokkal, mint például a kvercetin, a kurkumin és a rezveratrol. Sajnos nem találtunk publikációt a biohasznosulásáról és farmakokinetikájárólverbascosideemberekben. Az alanyon végzett néhány állatkísérlet megerősítette, hogy gyorsan felszívódik (legmagasabb plazmakoncentrációját körülbelül 15 perc után érte el), és kiürül a patkányokból (Li et al., 2014). Továbbá orális biohasznosulása 0,12 százalékos volt (Wu et al., 2006).Verbascosideegyenletesen oszlott el az összes vizsgált agyi részben nM koncentrációkon belül. A plazmaszintek alapos analitikai értékeléseverbascosideés metabolitjait Lippia citriodora (citromos verbéna) kivonattal etetve végezték el (Quirantes-Piné et al., 2013a). A fő plazmavegyületek közé tartoznakverbascosideés vannakverbascoside(körülbelül 80 és 60 ng/ml), míg a kisebb metabolitok a hidroxitirozol, a kávésav, a ferulinsav és glükuronidja, valamint a homoprotokatekuinsavak voltak.

Mivel a polifenolok fizikai-kémiai jellemzői, mint például molekulaméretük, polimerizációs fokuk és oldhatóságuk kulcsfontosságú meghatározói az emésztőrendszerben való felszívódásuknak, valamint további metabolizmusuknak és a keringési rendszerben való megjelenésüknek (Martin és Appel, 2010), feltételezhető, hogyverbascosidea katechinekhez, a flavanonokhoz és a kvercetin-glikozidokhoz hasonlóan könnyen felszívódna. Így az emberi tanulmányokverbascosidebiohasznosulása, metabolizmusa és farmakokinetikája rávilágíthat a szisztémás egészségügyi hatásai mögött meghúzódó mechanizmusokra.

A növényi polifenolok biológiai hozzáférhetősége és biotranszformációja a bőrben helyi alkalmazás esetén teljesen eltér a lenyeléskor lezajló folyamatoktól. A bőr rendkívül hatékony fizikai barrier tulajdonságai rendkívül bonyolulttá teszik az idegen molekulák magába a bőrbe és a belső szövetekbe juttatását. Valójában minden alacsony lipofilitású exogén anyag, mint plverbascoside, korlátozott kapacitással rendelkeznek a bőr áthatolására (Korkina et al., 2009). A bőr áthatolása és a bőrön keresztül történő bejuttatásaverbascosidejelentősen növelhető a liposzómákba vagy lipogélekbe való beépítésével (Sinico et al., 2008). A bőr kémiai gátja számos I. és II. fázisú metabolikus enzimből és nem enzimatikus molekulából áll, amelyek képesek reagálni kis molekulatömegű idegen anyagokkal és elősegíteni azok anyagcseréjét. A verbaszkozid képes volt aril-szénhidrogén-receptorként működni, amely a downstream citokróm P450 CYP alcsaládokhoz kapcsolódik; például a CYP1A1 és a CYP1B1 a glutation-peroxidáz (I. fázis) és a glutation-S-transzferáz (II. fázis)-metabolizáló enzimek mellett humán keratinocitákban (Pastore et al., 2012a, 2013; Potapovich et al., 2011).

VerbascosideCistanchében az a hatásaAnti-gyulladásos és javítja az immunitást

A verbaszkozid és metabolitjai szisztémás gyulladásgátló és közvetett antioxidáns hatásának bizonyítékai állatkísérletekben és humán klinikai vizsgálatokban

Habárverbascosidekimutatták, hogy a modellrendszerekben számos más növényi polifenolhoz képest meglehetősen szerény direkt reaktív oxigénfaj-megkötő aktivitással rendelkezik (Pastore et al., 2012a), metabolitjairól kimutatták, hogy jelentősen fokozzák a főbb antioxidáns enzimek (kataláz, glutation-peroxidáz és glutation-reduktáz), miközben elnyomja a pro-oxidáns és gyulladással összefüggő mieloperoxidázt patkányok keringő limfocitáiban, eritrocitáiban és neutrofiljeiben citromos verbéna kivonat elfogyasztása után (Quirantes-Piné et al., 2013a). A szerzők ezt javasoltákverbascosideA redox enzimekre a transzkripció utáni szinten hat. Ezenkívül számos publikáció egyértelmű bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy a verbaszkozid egy Nrf2-függő mechanizmuson keresztül indukálhatja az antioxidáns enzimek géntranszkripcióját (Kostyuk és mtsai, 2011, 2013; Pastore et al., 2012a, b).

A dextrán-szulfát által kiváltott bélgyulladás kísérleti modelljében, amely hasonlít az emberi immun-mediált gyulladásos bélbetegséghez, a szisztémásverbascosideA Plantago lanceolata L.-ből izolált növény jelentősen javította a vastagbélgyulladás szövettani mintázatát és klinikai tüneteit, csökkentette a pro-inflammatorikus IFN-szekréciót, és gátolta a NADPH-oxidázhoz kapcsolódó oxidatív kitörést (közvetett antioxidáns hatás) a bélmakrofágokban (Hausmann et al., 2007; Lenoir et al., 2011). További tanulmányok averbascosideA Syringa vulgaris L. növényi sejttenyészeteiből származó vírusok megerősítették védő és gyógyító hatását a csökkent NFκB aktiváció révén. Ennek eredményeként az NFκB-függő sejtes események, mint például a metalloproteináz (MMP2 és MMP9) aktiválása, az indukálható nitrogén-monoxid-szintáz és a poli(ADP-ribóz) upreguláció és adhéziós faktor expressziója gyengült (Mazzon et al., 2009). Úgy tűnik, hogy a peroxiszóma proliferátor által aktivált receptor- (PPAR- ) jelentősen hozzájárul aanti-gyulladásoshatásaiverbascosidekísérleti vastagbélgyulladásban, amelyet dinitrobenzol-szulfonsav indukál, mivel a genetikailag megszüntetett PPAR- egerekben ilyen hatásokat nem figyeltek meg (Esposito et al., 2010a). A Castilleja tenuiflflora Benthből származó feniletanoid-glikozidok (a verbaszkozid és verbaszkozid) jelentős gyomorvédelmet nyújtottak az akut gyomorfekély in vivo modelljében és egy egérfülödéma modellben. Azanti-gyulladásosA hatások hasonlóak voltak a dexametazonéhoz (Sanchez et al., 2013). A verbaszkoziddal végzett étrendi beavatkozásról kimutatták, hogy megelőzi a bélkárosodást és a fehérje nitrozilációját sertéseknél (Di Giancamillo és mtsai, 2013). Növényi sejttenyészetből történő orális adagolása a ligatúra által kiváltott parodontitist is elnyomta, amelyet számos gyulladásos marker, például mieloperoxidáz, NFkB és iNOS expresszió, nitráció és lipidperoxidációs végtermékek gátlása alapján értékeltek (Paola et al., 2011).

