Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Fitoterapii 4/2011, s. 254-264
*Ewa Karpińska
Biostymulujące właściwości entomopatogenicznych grzybów z rodzaju Cordyceps
Biostimulating actvitiy of entomopathogenic fungi of the genus Cordyceps
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu
Dyrektor Instytutu: prof. dr hab. Grzegorz Spychalski
Summary
Since more than thousands years, on Tibetan Plateau, a rare and exotic fungus has been prepared as a medicine for weakness and lowered libido, heart, kidney and lung diseases. The main function shall be immune biostimulating action and antitumor activity. However, recent studies showed that many of supplements have no activity toward low energy level, asthma or cancer. Biocompounds isolated from fungus grown in bioreactors are active against tumors and hypoglycemia. These two areas are being intensively investigated. Cordycepine, adenosine, polysaccharides and other secondary metabolites obtained in the bioreactors, are subjects of particular interest. There are proved scientific informations, which indicate that Cordyceps species possess desired pharmacological properties. Cordyceps cultures may serve as a source of drugs that stimulate the body to fight cancer, hypoglycemia and hypercholesterolemia.
Charakterystyka entomopatogeniczych grzybów z rodzaju Cordyceps
Grzyby z rodzaju Cordyceps są jednymi z najbardziej interesujących gatunków. Uważa się, że aktywne składniki grzybów z tego rodzaju włączają się w szlaki komunikacji komórkowej. Producenci preparatów zawierających grzyby Cordyceps powszechnie przypisują im działanie stymulujące metabolizm, a także zwiększające liczbę cząsteczek ATP i cAMP.
Znany od tysiąca lat we wschodniej kulturze Cordyceps sinensis (ryc. 1), jest przygotowywany przez plemiona nomadów jako gorący napój. Przywraca im siły i wigor w trudnym klimacie Płaskowyżu Tybetańskiego. Zwiększa odporność, pomaga pokonać słabość i zmęczenie. Cordyceps sinensis został odkryty dzięki obserwacji jaków wypasanych na Płaskowyżu, który jest ich jedynym siedliskiem. Chińscy naukowcy przeprowadzili kilkaset badań, dokumentując wpływ grzybów na układ immunologiczny, oddechowy, krwionośny i poziom testosteronu (1, 2).
Ryc. 1. Wygląd grzybów z gatunku Cordyceps sinensis (dzięki uprzejmości W. Klimko).
W Azji od tysiącleci przygotowuje się rzadki i egzotyczny tybetański lek na osłabienie i obniżone libido, choroby serca, nerek i płuc. Jest to sproszkowany owocnik grzyba Cordyceps sinensis wraz ze zmumifikowaną larwą, w której pasożytował grzyb. Zarówno gatunek Cordyceps sinensis, jak i jego gospodarz – ćma z rodziny Thitarodes, występują endemicznie na Wyżynie Tybetańskiej.
Za najważniejsze funkcje uznaje się działanie immunostymulujące i działanie przeciwnowotworowe. Ekstrakt wodny z Cordyceps zwiększa wydajność płuc i wykorzystanie tlenu (przyspiesza adaptację komórek do niskiego stężenia tlenu). Według ogólnie dostępnych informacji, ekstrakt jest skuteczny w leczeniu zapalenia oskrzeli, astmy, przewlekłej obsturacyjnej choroby płuc. Reguluje poziomu glukozy we krwi, pobudza syntezę testosteronu. Nukleozyd kordycepina i ergosterol mają działanie przeciwnowotworowe. Kordycepinie (3’dATP) przypisuje się silne działanie antyoksydacyjne i przeciwcukrzycowe. Kwas kordycepinowy zwiększa odporność i metabolizm. Polisacharydy przyspieszają detoksykację, przemianę materii, działają antyoksydacyjnie i immunostymulująco (1-3).
