panacea.pl

:: Porosty - małe organizmy o niezwykłych właściwościach (2)
Panacea Nr 4 (41), październik - grudzień 2012, strony: 12-13


Porosty - małe organizmy
o niezwykłych właściwościach
Grzyby lichenizowane, czyli porosty, wpływają na utrzymanie równowagi w biocenozie, stanowią pokarm i schronienie dla wielu bezkręgowców.

Kontynuacja z poprzedniego numeru

Medycyna tradycyjna
Walory lecznicze porostów ceniono od dawna. Spośród gatunków stosowanych w medycynie ludowej należy wymienić Evernia, Peltigera, Parmelia, Cladonia, Rocella i Pertusaria, które używane były w gorączce, biegunce, w chorobach skóry, epilepsji, drgawkach czy w chorobach wątroby.

Aktywność biologiczna
Badania udowodniły, że metabolity porostów są biologicznie czynne. Posiadają właściwości przeciwnowotworowe, antyoksydacyjne, hamujące enzymy, przeciwdrobnoustrojowe oraz immunomodulujące.
Problem coraz częściej diagnozowanych chorób nowotworowych i niezadowalający poziom skuteczności wykorzystywanych w walce z nimi różnorodnych terapii sprawił, że ważnym kierunkiem badań stało się ostatnio poszukiwanie nowych związków o działaniu przeciwnowotworowym. Aktywność przeciwnowotworową metabolitów porostowych badano in vitro na zwierzęcych i ludzkich liniach komórkowych. W testach wykorzystywano mysie hodowle komórek – m.in. białaczki oraz raka płuc Lewisa. Eksperymenty na liniach ludzkich dotyczyły komórek raka: jamy nosowo-gardłowej, prostaty, piersi, białaczki, glejaka, trzustki, raka okrężnicy, raka płuc, raka jajnika, raka żołądka, także czerniaka. W przeciwieństwie do testów in vitro, testy na zwierzętach prowadzono w węższym zakresie. Badania na myszach miały na celu określenie wpływu wybranych substancji na rozwój doświadczalnych nowotworów: białaczki, sarkomy, raka płuc Lewisa oraz guza puchlinowego Ehrlicha.
Wyniki badań wskazywały, że związki o działaniu przeciwnowotworowym często posiadają strukturę depsydów lub depsydonów. Pannaryna (depsydon) hamowała wzrost i indukowała apoptozę ludzkich komórek raka prostaty i komórek czerniaka.
W badaniach prowadzonych na limfocytach ludzkich pannaryna, 1-chloropannaryna i sferoforyna (depsyd) miały wyższą niż kolchicyna aktywność przeciwnowotworową.
Antyproliferacyjne właściwości tridepsydu tenuioryny zostały wykazane w testach z wykorzystaniem ludzkich linii raka piersi, trzustki, także okrężnicy. Kwas lobarowy, związek o strukturze depsydonu, i kwas protolichesterynowy o budowie a-metyleno- y-laktonu, testowano na 12 liniach nowotworów ludzkich (trzustki, piersi, prostaty, płuc, jajnika, żołądka, okrężnicy, ostrej białaczki promielocytowej, białaczki erytroblastycznej, białaczki z leukocytów T). Substancje te hamowały wzrost badanych komórek, a określona wartość IC50 wahała się między 7,4 a 143,6 uM. Zdolność indukowania apoptozy stwierdzono dla depsydonów kwasu stiktowego, salazynowego, psormowego oraz dla pochodnej dibenzofuranu, kwasu usninowego. Kwas (+)-usninowy oraz należący do depsydów kwas gyroforowy i difraktowy wykazywały właściwości antyproliferacyjne wobec keratynocytów ludzkich. Aktywność ta sugeruje potencjalne zastosowanie tych związków w dermatologii, w schorzeniach przebiegających z nadmierną proliferacją komórek naskórka (łuszczyca).