A Verbascum mucrotanum Lamm követőitől származó sebgyógyító glikozidok biológiailag irányított izolálása arra a következtetésre jutott, hogy orálisan alkalmazvaverbascosidea legmagasabb kombinációs képességgel rendelkezik (sebgyógyulás,anti-gyulladásosés antinociceptív) aktivitást a növényből izolált többi glikozidhoz képest. Ezenkívül a verbaszkozid nem mutatott akut toxicitást vagy gyomorkárosodást (Akdemir et al., 2011). Az erős sebgyógyulást ésanti-gyulladásoshelyileg alkalmazott hatásokverbascosidekorábban leírták a kimetszések és sértett sebek állatmodelljeiben (Korkina et al., 2007).

Számos humán intervenciós vizsgálat létezik, amelyek nagy mennyiségű fenilpropanoidot tartalmazó diétás verbéna és citromos verbéna kivonatokat tartalmaznak, amelyek jelentős részeverbascoside. Így a Bilia és munkatársai által végzett analitikai elemzések szerint. (2008) szerint a növényi levelek vizes oldatában a fenilpropanoidok összkoncentrációja 20-150 mg/g száraz tömeg volt, ennek 97 százalékaverbascoside, amely az in vitro kísérletekben figyelemre méltó antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezett. Egy másik analitikai vizsgálat megerősítette a jelenlététverbascosideés a verbaszkozid a citromverbéna fő fenolos összetevője (Quirantes-Piné et al., 2009). Véletlenszerű, kettős-vak, placebo-kontrollos vizsgálatot végeztek a citrom verbéna kivonat omega-3 zsírsavakkal kombinálva az ízületek kezelésében való hatékonyságáról (Caturla et al., 2011). A kivonat csökkentette a fájdalom és a merevség tüneteit, és jelentősen javította a fizikai működést az ízületi diszkomforttal küzdő alanyoknál. Másodlagos eredményként a citrom verbéna kivonat erős antioxidáns tulajdonságokat mutatott. A kivonat jelentősen megvédte a vérkomponenseket a testmozgással összefüggő oxidatív stressztől a GSH-reduktáz aktivitás modulálásával, amit korábban egy kettős vak humán vizsgálatban is megfigyeltek (Carrera Quintanar et al., 2012). Kimutatták, hogy a citromverbéna kivonattal történő antioxidáns kiegészítés megvédi a neutrofileket a krónikus testmozgás, a csökkent mieloperoxidáz aktivitás és az izomkárosodás által kiváltott oxidatív károsodástól anélkül, hogy befolyásolná az immunrendszert vagy az antioxidáns edzéshez való alkalmazkodást (Funes et al., 2011). Sőt, averbascoside-tartalmú kivonat kimutatták, hogy fokozza a glutation-függő enzimeket és a szuperoxid-diszmutázt a női úszók keringő vérsejtjeiben, miközben csökkenti a nemi hormonok plazmaszintjét (Mestre-Alfaro et al., 2011). Ezek az adatok, amelyeket a legelső humán vizsgálatokból nyertek, amelyek főként kísérleti vizsgálatok voltak, előzetes bizonyítékot szolgáltattak a gyógyszer pozitív szisztémás hatásairól.verbascoside. Az e hatások hátterében álló mechanizmusok azonban még tisztázásra várnak, és további klinikai kutatásokra van szükség.

A cisztanchából származó verbaszkozid/akteozid javítja az immunitást

Verbascoside az UV-sugárzás elleni védelemben

Az emberi bőr számára az UV-sugárzás drámai környezeti ingert jelent, számos kóros megnyilvánulás hátterében, amelyek végül idő előtti öregedéshez és rákhoz vezetnek (Korkina és Pastore, 2009; Korkina és mtsai, 2009; Kostyuk és mtsai, 2013; Pastore et al., 2012b). Ezek a káros hatások szigorúan a sejtmakromolekulák, köztük a DNS és a fehérjék visszafordíthatatlan károsodásához kapcsolódnak, a reaktív oxigénfajták (ROS) tartós túltermelése és az endogén antioxidánsok kimerülése következtében. Ma már általánosan elfogadott, hogy az UV-sugárzás krónikus gyulladást vált ki a bőrben, ami viszont súlyosbítja a tartós helyi szabadgyök/antioxidáns egyensúlyhiányt. Az UV kölcsönhatásba lép a rendkívül összetett bőrrészekkel, különböző szinteken. Először is, fotokémiai reakciókat indukál a legkülső felületi bőrfelszíni lipidekben (SSL). Ezután fotokémiai úton módosítja a stratum corneum életképtelen keratinocitáinak és intercelluláris lipideinek komponenseit, végül közvetlenül vagy fotokémiai mediátorokon keresztül eljut az epidermisz életképes rétegeibe és az alatta lévő dermális kompartmentekbe. Következésképpen a bőr gyulladásos reakcióinak hatékony fotovédelmét és visszaszorítását szolgáló természetes anyagok azonosítása jelenleg a vizsgáló bőrgyógyászat egyik fő problémája. Elméletileg a bőr fényvédelmét szolgáló növényi eredetű másodlagos metabolitoknak fénystabilnak kell lenniük, és nem ösztönözhetik a fotokémiai reakciókat a bőrkomponensekben. Módosíthatják a bőr-UV kölcsönhatásokat a különböző döntő pontokon az alábbiak szerint: (a) UVA plusz UVB elnyelése (screen action); (b) az UV-sugárzás által kiváltott szabad gyökök által vezérelt reakciók megszakítása a bőrkomponensekben (megkötő és közvetlen antioxidáns láncbontó tevékenységek); (c) az endogén SSL antioxidánsok, például a -tokoferol, a Q10 koenzim és a szkvalén védelme (antioxidáns mentőtevékenység); (d) endogén antioxidáns rendszerek indukálása a keratinocitákban (közvetett antioxidáns aktivitások); (e) a keratinociták gyulladásos válaszának csillapításaanti-gyulladásostevékenységek); és (f) a túlzott metabolikus és proliferatív stresszválaszok modulálása (stresszellenes hatás). Az a módszerpanel, amely lehetővé teszi több növényi polifenol (resveratrol, polidatin, kvercetin, rutin, ill.verbascoside) alkalmazta Kostyuk et al. (2013). A megszerzett adatok alapján a szerzők arra a következtetésre jutottakverbascosidevolt a legjobb jelölt a lokális fényvédelemre és ennek következtében az UV-indukálta nem melanómás bőrrákok kemoprevenciójára. A hatékony fényvédelem molekuláris jellemzői általverbascosideábrán mutatjuk be.