Azjatyckie gatunki odznaczają się szerokim spektrum substancji aktywnych biologicznie. Na aktywność wielu z nich nie uzyskano dotąd naukowych dowodów. Według sceptyków biostymulujące właściwości grzyba Cordyceps są często ekstrapolacją wybiórczo kojarzonych faktów. Według nich w pracach badawczych korzysta się z niestandaryzowanych prób; często są to różne gatunki z kilku źródeł i zastosowane różne sposoby ekstrakcji. Preparat uzyskany przez ekstrakcję gorącą wodą zawiera głównie frakcje polisacharydowe (16% β-glukanu). Natomiast preparat otrzymywany przez ekstrakcję grzybni ciekłym nadtlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym jest bogaty w nukleozydy i ich pochodne. Niestety brak jest doświadczeń z innymi ekstrahentami, w tym niepolarnymi.
Prace naukowe prowadzone są na trudno dostępnym endemicznym gatunku i nie mogą być potwierdzone (brak surowca, aktywność zależna od klimatu), na hodowlach anamorficznych (nie zawierających elementów zwierzęcych) lub na syntetycznych analogach naturalnych związków. Same badania obejmują znane od dawna w królestwie grzybów substancje: nukleozydy (3’deoksyadenozyna), ergosterol, D-mannitol, aminokwasy, polisacharydy. Mimo to podkreśla się ich obecność a właściwości lecznicze uważa za unikalne.
Cordyceps sinesis (maczużnik chiński) – opis gatunku
Cordycpes siensis (maczużnik chiński, yarchagumbu, aweto) należy do królestwa Fungi i gromady Ascomycota (workowce). Królestwo grzybów składa się z czterech gromad, których członkowie mają chitynowe ściany komórkowe, co odróżnia grzyby od roślin (ściany komórkowe z celulozy lub hemicelulozy). Maczużnik w sensie taksonomicznym jest przedstawicielem grzybów wyższych. Gatunki Cordyceps to strzępkowe anamorfy workowców (Ascomycetes) z rodziny buławinkowatych (Clavicipitales) (4). W lasach europejskich występuje maczużnik bojowy (Ascomycetes) i owadomorski (Entomophthorales). Królestwo Fungi zostało uznane za jeden z największych zasobów różnorodności biologicznej. Liczba gatunków grzybów na ziemi wynosi około 1,5 mln, podczas gdy opisanych jest 7% (5).
W warunkach naturalnych owocniki grzyba zbierane są powyżej 3000 m n.p.m. w Qinghai w Tybecie i Dolpo w górach Nepalu. Zidentyfikowano 400 spokrewnionych gatunków określanych terminem Cordyceps. Grzyb C. sinensis pasożytuje na 30 gatunkach gąsienic z rodziny Thitarodes (Lepidoptera), które podczas długiej zimy przebywają w stadium larwalnym 12-15 cm pod ziemią. Późną jesienią dochodzi do chemicznej interakcji zarodników grzyba z oskórkiem larwy ćmy. Dotąd nie wiadomo w jaki dokładnie sposób dochodzi do zakażenia larwy. Zdrowe larwy pozostają w pobliżu korzeni rdestu (Polygonum), turzycy (Kobresia), wyki (Astragalus). Zainfekowane larwy spędzają zimę pod ziemią, ale grzyb powoli kieruje je ku powierzchni.
Na początku lata następnego roku, grzybnia zaczyna przerastać wnętrze młodych owadów i rozwija się owocnik, który wyrasta ponad powierzchnię ziemi. Mieszkańcy Tybetu nazywają grzybnię yartsagunbu – summer grass, winter worm. Poszukiwania yartsagunbu (ryc. 2) rozpoczynają się w maju i czerwcu na wysokości 3-4 tysięcy metrów i trwają około 5 tygodni. Do zbiorów angażują się całe wioski.
Ryc. 2. Zbiór Cordyceps sinensis na Płaskowyżu Tybetańskim (wg flickr.com).
