OSA 1 Fenyylietanoidiglykosidien eristäminen ja tunnistaminen Aloysia Polystachyasta ja sen aktiivisuus monoamiinioksidaasi-A:n estäjinä

Mikä on syy siihen, miksi Cistanche Actosides voi estää entsyymiaktiivisuutta?

Cistanchen antioksidanttivaikutuksen periaate

Liittymät

1 Departamento de Biotecnologia em Plantas Medicinais, Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP), Ribeirão Preto, SP, Brasilia , SP, Brasilia

Avainsanat

aloysia polystachya, verbenaceae, masennuslääke, fenyylietanoidit, monoamiinioksidaasin estäjät

Abstrakti

Argentiinan ja Paraguayn alkuperäiskansat käyttävät Aloysia polystachyaa rauhoittavana ja masennuslääkkeenä, mutta näihin aktiivisuuksiin liittyviä yhdisteitä ei ole määritetty. Olemme erottaneet ja tunnistaneet A. polystachyan hydroetanoliuutteen pääaineosat ultra-suorituskykyisellä nestekromatografia-massaspektrometrialla ja vahvistaneet akteosidin läsnäolon,isoakteosidi, 6'-asetyylilakteosidija 4',4''',5,5''-tetrahydroksi-6,6'',3'''-trimetoksi-[C7-O-C7'']-biflavonin NMR-spektroskopialla. Vesietanoliuutteen ja puhdistettujen fenyylietanoidiglykosidien estävät aktiivisuudet monoamiinioksidaasi-A:ta vastaan ​​arvioitiin käyttämällä standardia fluorometristä määritystä. Vesietanoliuute esti monoamiinioksidaasi-A:n aktiivisuutta annoksesta riippuvaisella tavalla IC5{{20}}-arvolla 9,2 µg/ml, kun taas selektiivisen monoamiinioksidaasin estäjän klorgyliinin IC50 oli 0,06 µg/ml ( 0,22 uM). Akteosidi oli vahvin monoamiinioksidaasi-A:n estäjä (IC50-arvo 5 µM), kun taasisoakteosidija 6'-asetyylilakteosidiIC50-arvot olivat noin 10 uM. Tulokset osoittivat, että A. polystachya -bakteerin hydroetanoliuutteesta peräisin olevilla fenyylietanoideilla on havaittu olevan estoaktiivisuutta monoamiinioksidaasi-A:ta vastaan. On todennäköistä, että toimintatapaakteosiditon monikohde, johon liittyy tulehduksellisten molekyylien alasäätely ja hapettumisreaktioiden neutralointi sekä monoamiinioksidaasi-A:n esto.

Lisätietoja saat ottamalla yhteyttä:joanna.jia@wecistanche.com

Cistanche deserticolalla on monia vaikutuksia, napsauta tästä saadaksesi lisätietoja

Johdanto

Maailman terveysjärjestön tuoreen raportin [1] mukaan yli 320 miljoonaa ihmistä (4,4 prosenttia maailman väestöstä) kärsii masennuksesta ja ahdistuneisuushäiriöistä, ja näiden mielenterveysongelmien seurauksena tehdään vuosittain noin 800 000 itsemurhaa. . Vaikka hoitoa synteettisillä masennuslääkkeillä on saatavilla, monet potilaat kärsivät sivuvaikutuksista, kuten suun kuivumisesta, ummetuksesta, huimauksesta, näön hämärtymisestä, lisääntyneestä ruokahalusta, painonnoususta, unettomuudesta ja munuaisongelmista [2]. Tästä syystä täydentävää ja vaihtoehtoista lääketiedettä, mukaan lukien fytoterapiaa, on käytetty useiden mielenterveyshäiriöiden hoidossa [3].