Általában a celluláris UV-indukált folyamatok legalább két fázisra oszthatók. Az első az UV-sugárzás alatt és közvetlenül azt követően bekövetkező fotofizikai és fotokémiai eseményeket tartalmazza. Ezek az események számos molekuláris, biokémiai és sejtes változást váltanak ki, amelyek a második fázisra jellemzőek. Például a második fázis során számos jelátviteli útvonalat stimulálnak a keratinocitákban, amelyek az UV-érzékeny membrán (EGFR) és a nukleáris (AhR) receptorok aktiválásához vezetnek (Pastore et al., 2012a, b; Potapovich et al., 2011). Így az intracelluláris jelátvitel ezt követő beindítása a mögöttes gének modulációját és a gyulladásos citokinek, kemokinek és adhéziós molekulák de novo szintézisét eredményezi, így az UV-válaszokra jellemző gyulladást elősegítő mintázatot alakítanak ki. Egy másik jellemző tulajdonsága az AhR által közvetített bizonyos anyagcsere-folyamatok stimulálása (Pastore et al., 2012a,b), valamint a túlzott intracelluláris NO termelés az indukálható NOS által (Korkina és Pastore, 2009). A legújabb adatok határozottan erre utalnakverbascosidekülönösen hatékony a nap UV-sugárzásra adott gyulladásos és metabolikus válaszok második távoli fázisának gátlásában humán keratinocitákban (Potapovich et al., 2013). A hidrofil késleltetett védőhatásaiverbascosidea bőrsejtmembránok lipid kettős rétegén keresztüli alacsony permeabilitásával magyarázták.

Valójában a kölcsönhatások fizikai-kémiai vizsgálataverbascosidefoszfolipid modell membránokkal (Funes et al., 2009) feltárta a fenilpropanoid molekulák lokalizációját a foszfatidilglicerin membrán felső rétegében a foszfolipid/víz határfelületen. Egy másik példa a távoli második fázisú UV-válaszra a bőrben a fokozott melanogenezis.Verbascosidekimutatták, hogy hatékonyan gátolja a melanintermelést, amelyet az UV és a melanocita-stimuláló hormon indukál a melanomasejtekben in vitro a tirozináz leszabályozása révén, amely a melaninszintézisben szerepet játszó kulcsenzim (Muñoz et al., 2013). Son et al., 2011). Ezenkívül a tirozinázhoz kapcsolódó fehérjék szintén gátolják a termelését, miközben aktiválják az ERK foszforilációját (Son és mtsai, 2011), és inaktiválják az adenilát-ciklázt a melanocita-stimuláló hormon útvonalon keresztül (Song és Sim, 2009).

A növényi eredetű polifenolok, mint plverbascoside, jellemzően a 300-400 nm hullámhossz-tartományban nyeli el az UV fényt, ezért széles körben alkalmazzák hatékony UVA-UVB szűrőmolekulákként. Az UV-elnyelés megkülönböztetése a többi lehetséges fényvédő tulajdonságtólverbascoside, a humán keratinociták UVC besugárzásának modelljét alkalmazták (Kostyuk és mtsai, 2008; Pastore és mtsai, 2009). Újra,verbascosidehatékonyan védte a sejteket az UVC-indukált nekrózistól, ami egyértelműen azt jelzi, hogy szabad gyökfogót alkalmaztak a fényvédelem folyamatában.

Sajnálatos módon,verbascosideés a hasonló fenil-etanoid-glikozidok általában vízoldható molekulák; ezért behatolásuk az erősen hidrofób epidermális rétegeken korlátozott. A frissen kimetszett sertésbőr ex vivo modelljébenverbascosidea mélyebb bőrrétegekben a koncentráció elérte a körülbelül 2 nM-t az alkalmazás után 24 órával (Ouitas és Heard, 2009). Valószínűleg a sertésbőr életképes sejtrétegeibe való lassú behatolása miatt a COX-2 gátló hatása kevésbé volt nyilvánvaló, mint a harpagozid és a 8-kumaroilharpagid (Abdelouahab és Heard, 2008). Stabilitás növelése érdekébenverbascosidetopikális készítményekben és a bőr gáton keresztüli biológiai hozzáférhetőségében Buddleia davidii merisztémsejt-tenyészetekből nyerték, és acil-származékká származtatták.verbascoside, amely alacsonyabb hidrofil profillal rendelkezik (Vertuani et al., 2011). A származékos formája még nagyobb antioxidáns kapacitást mutatott, és stabilabbá vált olaj/víz keverékekben, mint a kiindulási molekula.

