Czytelnia Medyczna » Postępy Fitoterapii » 1/2004 » Aktywność farmakologiczna biflawonoidów. Część II

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Profesjonalny, stricte ręczny serwis narciarski Warszawa

- reklama -

Mirosława Krauze-Baranowska

Aktywność farmakologiczna biflawonoidów. Część II

The Pharmacological activity of biflavonoids. Part II

Katedra i Zakład Farmakognozji z Ogrodem Roślin Leczniczych w Gdańsku
Kierownik Katedry: prof. dr hab. Wojciech Cisowski

Summary
A review consisted of two parts, with 96 references, presents the results of research on the pharmacological activity of biflavonoids. In the last years, these compounds were extensively investigated and different directions of their pharmacological action such as anti-inflammatory, hepatoprotective, antimicrobial, anticancer, antiallergic and other were revealed. The part II of the review focuses on anticancer, antiviral, antibacterial, antifungal and antituberculosis activity of flavonoid dimers. The influence of biflavones on some pharmacological properties of medicinal plants – Ginkgo biloba and Hypericum perforatum is being also discussed.

Key words: biflawonoids, antimicrobial activity, ginkgo biloba, hypericum perforatum, biflawonoidy, zioła, ziołolecznictwo.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Kompendium farmakologii

Praktyczne obliczenia farmaceutyczne

Rejestracja produktów leczniczych

W ostatnich latach, w poszukiwaniu naturalnych związków o aktywności przeciwnowotworowej, coraz większą uwagę kieruje się na biflawonoidy (16, 22, 30-33, 44, 51, 55, 58, 59).

BADANIA AKTYWNOŚCI PRZECIWNOWOTWOROWEJ

Kalikopteron – biflawonoid stanowiący główny składnik chemiczny Calycopteris floribunda (Combretaceae), oraz izokalikopteron, 4-demetylokalikopteron (44), neokalikopteron i jego eter metylowy (59) charakteryzowały się szerokim spektrum cytotoksyczności w stosunku do linii komórkowych nowotworów litych z wartościami ED₅₀ 5,4-0,1 mg/ml (44, 59). W badaniach in vitro szczególnie silnym działaniem wobec linii komórek nowotworu jajnika z opornością wielolekową – SKVLB, 10-krotnie wyższym od aktywności doksorubicyny (IC₅₀> 10 mM) charakteryzował się kalikopteron (IC₅₀ 1,90 mM). W eksperymentach przeprowadzonych na zwierzętach związek w dawkach nietoksycznych (10-30 mg/kg) i toksycznych (40 mg/kg) był nieaktywny wobec komórek ludzkiego raka naskórka KB (44).

Liczne gatunki Selaginella – rodzaju bogatego w połączenia biflawonoidowe, są stosowane w medycynie ludowej krajów Azjii, Ameryki Południowej, w leczeniu nowotworów, chorób wątroby, żołądka, stanów zapalnych dróg moczowych oraz w chorobie wieńcowej serca, a także w chorobach skórnych (22, 31, 32, 33, 51, 55, 58).

Rośliną będącą źródłem dimerycznych związków przeciwnowotworowych jest Selaginella willendovii (Selaginaceae). Wyodrębnione z liści tego gatunku 7”-O-metylorobustaflawon, 4´,7”-di--O-metyloamentoflawon, izokryptomeryna hamowały wzrost czterech linii komórkowych ludzkich nowotworów (HT-1080, Lu1, Col2, U373), (ED₅₀< 4,0 mg/ml) w przeciwieństwie do nieaktywnej frakcji zawierającej takie biflawonoidy jak amentoflawon, bilobetyna, robustaflawon i 2”,3”-dihydroizokryptomeryna (55).

Wyodrębnione z Selaginella delicatula (Selaginaceae) metylowe etery robustaflawonu – 4´-metylowy eter, 7,4´-dimetylowy eter i 2”, 3”-dihydrobustaflawonu – 7,4”-dimetylowy eter i 7,4´,7-trimetylowy eter oraz robustaflawon, amentoflawon poddano testom wobec linii komórek Raji i nowotworowych – Calu-1, które potwierdziły cytotoksyczność jedynie dwóch pierwszych związków (32).

Amentoflawon i 2,3-dihydroamentoflawon, izolowane z meksykańskiej rośliny leczniczej – Viburnum jucundum (Caprifoliaceae), były nieaktywne, w testach cytotoksyczności przeprowadzonych wobec kilku linii nowotworów ludzkich – KB, OVCAR-5, HCT-15 w przeciwieństwie do aktywnego triterpenu – kwasu ursolowego (51).

Interesującym wydaje się doniesienie Lee i wsp. (31) o specyficznej aktywności amentoflawonu izolowanego z Selaginella tamariscina (Selaginaceae). Związek ten był inhibitorem Cg1 z wartością IC₅₀= 29 mM, natomiast nie wpływał na kinazę proteinową C. Pozostałe dimery wyodrębnione obok amentoflawonu – izokryptomeryna, kryptomeryna B były nieaktywne wobec obydwu powyższych enzymów (IC₅₀> 150 mM). Jednocześnie amentoflawon hamował przemiany fosfoinozytydu (PI) w transfekowanych PLCg1 cDNA fibroblastach NIH3T3 (31). Fosfoinozytydospecyficzna fosfolipaza C (PI-PLC) jest enzymem limitujacym poziom przemian PI i katalizuje hydrolizę 4,5-bifosforanu fosfatydyloinozytolu (PIP₂) do dwóch przekaźników – inozytolu 1,4,5-trifosforanu (IP₃) i diacyloglicerolu (DAD) (48). Pierwszy stymuluje uwalnianie jonów wapniowych z wewnętrznych magazynów (siateczka śródplazmatyczna, mitochondria), natomiast drugi aktywuje kinazę proteinową C (PKC) – jeden z enzymów odpowiedzialnych za procesy nowotworzenia (31, 48). Wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia Ca+˛ i aktywacja PKC indukują szereg przemian prowadzących do syntezy DNA i proliferacji komórek (4, 28, 31, 48). Również PLC-modulowana PI-przemiana jest jednym z kluczowych etapów w regulacji proliferacji komórek. Nasilenie przemian-PI obserwowano w komórkach szeregu ludzkich nowotworów takich jak nowotwór piersi, drobnokomórkowy nowotwór płuc, nowotwór dróg moczowych. Enzymem stymulującym wzrost przemian-PI, rozrost komórek i ich morfologiczne zmiany, jest fosfolipaza Cg1 (31). Potencjalne inhibitory tego enzymu oraz przemian-PI, takie jak amentoflawon, mogą być według Lee i wsp. (56) wykorzystane w terapii nowotworów i służyć jako narzędzie w badaniu procesów nowotworowych na poziomie komórkowym.