Rosnąca wartość handlowa Cordyceps sinensis uzależniła mieszkańców Płaskowyżu Tybetańskiego od jego pozyskiwania. Zbiór owocników powoduje nadmierne eksploatowanie gatunku. Naukowcy i ekolodzy z World Wildlife Fund i International Union for Conservation of Nature oraz ekolog Yang Darong, badacz C. sinensis, zwracają uwagę na niknące zasoby naturalne i degradację siedlisk (12, 50).
W tej chwili ceny rynkowe w Chinach kształtują się na poziomie 20 tysięcy USD za funt grzybni. Zbieracze otrzymują nawet 5 USD za sztukę (mushroaming.com). Surowiec był zbierany i sprzedawany na Wschód już w dynastii Tang (od 618 do 906 r. n.e.). Lek od dawna miał znaczenie dla gospodarki Tybetu. Zbiory sprzedawano na zorganizowanych w trakcie sezonu rynkach.
Na grzyby Cordyceps zwrócono uwagę w 1993 roku, podczas olimpiady w Seulu, w wyniku afery dopingowej. Lata 90. ubiegłego wieku sprzyjały tzw. żywności funkcjonalnej. Sława medialna Cordyceps sinensis otworzyła mu drzwi do zachodnich laboratoriów badawczych. Amerykańska Akademia Nauk uznała gatunek za potencjalnie zdrowotny. Jest nutraceutykiem wymienionym w europejskim Novel Food. A zatem w tym znaczeniu Cordyceps sinensis uznano za produkt pomocny w utrzymywaniu zdrowia i zapobiegający chorobom, a nie jako środek leczniczy.
Obecnie grzyby z rodzaju Cordyceps uzyskuje się z anamorficznych grzybni hodowanych w bioreaktorach. Na świecie produkuje się 10 mln ton leczniczych grzybów rocznie. Jest to bardzo dynamicznie rozwijająca się gałąź biotechnologii (7). Szczepy hodowane w biorekatorach to cenione najwyżej C. sinensis i C. militaris (najcenniejsze pod względem zawartości kordycepiny). W przypadku hodowli na podłożu sztucznym, nie uwzględnia się koewolucji owadów i grzybów (udziału larw w syntezie związków aktywnych). Część szczepów używanych do tego celu nie ma związków chemicznych uznanych za charakterystyczne dla grzybni Cordyceps. Miarą jakości ekstraktu jest zawartość składników aktywnych (adenozyna, kordycepina), oznaczana metodami chromatograficznymi i spektrofotometrycznymi (8).
Komercyjne hodowle zawierają aktywne składniki w stężeniu: adenozyna 1500-3700 (μg/g), kordycepina 100-4000 (μg/g). Wzory chemiczne tych związków ilustruje rycina 3. Ich zawartość jest wskaźnikiem jakości hodowli. Pozostałe czynne składniki to: polisacharydy, D-mannitol, sterole, witaminy A, B, C, E, 16 aminokwasów, dysmutaza nadtlenkowa (SOD) i składniki mineralne. Winkler (10) szacuje, że roczna, globalna produkcja Cordyceps sinensis może przekraczać 180 ton.
Ryc. 3. Wzory chemiczne adenozyny i kordycepiny.
Obecnie badania prowadzi się na zmodyfikowanych szczepach C. sinensis i C. militaris zawierających wysokie stężenia kordycepiny i adenozyny (tab. 1). Początkowo kordycepinę otrzymywano z dziko rosnącego gatunku grzyba, ale obecnie jest produkowana syntetycznie lub izolowana z hodowli anamorficznych (8). Wnioski płynące z analiz na temat indywidualnych właściwości składników, nie znajdują potwierdzenia w przypadku naturalnych ekstraktów (11).
Tabela 1. Porównanie zawartości (μg/g) adenozyny i kordycepiny między gatunkiem naturalnym a hodowlanym.
