Izolacja i identyfikacja glikozydów fenyloetanoidowych z aloysia polystachya oraz ich aktywność jako inhibitorów monoaminooksydazy-A

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

Ana Maria S. Pereira1, Camila C. Guimarães1, Sarazete IV Pereira1, Eduardo J. Crevelin2, Gustavo HT Pinto1, Lucas JF Morel1, Bianca W. Bertoni1, Suzelei C. França1, Silvia H. Taleb-Contini1

Wstęp

Według niedawnego raportu Światowej Organizacji Zdrowia [1] ponad 320 milionów ludzi (4,4 procent światowej populacji) cierpi na depresję i zaburzenia lękowe, a około 800 tysięcy samobójstw rocznie jest popełnianych w wyniku tych problemów psychicznych . Chociaż dostępne jest leczenie syntetycznymi lekami przeciwdepresyjnymi, wielu pacjentów cierpi na skutki uboczne, takie jak suchość w ustach, zaparcia, zawroty głowy, niewyraźne widzenie, zwiększony apetyt, przyrost masy ciała, bezsenność i problemy z nerkami [2]. Z tego powodu podejścia wykorzystujące medycynę komplementarną i alternatywną, w tym fitoterapię, znalazły zastosowanie w leczeniu kilku rodzajów zaburzeń psychicznych [3].

Różne badania przedkliniczne i kliniczne dostarczyły dowodów na poparcie korzyści leków roślinnych w leczeniu ogólnych i specyficznych zaburzeń lękowych [4, 5]. Szczególnie interesujące są badania właściwości przeciwlękowych Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae), aromatycznego gatunku występującego głównie w Argentynie i Paragwaju. Według badań etnofarmakologicznych, miejscowe populacje wykorzystują roślinę, potocznie zwaną burrito, jako tonik trawienny, uspokajający i przeciwdepresyjny [6, 7]. Chociaż właściwości przeciwlękowe i przeciwdepresyjne hydroetanolowych ekstraktów z A. polystachya zostały potwierdzone w badaniach przedklinicznych [8-10], nie przeprowadzono żadnych badań fitochemicznych w celu identyfikacji związków związanych z tymi działaniami.

Wykazano wcześniej, że przeciwdepresyjne działanie niektórych roślin leczniczych, np. Hypericum perforatum L. (Hypericaceae) i Peganum harmala L. (Nitrariaceae), wiąże się z hamowaniem monoaminooksydazy-A (MAO-A). [11–13]. Rodzina MAO występuje w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym, a nadekspresja tych enzymów sprzyja deaminacji oksydacyjnej monoamin z redukcją poziomu neuroprzekaźników serotoniny, norepinefryny i dopaminy, co prowadzi do wystąpienia zaburzeń psychicznych. W takich procesach deaminacji powstają również substancje, takie jak nadtlenek wodoru, wolne rodniki tlenowe i aldehydy, które są odpowiedzialne za stres oksydacyjny komórek. MAO występują w dwóch głównych izoformach, różniących się dystrybucją, specyficznością substratową i wrażliwością na inhibitory. Izoforma MAO-A odgrywa ważną rolę w zaburzeniach depresyjnych i lękowych, natomiast MAO-B bierze udział w chorobach neurodegeneracyjnych [13–17].

W świetle powyższego postawiliśmy hipotezę, że właściwości przeciwlękowe i przeciwdepresyjne A. polystachya wynikają przynajmniej częściowo z obecności inhibitorów MAO-A. W celu sprawdzenia tej hipotezy zidentyfikowaliśmy składniki aktywne obecne w hydroetanolowym ekstrakcie z liści A. polystachya i oceniliśmy wpływ surowego ekstraktu i głównych składników z niego wyizolowanych na aktywność MAO-A.