Podczas badań organicznych ekstraktów z Selaginella mollendorffii (Selaginaceae) wykazano selektywne, zależne od dawki hamowanie wzrostu linii ludzkich komórek nowotworowych jajnika (OVCAR-3) przez ginkgetynę. W stężeniu 1,8 mg/ml tego biflawonu zachodziła 50% inaktywacja komórek OVCAR-3. Poza ginkgetyną, z aktywnych farmakologicznie frakcji, wyizolowano nie posiadające działania przeciwnowotworowego biflawony – amentoflawon, eter 7,4´,7”,4”´-tetrametylowy amentoflawonu, kajaflawon i podokarpusflawon A (58).

Su i inni (57) oznaczyli cytotoksyczność ginkgetyny wobec trzech różnych linii ludzkich komórek nowotworowych: OVCAR-3, HeLa oraz FS-5. Stężenia ginkgetyny EC₅₀ – wywołujące 50% śmiertelność komórek nowotworowych badanych linii wynosiły odpowiednio: 3,0; 5,2 i 8,3 mmol/ml. Jako rezultat oddziaływania dimeru w stężeniu 3 g/ml obserwowano, po 24 godzinach, zmiany morfologiczne komórek nowotworowych oraz uszkodzenia ich materiału genetycznego z zaburzeniami fragmentacji DNA i złamaniem jego nici. Z kolei 30-minutowa inkubacja komórek nowotworowych z 5 g/ml ginkgetyny powodowała indukcję procesu apoptozy. Proces ten zachodził głównie pod wpływem nadtlenku wodoru powstającego w wyniku autooksydacji ginkgetyny. Cytotoksyczność ginkgetyny była częściowo znoszona przez witaminy C i E oraz enzym katalazę. Katalaza spośród trzech wymienionych antyoksydantów, zapewniała najbardziej skuteczną ochronę przed złamaniem i pęknięciem helisy DNA, zmniejszając stopień jej fragmentacji (57).

Z Cephalotaxus wilsoniana (Cephalotaxaceae) wyizolowano nowy C-metylowany biflawon – taiwaniahomoflawon-A1, który skutecznie inaktywuje komórki rakowe nabłonka jamy nosowo-gardłowej KB (ED₅₀ 3,4 mg/ml), COLO-205 okrężnicy (ED₅₀ 1,0 mg/ml), Hepa-3B wątroby (ED₅₀ 2,0 mg/ml) (30).

W badaniach Kang i inni (22) sciadopityzyna, ginkgetyna, izoginkgetyna, bilobetyna i amentoflawon z Ginkgo biloba oraz ochnaflawon z Lonicera japonica wykazywały silne działanie hamujące rozwój komórek nowotworowych. We wzbudzającej kontrowersje opinii autorów (22) mogłyby one znaleźć zastosowanie w terapii leukemii i nowotworów węzłów chłonnych.

Lin i inni (35) określili zależność pomiędzy aktywnością przeciwnowotworową a strukturą chemiczną dimerów flawonoidowych. Hinokiflawon zastosowano jako cytotoksyczną substancję modelową i porównano siłę jego działania z amentoflawonem, robustaflawonem, agatisflawonem, rusflawonem, rusflawanonem i jego heksaoctanem, sukcedaneaflawonem, heksaoctanem sukcedaneaflawonu, kupressuflawonem, neorusflawonem, wolkensiflawonem, eterem heksametylowym wolkensiflawonu, spikatazydem i jego nanooctanem, morelloflawonem, heptaoctanem i eterem heptametylowym morelloflawonu, GB-1, eterem heksametylowym GB-1a, GB-2a. Uzyskane wyniki wykazały, że warunkiem koniecznym do zaistnienia aktywności przeciwnowotworowej jest obecność wiązania eterowego pomiędzy dwiema jednostkami flawonu – apigeniny. Spośród badanych dimerów wysoką cytotoksycznością (ED₅₀< 4,0 mg/ml) wykazał się, obok hinokiflawonu (2,0 mg/ml), eter heksametylowy wolkensiflawonu (3,0 mg/ml), i 7”-O-b-glukozyd GB-1a (4,0 mg/ml) (35).

Niektórym dimerom flawonoidowym została przypisana aktywność przeciw wirusom onkogennym, do których jest zaliczany adenowirus mononukleazy zakaźnej, nazywany wirusem Epsteina-Barra (EBV) (4, 20, 45-47). Wirus ten powoduje powstawanie chłonniaka Burkitta i nowotworu jamy nosowo-gardłowej (4).