A cistanche-ból származó verbaszkozid/akteozid javítja a memóriát

A verbaszkozid citoprotektív hatása neurodegeneratív betegségek és fájdalom kezelésére való alkalmazásának alapjaként

A legújabb mechanikai tanulmányok, amelyek a citoprotektív tulajdonságait vizsgáljákverbascosideés számos más feniletanoid kimutatta, hogy ezek az anyagok nemcsak közvetlen antioxidáns és szabad gyökfogó tevékenységük miatt védik az emberi sejteket, hanem nagyrészt az endogén méregtelenítő rendszerek felszabályozása miatt (Sgarbossa et al., 2012). Azverbascoside, a kampneozid, a forzitozid B és az echinacoside aktiválta a védő és antioxidáns enzimeket szabályozó nukleáris faktort, a védő és antioxidáns enzimeket szabályozó nukleáris faktort, miközben gátolták a BACH1-et, amely az antioxidáns válaszelem represszora, amellett, hogy indukálja a II. fázisú citoprotektív enzimeket, a legjelentősebb ami a hem oxigenáz 1 (HO-1) volt. A glükóz-glükóz-oxidáz rendszerben termelődő hidrogén-peroxid folyamatos jelenléte mitokondriális közvetített és kaszpázfüggetlen növekedésgátlást és citotoxicitást okoz a humán íny fibroblasztjaival szemben. Két szer, a kataláz ésverbascosidekimutatták, hogy citoprotektív képességet mutatnak, elnyomják a molekuláris utakat, ami nekrotikus sejthalálhoz vezet (Yu et al., 2012).

A neuroprotektív hatásaiverbascosidekülönféle kísérleti modellekben tanulmányozták. Mivel a neurodegeneráció összetett kóros folyamat, számos mechanizmus áll a progresszió hátterében. Egy korai tanulmányban (Sheng et al., 2002) a védőhatások averbascoside1-metil-4-fenilpiridinium-ion (MPP plusz ) által kiváltott apoptózison és oxidatív stresszen vizsgálták, pheochromocytoma (PC12) neuronsejtek felhasználásával. A neuroprotektív hatásokat 3-(4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólium-bromid (MTT) vizsgálattal határoztuk meg, és citometriát követtünk az apoptózis kimutatására. a kaszpáz{10}} aktivitási szint és az extracelluláris hidrogén-peroxid szint mérése mellett. Az eredmények azt mutatták, hogy a verbaszkozid szignifikánsan csökkentette az apoptotikus halálozást a PC12 sejtekben, míg növelte az extracelluláris hidrogén-peroxid szintjét. Következésképpen azt a következtetést vonták le, hogy előnyös az oxidatív stressz által kiváltott neurodegeneratív betegségekben. Ugyanezen csoport hasonló tanulmányában (Deng et al., 2008)verbascosideSH-SY5Y neuronsejtekben tanulmányozták, hogy megvizsgálják annak MPP plusz által kiváltott sérülésekre gyakorolt ​​védő hatását számos vizsgálati módszerrel, beleértve az MTT-t, a reaktív oxigénfajták (ROS) meghatározását, a kaszpáz-3 aktivitási szint mérését és a a Bcl-2 expressziós szintjei és a mitokondriális membránpotenciálok az apoptózis társ citometrikus értékelése mellett. A sérült idegsejtek verbaszkoziddal való kezelése 0.1, 1.0 és 10 mg/L koncentrációkban jelentős javulást okozott az összes elvégzett vizsgálatban. A verbascoside képes volt csökkenteni az apoptózis tartományát 38,9 százalékról 29,5 százalékra, és deaktiválni a kaszpázt-3, miközben a Bcl-2 gén magasabb expressziós szintjéhez, valamint a ROS és az MPP csökkent akkréciójához vezetett plusz - a mitokondriális membránpotenciál indukált kudarca SH-SY5Y sejtekben. Ennek eredményeként a szerzők azt javasolták, hogy ez a vegyület alkalmas a Parkinson-kór (PD) kezelésére. Pu és mtsai. (2003) azt is kimutatták, hogy a verbaszkozid képes volt gátolni az MPP által kiváltott neurotoxicitást a kisagyi szemcse neuronjaiban azáltal, hogy gátolja az apoptózissal kapcsolatos útvonalakat, mint például a kaszpáz-3 deaktiválása és a proteolitikus poli(ADP-ribóz) polimeráz (PARP) fragmens expressziója. . Wang és mtsai. (2009) kimutatták a verbaszkozid A (25–35) által kiváltott SH-SY5Y sejtkárosodás elleni védekező hatását a membránpotenciálok csökkentésével, az apoptotikus jelátvitel Bcl-2-on keresztüli modulációjával, a citokróm c felszabadulásával és a kaszpáz hasításával. {31}}. Ezenkívül bakteriális endotoxin/citokin LPS/IFN- -indukált központi idegrendszeri gyulladásos modellben is tesztelték, és neuroprotektív hatását ezen transzkripciós faktorok modulációján keresztül mutatták ki, amely gátolja a neuronális nitrogén-monoxid-szintáz expresszióját. megakadályozza a COX-2, amely egy gyulladást elősegítő enzim, aktiválódását gliómasejtekben (Esposito et al., 2010b).

Valójában számos tanulmány feltárta a hatékonyságátverbascosideAlzheimer-kórral (AD) kapcsolatos kísérleti modellekben. Kiértékelték lehetséges anti-amiloidogén tulajdonságait, amelyek relevánsak az AD szempontjából, mint például a 42-mer amiloid fehérje (A 42) aggregációjára gyakorolt ​​hatását, és megállapították, hogy gátolja az A 42 aggregációt egy adagban. -függő módon, ami arra utal, hogy a vegyület katechol része lehet felelős ezért a gátlásért (Kurisu et al., 2013).

Az aggregáció kis molekulák általi gátlása ígéretes stratégiának tűnik az AD megelőzésében és kezelésében.Verbascosideés glikozilezett származékai rendkívül erősen gátolták az amiloid fehérjék aggregációját b10 μM koncentrációban. Az amiloid aggregátumok visszafordíthatatlan oxidatív károsodások sorozatát idézik elő a neuronokban, ésverbascosidehatékonyan védte az idegsejteket az amiloid által kiváltott sérülésektől. A szerkezet-aktivitás összefüggés azt sugallta, hogy a feniletanoidok katechol-részei nélkülözhetetlenek anti-amiloid hatásukhoz. Az A-indukált citotoxicitásnak kitett PC12 neuronsejteket kezeltükverbascosidein vitro körülmények között a HO-1, amely az idegsejtek védelmében szerepet játszó fontos enzim, neuroprotektív aktivitást mutatott a HO-1 aktiválása és a Nrf2 transzkripciós faktor nukleáris transzlokációja révén (Wang et al. ., 2012).