cistanche anty-depresja

Wyniki i dyskusja

Ekstrakt wodnoetanolowy z liści A. polystachya poddano ultrasprawnej chromatografii cieczowej-spektrometrii masowej (UPLC-MS), a otrzymany w ten sposób chromatogram przedstawiono na ▶Rys. 1a. Główne składniki ekstraktu oczyszczono metodą chromatografii kolumnowej i wysokosprawnej chromatografii cieczowej z odwróconymi fazami (RP-HPLC) i zidentyfikowano jako akteozyd (synwerbaskozyd), izo-akteozyd, 6'-acetylakteozyd i 4',4 ''',5,5''-tetrahydroksy-6,6'',3'''-trimetoksy-[C7-O-C7'']-biflawon przez porównanie ich 1H- i 13C-NMR, HSQC, HMBC (▶Table 1S, 2S, Supporting Information) i MS data (▶Rys. 1b-e) z wartościami podanymi w literaturze [18–20]. Stężenie akteozydu w ekstrakcie hydroetanolowym, określone metodą HPLC, wynosiło 108,65 ± 1,3 µg/mg wysuszonego ekstraktu. Stanowi to pierwszy zapis składników ekstraktów z liści A. polystachya, chociaż olejek eteryczny tej rośliny został wcześniej przeanalizowany i stwierdzono, że jako główne składniki zawiera monoterpeny, karwon i limonen [21].

Surowy ekstrakt wodnoetanolowy z liści A. polystachya hamował aktywność MAO-A w sposób zależny od dawki (▶Rys. 2a) z IC50 wynoszącym 9,2 µg/ml, podczas gdy selektywny inhibitor MAO, klorgilina, wykazywał IC5 0 0,06 µg/ml (0,22 µM). Oczyszczony akteozyd wykazywał również aktywność hamującą wobec MAO-A (▶Rys. 2b), przy czym akteozyd prezentował najniższą wartość IC50 5 µM (3,1 µg/ml), a następnie izo-akteozyd o IC50 10,1 µM (6,3 µg/ml ) i 6'-acetyloakteozyd o IC50 9,5 µM (6,3 µg/ml). Hamowanie MAO-A prowadzi do przywrócenia poziomu serotoniny, noradrenaliny, dopaminy i tyraminy, które są kluczowymi neuroprzekaźnikami w kontroli lęku i depresji [16]. Zatem obecność różnych inhibitorów MAO-A w liściach A. polystachya przynajmniej częściowo wyjaśnia wcześniej opisywane działanie przeciwdepresyjne i przeciwlękowe tego gatunku [8–10].

Stosowanie wieloskładnikowych mieszanek roślinnych może być korzystne w leczeniu chorób o złożonej etiologii, takich jak lęk, depresja i inne schorzenia neurologiczne. Obecnie stosowanie fitomedyków w leczeniu schorzeń układu nerwowego opiera się na paradygmacie ligandów multi-target-directed, czyli farmaceutyków, które wykazują działanie multi-target wynikające z obecności takich substancji jak polifenole o działaniu anty- właściwości przeciwzapalne, przeciwutleniające i hamujące MAO, które są zdolne do nadawania neuroprotekcji [20, 22–25]. Warto jednak zauważyć, że polarny charakter substancji polifenolowych może utrudniać interakcje z ich celami molekularnymi. Niemniej badania kliniczne wykazały, że kontakt między polifenolami a niepolarnymi metabolitami wtórnymi obecnymi w ekstraktach może modyfikować przepuszczalność błon komórkowych i ułatwiać wychwyt związków polarnych [23]. Tak więc złożone ekstrakty roślinne zawierające środki wielocelowe, które oddziałują ze swoimi receptorami w sposób plejotropowy, generują farmakologiczny synergizm, który wpływa na wiele procesów, w tym na przemieszczanie się polarnych metabolitów przez błony komórkowe. W tym kontekście Li i in. [26] zastosowali model danio pręgowanego, aby zademonstrować, że akteozyd może przenikać przez barierę krew-mózg, i zaproponowali, że glikozyd fenyloetanoidowy może mieć potencjalny efekt terapeutyczny w chorobie Parkinsona.

zioło cistanche

Neuroprzekaźniki monoaminergiczne są głównym celem nowoczesnych leków przeciwdepresyjnych, ponieważ ich niedobory są odpowiedzialne za wyniszczające objawy depresji. Niedawne badanie in vivo wykazało, że etanolowe i wodne ekstrakty Lippia citriodora (Verbenaceae) i ich główny składnik akteozyd wykazywały działanie przeciwlękowe, nasenne i zwiotczające mięśnie, a właściwości te przypisywano częściowo interakcji z gamma typu A receptor kwasu -aminomasłowego (GABAA) [27].

Badania kliniczne wykazały, że leki zdolne do blokowania zapalnych cytokin, takich jak TNF- lub innych składników zapalnego szlaku sygnałowego, na przykład cyklooksygenaza-2 (COX-2), są skuteczne w zmniejszaniu objawów depresji u pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów, łuszczycą i nowotworami, a także z poważnymi zaburzeniami psychicznymi [28]. W tym kontekście doniesiono, że akteozyd może osłabiać wytwarzanie i uwalnianie cząsteczek zapalnych, takich jak tlenek azotu (NO), TNF- i interleukina 12 (IL-12) w lipopolisacharydzie/interferonie gamma (LPS). makrofagi stymulowane /IFN- ) [29], a także histamina i kwas arachidonowy w komórkach tucznych RBL-2H3 [30]. Ponadto akteozyd jest w stanie obniżyć poziomy TNF- , IL-1 , IL-8, IL-6 i NO oraz aktywować kaspazę-1, czynnik jądrowy -kappa-B (NF-κB), syntaza NO i białko aktywujące -1 [31] indukowane przez IL-32 i/lub LPS w komórkach TH-1 i makrofagach [32]. Niektóre z tych mediatorów stanu zapalnego, takie jak IFN, IL-6, IL-8 i IL-1, zostały wykryte na nieprawidłowym poziomie zarówno w próbkach tkanek obwodowych, jak i pośmiertnych pobranych od osób z depresją. i były związane z objawami depresji [33]. Aktywacja tych cząsteczek przez stresory psychospołeczne może sprzyjać znaczącym zmianom czynnościowym mózgu, prowadząc do rozwoju zachowań depresyjnych i innych zaburzeń psychicznych. Na przykład IFN, IL-1 i TNF- mogą zwiększać ekspresję i funkcję pomp receptorów serotoniny, noradrenaliny i dopaminy, zmniejszając w ten sposób dostępność tych neuroprzekaźników w szczelinie synaptycznej [28]. Ponadto IFN-, IL-6, TNF- i stres oksydacyjny mogą aktywować 2,3 dioksygenazę indoloaminy (IDO), enzym odpowiedzialny za degradację tryptofanu, a tym samym zmniejszać stężenie pierwotnego prekursora synteza serotoniny [34].

Akteozyd, izoakteozyd i 6'-acetyloakteozyd zawierają ugrupowania hydroksyfenyloetylowe i kofeoilowe, o których wiadomo, że mają właściwości przeciwutleniające [35, 36], a sam akteozyd wykazuje znaczną aktywność przeciwutleniającą [37]. Badania wykazały, że akteozyd hamuje agregację peptydu amyloidu (A) w sposób zależny od dawki, działa jako czynnik neuroprotekcyjny i poprawia pamięć, a właściwości te przypisano działaniu antyoksydacyjnemu środka [38, 39]. . Biorąc pod uwagę, że w leczeniu schorzeń neurologicznych stosuje się liczne gatunki bogate w fenole o właściwościach przeciwutleniających [15], zasugerowano, że przeciwdepresyjne i przeciwlękowe działanie glikozydów fenyloetanoidowych izolowanych z A. polystachya może również wynikać z ich aktywności antyoksydacyjnej. To przypuszczenie zostało poparte przez Xu i in. [40], który przedstawił dowody dotyczące związku między zwiększonym stresem oksydacyjnym a depresją/lękiem.

Na podstawie powyższego wnioskujemy, że właściwości przeciwdepresyjne hydroetanolowego ekstraktu z liści A. polystachya i wyizolowanych z nich oczyszczonych fenyletanoidów można wyjaśnić wielocelowymi sposobami działania obejmującymi hamowanie MAO-A, regulację w dół cząsteczki zapalne i neutralizacja reakcji utleniania. Zatem przedstawione tu wyniki potwierdzają naszą pierwotną hipotezę, że działanie przeciwlękowe i przeciwdepresyjne hydroetanolowego ekstraktu z A. polystachya wynika, przynajmniej częściowo, z hamowania MAO-A. Jednak zależność struktura-aktywność glikozydów fenyloetanoidowych zidentyfikowanych w tym badaniu wymaga dalszej uwagi, aby można było zaprojektować nowe cząsteczki do leczenia określonych zaburzeń neurologicznych.

przeciwutleniacz:ekstrakt z cistanche

Bibliografia

[1] Światowa Organizacja Zdrowia. Depresja i inne wspólne zaburzenia psychiczne

Zaburzenia: globalne szacunki zdrowotne. Genewa: WHO; 2017

[2] Ferguson JM. Leki przeciwdepresyjne SSRI: Działania niepożądane i tolerancja. Prim Care Companion J Clin Psychiatry 2001; 3: 22–27

[3] van der Watt G, Laugharne J, Janca A. Medycyna komplementarna i alternatywna w leczeniu lęku i depresji. Curr Opin Psychiatria 2008; 21: 37–42

[4] Sarris J, McIntyre E, Camfield DA. Leki na bazie roślin na zaburzenia lękowe:cistanche, część 1: Przegląd badań przedklinicznych. Leki na OUN 2013; 27: 207–219

[5] Sarris J, McIntyre E, Camfield DA. Leki roślinne na zaburzenia lękowe, część 2: Przegląd badań klinicznych z dowodami przedklinicznymi. Leki na OUN 2013; 27: 301–319

[6] Del Vitto LA, Petenatti EM, Petenatti ME. Recursos herbolarios de San Luis (República Argentyna). Pierwsza część: Plantas Nativas. Multequina 1997; 6: 49–66

[7] González Y, Arrúa RD, Rojas GD, García MG. Etnofarmacobotánica foliar de "burrito", Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae), cultivado en Paraguay. Rojasiana 2014; 13: 31–41

[8] Mora S, Díaz-Véliz G, Millán R, Lungenstrass H, Quirós S, Coto-Morales T, Hellión-Ibarrola MC. Działanie przeciwlękowe i przeciwdepresyjne wyciągu wodno-alkoholowego z Aloysia polystachya u szczurów. Pharmacol Biochem Behav 2005; 82: 373–378

[9] Hellión-Ibarrola MC, Ibarrola DA, Montalbetti Y, Kennedy ML, Heinichen O, Campuzano M, Tortoriello J, Fernández S, Wasowski C, Marder M, De Lima TCM, Mora S. Anksjolityczne działanie Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae) u myszy. J Ethnopharmacol 2006; 105: 400–408

[10] Hellión-Ibarrola MC, Ibarrola DA, Montalbetti Y, Kennedy ML, Heinichen O, Campuzano M, Ferro EA, Alvarenga N, Tortoriello J,

De Lima TCM, Mora S. Przeciwdepresyjne działanie Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae) u myszy. Fitomedycyna 2008; 15: 478–483

[11] Herraiz T, González D, Ancín-Azpilicueta C, Arán VJ, Guillén H.

-Alkaloidy karboliny w Peganum harmala i hamowanie ludzkiej oksydazy monoaminowej (MAO). Food Chem Toxicol 2010; 48: 839–845

[12] Herraiz T, Guillén H, Arán VJ, Salgado A. Identyfikacja, występowanie i aktywność alkaloidów chinazolinowych w Peganum harmala. Food Chem Toxicol 2017; 103: 261–269

[13] Herraiz T, Guillén H. Hamowanie monoaminooksydazy-A i powiązana aktywność przeciwutleniająca w ekstraktach roślinnych o potencjalnym działaniu przeciwdepresyjnym. Bio Med Res Int 2018; 1018: 4810394

[14] Carradori S, D'Ascenzio M, Chimenti P, Secci D, Bolasco A. Selektywne inhibitory MAO-B: lekcja z naturalnych produktów. Nurkowie Mol 2014; 18: 219–243

[15] Fajemiroye JO, Silva DM, Oliveira DR, Costa EA. Leczenie lęku i depresji: Rośliny lecznicze z perspektywy czasu. Fundam Clin Pharmacol 2016; 30: 198–215

[16] Fišar Z. Leki związane z aktywnością monoaminooksydazy. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2016; 69: 112–124

[17] Naoi M, Maruyama W, Shamoto-Nagai M. Oksydaza monoaminowa typu A i serotonina są koordynowane w zaburzeniach depresyjnych: od braku równowagi neuroprzekaźników po zaburzenia neurogenezy. J Neural Transm 2017; 125: 53–66

suplement cistanche: przeciwutleniacz