Z kory Lophira alata (Ochnaceae) wyizolowano aktywne wobec wirusa Epsteina-Barra biflawonoidy – lofiron A (45), azobechalkon A oraz tetraflawonoidy – izolofirochalkon i alatachalkon (46, 47). W warunkach in vitro, w oparciu o test wczes-nej indukcji antygenowej (EA), azobechalkon A oraz izolofirochalkon w stężeniu 5 mM, wykazywały odpowiednio 83% i 65% skuteczność przeciw antygenowi EBV-EA. Induktorem uwalniania antygenu w eksperymencie była teleocydyna B-4 (50 nM) (46).

Lofiron A ujawnił w badaniach in vitro i in vivo cechy inhibitora promocji procesów nowotworowych, w karcinogenezie indukowanej TPA i DMBA (dimetylo(a)-benzenoantracen), m.in. hamował TPA aktywację Ca²⁺-zależnej i fosfolipidowo-zależnej kinazy proteinowej C oraz redukował liczbę brodawczaków (nowotworów skóry) u myszy (IE-85%) (45).

W badaniach biflawonoidów izolowanych z gatunków rodziny Guttiferae-Calophyllum panciflorum i Garcinia dulcis, do indukcji EBV-EA aktywacji w komórkach Raji zastosowano TPA (12-O-tetradekanoiloforbolu-13-octan). Zauważono, że garcynianian i talbotaflawon – związki posiadające przy C-2”-3” podwójne wiązanie, najsilniej hamowały promocję procesów nowotworowych (20).

OCENA AKTYWNOŚCI PRZECIWWIRUSOWEJ I PRZECIWBAKTERYJNEJ

Szczególnie obiecujące wyniki w perspektywie konkretnych zastosowań w lecznictwie uzyskano w badaniach aktywności przeciwwirusowej biflawonoidów i ich pochodnych (18, 19, 37-40, 60, 61).

Ginkgetyna otrzymana z liści i gałązek Cephalotaxus drupacea (Cephalotaxaceae) hamowała in vitro replikację wirusów opryszczki zwykłej typu 1 (HSV-1) (ED₅₀ 0,76 mg/ml) i typu 2 (HSV-2) (ED₅₀ 0,83 mg/ml) oraz wirusa cytomegalii (HCMV) (ED₅₀ 1,75 mg/ml) w stężeniach poniżej dawek cytotoksycznych (ID₅₀> 11,5 mg/ml). Związek nie wpływał na adsorpcję oraz penetrację wirusów do komórek gospodarza. Wyjaśniając mechanizm działania przeciwirusowego ginkgetyny ustalono, że silnie hamuje ona transkrypcję genów IE (alfa), ekspresja których jest wiążąca dla transkrypcji genomu wirusowego. Równocześnie nie wykluczono supresji syntezy białek wirusowych i interferencji z syntezą mRNA wirusa, zarówno w początkowych jak i końcowych stadiach replikacji (18).

Amentoflawon izolowany z metanolowego ekstraktu Selaginella sinensis (Selaginaceae) wykazywał silną aktywność (IC₅₀ = 5,5 mg/ml) wobec wirusa RSV (Respiratory Syncytial Virus), powodującego infekcję dolnych i górnych dróg oddechowych (40).

Lin i inni (37) oceniali właściwości przeciwwirusowe dziesięciu naturalnych biflawonoidów pochodzenia roślinnego oraz ich półsyntetycznych pochodnych wobec wirusów układu oddechowego – grypy typu A i B, parainfluenzy typu 3, adenowirusa typu 5, wirusa RSV, wirusa odry, oraz szeregu wirusów herpes – wirusa opryszczki typu 1 (HSV-1), typu 2 (HSV-2), wirusa cytomegalii (HCMV) i półpaśca (VZV). Robustaflawon wywierał silny hamujący efekt na rozwój wirusów grypy A i B z wartościami ED₅₀ 2,0 mg/ml i 0,2 mg/ml oraz z indeksem selektywności SI 16 i 254, odpowiednio. Zbliżone działanie wobec wymienionych typów wirusów posiadały także amentoflawon i agatisflawon. Ponadto amentoflawon i robustoflawon ujawniły umiarkowaną aktywność wobec wirusów HSV-1 i HSV-2 (wartości ED₅₀ w zakresie 8,5-17,9 mg/ml). Z badanej grupy dimerów, przy wartościach indeksów selektywności w zakresie <15,0-3,0> rusflawanon hamował aktywność wirusa grypy typu B, wirusa odry i HSV-2, natomiast sukcedaneaflawanon wirusa grypy typu B i półpaśca (37). Szczególną uwagę w kolejnych badaniach in vitro zwrócono na robustaflawon, jako strukturę modelową do opracowania nowego leku przeciwwirusowego (38, 39, 60). Związek ten okazał się również silnym inhibitorem replikacji wirusa zapalenia wątroby typu B (60, 61). Semisyntetyczne pochodne, etery heksa-O-octanowe i heksa-O-metylowe robustaflawonu oraz sól potasowa jego tetrasiarczanu, stosowane samodzielnie lub w połączeniu z innym lekiem przeciwwirusowym dideoksytiacydyną (3-TC), są efektywne w leczeniu bądź zapobieganiu infekcjom wirusowego zapalenia wątroby typu B (38, 39, 60).

Odkryty w 1983 roku wirus HIV (Human Immunodeficiency Virus), wywołujący zespół nabytego upośledzenia odporności – AIDS (Acquired Immuno-Deficiency Syndrome) został nazwany dżumą XX wieku i stanowi, obok chorób nowotworowych, poważny problem społeczny. Znane są dwie odmiany wirusa HIV, mianowicie HIV-1 i bardziej niebezpieczny dla ludzi HIV-2. Wirus atakuje limfocyty CD₄, uniemożliwiając obronę immunologiczną wobec drobnoustrojów nieszkodliwych dla zdrowego człowieka (28).