Egy másik munkában a gátló hatásaitverbascosideprolil oligopeptidázzal (POP) szemben értékelték, amely egy citoszol szerin típusú endoproteáz, amely részt vesz az AD patogenezisében. Azt találták, hogy koncentrációfüggő módon hatékonyan gátolja a POP-t 1,3 ± 0,2 μM IC50 értékkel, ami hasonló a pozitív kontrolléhoz (baicalin, IC50 12 ± 3 μM; Filho et al. ., 2012). Ezenkívül Kahraman et al. (2010) mérsékelt gátló hatását írták leverbascosideamelyet Verbascum mucronatumból izoláltak a kolinészteráz enzimcsalád ellen, amely magában foglalja az AD patogenezisében döntő szerepet játszó kulcsfontosságú enzimeket. Csoportunk hasonló munkájában teszteltükverbascosideés más rokon vegyületek (forzitozid B és leukoszceptozid B) és szubfrakciók, amelyeket a V. xanthophoeniceumból nyertünk, és következetesen mérsékelt (5{8}} százalék alatti) gátlást mutattak 200 ug/ml koncentrációban az acetilkolin-észterázra (47,94 ± 1,13) százalék ) és butiril-kolinészteráz (39,19 ± 0,25 százalék; Georgiev et al., 2011a). A verbaszkozid memóriajavító hatását egerekben is megállapították egy szkopolamin-indukált memóriahiány-modell segítségével, passzív elkerüléssel és Morris-vízlabirintus tesztekkel, ami a központi kolinerg rendszer működésének javítására utal (Lee et al., 2006b; Lin et al. al., 2012).

A ROS által okozott oxidatív károsodást a neurodegeneráció és az öregedés egyik kiváltó tényezőjének tekintik, és számos neurodegeneratív betegség patológiájában szerepet játszik (Santos et al., 2013; Schapira, 2006).VerbascosideSzámos kísérleti modellben kimutatták, hogy erőteljes antioxidáns aktivitást fejt ki (Korkina, 2007), amint azt az 1. táblázat mutatja. Ezen túlmenően a plazma antioxidáns kapacitása szájon át történő lenyelést követően, valamint az endogén antioxidáns védekezést fokozó képessége malondialdehid (MDA) generálásával, a FRAP-val. értékről és SOD-aktivitási szintekről számos állatmodellben teljes körűen beszámoltak, és patkányokban 2000 mg/kg-ig nem figyeltek meg akut vagy orális toxicitást (Funes et al., 2009; Quirantes-Piné et al., 2013a). Ezek a vizsgálatok rávilágítanak néhány szerkezet-antioxidáns aktivitás összefüggésére, és arra utalnak, hogy a két aromás gyűrű orto-helyzetében lévő négy hidroxilcsoport.verbascosidehozzájárulnak figyelemre méltó antioxidáns aktivitásához (Zhou és Sadik, 2008). Ezenkívül izo származéka (azverbascoside) 2-szer erősebb kelátképző aktivitással rendelkezik, mint averbascosideés a fenolos hidroxilcsoportok kritikus szerepet játszanak lipidperoxidációt gátló és fémkelátképző aktivitásában (Li et al., 1997).

A fájdalomcsillapító hatása azverbascosideA neuropátiás fájdalom két in vivo modelljében számoltak be (Isacchi et al., 2011), amelyekben a fenil-etanolt orálisan (300-600 mg/kg) és intraperitoneálisan (100 mg/kg) alkalmazták. Figyelemre méltó, hogy mindkét beadási mód hatékonyan visszafordította a mechanikailag és kémiailag kiváltott hiperalgéziát. Az antinociceptív hatása azverbascoside(per os és helyileg alkalmazva) igazolták (Backhouse et al., 2008) a kémiailag és mechanikusan kiváltott fájdalom három különböző modelljében, és összehasonlították az ibuprofénnel. Valójában a szerzők azt találták, hogy a verbaszkozid és az ibuprofen azonos anti-nociceptív hatással rendelkeznek.

Verbascoside és rákos sejtek: kemoterápiás versus kemopreventív megközelítések

Mivel a daganatok előfordulása folyamatosan növekszik, sürgős szükség van megelőző intézkedésekre a jobb terápiás megközelítések mellett. Például az elmúlt két évtizedben a természetes növényi eredetű polifenolok (feniletanoidok, rezveratrol, szilibin, zöld tea polifenolok, flavonoidok, antocianinok stb.) különösen nagy érdeklődést váltottak ki a bőrgyógyászati/kozmeceutikai készítményekben feltörekvő hatóanyagként. a bőr daganatképződésének lassítása vagy visszafordítása (kemoprevenció). Ha krónikusan alkalmazzák a bőrön, akkor nem károsíthatják a normál bőrsejteket, és nem befolyásolhatják negatívan azok funkcióját, de elnyomják a tumorigén sejttranszformációt, gátolják a tumorsejtek proliferációját és aktiválják a tumorsejtek apoptózisát. A jelentések szerint a hagyományos rákellenes terápiákkal is szinergizálnak. Számos új molekuláris és sejtes célpont létezik, beleértve a tumor őssejteket, a sejt öregedését, a karcinogenezisben részt vevő epigenetikai enzimeket, az epidermális növekedési faktorokat, az aril-szénhidrogén receptorokat és a metabolikus CYP1 alcsaládba tartozó enzimeket, amelyekről a beszámolók szerint a növényi polifenolok pozitív hatással vannak. , amelyet nemrégiben ismertettek (Korkina et al., 2013). Ezenkívül azt feltételeztékverbascosiderákellenes, citotoxikus és anti-metasztatikus tulajdonságokat fejthet ki ösztrogén és antiösztrogén funkcióinak köszönhetően (Korkina, 2007; Papoutsi és mtsai, 2006).

A rákos sejteket általában a következő három fő rendellenesség jellemzi: a differenciálódás blokkja (nem differenciálódott sejtek jelenléte), az apoptózis gátlása és a felgyorsult proliferáció. A legutóbbi publikációk egyértelműen ezt mutatjákverbascosidehatásos rák kemopreventív/kemoterápiás szernek tekinthető, amely képes gátolni a tumorsejtek proliferációját és indukálni azok differenciálódását és apoptózisát. A verbaszkozidról beszámoltak arról, hogy antiproliferatív hatást fejt ki bizonyos tumorsejtekkel szemben in vitro (Wartenberg et al., 2003), és telomer-telomeráz-sejtciklus-függő modulációval indukálja a humán gyomorráksejtek differenciálódását és apoptózisát. (Zhang és mtsai, 2002), valamint az oxidatív stressz által okozott DNS-károsodás kijavítására (Li et al., 2000). Lee és munkatársai jól leírt tanulmányában. (2007) feltárták azokat a mechanizmusokat, amelyek a verbaszkozid antiproliferatív hatásának hátterében állnak a humán promielocitás leukémia HL-60 sejteken. A 30 μM koncentráció a HL-60 proliferáció 50%-os gátlását indukálta, sejtciklus leállást idézett elő a G0-G1 átmenetnél a ciklin D2, D3 és E blokkolásával, a CDK2 és CDK6 ciklinfüggő protein kinázok mellett, és ami még fontosabb, tumorsejt-differenciálódást indukált, amely specifikus biokémiai aktivitásokhoz és a CD14 sejtfelszíni antigén expressziós szintjéhez kapcsolódott. Ezek és más hasonló eredmények (Wartenberg et al., 2003; Zhang és mtsai, 2002) meggyőző bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogyverbascosideAz all-transz-retinsavhoz és a D3-vitaminhoz hasonlóan a leukémia sejtek terminális differenciálódásának erős indukálója a monocita/makrofág vonal felé. Ezért a verbaszkozidot a mielo- és más típusú leukémiákban szenvedő betegek kezelésére szolgáló vizsgálati gyógyszerként javasolták.

A nap UVA és UVB sugárzásának való túlzott expozícióról széles körben úgy tartják, hogy bőrrákokat, például laphámsejtes karcinómát és bazaliomát okoz. Úgy tűnik, hogy a bőrsejtek DNS-ének közvetlen UVB-károsodása és az UV-indukálta krónikus bőrgyulladás, a felgyorsult keratinocita-proliferáció, az apoptózis gátlása és az immunszuppresszió áll az UV-indukálta karcinogenezis folyamatának hátterében. Ezenkívül az UVB olyan citokróm P450 alcsaládokat (CYP1A1 és CYP1B1) indukál, amelyek részt vesznek a szerves pro-karcinogének metabolikus aktiválásában és végső átalakulásában karcinogénekké. A nem melanómás bőrrákok kemoprevenciójára irányuló jelenlegi erőfeszítések olyan természetes, nem toxikus anyagok keresését jelentik, amelyek alkalmasak krónikus helyi alkalmazásra és képesek gátolni az UV-sugárzás rákkeltő hatását. A mai napig, az orális retinoidok kivételével, más természetes vagy szintetikus vegyületet sem orálisan, sem helyileg nem hagytak jóvá emberekben a két elterjedt, UV-sugárzással összefüggő, nem melanóma bőrrák elleni kemoprevenciós szerként. A legutóbbi publikációknak megfelelőenverbascosideJó jelölt lehet a bőrrák kemoprevenciójára, köszönhetően kiemelkedő és hosszan tartó UV-sugárzás utánanti-gyulladásosaz epidermális sejtekkel szembeni aktivitások (Kostyuk et al., 2013).

anti-a cistanche gyulladásos hatásaverbascoside

A verbaszkozid biotechnológiai előállítása és (bio)szintézise

Fontos, hogy fenntartható módszereket dolgozzunk ki az értékes előállításhozverbascosidegyógyszerészeti alkalmazásokhoz. A növényi in vitro technológiákat több mint egy évszázada alkalmazzák. Ezenkívül a növényi sejt-/szövettenyészet egyre vonzóbbá vált a növényi eredetű molekulák fenntartható tömegtermelésének (úgynevezett „zöldsejtgyárak” koncepciója) klasszikus megközelítéseinek költséghatékony alternatívájaként, számtalan előnye miatt. Először is, a genetikai módosítás egy zárt rendszerben könnyen alkalmazható a szántóföldi növényekhez kapcsolódó szabályozási akadályok nélkül. Másodszor, a sejt/szövettenyésztő rendszer növelhető bioreaktorokban szabályozható termelési sebességgel (Lim és Bowles, 2012). Ezenkívül a növényi sejt-/szövettenyésztés az egyetlen gazdaságilag megvalósítható módja néhány nagy értékű metabolit előállításának ritka és/vagy veszélyeztetett növényekből. Az ezen a területen elért haladás számos fontos metabolit (leginkább a paklitaxel, a shikonin és a berberin) tömegtermelését eredményezte különböző cégek (Georgiev et al., 2013). A korai kutatási kísérletek a S. Vulgaris sejtszuszpenziós tenyészetének indukálását írták le, amelyről kiderült, hogy nagy mennyiségben halmozódott felverbascoside16%-kal nőtt a sejtek száraz tömegére vonatkoztatva (Ellis, 1983). A javított termelésverbascoside(2.{1}}szeres) volt megfigyelhető, amikor a Cistanche salsa sejtszuszpenziós tenyészetét fenilalanin, tirozin és uborkalé (olcsó kávésavforrás; Liu és mtsai, 2007) kombinációjával etették. Egy közelmúltban végzett metabolomikai tanulmányban, amely folyadékkromatográfiás tömegspektrometriát (LC-MS) tartalmazott, Guarnerio et al. (2012) megfigyelték, hogy egy Echinacea Angustifolia sejttenyészet fénynek való kitétele gátolta a koffeoil-fenil-etanoid-glikozidok ramnozilációját, így károsan befolyásolta a verbaszkozid bioszintézisét. Georgiev et al. (2011c) arról számolt be, hogy egy új bioreaktorban ördögkarom (Harpagophytum procumbens, Pedaliaceae) sejtszuszpenziós tenyészetekkel sikeresen növelték biotermelését. A rázott lombikból az impulzus-levegőztetett oszlopreaktorba történő átvitel 165,42 mg verbaszkozid/l/nap értéket eredményezett, ami az egyik legmagasabb termelékenységi szint, amelyről eddig jelentettek. Mindezek a tanulmányok bizonyítják a biotechnológiai termelés megvalósíthatóságát, bár ennek az in vitro növénykultúra-rendszernek az életképes kereskedelmi hasznosításához további méretezésre van szükség (Georgiev et al., 2013).