Useat prekliiniset ja kliiniset tutkimukset ovat tuottaneet näyttöä kasvipohjaisten lääkkeiden hyödyistä yleisten ja erityisten ahdistuneisuushäiriöiden hoidossa [4, 5]. Erityisen kiinnostavia ovat tutkimukset Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae), aromaattinen laji, jota esiintyy pääasiassa Argentiinassa ja Paraguayssa, ahdistusta lievittävistä ominaisuuksista. Etnofarmakologisten tutkimusten mukaan paikalliset väestöt käyttävät kasvia, joka tunnetaan yleisesti nimellä burrito, ruoansulatusta edistävänä, rauhoittavana ja masennusta lievittävänä tonicina [6, 7]. Vaikka A. polystachyan hydroetanoliuutteiden anksiolyyttiset ja masennusta lievittävät ominaisuudet on vahvistettu prekliinisillä tutkimuksilla [8–10], fytokemiallisia tutkimuksia ei ole suoritettu näihin toimintoihin liittyvien yhdisteiden tunnistamiseksi. Aiemmin on osoitettu, että joidenkin lääkekasvien, esimerkiksi Hypericum perforatum L.:n (Hy-pericaceae) ja Peganum harmala L.:n (Nitrariaceae) masennuslääkkeet liittyvät monoamiinioksidaasi-A:n (MAO-A) estoon. [11–13]. MAO-perhe on jakautunut keskus- ja ääreishermostoon, ja näiden entsyymien yli-ilmentyminen edistää monoamiinien oksidatiivista deaminaatiota vähentäen välittäjäaineiden serotoniinin, norepinefriinin ja dopamiinin tasoja, mikä johtaa psykiatristen häiriöiden puhkeamiseen. Tällaiset deaminaatioprosessit tuottavat myös aineita, kuten vetyperoksidia, happivapaita radikaaleja ja aldehydejä, jotka ovat vastuussa solujen oksidatiivisesta stressistä. MAO:illa on kaksi suurta isoformia, jotka eroavat jakautumisen, substraattispesifisyyden ja inhibiittoreiden herkkyyden suhteen. MAO-A-isoformilla on tärkeä rooli masennuksessa ja ahdistuneisuushäiriöissä, kun taas MAO-B on osallisena neurodegeneratiivisissa sairauksissa [13–17]. Yllä olevan valossa oletimme, että A. polystachyan anksiolyyttiset ja masennusta ehkäisevät ominaisuudet johtuvat ainakin osittain MAO-A:n estäjien läsnäolosta. Tämän hypoteesin testaamiseksi tunnistimme A. polystachyan lehtien hydroetanoliuutteessa olevat aktiiviset aineet ja arvioimme raakauutteen ja siitä eristettyjen pääaineosien vaikutukset MAO-A-aktiivisuuteen.