W rezultacie poszukiwań naturalnych źródeł czynników anty-HIV odkryto, że wyciągi z Garcinia multiflora (Guttiferae) i Rhus succedanea (Anacardiaceae) wywierały hamujący wpływ na polimerazę HIV-1 RT, podstawowy enzym w replikacji wirusa, katalizujący przekształcenie pojedynczej nici RNA w podwójną DNA (34). Warto nadmienić, że Rhus succedanea jest jednym z 1250 gatunków roślin opisanych w indyjskim zbiorze roślin leczniczych Ayuerveda, pochodzącym sprzed około 2000 lat (24). Grupę wyodrębnionych z obydwu gatunków dimerów flawonoidowych obejmującą amentoflawon, agatisflawon, robustaflawon, wolkensiflawon, morelloflawon, rusflawon, sukcedaneaflawon, 7”-O-b-glukozyd GB-1a, GB-2a oraz ich metylowe etery, eter heksametylowy wolkensiflawonu, eter heptametylowy morelloflawonu i eter heksametylowy GB-1a poddano testom w warunkach in vitro oceniając wpływ na odwrotną transkryptazę HIV-1. Robustaflawon i hinokiflawon, wykazały podobną aktywność hamując enzym z wartością IC₅₀ = 65 mM, natomiast amentoflawon, agatisflawon, morelloflawon, GB-1a i GB-2a charakteryzowały się łagodniejszym działaniem wyrażonym wartościami IC₅₀ odpowiednio: 119 mM; 100 mM; 116 mM; 236 mM i 170 mM. Pozostałe związki były słabo aktywne, nieaktywne bądź nieselektywne wobec HIV-1 (34).

Silne działanie wobec wirusa HIV posiadały biflawonoidy wyizolowane po raz pierwszy w świecie roślinnym ze Stellera chamaejasme (Thymeliaceae) – euchamaejasmina A, B i C (19).

W oparciu o wyniki przeprowadzonych testów uznano, że biflawonoidy jak robustaflawon, hinokiflawon, rusflawanon, amentoflawon, agatisflawon, morelloflawon, sukcedaneaflawon, GB-1 i GB-2a mogą być wykorzystane w leczeniu lub zapobieganiu infekcjom powodowanym przez wirus grypy typu A i B, wirus opryszczki typu 1 i 2, wirus odry, wirus półpaśca, oraz wirus HIV typu 1, pojedynczo (38, 39) lub w mieszaninie z innymi związkami przeciwwirusowymi np. 3-TC (61).

Badania nad frakcją butanolową z Vahlia capensis (Saxifragaceae), rośliny stosowanej w leczeniu infekcji oczu w medycynie ludowej krajów afrykańskich, doprowadziły do wyodrębnienia dwóch związków o aktywności przeciwbakteryjnej wobec szczepów Staphylococcus aureus i Bacillus subtilis, mianowicie waliabiflawonu i kwasu galusowego. Waliabiflawon (VC-15B) posiadał silniejsze działanie przeciwdrobnoustrojowe niż kwas galusowy, wyrażone wartościami MIC = 15,3 mg/ml i MIC = 30,6 mg//ml, w porównaniu do MIC = 71,3 mg/ml kwasu galusowego dla obu szczepów bakterii (41).

Badania nad aktywnością przeciwgruźliczą przeprowadzono na grupie około 100 naturalnych i syntetycznych pochodnych biflawonoidów. Spośród nich, tylko pięć związków w stężeniu 12,5 mg/ml, posiadało właściwości hamowania rozwoju prątków Mycobacterium tuberculosis (87% – maksymalna wartość hamowania wzrostu). Ustalono, że istotną rolę w zależności struktura-aktywność przeciwgruźlicza pełnią podstawniki metoksylowe i nitrowe. W rezultacie, biflawonoidy uznano za nową, obiecującą klasę przeciwgruźliczych związków naturalnych (36).

WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWGRZYBICZE

W kontraście do wyczerpująco opisanej w piśmiennictwie aktywności przeciwdrobnoustrojowej (19, 34, 38-41, 60, 61), działanie przeciwgrzybicze biflawonoidów jest w niewielkim stopniu rozpoznane (15, 29).

Królicki i Lamer-Zarawska (29) badali metodą Rose i Mullera aktywność przeciwgrzybiczą amentoflawonu w stosunku do trzech gatunków grzybów Trichoderma glaucum, Botrytis cinerea i Aspergillus fumigatus. Amentoflawon najsilniejsze działanie przeciwgrzybicze wykazywał w stosunku do Trichoderma glaucum. W stężeniu 10 mg/ml obserwowano 25-milimetrową strefę zahamowania wzrostu utrzymującą się w ciągu 4 dni trwania eksperymentu. W badaniach mikroskopowych był widoczny hamujący wpływ amentoflawonu na zarodnikowanie grzybów.

Biflawonoidy z gatunków rodzaju Ouratea – 6,6´´-bigenkwanina, amentoflawon, 7,7”-dimentoksyagatisflawon i tetradimetoksybigenkwanina hamowały w płynnej pożywce produkcję aflatoksyn B1 i B2 przez kultury Aspergillus flavus, jednocześnie nie ograniczając wzrostu grzyba (15). W stężeniach 10 mg/ml, znacznie niższych od aktywnych stężeń innych badanych flawonoidów (42) i antocyjanidyn (50), amentoflawon najsilniej hamował biosyntezę aflatoksyny B1, natomiast 6,6”-bigenkwanina aflatoksyny B2 (15). Aflatosyny są wtórnymi metabolitami gatunków z rodzaju Aspergillus, o silnych karcinogennych, mutagennych i teratogennych właściwościach, ponadto uważane są za czynniki etiopatologiczne nowotworów wątroby (7). W świetle tych badań zastosowanie naturalnych związków – biflawonów jako substytutów konwencjonalnych fungicydów, chroniących przed zanieczyszczeniem mykotoksynami, powinno być wzięte pod uwagę (15).

BIFLAWONOIDY MIŁORZĘBU I DZIURAWCA

W grupie surowców roślinnych, szeroko stosowanych w lecznictwie, jedynie dwa surowce – liście miłorzębu japońskiego Ginkgo biloba (Ginkgoaceae) i ziele dziurawca zwyczajnego Hypericum perforatum (Guttiferae), zawierają jako aktywne związki – biflawony (3, 7, 17). Składniki zespołu ciał czynnych liści miłorzębu japońskiego, obok biflawonów, stanowią także inne formy flawonoidowe jak glikozydy, glikozydoestry, aglikony oraz grupa laktonów terpenowych (3, 7, 17).

Preparaty na bazie ekstraktów z miłorzębu japońskiego są wykorzystywane w leczeniu demencji oraz zaburzeń krążenia mózgowego i obwodowego głównie u osób w starszym wieku (3, 23). W badaniach in vivo ujawniono neuroprotektywne efekty ekstraktu, a także poprawę funkcji poznawczych i zdolności uczenia się (14, 56). Mechanizm działania ekstraktu jest wielokierunkowy i obejmuje stymulację uwalniania EDRF/NO i PGI₂, antyutleniającą aktywność (m.in. ochrona membran komórek nerwowych), PAF-antagonizm, wzrost uwalniania neurotransmiterów i hamowanie wychwytu amin biogennych (3, 27, 56). W stanach patologicznych m.in. w procesach zapalnych, chorobach reumatycznych, stanach niedokrwiennych, zespole ostrego wyczerpania oddechowego dorosłych, uwalnianie reaktywnego tlenu jest spowodowane aktywacją neutrofili. Reaktywny tlen indukuje zmiany m.in. w komórkach śródbłonka naczyń (28). Ekstrakt z G. biloba (20-100 mg/ml) chroni komórki endothelium przed działaniem wolnych rodników, których powstanie zostało zaidukowane przez oksydazę przemian hypoksantyna/ksantyna. Mechanizm działania jest podobny do dyzmutazy nadtlenkowej usuwającej anion nadtlenkowy i polega na hamowaniu peroksydacji lipidów i zapobieganiu obniżenia poziomu wewnątrzkomórkowego glutationu (3, 27). Produkcja wolnych rodników, generowana przez askorbinian żelazawy, modyfikuje właściwości błony synaptycznej (jej płynność) oraz stopień wychwytu amin biogennych. Ekstrakt w dawce 2 mg/ml i frakcja flawonoidowa z miłorzębu zapobiega uszkodzeniom strukturalnym membrany i redukcji wychwytu (³H) serotoniny (3, 56). Ekstrakt w dawce 10-500 mg/ml chroni przed uszkodzeniem przez wolne rodniki struktury DNA oraz błon komórkowych ludzkich limfocytów, a także synaptosomów mózgowych zwierząt doświadczalnych. Stopień aktywności antyperoksydacyjnej jest porównywalny z a-tokoferolem (3).

Wyciąg z miłorzębu japońskiego jest efektywnym zmiataczem NO blokując oksydację hemoglobiny przez NO (IC₅₀ = 7,5-15 mg/ml), nie dopuszczając do akumulacji azotynów wytwarzanych z NO i tlenu oraz hamując indukowaną przez układ LPS/IFN-g (lipopolisacharyd/interferon) produkcję azotynów w makrofagach (3, 26).

Uważany za jeden z endogennych mediatorów relaksacji naczyń krwionośnych, śródbłonkowy czynnik rozkurczający mięśnie gładkie – EDRF (Endothelial Derived Relaxant Factor) jest równoznaczny z tlekiem azotu i określany jako EDRF/NO. Obok prostacykliny PGI₂, o silnych właściwościach rozkurczających naczynia, jest on uwalniany ze śródbłonka naczyń m.in. przez acetylocholinę, histaminę i ATP. EDRF/NO jest inaktywowany przez anion nadtlenkowy (28). Ekstrakt z miłorzębu japońskiego chroni mechanizm rozkurczu EDRF/NO przez usuwanie wolnych rodników i zabezpiecza syntetazę PGI₂ przed destrukcyjnym wpływem rodnika hydroksylowego i produktów lipidowej peroksydacji (3).

Właściwości ekstraktu z G. biloba chroniące mięsień sercowy przed niedokrwieniem są połączeniem zdolności zmiatania przez flawonoidy wolnych rodników oraz hamowania ich wytwarzania przez frakcję terpenową – ginkgolid A i B oraz bilobalid (3, 8, 51).

Pomimo wykazania bezpieczeństwa użycia ekstraktów z G. biloba odnotowano przypadki nadwrażliwej reakcji na jego preparaty (bóle głowy, zaburzenia żołądkowe, wysypka). Opisano także, jako rezultat zastosowania ekstraktu z G. biloba, kilku ostrych stanów nazwanych zespołem Stevensa-Johnsona (łuszczące się, pęcherzykowate zmiany skórne), wymagające długotrwałego leczenia kortykosterydami (11).

Biflawonoidy miłorzębu japońskiego pełnią rolę zmiataczy wolnych rodników obok innych połączeń flawonoidowych, ponadto hamują lipoperoksydację oraz działają antynekrotycznie (3, 21). W badaniach Joyeux i inni (21) najsilniejsze działanie przeciwwolnorodnikowe wykazywał amentoflawon a kolejne biflawony wraz ze wzrostem liczby grup metoksylowych były słabo aktywne lub nieaktywne (sciadopityzyna). Jednak biflawony i flawony w porównaniu do flawonoli, szczególnie myricetyny, były słabszymi zmiataczami wolnych rodników (21). Z drugiej strony, amentoflawon i bilobetyna, silniej od rutyny i taksyfoliny obniżały w testach aktywności antylipoutleniającej produkcję aldehydu malonowego i przeciwdziałały nekrozji hepatocytów, poddanych działaniu hydroksynadtlenku tert-butynowego (53).

Antyutleniające właściwości, wpływ na obwodowe krążenie krwi i ochronna aktywność przed zmianami degeneracyjnymi okresu starzenia ekstraktów z G. biloba, jednoznacznie wskazywały na potrzebę wykorzystania jego preparatów w kosmetyce i w produktach zdrowej żywności (3). Preparaty kosmetyczne zawierające ekstrakt z liści miłorzębu japońskiego, lub jego frakcje lub zespoły czy pojedyncze aktywne biozwiązki, znalazły zastosowanie jako środki spowalniające starzenie skóry, stymulujące porost włosów (toniki z ekstraktem z dodatkiem witamin) oraz przeciwdziałające akumulacji tłuszczu (wyciąg połączony z blokerem receptora a₂-adrenergicznego) (3, 10, 12). Te ostatnie preparaty działają na zasadzie spowalniania przez biflawonoidy odkładania tłuszczu w wyniku stymulacji lipolizy (12), a także hamowania przez te związki aktywności cAMP fosfodiesterazy w adypocytach (54). Dimery miłorzębu japońskiego w różnym stopniu hamują aktywność fosfodiesterazy cAMP. Najsilniejsze działanie wykazuje amentoflawon, nieco słabsze bilobetyna i sekwojaflawon.

Dimery G. biloba skompleksowano z distearylofosfatylocholiną (PC) w preparacie GBDF-Phytosome® (4, 6, 8, 12, 13). Efekt wazokinetyczny preparatu został potwierdzony w badaniach klinicznych, wykazując działanie lecznicze w przypadkach zaburzeń krążenia obwodowego, akrocyjanozach oraz cellulitisie (5, 12, 13). Wpływ biflawonoidów na mikrokrążenie jest wypadkową hamowania aktywności cAMP-fosfodiesterazy oraz uwalniania histaminy z mastocytów (3).

Kim (25) wykazał in vitro funkcję ochronną biflawonoidów z G. biloba przeciw cytotoksycznemu wpływowi promieniowania UV-B i UV-C. Ustalono, że aktywność ochronna biflawonów zależy od ich struktury i jest związana z liczbą i obecnością grup metoksylowych i hydroksylowych (3, 25).

W poszukiwaniu farmakologicznie czynnych składników występujących w wyciągach roślinnych z ekstraktu Hypericum perforatum wyizolowano ligand o wysokim powinowactwie (IC₅₀ = 6 mM) w warunkach in vitro do receptora benzodiazepinowego (BZD). Siła działania ligandu, zidentyfikowanego jako amentoflawon była porównywalna z diazepamem (49). Amentoflawon wykazuje cechy częściowego agonisty receptora BZD, nie wpływając na wiązanie innych ligandów do receptorów centralnego układu nerwowego (2, 49). Związek ten posiada właściwości anksjolityczne i jest pozbawiony działania sedatywnego (2, 9, 49). Ekstrakty z kwiatów kilku gatunków z rodzaju Hypericum – H. perforantum, H. hirsutum, H. patulum i H. olympicum zmniejszały stopień wiązania in vitro (³H)flumazenilu (antagonisty receptora benzodiazepinowego) z receptorem BZD odpowiednio w stężeniach 6,83, 6,97 i 6,14 mg/ml. Badane oddzielnie składniki flawonoidowe ekstraktu takie jak hyperycyna, kwercetyna, luteolina, rutyna, hyperozyd oraz biflawon GB1 nie wpływały na proces wiązania w stężeniu poniżej 1 mM, w przeciwieństwie do amentoflawonu, który in vitro wiązał się z receptorem BZD z wartością IC₅₀ = 14,9 nM. Metodą HPLC porównano w powyższych ekstraktach stężenia hyperycyny i amentoflawonu. Stwierdzono, że istnieje korelacja pomiędzy wzrostem stężenia amentoflawonu w ekstrakcie, a obniżaniem siły wiązania flumazenilu z receptorem. Powyższe dane ekspery- mentalne pokazują, że amentoflawon w odróżnieniu od hyperycyny, jest bardziej aktywnym składnikiem w hamowaniu in vitro wiązania (³H)flumazenilu i może warunkować antydepresyjne działanie ekstraktu Hypericum perforatum (2). Doświadczenia przeprowadzone in vivo ujawniły, że amentoflawon nie zmniejsza stopnia wiązania flunitrazepamu (antagonisty receptora benzodiazepinowego) z receptorem benzodiazepinowym (49).

Wielokierunkowe działanie farmakologiczne dimerów flawonoidowych zarówno w postaci wolnej (8, 9, 18, 19, 31-33, 37-39, 44, 51, 55-60) lub związanej (8, 13, 38, 60) oraz ich syntetycznych pochodnych (36) stwarza szeroką perspektywę w poszukiwaniu nowych rozwiązań w terapii lekowej, nie tylko o charakterze uzupełniającym, ale też mogących mieć istotne znaczenie kliniczne.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Biotechnologia farmaceutyczna

Farmakologia Goodmana & Gilmana t.2

Toksykologia środowiska człowieka

Piśmiennictwo

1. Arpaia G. et al.: The vasokinetic effect of Ginkgo biloba extract on the skin microcirculation. Fitoterapia 1989, 60:11. 2. Baureithel K.H. et al.: Inhibition of benzodiazepine binding in vitro by amentoflavone, a constituent of various species of Hypericum. Pharm. Acta Helv. 1997, 72:153. 3. Beek T.A. et al.: Ginkgo biloba L. Fitoterapia 1998, 69:195. 4. Boik J.: Natural Compounds in Cancer Therapy, Oregon Medical Press 2001. 5. Bombardelli E. et al.: Activity of phospholipid-complex of Ginkgo biloba dimeric flavonoids on the skin microcirculation. Fitoterapia 1996, 67:265. 6. Bombardelli E. et al.: Phytosomes in functional cosmetics. Fitoterapia 1994, 65:387. 7. Bruneton J.: Pharmacognosy. Intercept, Paris 2001. 8. Carini M. et al.: Complexation of Gingko biloba extract with phosphatidylcholine improves cardioprotective activity and increases the plasma antioxidant capacity in the rat. Planta Med. 2000, 67:326. 9. Cassels B.K. et al.: Flavonoid and biflavonoid derivatives, therir pharmaceutical compositions, their anxiolytic activity. PCT Int. Appl. WO 9505, 169 (Cl.A61K31/35), 23 Feb. 1995, GB Appl. 93/17. 071, 17 aug. 1993. Cyt. Wg Chem. Abstr. 1995, 122:256425j. 10. Cristoni A. et al.: Gingko biloba dimeric flavonoids: activity on the skin microcirculation. In.-Cosmet. Exhib. Conf., Conf. Proc. 143-150, 1996. Cyt. Wg. Chem. Abstr. 1996, 125:968w. 11. Davydov L., Stirling A.L.: Stevens-Johnoson syndrome with Ginkgo biloba. J. Herbal Pharmacother. 2001, 1:65. 12. Dell´Agli M., Bosisio E.: Biflavones of Ginkgo biloba stimulate lipolysis in 3T3-L1 adipocytes. Planta Med. 2001, 68:76. 13. Della Logia R. et al.: Anti-inflamatory activity of some Ginkgo biloba constituents and of their phospholipid-complexes. Fitoterapia, 1996, 67:257. 14. Ferrante R.J. et al.: Therapeuthic efficacy of Egb761 (Gingko biloba extract) in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. J. Mol. Neurosci. 2001, 17:89. 15. Goncalez E. et al.: Biflavonoids inhibit the production of aflatoxin by Aspergillus flavus. Braz. J. Med. Biol. Res. 2001, 34:1453. 16. Gunasekar D. et al.: Tetrahydroochnaflavone, a nev cytotoxic biflavanone from Ocha beddomei. Polyphenol Communications 98, XIX^th International Conference on Polyphenols, Lille (France), 1-4 September 1998, s. 173. 17. Harborne J.B. The Flavonoids. Advances in Research. Chapman and Hall, London 1998. 18. Hayashi K. et al.: Mechanism of action of the antiherpesvirus biflavone ginkgetin. Antimicrob. Agents Chemiother. 1992, 36:189. 19. Ikegawa T., Ikegawa A.: Chaejasmin and echamaejasmin extractin from Stellera chamaejasme and their antiviral activities. Jpn Kokai Tokkyo Koho JP 08, 311, 056 (96, 311, 056) (Cl.C07D311/32), 26 Nov 1996, Appl. 95/144, 189. 19May 1995. Cyt. wg. Chem. Abstr. 1997, 126:122450n. 20. Ito C. et al.: A new biflavonoid from Calophyllum panciflorum with antiumor-promoting activity. J. Nat Prod. 1999, 62:1668. 21. Joyeux M. et al.: Comparative antilipoperoxidant, antinecrotic and scavenging properties of terpens and biflavones from Ginkgo and some flavonoids. Planta Med. 1995, 61:126. 22. Kang S.S. et al.: Anticancer agents of biflavonoids from Ginkgo biloba and Lonicera japonica. Rep. Korea KR 9, 609, 183 (Cl. A61K31/35). 16 Jul 1996, Appl. 9, 301, 152, 29 Jan 1993. Cyt. Wg. Chem. Abstr. 2000, 132:172156m. 23. Kanowski S.: Ginkgo biloba special extract – a demonstrably effective nootropic agent in dementia. Munch. Med. Wochenschr. 1997, 139:47. 24. Kapoor L.D.: Handbook of Ayurvedic Medicinal Plants. CRC Press, New York 2001. 25. Kim S.J.: Effect of biflavones of Ginkgo biloba against UVB-induced cytotoxicity in vitro. J. Dermatol. 2001, 28:193. 26. Kobuchi H. et al.: Inhibitory effect on nitric oxide production in the macrophage cell line RAW 264.7. Biochem. Pharmacol. 1997, 53:897. 27. Koc R.K. et al.: Lipid peroxidation in experimental spinal cord injury. Comparison of treatment with Ginkgo biloba, TRH and methylprednisolone. Res. Exp. Med. 1995, 195:117. 28. Kostowski W., Farmakologia. PZWL, Warszawa 2001. 29. Królicki Z., Lamer-Zarawska E.: Investigation of antifungal effect of flavonoids. Herba Pol. 1984, 30:53. 30. Kuo Y.H., Lin C.Y.: A novel cytotoxic C-methylated biflavone from the stem of Cephalotaxus wilsoniana. Chem. Pharm. Bull. 2000, 48, 440. 31. Lee H.S. et al.: Inhibition of phospholipase Cg1 activity by amentoflavone isolated Selaginella tamariscina. Planta Med. 1996, 62:293. 32. Lin L.C. et al.: Cytotoxic biflavonoids from Selaginella delicatula. J. Nat. Prod. 2000, 63:627. 33. Lin R. et al.: Phenolic constituents of Selaginella doederleinii. Planta Med. 1994, 60:168. 34. Lin Y.M. et al.: In vitro anti-HIV activity of biflavonoids isolated from Rhus succedanea and Garcinia multiflora. J. Nat. Prod. 1997, 60:884. 35. Lin Y.M. et al.: Hinokiflavone, a cytotoxic principle from Rhus succedanea and the cytotoxicity of the related biflavonoids. Planta Med. 1989, 55:166. 36. Lin Y.M. et al.: Biflavonoids as novel antituberculosis agents. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11:2101. 37. Lin Y.M. et al.: Antiviral actvities of biflavonoids. Planta Med. 1999, 65:120. 38. Lin Y.M. et al.: Isolation of biflavonoids and preparation of derivatives thereof as antiviral agents. U.S. US 5, 773, 462 (Cl. 514-456, C07D407/10), 30 Jun 1998, Appl. 668, 284, 21 Jun 1996. Cyt. wg. Chem. Abstr. 1998, 129:95353m. 39. Lin Y.M. et al.: Biflavonoids and derivatives thereof as antiviral agents, isolation thereof, and derivative preparation. PCT Int. Appl. WO 97 00, 679 (Cl. A61K31/35), 9 Jan 1997, US Appl. 465, 425, 23 Jun 1995. Cyt. wg Chem Abstr. 1997, 126:16646b. 40. Ma S.C. et al.: Antiviral amentoflavone from Selaginella sinesis. Biol. Pharm. Bull. 2001, 24:311. 41. Majinda R.R. et al.: Phenolic and antibacterial constituens of Vahilia capensis Planta Med. 1997, 63:268. 42. Malozzi M.A.B. et al.: Effect of flavonoids on Aspergillus flavus growth and aflatoxin production. Rev Microbiol. 1996, 27:161. 43. Maurer K. et al.: Clinical efficacy of Ginkgo biloba special extract Egb 761 in dementia of the Alzheimer type. Phytomedicine 1998, 5:417. 44. Mayer R.: Calycopterones and calyflorenones, novel biflavonoids from Calycopteris floribunda. J. Nat. Prod. 1998, 62:1274. 45. Murakami A. et al.: Inhibitory effects of new types of biflavonoid-related polyphenols; lophirone A and lophiraic acid, on some tumor promoter-induced biological responses in vitro and in vivo. Cancer Lett. 1991, 58:10. 46. Murakami A. et al.: Possible antitumor promotores: bi- and tetraflavonoids from Lophira alata. Phytochemistry 1992, 31:2689. 47. Murakamii A. et al.: Chalcone tetramers, lophirochalcone and alatacholcome from Lophira alata as possible antitumor promoters. Biosci. Biotechnol. Biochem. 1992, 56:769. 48. Murray R.K. et al.: Biochemia Harpera. PZWL, Warszawa 1995. 49. Nielsen M. et al.: High affinity of the naturally-occurring biflavonoid, amentoflavone, to brain benzodiazepine receptors in vitro. Biochem Pharmacol. 1998, 37:3285. 50. Norton R.A., Inhibition of aflatoxin B1 biosynthesis in Aspergillus flavus by anthocyanidins and related flavonoids. J. AGR. Food Chem. 1999, 47:1230. 51. Pietri S. et al.: Ginkgo biloba extract (Egb 761) pretreatment limits free radical-induced oxidative stress in patients undergoing coronary bypass surgery. Cardiovasc. Drugs Ther. 1997, 11:121. 52. Rios M.Y. et al.: Sterols, triterpenes and biflavonoids of Viburnum jucundum and cytotoxic activity of urosolic acid. Planta Med. 2001, 67:683. 53. Rong Y. et al.: Ginkgo biloba attenuates oxidative stress in macrophages and endothelial cells. Free Radic. Biol. Med. 1996, 20:121. 54. Saponara R., Bosisio E.: Inhibition of cAMP-phosphodiesterase by flavones of Ginkgo biloba in rat adipose tissue. J. Nat. Prod. 1998, 61:1386. 55. Silva G.L. et al.: Cytotoxic biflavonoidsfrom Selaginella willdenowii. Phytochemistry 1995, 40:129. 56. Stoll S. et al.: Ginkgo biloba extract (EGb 761) independently improves changes in passive avoidance learning and brain fluidity in the aging mouse. Pharmacopsychiatry 1996, 29:144. 57. Su Y. et al.: Studies on the cytotoxic mechanism of ginkgetin in a human ovarian adenocarcinoma cell line. Naunyn Schmiedenberg´s Arch. Pharmacol. 2000, 362:82. 58. Sun C.M. et al.: Selective cytotoxicity of ginkgetin from Selaginella moellendorffii. J. Nat. Prod. 1997, 60:382. 59. Wall M.E. et al.: Plant antitumor agents. 31. The calycopterones, a new class of biflavonoids with novel cytotoxicity in a diverse panel of human tumor cell lines. J. Med. Chem. 1994, 37:1465. 60. Zembower D.E. et al.: Biflavonoids and their derivatives as antiviral agents, alone or in combination with at least one known antiviral agent. PCT Int. Appl. WO 98 46, 238 (Cl. A61K31/70), 22 Oct 1998, US Appl. 842, 625, 15 Apr 1997. Cyt. wg Chem. Abstr. 1998, 129:310877t. 61. Zembower D.E., Zhang H.: Total synthesis of robustaflavone a potential antihepatitis B agent. J. Org. Chem. 1998, 639:300.

Postępy Fitoterapii 1/2004
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 1/2004:

- reklama -