A növényi szövet-/szervtenyészetek szintén vonzó forrásokverbascoside. A Castilleja tenuiflora járulékos (normál) gyökérkultúráit Gamborg-féle B5 táptalajban termesztettük, amelyet exogén auxinokkal (vagy 10 μM indol-3-ecetsavval vagy 10 μM -naftalin-ecetsavval) egészítettek ki. 30 napos víz alatti termesztés után a verbaszkozid eléri a 14,62 mg/g száraz gyökérbiomassza csúcsértékét (Gómez-Aguirre et al., 2012). Egy másik vonzó lehetőség biotermelésére az Agrobacterium rhizogenes által közvetített genetikai transzformációval indukált szőrös gyökérkultúrák, amelyek az elmúlt években egyre nagyobb figyelmet kapott, mivel viszonylag gyors növekedési ütemük van hormonmentes tápközegben, genetikailag és biokémiailag stabilak, és hasonló másodlagos metabolitprofilokkal rendelkeznek, mint azok a növények, amelyekből keletkeznek (Georgiev et al., 2012). A P. tomentosa szárexplantátumait az A. rhizogenes LBA 9402 és A4 törzsekkel transzformálva Wysokinska és Rozga (1998) olyan szőrös gyökérklónt kaptak, amely víz alatti körülmények között is képes volt növekedni és 9,5 százalék verbaszkozidot felhalmozni. Ezenkívül hatékony protokollt dolgoztak ki a V. xanthophoeniceum szőrös gyökértenyészeteinek létrehozására ultrahanggal segített A. rhizogenes által közvetített transzformáció segítségével (Georgiev et al., 2011d). Tíz nappal az A. rhizogenes ATCC 15834 szuszpenzióval és 45 másodpercig tartó ultrahanggal történő beoltás után a Verbascum levélexplantátumok 75 százalékán szőrös gyökerek jelentek meg. Ezen túlmenően a legerősebb V. xanthophoeniceum szőrös gyökér klónok stabil növekedést mutattak víz alatti termesztés mellett, és nagy biomasszát halmoztak fel (13-14 g száraz gyökértömeg/l). A hajgyökerek LC-MS metabolitprofilja kimutatta, hogy a verbaszkozid volt a legelterjedtebb másodlagos metabolit, és mennyisége több mint hatszor nagyobb, mint az anyanövényi szövetekben (Georgiev et al., 2011c). Nyilvánvaló, hogy a növényi in vitro rendszerek (mind a dedifferenciált, mind a differenciált) hatalmas bioszintetikus potenciállal rendelkeznek, és ezért vonzó forrásként szolgálhatnak a gyógyszerészetileg értékes verbaszkozid vegyület biológiai előállításához, bár részletesebb jövőbeli kutatásra van szükség.

Az iránti érdeklődésen túlverbascosideorvosi célokra bioszintetikus útja még teljesen tisztázandó. A korai lépések ismertek, de számos downstream intermedier, kulcsenzim és a hozzájuk tartozó gének még felfedezésre várnak. A folyamat jelenlegi ismereteit, amelyek stabil izotóppal jelzett prekurzorokkal végzett táplálási kísérleteken alapulnak, a 4. ábra foglalja össze. Bioszintézise a fenilalanin és tirozin prekurzorok előállításával kezdődik a shikimate útvonalon. A hidroxi-tirozol csoportverbascosidebioszintetizálódik tirozinból vagy tiraminon és/vagy dopaminon keresztül, míg koffeoil-részét fenilalaninból cinnamát úton szintetizálják (Ellis, 1983). A dopamin beépülverbascosideoxidációval a megfelelő aldehiddé, redukcióval alkohollá és végül -glikozilációval (Saimaru és Orihara, 2010). Egy S. Vulgaris sejtszuszpenziós tenyészeteivel végzett vizsgálat feltárta, hogy a dihidroxi-prekurzorok, beleértve a DOPA-t és a dopamint, sokkal kevésbé hatékonyan épülnek be a verbaszkozidba, mint a megfelelő monohidroxi-vegyületek (azaz tiramin, tirozol és szalidrozid; Ellis, 1983). Bár a kávésavból, szalidrozidból, hidroxi-tiroszolból, glükózból és ramnózból verbaszkozidba vezető köztitermékeket a mai napig nem azonosítottak, és így meghatározott enzimatikus lépések sem ismertek, a javasolt upstream útvonal (4. ábra) elméletileg megtervezhető. a termelési arányok növelésére. Nyilvánvaló, hogy további információkra van szükség a verbaszkozid bioszintézissel kapcsolatban egy életképes biotechnológiai termelési folyamat kifejlesztéséhez, metabolikusan módosított növényi anyagok felhasználásával. Ennek az információnak a megszerzéséhez mindenképpen szükség lesz az összes intermedier robusztus azonosítására, majd az elkötelezett lépésekben részt vevő enzimek és gének alapos jellemzésére, mivel ezek sejtszinten szabályozzák.

A teljes mesterséges szintézisverbascosideDuynstee et al. (1999). Ebben a tanulmányban a Leiden Egyetem (Hollandia) egy csoportja a verbaszkozid 15-lépéses szintéziséről számolt be, ami 7,1 százalékos összhozamot eredményezett. Továbbá a szintetizált fizikai és spektroszkópiai adatokverbascosideazonosnak találták azokkal, amelyeket a természetesen előforduló verbaszkozid esetében jelentettek.