Aktywne związkiNaturalny
Cordyceps sinensis
(μg/g)
Hodowla płynna
Cordyceps sinensis
(μg/g)
Hodowla stała
Cordyceps sinensis
(μg/g)
Adenozyna245,3-307,1 1603,1- 3229,0 3709,0
Kordycepina36,3-57,1 4059,0
Właściwości biologiczne i działanie farmakologiczne
Preparaty uzyskiwane z anamorficznych grzybni, hodowanych w bioreaktorach, są stosowane w terapii nowotworów i w hipoglikemii. Polisacharydy i inne metabolity wtórne uzyskane w bioreaktorach, są przedmiotem szczególnego zainteresowania. W ostatnich latach publikowane są naukowe informacje, które wskazują na pożądane właściwości farmakologiczne. Hodowle Cordyceps być może będą służyć jako źródło leków stymulujących organizm do walki z nowotworami, hipoglikemią i hipercholesterolemią (12).
Największą liczbę badań klinicznych i przedklinicznych przeprowadzono w Chinach (13). Ich celem była ocena skuteczności ekstraktu z grzybni wobec astmy, cukrzycy, hipercholesterolemii. Większość z tych badań nie spełnia jednak kryteriów Unii Europejskiej: standaryzowane próbki, randomizowane, podwójnie ślepa próba, opracowanie statystyczne (14).
Właściwości immunomodulujące
Udowodniono, ze wodny ekstrakt z Cordyceps sinensis aktywuje makrofagi (15). Na modelu zwierzęcym zbadano działanie terapeutyczne związane z aktywacją wrodzonej odpowiedzi immunologicznej, czyli aktywacji makrofagów i czynników prozapalnych. Uzyskano wynik pozytywny. Okazało się, że ekstrakt z Cordyceps sinensis zaktywował makrofagi do produkcji cytokin.
W tym czasie w innej publikacji opisano aktywację makrofagów i uwolnienie mediatorów, w tym TNF-α, IL-1, IL-12, reaktywnych form tlenu i azotu oraz proteaz (16). Ponadto zebrano dowody hipotezy, że składniki ekstraktu aktywują odpowiedź immunologiczną przez receptory Toll-like (TLR) i kinazy MAPK (17).
Wodne ekstrakty z C. sinensis i C. militaris wykazywały działanie przeciwbakteryjne wobec gronkowca złocistego, prawdopodobnie w wyniku wzrostu aktywności makrofagów fagocytujących i ekspresji cytokin (38).
Działanie przeciwnowotworowe
Wong i wsp. (18) podają, że w niskich dawkach kordycepina hamuje niekontrolowany wzrost i podział komórek, podczas gdy w dużych dawkach zapobiega gromadzeniu się komórek nowotworowych w jednym miejscu. W tym badaniu wykorzystano dziko rosnące szczepy grzybów. Naukowcy uważają, że za efekt odpowiada jeden mechanizm i jedno białko. Niskie dawki hamują powstanie mRNA, a przy wyższych dawkach kordycepina bezpośrednio hamuje syntezę białek. Autorzy opracowali ponadto metodę pozwalającą na ocenę skuteczności preparatów z kordycepiną i jej połączeniami z innymi lekami.
Czasopismo „Cancer Immunology Immunotherapy” opublikowało w 2010 roku wyniki badań (17), dowodząc zahamowanie przez wyciągi z grzyba Cordyceps przerzutów do płuc u chorych na raka piersi. Rozwój przerzutów jest przyczyną śmierci. Naukowcy stwierdzili, że terapia wyciągiem z grzyba nie zmniejszyła wzrostu guza pierwotnego, ale zahamowała przerzuty, wobec tego spadła umieralność pacjentów. Oznacza to, że terapia zatrzymała rozprzestrzenianie się komórek nowotworowych. Przypuszcza się, że wzrost przeżywalności po podaniu ekstraktu z Cordyceps nie jest wywołany cytotoksycznością wobec komórek nowotworowych, ale jest pewnego rodzaju odpowiedzią immunologiczną, która skutecznie hamuje inwazję tkanki nowotworowej.