Tulokset ja keskustelu

A. polystachyan lehdistä saadulle hydroetanoliuutteelle suoritettiin ultra-suorituskykyinen nestekromatografia-massaspektrometria (UPLC-MS), ja näin saatu kromatogrammi on esitetty ▶ kuvassa. 1a. Uutteen pääkomponentit puhdistettiin pylväskromatografialla ja korkean erotuskyvyn käänteisfaasinestekromatografialla (RP-HPLC) ja tunnistettiin akteosidiksi (syn verbascoside), isoakteosidiksi, 6'-asetyylilakteosidiksi ja 4',4',5:ksi. ,5'-tetrahydroksi-6,6'',3'-trimetoksi-[C7-O-C7'']-biflavonin 1H- ja 13C-NMR:n, HSQC:n, HMBC:n vertailulla (▶taulukko 1S, 2S, tukitiedot) ja MS-tiedot (▶Kuvat 1b-e) kirjallisuudessa raportoiduilla arvoilla [18–20]. Akteosidin pitoisuus hydroetanoliuutteessa HPLC:llä määritettynä oli 108,65 ± 1,3 µg/mg kuivattua uutetta. Tämä on ensimmäinen tietue A. polystachyan lehtiuutteiden ainesosista, vaikka kasvin eteerinen öljy on analysoitu aiemmin ja sen on todettu sisältävän monoterpeenejä karvonia ja limoneenia pääkomponentteina [21]. A. polystachyan lehdistä saatu raakahydroetanoliuute esti MAO-A:n aktiivisuutta annoksesta riippuvalla tavalla (▶Kuva 2a) IC50:llä 9,2 µg/ml, kun taas selektiivisen MAO-estäjän klorgyliinin IC50 oli 0,06 µg/ml (0,22 uM). Puhdistettuakteosiditosoitti myös estäviä aktiivisuuksia MAO-A:ta vastaan ​​(▶Kuva 2b), jolloin akteosidilla oli alhaisin IC50-arvo 5 µM (3,1 µg/ml), jota seurasiisoakteosidijonka IC50 on 10,1 µM (6,3 µg/ml) ja 6'-asetyylilakteosidiIC50-arvolla 9,5 uM (6,3 ug/ml). MAO-A:n esto johtaa serotoniinin, norepinefriinin, dopamiinin ja tyramiinin tasojen palautumiseen, jotka ovat keskeisiä välittäjäaineita ahdistuksen ja masennuksen hallinnassa [16]. Siten erilaisten MAO-A-estäjien läsnäolo A. polystachyan lehdissä selittää ainakin osittain lajin aiemmin raportoidun masennuslääkkeen ja anksiolyyttisen vaikutuksen [8–10]. Monikomponenttisten kasviseosten käyttö voi olla edullista hoidettaessa monimutkaisen etiologian sairauksia, kuten ahdistusta, masennusta ja muita neurologisia tiloja. Tällä hetkellä fytolääkkeiden käyttö hermostoon vaikuttavien sairauksien hoidossa perustuu monikohdesuuntautuneiden ligandien paradigmaan eli lääkkeisiin, joilla on monikohdevaikutuksia, jotka johtuvat sellaisten aineiden, kuten polyfenolien, joilla on anti- tulehduksellisia, antioksidantteja ja MAO:ta estäviä ominaisuuksia, jotka pystyvät antamaan hermosolujen suojauksen [20,22–25]. On kuitenkin syytä huomata, että polyfenoliaineiden polaarinen luonne saattaa haitata vuorovaikutusta niiden molekyylikohteiden kanssa. Kliiniset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että polyfenolien ja uutteissa olevien ei-polaaristen sekundaaristen metaboliittien välinen kosketus voi muuttaa solukalvojen läpäisevyyttä ja helpottaa polaaristen yhdisteiden ottoa [23]. Siten monimutkaiset kasviuutteet, jotka sisältävät monia kohdeaineita, jotka ovat vuorovaikutuksessa niiden reseptorien kanssa pleiotrooppisella tavalla, tuottavat farmakologisen synergismin, joka vaikuttaa lukuisiin prosesseihin, mukaan lukien polaaristen metaboliittien liikkuminen solukalvojen läpi. Tässä yhteydessä Li et ai. [26] käytti seeprakalamallia osoittaakseen, että akteosidi voi tunkeutua veri-aivoesteen läpi, ja ehdottivat, että fenyylietanoidiglykosidilla voi olla mahdollinen terapeuttinen vaikutus Parkinsonin taudissa. Monoaminergiset välittäjäaineet ovat nykyaikaisten masennuslääkkeiden pääkohteita, koska niiden puutteet ovat vastuussa masennuksen heikentävistä oireista. Äskettäinen in vivo -tutkimus osoitti, että Lippia citriodoran (Verbenaceae) etanoli- ja vesiuutteilla ja niiden pääkomponentilla akteosidilla oli ahdistusta lievittäviä, hypnoottisia ja lihasrelaksantteja, ja nämä ominaisuudet johtuivat osittain vuorovaikutuksesta A-tyypin gamman kanssa. -aminovoihappo (GABAA) -reseptori [27]. Kliiniset tutkimukset ovat paljastaneet, että lääkkeet, jotka pystyvät estämään tulehduksellisia sytokiineja, kuten TNF- tai muita tulehduksen signaalireitin komponentteja, kuten syklo-oksigenaasi-2 (COX-2), vähentävät tehokkaasti. masennusoireita potilailla, joilla on nivelreuma, psoriaasi ja syöpä, sekä potilailla, jotka kärsivät vakavista psykiatrisista häiriöistä [28]. Tässä yhteydessä on raportoitu, että akteosidi voi heikentää tulehduksellisten molekyylien, kuten typpioksidin (NO), TNF- ja interleukiini 12:n (IL-12) tuotantoa ja vapautumista lipopolysakkaridissa/interferoni-gammassa (LPS). /IFN-)-stimuloidut makrofagit [29] sekä histamiini ja arakidonihappo RBL-2H3-syöttösoluissa [30]. Lisäksi akteosidi pystyy alentamaan TNF-, IL-1, IL-8, IL-6 ja NO tasoja ja aktivoi kaspaasin-1, ydintekijän. -kappa-B