A verbascoside downstream feldolgozása

Költséghatékony technológiák fejlesztése a tömeggyártáshozverbascosidemegköveteli, hogy jelentős figyelmet fordítsanak a downstream feldolgozásáraverbascoside-(bio)masszát tartalmazó. Hatékony, kényelmes módszereket fejlesztettek ki a növényi kivonatokból történő elválasztására és tisztítására (Han és mtsai, 2012; Yue és mtsai, 2013), amelyekhez nagy sebességű ellenáramú kromatográfiát (HSCCC) is alkalmaztak. Ez a technika általában kiküszöböli az irreverzibilis adszorpciót, amely az oszlopkromatográfiában gyakran előforduló probléma. A HSCCC makropórusos gyantaoszlopos elválasztással kombinálva Yue et al. (2013) öt fenil-etanol-glikozidot, köztük a forzitozid B-t sikerült izolálni és megtisztítani,verbascoside, alyssonoside, isverbascosideés a Lamiophlomis rotate (Benth.) Kudo-ból származó leukosceptozid B. Etil-acetát/n-butanol/víz (13:3:10, v/v/v) elegyből álló kétfázisú oldószerrendszert használtunk az egylépéses HSCCC elválasztáshoz (4 óra), ami sikeres izolálást eredményezett. a fent említett fenil-etanol-glikozidok nagy tisztaságú (97,3% és 99,5% között). A Cistanches deserticola Han et al. (2012) egy szilikagél oszlopon végzett dúsítási lépést kombinált preparatív HSCCC-vel végzett tisztítással (rendszer: etil-acetát/n-butanol/etanol/víz, 40:6:6:50, v/v/v/v) verbaszkozid izolálására. más vegyületek mellett 95 százalékot meghaladó tisztasági szinten, nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával meghatározva. Továbbá ultrahanggal támogatott folyamatos megközelítés az étkezési olajok (olíva-, napraforgó- és szójaolaj) közvetlen dúsítására az olívalevélben található fő fenolokkal (pl. verbaszkozid, oleuropein, apigenin-7-glükozid és luteolin-7- glükozid) fejlesztették ki (Japón-Luján, et al., 2008). Optimális körülmények között mindössze 20 percre volt szükség ahhoz, hogy az étolajokat a fent említett bioaktív molekulákhoz dúsítsák. A dúsítási eljárás szobahőmérsékleten, szerves oldószermentes rendszerben történik, ami biztosítja, hogy az étolajok egészséges tulajdonságai minőségükkel együtt javuljanak.

Következtetés és perspektívák

Ötven évvel a felfedezése utánverbascoside, nagyon keveset tudunk bioszintetikus útjáról. Számos kulcsenzim és az azokat kódoló gének felfedezése vár még ránk. Így a bioszintézis jobb megértése szükséges ahhoz, hogy azonosítani lehessen azokat a módszereket, amelyekkel metabolikus technológiával fel lehet gyorsítani ezt a folyamatot, és ezt követően hatékony zöldsejt/szöveti gyárakat lehet kifejleszteni tömegtermeléséhez. A transzkriptomika és metabolomikai platformok közelmúltbeli fejlődése valószínűleg nagyban megkönnyíti az ilyen erőfeszítéseket.

Az itt közölt adatok szerintverbascosideneuroprotektív hatást fejt ki kolinerg, antioxidáns ésanti-gyulladásosmechanizmusokat, és ígéretes jelölt lehet a neuroprotektív alkalmazásokhoz. Rendkívül pozitív hatásai a bélgyulladás modelljeiben betekintést nyújtanak a krónikus gyulladásos bélbetegségben való alkalmazhatóságába. Ez a vegyület nagy ígéretet mutat különféle bőrbetegségek megelőzésében és kezelésében, az immun-mediált krónikus gyulladásos betegségektől a napsugárzás által kiváltott UV-sugárzás által kiváltott bőr nem melanóma daganatokig. Meg kell azonban jegyezni, hogy ezen tevékenységek némelyike ​​viszonylag magas koncentrációban történtverbascosideés főként in vitro vagy állatkísérletekben figyelték meg. A verbaszkozid egészségügyi hatásait leíró megbízható klinikai adatok jelenleg korlátozottak és ellentmondásosak; ezért ezeket a vizsgálatokat óvatosan kell mérlegelni, és több klinikai vizsgálatot kell végezni a hatékonyságáról és biztonságosságáról.

Annak ellenére, hogy rengeteg laboratóriumi adat áll rendelkezésre, amelyek leírják aanti-gyulladásoshatásaiverbascosideaz állatmodelleken kívüli in vitro megfigyeléseket követően számos probléma megoldatlan maradt a hatékony klinikai alkalmazásokkal kapcsolatban. Először is nagyszabású, bizonyítékokon alapuló humán vizsgálatokra van szükség speciális terápiás beállításokkal. A beadási módok további kulcsfontosságú kérdést jelentenek a klinikai alkalmazás szempontjából. Különböző modelleket alkalmaztak a védőhatások bemutatására helyi vagy szisztémás alkalmazás után. A szövetek károsodásának megelőzése érdekében az orális adagolás előnyösebb, mivel a bélből, illetve a bőrön keresztül felszívódik, és kisebb a fenolrész autooxidációjának kockázata. Az in vivo hatások ígéretes perspektívája valóban a megfelelő stabilizáló bejuttatási módokon keresztül a bőrön keresztül történő beadásban rejlik (Schmitt et al., 2009). Jelenleg azonban, annak ellenére, hogy számos in vitro vizsgálat igazolja a szabadgyök-fogó ésanti-gyulladásosA növényi polifenolok tulajdonságai, alacsony biológiai hozzáférhetősége és csekély hozzájárulása a plazma teljes antioxidáns kapacitásához, a közvetlen gyökfogó tulajdonságok in vivo továbbra is bizonytalanok. Elképzelhető a verbaszkozid indirekt antioxidáns hatása a főbb endogén antioxidáns enzimek indukciója és/vagy aktiválása, valamint a prooxidáns enzimek inaktiválása miatt. Egy másik fontos kérdés a verbaszkozid rendkívül gyors metabolizmusa az emberi szervezetben a növényi eredetű toxinok eltávolításában részt vevő többféle anyagcsereút miatt (Korkina et al., 2008). További intenzív vizsgálatok szükségesek a verbaszkozid klinikai potenciáljának megerősítéséhez, ezáltal lehetővé téve annak terápiás szerként való elfogadását. További kémiai módosítások szempontjából is érdekes, mert szerkezete érdekes vázat kínál (különböző reaktív helyekkel) a kombinatorikus kémia számára.

a Verbascoside előnyeiCistanche-ból

Köszönetnyilvánítás

A KIA tudomásul veszi a Tudományos és Oktatási Minisztérium pénzügyi támogatását (BG 051PO001-3.3.05-001 "Tudomány és Üzlet" projekt). A MIG nagyra értékeli az Európai Közösség Marie Curie Programja (PIEF-GA-2009-252558 támogatás) és a Bulgária Nemzeti Tudományos Alap (DO{6}}/2008 támogatás) pénzügyi támogatását.

Forrás: "Verbascoside – előfordulásának, (bio)szintézisének és farmakológiai jelentőségének áttekintése"Kalina Alipieva et al

---Biotechnology Advances 32 (2014) 1065–1076