Naukowcy proponują dwa mechanizmy antyproliferacyjne kordycepiny: cytostatyczny (blokada cyklu komórkowego poprzez wiązanie się z receptorami adenozyny) i cytotoksyczny (apoptoza).
Udowodniono, że niskie stężenie kordycepiny powoduje zatrzymanie cyklu komórkowego, a wysokie wywołało apoptozę komórek czerniaka i białaczki (19).
Biologiczny mechanizm działania kordycepiny nie jest dokładnie poznany, ale ostatnie badania sugerują, że efekt antyproliferacyjny wywołany jest poprzez zablokowanie receptorów adenozynowych i wywołanie apoptozy. Jednak doświadczenia na komórkach raka nabłonkowego (pozbawionych receptorów adenozynowych) wskazują, że i w nich zachodzi apoptoza. Ścieżki, którymi kordycepina wyzwala procesy apoptozy w komórkach wymagają większej liczby badań, tym bardziej, że doświadczenia na myszach nie potwierdziły efektu cytotoksycznego (20). Ponadto stwierdzono, że ekstrakt z C. militaris hamuje wzrost komórek sródbłonka żyły pępowinowej człowieka (HUVEC) i komórek włókniaka HT 1080 oraz powoduje zahamowanie angiogenezy (39).
Podsumowując, kordycepina to bezpieczny i naturalny związek hamujący proliferację komórek in vitro, ale dotychczas nie ma przekonujących dowodów na to, że wyciąg z grzybni Cordyceps i kordycepinę można zaliczyć do skutecznych leków przeciwnowotworowych.
Działanie przeciwwirusowe
Kordycepina (3'dATP) jest pochodną adenozyny. Ponieważ jest do niej podobna, enzymy nie rozróżniają ich. Dlatego kordycepina uczestniczy w reakcjach syntezy kwasów nukleinowych. To powoduje przedwczesne zakończenie procesu syntezy. Większość bakterii i wirusów (w tym wirus HIV) nie mają mechanizmów naprawy kwasów nukleinowych. Wbudowanie w syntetyzowany łańcuch RNA lub DNA cząsteczki kordycepiny, która nie ma tlenu w pozycji 3’ w cząstce rybozy, dezintegruje strukturę. Taki nukleotyd nie prowadzi do powstania normalnych łańcuchów DNA i RNA, które w tej postaci nie spełniają swoich funkcji. Prawdopodobnie nie jest to jedyny mechanizm przeciwwirusowy i przeciwbakteryjny, gdyż grzyby z rodzaju Cordyceps syntetyzują szereg innych związków biobójczych (25).
Działanie psychoaktywne
Duża liczba nowoczesnych leków wywodzi się ze świata roślin, grzybów i drobnoustrojów. Aż dziesięć z dwudziestu najbardziej znaczących leków pochodzi ze świata grzybów. Są to antybiotyki, statyny obniżające poziom cholesterolu, leki immunosupresyjne (cyklosporyna) i psychoaktywne (LSD) (21).
Wiele osób uważa, że po pierwszej dawce C. sinensis występuje uczucie jasności umysłu, czasem graniczące ze stanem wywołanym wczesną fazą działania LSD. Kolory wydają się jaśniejsze, umysł wydaje się być czysty i rozróżnia bodźce z krystaliczną przejrzystością. Wzrost libido jest najczęściej odczuwany jako niepożądany. Niektóre osoby stwierdzają suchość w ustach, nudności i biegunkę (1).

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2011-11-07
zaakceptowano do druku: 2011-11-15

Adres do korespondencji:
*mgr inż. biotech. Ewa Karpińska
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich Zakład Farmakologii i Biologii Doświadczalnej
ul. Libelta 27, 61-707 Poznań
tel.: +48 (61) 665-95-50
e-mail: ewa.karpinska@iwnirz.pl

Postępy Fitoterapii 4/2011
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii