ΜΕΡΟΣ 1 Απομόνωση και ταυτοποίηση των φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών από το Aloysia Polystachya και η δραστηριότητά του ως αναστολείς της μονοαμινοξειδάσης-Α

Ποιος είναι ο λόγος για τον οποίο τα Cistanche Actosides μπορούν να αναστείλουν την ενζυμική δραστηριότητα;

Η αρχή της αντιοξειδωτικής δράσης του Cistanche

Συνεταιρισμοί

1 Departamento de Biotecnologia em Plantas Medicinais, Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP), Ribeirão Preto, SP, Brazil2 Departamento de Química, Faculdade de Filosofifia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de Ribeirão Preto, Universidade de Ribeirão Preto, Universidade , SP, Βραζιλία

Λέξεις κλειδιά

aloysia polystachya, verbenaceae, αντικαταθλιπτική δράση, φαινυλαιθανοειδή, αναστολείς μονοαμινοξειδάσης

Αφηρημένη

Το Aloysia polystachya χρησιμοποιείται ως ηρεμιστικό και αντικαταθλιπτικό από τους αυτόχθονες πληθυσμούς της Αργεντινής και της Παραγουάης, αλλά οι ενώσεις που σχετίζονται με αυτές τις δραστηριότητες δεν έχουν προσδιοριστεί. Διαχωρίσαμε και προσδιορίσαμε τα κύρια συστατικά του υδροαιθανολικού εκχυλίσματος του A. polystachya με υγρή χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας υπερ-απόδοσης και επιβεβαιώσαμε την παρουσία ακτεοζίτη,ισοακτεοσίδη, 6'-ακετυλολακτεοσίδηκαι 4',4'''',5,5''-τετραϋδροξυ-6,6'',3'''-τριμεθοξυ-[C7–O–C7'']-διφλαβόνη με φασματοσκοπία NMR. Οι ανασταλτικές δραστικότητες του υδροαιθανολικού εκχυλίσματος και των καθαρισμένων φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδίων έναντι της μονοαμινοξειδάσης-Α αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας μια τυπική φθοριομετρική δοκιμασία. Το υδροαιθανολικό εκχύλισμα ανέστειλε τη δραστηριότητα της μονοαμινοξειδάσης-Α με δοσοεξαρτώμενο τρόπο με IC5{{20}} 9,2 μg/mL, ενώ ο εκλεκτικός αναστολέας μονοαμινοξειδάσης κλοργυλίνη εμφάνισε IC50 0,06 μg/mL. 0,22 μΜ). Η ακτεοσίδη ήταν ο ισχυρότερος αναστολέας της μονοαμινοξειδάσης-Α (τιμή IC50 5μM), ενώισοακτεοσίδηκαι 6'-ακετυλολακτεοσίδηέδειξε τιμές IC50 περίπου 10 μΜ. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα φαινυλαιθανοειδή από ένα υδροαιθανολικό εκχύλισμα του A. polystachy έχουν ανασταλτική δράση έναντι της μονοαμινοξειδάσης-Α. Είναι πιθανό ότι ο τρόπος δράσης τουακτεοσίδεςείναι πολλαπλών στόχων, που περιλαμβάνει τη μείωση της ρύθμισης των φλεγμονωδών μορίων και την εξουδετέρωση των αντιδράσεων οξείδωσης καθώς και την αναστολή της μονοαμινοξειδάσης-Α.

Για περισσότερες πληροφορίες επικοινωνήστε με:joanna.jia@wecistanche.com

Το Cistanche deserticola έχει πολλά αποτελέσματα, κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα

Εισαγωγή

Σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας [1], περισσότεροι από 320 εκατομμύρια άνθρωποι (4,4 τοις εκατό του παγκόσμιου πληθυσμού) πάσχουν από κατάθλιψη και αγχώδεις διαταραχές, με περίπου 800 χιλιάδες αυτοκτονίες ετησίως ως αποτέλεσμα αυτών των ψυχικών προβλημάτων. . Αν και η θεραπεία με συνθετικά αντικαταθλιπτικά είναι διαθέσιμη, πολλοί ασθενείς υποφέρουν από παρενέργειες όπως ξηροστομία, δυσκοιλιότητα, ζάλη, θολή όραση, αυξημένη όρεξη, αύξηση βάρους, αϋπνία και προβλήματα στα νεφρά [2]. Για το λόγο αυτό, προσεγγίσεις που χρησιμοποιούν συμπληρωματική και εναλλακτική ιατρική, συμπεριλαμβανομένης της φυτοθεραπείας, έχουν χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία πολλών τύπων ψυχικών διαταραχών [3].

Διάφορες προκλινικές και κλινικές μελέτες έχουν παράσχει στοιχεία που υποστηρίζουν τα οφέλη των φυτικών φαρμάκων στη θεραπεία γενικών και ειδικών αγχωδών διαταραχών [4, 5]. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι έρευνες για τις αγχολυτικές ιδιότητες του Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae), ενός αρωματικού είδους που απαντάται κυρίως στην Αργεντινή και την Παραγουάη. Σύμφωνα με εθνοφαρμακολογικές μελέτες, οι τοπικοί πληθυσμοί χρησιμοποιούν το φυτό, το οποίο είναι κοινώς γνωστό ως μπουρίτο, ως χωνευτικό, ηρεμιστικό και αντικαταθλιπτικό τονωτικό [6, 7]. Αν και οι αγχολυτικές και αντικαταθλιπτικές ιδιότητες των υδροαιθανολικών εκχυλισμάτων από το A. polystachya έχουν επιβεβαιωθεί από προκλινικές μελέτες [8-10], δεν έχουν πραγματοποιηθεί φυτοχημικές έρευνες με στόχο τον εντοπισμό των ενώσεων που σχετίζονται με αυτές τις δραστηριότητες. Έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι οι αντικαταθλιπτικές δραστηριότητες ορισμένων φαρμακευτικών φυτών, για παράδειγμα, Hypericum perforatum L. (Hy-pericaceae) και Peganum harmala L. (Nitrariaceae), σχετίζονται με την αναστολή της μονοαμινοξειδάσης-Α (MAO-A). [11-13]. Η οικογένεια ΜΑΟ κατανέμεται σε όλο το κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα και η υπερέκφραση αυτών των ενζύμων προάγει την οξειδωτική απαμίνωση των μονοαμινών με μειώσεις στα επίπεδα των νευροδιαβιβαστών σεροτονίνης, νορεπινεφρίνης και ντοπαμίνης, που έχουν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση ψυχιατρικών διαταραχών. Τέτοιες διαδικασίες απαμίνωσης παράγουν επίσης ουσίες όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου, ρίζες ελεύθερες οξυγόνου και αλδεΰδες που είναι υπεύθυνες για το οξειδωτικό στρες των κυττάρων. Τα ΜΑΟ υπάρχουν σε δύο κύριες ισομορφές που διαφέρουν ως προς την κατανομή, την ειδικότητα του υποστρώματος και την ευαισθησία στους αναστολείς. Η ισομορφή ΜΑΟ-Α παίζει σημαντικό ρόλο στην κατάθλιψη και τις αγχώδεις διαταραχές, ενώ η ΜΑΟ-Β εμπλέκεται σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες [13-17]. Με βάση τα παραπάνω, υποθέσαμε ότι οι αγχολυτικές και αντικαταθλιπτικές ιδιότητες του A. polystachya προέρχονται τουλάχιστον εν μέρει, από την παρουσία αναστολέων της ΜΑΟ-Α. Προκειμένου να ελέγξουμε αυτήν την υπόθεση, εντοπίσαμε τις δραστικές ουσίες που υπάρχουν στο υδροαιθανολικό εκχύλισμα από φύλλα του A. polystachya και αξιολογήσαμε τις επιδράσεις του ακατέργαστου εκχυλίσματος και των κύριων συστατικών που απομονώθηκαν από αυτό στη δραστηριότητα ΜΑΟ-Α.