(NF-κB), NO-syntaasi ja aktivaattoriproteiini-1 [31], jotka IL-32 ja/tai LPS indusoivat TH-1-soluissa ja makrofageissa [32]. Joitakin näistä tulehdusvälittäjistä, kuten IFN:t, IL-6, IL-8 ja IL-1, on löydetty epänormaaleina määrinä sekä ääreis- että post mortem -kudosnäytteistä masentuneilta henkilöiltä. ja ne liittyvät masennuksen oireisiin [33]. Näiden molekyylien aktivoituminen psykososiaalisten stressitekijöiden vaikutuksesta voi edistää merkittäviä toiminnallisia muutoksia aivoissa, mikä johtaa masennuskäyttäytymisen ja muiden psykiatristen häiriöiden kehittymiseen. Esimerkiksi IFN:t, IL-1 ja TNF- voivat lisätä serotoniini-, noradrenaliini- ja dopamiinireseptoripumppujen ilmentymistä ja toimintaa, mikä vähentää näiden välittäjäaineiden saatavuutta synaptisessa rakossa [28]. Lisäksi IFN-, IL-6, TNF- ja oksidatiivinen stressi voivat aktivoida indoliamiini-2,3-dioksygenaasia (IDO), entsyymiä, joka on vastuussa tryptofaanin hajoamisesta ja siten alentaa sen ensisijaisen prekursorin pitoisuutta. serotoniinin synteesi [34].Acteoside, isoakteosidija 6'-asetyylilakteosidisisältävät hydroksifenyylietyyli- ja kofeoyyliosia, joiden tiedetään liittyvän antioksidanttisiin ominaisuuksiin [35, 36], ja akteosidilla itsessään on huomattava antioksidanttiaktiivisuus [37]. Tutkimukset ovat osoittaneet senakteosidiestää -amyloidipeptidin (A) aggregaatiota annoksesta riippuvalla tavalla, toimii hermostoa suojaavana aineena ja parantaa muistia, ja nämä ominaisuudet on katsottu aineen antioksidanttiaktiivisuudeksi [38, 39]. Ottaen huomioon, että neurologisten häiriöiden hoidossa käytetään lukuisia runsaasti fenolia sisältäviä lajeja, joilla on antioksidanttisia ominaisuuksia [15], on ehdotettu, että masennusta ehkäisevät ja anksiolyyttiset vaikutuksetfenyylietanoli glykosiditA. polystachyasta eristettyjä voi myös johtua niiden antioksidanttivaikutuksista. Tätä olettamusta tukivat Xu et ai. [40], joka esitti todisteita lisääntyneen oksidatiivisen stressin ja masennuksen/ahdistuneisuuden välisestä suhteesta. Edellä esitetyn perusteella päättelemme, että A. polystachyan lehdistä saadun hydroetanoliuutteen ja siitä eristettyjen puhdistettujen fenyylietanolidien masennusta ehkäisevät ominaisuudet voidaan selittää monikohdevaikutustavoilla, joihin liittyy MAO-A:n estäminen, tulehduksellisia molekyylejä ja hapetusreaktioiden neutralointia. Tästä syystä tässä esitetyt tulokset tukevat alkuperäistä hypoteesiamme, jonka mukaan A. polystachyan hydroetanoliuutteen anksiolyyttiset ja masennusta ehkäisevät aktiivisuudet johtuvat ainakin osittain MAO-A:n estämisestä. Tässä tutkimuksessa tunnistettujen fenyylietanoidiglykosidien rakenne-aktiivisuussuhde vaatii kuitenkin lisähuomiota, jotta uusia molekyylejä voidaan suunnitella tiettyjen neurologisten häiriöiden hoitoon.

Materiaalit ja menetelmät

Kasvimateriaali

A. polystachyan lehdet korjattiin Farmácia da Natureza da Terra de Ismaelista (Jardinópolis, SP, Brasilia) tammikuussa 2016. Kasvimateriaalin tunnisti Dr. Lúcia Rossi (Instituto Botânico, São Paulo, SP, Brasilia) ja lahjakorttinäyte talletettiin UNAERP:n lääkekasvien herbariumiin kupongin numerolla

HPM-1213. Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis ​​(nro 02001.005074/2011-19) myönsi luvan arvioida brasilialaisista kasveista saatujen uutteiden bioaktiivisuutta.

Aloysia polystachyan hydroetanoliuutteen valmistus

Lehdet (1000 g) kuivattiin 72 tuntia kiertoilmauunissa 45 asteessa, jauhettiin ja laitettiin 40-verkkoseulan läpi. Jauhemaista materiaalia liotettiin vedessä: etanolissa (20:80; tilavuus/tilavuus) 7 päivää ja sen jälkeen suodatettiin Whatman No. 41 -suodatinpaperin läpi. Suodos haihdutettiin kuivaksi pyöröhaihduttimella ja lyofilisoitiin, jolloin saatiin 130,2 g kuivaa raakauutetta, mikä johti lääkeuutossuhteeseen 7,6:1.

Fenyylietanoli Glykosiditsisääncistanche

KLIKKAA TÄSTÄ OSAAN 2