Αποτελέσματα και συζήτηση

Το υδροαιθανολικό εκχύλισμα από φύλλα του A. polystachya υποβλήθηκε σε φασματομετρία μάζας υγρής χρωματογραφίας υπερ-απόδοσης (UPLC-MS) και το χρωματογράφημα που ελήφθη με αυτόν τον τρόπο παρουσιάζεται στο ▶Εικ. 1α. Τα κύρια συστατικά του εκχυλίσματος καθαρίστηκαν με χρωματογραφία στήλης και υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης αντίστροφης φάσης (RP-HPLC) και αναγνωρίστηκαν ως ακτεοσίδης (συν βερμπασκοσίδης), ισοακτεοσίδης, 6'-ακετυλακτεοσίδης και 4', 4', 5 ,5'-τετραϋδροξυ-6,6'',3'-τριμεθοξυ-[C7–O–C7'']-διφλαβόνη σε σύγκριση με τα 1H- και 13C-NMR, HSQC, HMBC (▶Πίνακας 1S, 2S, Υποστηρικτικές πληροφορίες) και δεδομένα MS (▶Εικ. 1β-ε) με τιμές που αναφέρονται στη βιβλιογραφία [18–20]. Η συγκέντρωση του ακτεοσιδίου στο υδροαιθανολικό εκχύλισμα, όπως προσδιορίστηκε με HPLC, ήταν 108,65 ± 1,3 μg/mg ξηρού εκχυλίσματος. Αυτό αντιπροσωπεύει την πρώτη καταγραφή των συστατικών εκχυλισμάτων φύλλων από το A. polystachya, αν και το αιθέριο έλαιο του φυτού έχει αναλυθεί προηγουμένως και βρέθηκε ότι περιέχει τα μονοτερπένια καρβόνη και λιμονένιο ως κύρια συστατικά [21]. Το ακατέργαστο υδροαιθανολικό εκχύλισμα από τα φύλλα του A. polystachya ανέστειλε τη δραστηριότητα ΜΑΟ-Α με δοσοεξαρτώμενο τρόπο (▶Εικ. 2α) με IC50 9,2 μg/mL, ενώ ο εκλεκτικός αναστολέας ΜΑΟ κλοργυλίνη εμφάνισε IC50 0,06 μg/m (0,22 μΜ). Το εξαγνισμένοακτεοσίδεςπαρουσίασε επίσης ανασταλτική δράση έναντι του ΜΑΟ-Α (▶Εικ. 2β), με την ακτεοσίδη να παρουσιάζει τη χαμηλότερη τιμή IC50 των 5 μΜ (3,1 μg/mL) ακολουθούμενη απόισοακτεοσίδημε IC50 10,1 μΜ (6,3 μg/mL) και 6'-ακετυλολακτεοσίδημε IC50 9,5 μΜ (6,3 μg/mL). Η αναστολή της ΜΑΟ-Α οδηγεί στην αποκατάσταση των επιπέδων της σεροτονίνης, της νορεπινεφρίνης, της ντοπαμίνης και της τυραμίνης, που είναι βασικοί νευροδιαβιβαστές στον έλεγχο του άγχους και της κατάθλιψης [16]. Έτσι, η παρουσία διαφορετικών αναστολέων ΜΑΟ-Α στα φύλλα του A. polystachya εξηγεί, τουλάχιστον εν μέρει, την προηγουμένως αναφερθείσα αντικαταθλιπτική και αγχολυτική δράση του είδους [8-10]. Η χρήση μιγμάτων φυτών πολλαπλών συστατικών μπορεί να είναι επωφελής στη θεραπεία ασθενειών σύνθετης αιτιολογίας όπως το άγχος, η κατάθλιψη και άλλες νευρολογικές καταστάσεις. Επί του παρόντος, η χρήση φυτοφαρμάκων στη θεραπεία ασθενειών που επηρεάζουν το νευρικό σύστημα βασίζεται στο παράδειγμα των προσδεμάτων που κατευθύνονται σε πολλούς στόχους, δηλαδή σε φαρμακευτικά προϊόντα που έχουν δραστηριότητες πολλαπλών στόχων που προκύπτουν από την παρουσία ουσιών όπως τα πολυφαινολικά με αντι- φλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και ανασταλτικές ιδιότητες της ΜΑΟ που είναι ικανές να προσφέρουν νευροπροστασία [20,22-25]. Αξίζει, ωστόσο, να σημειωθεί ότι ο πολικός χαρακτήρας των πολυφαινολικών ουσιών θα μπορούσε να εμποδίσει τις αλληλεπιδράσεις με τους μοριακούς στόχους τους. Ωστόσο, κλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι η επαφή μεταξύ πολυφαινολικών και μη πολικών δευτερογενών μεταβολιτών που υπάρχουν στα εκχυλίσματα μπορεί να τροποποιήσει τη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών και να διευκολύνει την πρόσληψη πολικών ενώσεων [23]. Έτσι, πολύπλοκα φυτικά εκχυλίσματα που περιέχουν παράγοντες πολλαπλών στόχων που αλληλεπιδρούν με τους υποδοχείς τους με πλειοτροπικό τρόπο δημιουργούν μια φαρμακολογική συνέργεια που επηρεάζει πολυάριθμες διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της κίνησης των πολικών μεταβολιτών στις κυτταρικές μεμβράνες. Σε αυτό το πλαίσιο, οι Li et al. [26] χρησιμοποίησε ένα μοντέλο ζέβρα για να αποδείξει ότι η ακτεοσίδη θα μπορούσε να διεισδύσει στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και πρότεινε ότι το φαινυλαιθανοειδές γλυκοσίδιο μπορεί να έχει μια πιθανή θεραπευτική επίδραση στη νόσο του Πάρκινσον. Οι μονοαμινεργικοί νευροδιαβιβαστές είναι οι κύριοι στόχοι των σύγχρονων αντικαταθλιπτικών καθώς οι ελλείψεις τους ευθύνονται για τα εξουθενωτικά συμπτώματα της κατάθλιψης. Μια πρόσφατη in vivo μελέτη έδειξε ότι τα αιθανολικά και υδατικά εκχυλίσματα Lippia citriodora (Verbenaceae) και το κύριο συστατικό τους ακτεοσίδη εμφάνισαν αγχολυτικά, υπνωτικά και μυοχαλαρωτικά αποτελέσματα και αυτές οι ιδιότητες αποδίδονταν, εν μέρει, σε αλληλεπίδραση με το γάμμα τύπου Α. -υποδοχέας αμινοβουτυρικού οξέος (GABAA) [27]. Κλινικές μελέτες έχουν αποκαλύψει ότι φάρμακα με την ικανότητα να μπλοκάρουν τις φλεγμονώδεις κυτοκίνες, όπως το TNF-, ή άλλα συστατικά της φλεγμονώδους οδού σηματοδότησης, για παράδειγμα, η κυκλοοξυγενάση-2 (COX-2), είναι αποτελεσματικά στη μείωση καταθλιπτικά συμπτώματα σε ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα, ψωρίαση και καρκίνο, καθώς και σε όσους πάσχουν από μείζονες ψυχιατρικές διαταραχές [28]. Σε αυτό το πλαίσιο, έχει αναφερθεί ότι η ακτεοσίδη μπορεί να εξασθενίσει την παραγωγή και την απελευθέρωση φλεγμονωδών μορίων, όπως το μονοξείδιο του αζώτου (NO), το TNF- και η ιντερλευκίνη 12 (IL{29}}) σε λιποπολυσακχαρίτη/ιντερφερόνη-γάμα (LPS /IFN-)-διεγερμένα μακροφάγα [29], καθώς και ισταμίνη και αραχιδονικό οξύ σε ιστιοκύτταρα RBL-2H3 [30]. Επιπλέον, η ακτεοσίδη μπορεί να μειώσει τα επίπεδα των TNF-, IL{-1, IL-8, IL-6 και NO και να ενεργοποιήσει την κασπάση-1, πυρηνικό παράγοντα -κάπα-Β

(NF-κB), ΝΟ συνθάση και πρωτεΐνη ενεργοποιητής-1 [31] που προκαλείται από IL-32 ή/και LPS σε TH-1 κύτταρα και μακροφάγους [32]. Μερικοί από αυτούς τους φλεγμονώδεις μεσολαβητές, όπως IFN, IL-6, IL-8 και IL{-1 , έχουν βρεθεί σε μη φυσιολογικά επίπεδα τόσο σε περιφερικά όσο και σε μεταθανάτια δείγματα ιστών από άτομα με κατάθλιψη , και έχουν συσχετιστεί με τα συμπτώματα της κατάθλιψης [33]. Η ενεργοποίηση αυτών των μορίων από ψυχοκοινωνικούς στρεσογόνους παράγοντες μπορεί να προάγει σημαντικές λειτουργικές αλλαγές στον εγκέφαλο, οδηγώντας στην ανάπτυξη καταθλιπτικής συμπεριφοράς και άλλων ψυχιατρικών διαταραχών. Οι IFN, IL-1 και TNF-, για παράδειγμα, μπορεί να αυξήσουν την έκφραση και τη λειτουργία των αντλιών υποδοχέων σεροτονίνης, νοραδρεναλίνης και ντοπαμίνης, μειώνοντας έτσι τη διαθεσιμότητα αυτών των νευροδιαβιβαστών στη συναπτική σχισμή [28]. Επιπλέον, οι IFN-, IL-6, TNF- και το οξειδωτικό στρες μπορούν να ενεργοποιήσουν τη διοξυγενάση της ινδολεαμίνης 2,3 (IDO), ένα ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την αποικοδόμηση της τρυπτοφάνης και, ως εκ τούτου, να μειώσουν τη συγκέντρωση του πρωτογενούς πρόδρομου σύνθεση σεροτονίνης [34].Ακτεοσίδη, ισοακτεοσίδηκαι 6'-ακετυλολακτεοσίδηπεριέχουν υδροξυ-φαινυλαιθυλ και καφεοϋλικά τμήματα που είναι γνωστό ότι σχετίζονται με αντιοξειδωτικές ιδιότητες [35, 36] και η ίδια η ακτεοσίδη παρουσιάζει σημαντική αντιοξειδωτική δράση [37]. Μελέτες έχουν δείξει ότιακτεοσίδηαναστέλλει τη συσσωμάτωση του πεπτιδίου -αμυλοειδούς (Α) με δοσοεξαρτώμενο τρόπο, λειτουργεί ως νευροπροστατευτικός παράγοντας και ενισχύει τη μνήμη και αυτές οι ιδιότητες έχουν αποδοθεί στην αντιοξειδωτική δράση του παράγοντα [38,39]. Λαμβάνοντας υπόψη ότι πολλά πλούσια σε φαινολικά είδη με αντιοξειδωτικές ιδιότητες χρησιμοποιούνται στη θεραπεία νευρολογικών διαταραχών [15], έχει προταθεί ότι τα αντικαταθλιπτικά και αγχολυτικά αποτελέσματα τουφαινυλαιθανοειδές γλυκοσίδεςπου απομονώνονται από το A. polystachya μπορεί επίσης να προκύψουν από τις αντιοξειδωτικές τους δραστηριότητες. Αυτή η υπόθεση υποστηρίχθηκε από τους Xu et al. [40], ο οποίος παρουσίασε στοιχεία σχετικά με τη σχέση μεταξύ αυξημένου οξειδωτικού στρες και κατάθλιψης/άγχους. Με βάση τα παραπάνω, συμπεραίνουμε ότι οι αντικαταθλιπτικές ιδιότητες του υδροαιθανολικού εκχυλίσματος από τα φύλλα του A. polystachya και των καθαρισμένων φαινυλαιθανοειδών που απομονώνονται από αυτό, μπορούν να εξηγηθούν από τρόπους δράσης πολλαπλών στόχων που περιλαμβάνουν την αναστολή του ΜΑΟ-Α, τη μείωση της φλεγμονώδη μόρια και εξουδετέρωση των αντιδράσεων οξείδωσης. Ως εκ τούτου, τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται εδώ υποστηρίζουν την αρχική μας υπόθεση ότι οι αγχολυτικές και αντικαταθλιπτικές δραστηριότητες του υδροαιθανολικού εκχυλίσματος του A. polystachya είναι αποτέλεσμα, τουλάχιστον εν μέρει, από την αναστολή του ΜΑΟ-Α. Ωστόσο, η σχέση δομής-δραστικότητας των φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών που προσδιορίζονται σε αυτή τη μελέτη απαιτεί περαιτέρω προσοχή, έτσι ώστε νέα μόρια να μπορούν να σχεδιαστούν για τη θεραπεία συγκεκριμένων νευρολογικών διαταραχών.

Υλικά και μέθοδοι

Φυτική ύλη

Τα φύλλα του A. polystachya συλλέχθηκαν στη Farmácia da Natureza da Terra de Ismael (Jardinópolis, SP, Βραζιλία) τον Ιανουάριο του 2016. Το φυτικό υλικό ταυτοποιήθηκε από την Dr. Lúcia Rossi (Instituto Botânico, São Paulo, SP, Βραζιλία) και δείγμα κουπονιού κατατέθηκε στο Herbarium of Medicinal Plants στο UNEAERP με τον αριθμό κουπονιού

HPM-1213. Η άδεια αξιολόγησης της βιοδραστικότητας των εκχυλισμάτων από φυτά της Βραζιλίας χορηγήθηκε από το Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis ​​(αρ. 02001.005074/2011-19).

Παρασκευή του υδροαιθανολικού εκχυλίσματος Aloysia polystachya

Τα φύλλα (1000 g) ξηράνθηκαν για 72 ώρες σε φούρνο με αέρα κυκλοφορίας στους 45 βαθμούς, κονιοποιήθηκαν και περάστηκαν από 40-δικτυωτό κόσκινο. Το κονιοποιημένο υλικό εμβαπτίστηκε σε νερό: αιθανόλη (20:80, ν/ν) για 7 ημέρες και στη συνέχεια διηθήθηκε μέσω διηθητικού χαρτιού Whatman Νο. 41. Το διήθημα ξηράνθηκε σε περιστροφικό εξατμιστήρα και λυοφιλίστηκε για να δώσει 130,2 g ξηρού ακατέργαστου εκχυλίσματος, με αποτέλεσμα μια αναλογία εκχυλίσματος φαρμάκου 7,6:1.

Φαινυλαιθανοειδές Γλυκοζίτεςσεκιστανάκι

ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΡΟΣ 2