Porosty mają także zdolność wytwarzania substancji wykazujących działanie przeciwutleniające. W badaniach prowadzonych przez Hidalgo i wsp. udowodniono właściwości antykosydacyjne niektórych metabolitów porostowych (atranoryny, kwasu diwarikatowego, pannaryny i 1-chloropannaryny). Związki te hamowały oksydację ß-karotenu, jak również autooksydację homogenatu mózgowego szczurów. W innym eksperymencie stwierdzono, że wyizolowane z porostów sferoforyna i pannaryna hamują w warunkach in vitro tworzenie anionu ponadtlenkowego. Badano również wyciąg metanolowy z Lobaria pulmonaria, który zmniejszał stres oksydacyjny wywołany podaniem indometacyny i zwiększał poziom dyzmutazy ponadtlenkowej i peroksydazy glutationu.
Podobnie kwas usninowy, związek często występujący w porostach, wykazywał właściwości gastroprotekcyjne i hamował infiltrację neutrofili w doświadczeniach na zwierzętach (szczurach) z indukowanymi indometacyną wrzodami żołądka. Stwierdzono, że porosty występujące na Antarktydzie mają silniejsze właściwości antyoksydacyjne w porównaniu z porostami rosnącymi w strefie klimatów tropikalnych i umiarkowanych. Wtórne metabolity porostowe wykazują zdolność hamowania ważnych dla prawidłowego funkcjonowania organizmu enzymów. Kwas konfluentowy jest inhibitorem monoaminooksydazy B (IC50=0,22 µM), co ma wpływ na zwiększenie poziomu dopaminy w organizmie i złagodzenie objawów choroby Parkinsona. Atranoryna, kwas konfluentowy, barbatowy, lobarowy czy (+)-protolichesterynowy blokują działanie 5-lipooksygenazy – enzymu biorącego udział w przebiegu procesów zapalnych. Związki wytwarzane przez porosty posiadają właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Ten kierunek aktywności został opisany już w pierwszej połowie XX w. Po upowszechnieniu się w lecznictwie syntetycznych antybiotyków, zainteresowanie działaniem przeciwbakteryjnym porostów spadło, lecz powróciło wraz z problemem narastającej oporności bakterii na stosowane leki. Prowadzone eksperymenty dowiodły aktywności metabolitów porostowych, m.in. wobec trudnych do zwalczenia dostępnymi środkami medycznymi klinicznych szczepów bakterii. Związkiem o znanych właściwościach antybakteryjnych (zarówno na szczepy Gram- -dodatnie, jak i Gram-ujemne) jest kwas usninowy. Był on wykorzystywany do produkcji kremów o działaniu przeciwbakteryjnym, stosowanych w leczeniu dermatoz, wyprysków, ran czy oparzeń. Inne substancje, posiadające udowodnioną badaniami aktywność antybiotyczną, lecz niestosowane do tej pory w lecznictwie, to kwasy kaperatowy, difraktowy, diwarikatowy, ewernowy, fyzodowy i 3-hydroksyfyzodowy czy norstiktowy. Ciekawe właściwości wykazuje wyizolowany z plech tarczownicy islandzkiej Cetraria islandica kwas protolichesterynowy, który jest aktywny wobec Helicobacter pylori, bakterii mającej związek z występowaniem wrzodów żołądka i dwunastnicy. Wykazano również, że metabolity wtórne porostów – o strukturze antrachinonów, depsydów, depsydonów czy dibenzofuranów – mają właściwości przeciwwirusowe. Związki te działały na wirusy opryszczki pospolitej, Ebsteina-Barr, ludzkiego wirusa niedoboru odporności i na cytomegalowirusy.
Ciekawą grupą substancji są występujące w porostach polisacharydy. Badania potwierdziły immunomodulującą aktywność polisacharydów z Peltigera canina i Umbilicaria esculenta oraz przeciwnowotworowe działanie związku wyizolowanego z Evernia prunastri. Właściwości przeciwnowotworowe wynikają ze stymulowania układu immunologicznego.

Porosty jako leki
Zainteresowanie antybiotycznymi właściwościami porostów w 1. połowie XX w. zaowocowało wprowadzeniem na rynek preparatów o działaniu antybiotycznym. Tworzono specyfiki do użytku zewnętrznego lub wewnętrznego, zawierające wyciągi lub związki porostowe, w tym szeroko rozpowszechniony w porostach kwas usninowy. Zaleceniem do stosowania były różnego pochodzenia zakażenia bakteryjne i grzybicze. Aktualnie jako surowiec leczniczy wykorzystuje się w medycynie plechę Cetraria islandica. Jest to obecnie jedyny surowiec porostowy, posiadający monografię w FP IX oraz PhE V. Na rynku polskim dostępne są preparaty zawierające wyciągi z płucnicy islandzkiej, zalecane w podrażnieniach i stanach zapalnych w obrębie górnych dróg oddechowych, a także w kaszlu, chrypce i suchości gardła.

mgr Elżbieta Studzińska-Sroka
dr n. biol. Daria Zarabska

Piśmiennictwo:
Ahmadjian V.H., Hale M.E. The Lichens. Academic Press - New York, San Francisco, London 1977; Asplund J., Gauslaa Y. Content of secondary compounds depends on thallus size in the foliose lichen Lobaria pulmonaria. Lichenologist 39(3)/2007, 273-78; Boustie J., Grube M. Lichens, a promising source of bioactive secondary metabolites. Plant Gen Res 3/2005, 273-87; Boustie J., Lohezic-Le Devehat F. Lichen extracts and cancer, [w]: Botanical medicine in clinical practice, red. Watson R.R., Preedy V.R., CABI 2008, 356-64; Bustinza F. Antibacterial substances from Lichens. Econ. Bot. 6/1952, 402-06; Bylka W., Studzińska E. Aktywność immunostymulująca porostów, [w]: Współczesne zagrożenia zdrowotne, red. Skopińska-Różewska E., Siwicki A.K. Wyd. EDYCJA, Olsztyn 2009, 231-42; Bystrek J. Podstawy lichenologii. Wyd. UMCS, Lublin 1997; Candan M., Yilmaz M., Tay T., Erdem M., Türk A.Ö. Antimicrobial activity of extracts of the lichen Parmelia sulcata and its salazinic acid constituent. Z. für Naturforschung C. 62(7-8)/2007, 619-21; Cislaghi C., Nimis P.L. Lichens, air pollution and lung cancer. Nature 387/1997, 463-64; Czarnota P. Symbiozy porostowe w świetle interakcji pomiędzy grzybami i fotobiontami. Kosmos. Probl. Nauk Biol. 58(1-2)/2009, 229-48; De Carvalhoa E.A.B., Andrade P.P., Silva N.H., Pereira E.C., Figueiredo R.C.B.Q. Effect of usnic acid from the lichen Cladonia substellata on Trypanosoma cruzi in vitro: an ultrastructural study. Micron 36(2)/2005, 155-61; Elo H., Matikainen J., Pelttari E. Potent activity of the lichen antibiotic (+)-usnic acid against clinical isolates of vancomycin-resistant enterococci and methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Naturwissenschaften 94/2007, 465-68; European Pharmacopoeia V, vol. 2. Council of Europe, Strasbourg 2004; Farmakopea Polska IX, t. 2. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wwa 2011; Férnandez E., Reyes A., Hidalgo M.E., Quilhot W. Photoprotector capacity of lichen metabolites assassed trough the inhibition of the 8-methoxypsoralen photobinding to protein. J. Photochem Photobiol. B 42/1998, 195-201; Haraldsdóttir S., Guolaugsdóttir E., Ingólfsdóttir K., Ogmundsdóttir H.M. Anti-proliferative effects of lichen-derived lipoxygenase inhibitors on twelve human cancer cell lines of different tissue origin in vitro. Planta Med. 70/2004, 1098-100; Hawksworth D.L. The variety of fungal-algal symbioses, their evolutionary significance and the nature of lichens. Int. Lichenol. Newsl. 21/1998, 59-61; Honda N.K., Pavan F.R., Coelho R.G. i wsp. Antimycobacterial activity of lichen substances. Phytomedicine 17(5)/2010, 328-32; Huneck S. The significance of lichens and their metabolites. Naturwissenschaften 86/1999, 559-70; Ingólfsdóttir K., Jurcic K., Fischer B., Wagner H. Immunologically active polysaccharides from Cetraria islandica. Planta Med. 60/1994, 527-31; Ingólfsdóttir K., Hjalmarsdottir M.A, Sigurdsson A., Gudjonsdottir G.A., Brynjolfsdottir A., Steingrimsson O. In vitro susceptilibility of Helicobacter pylori to protolichesterinic acid from the Lichen Cetraria islandica. Antimicrob. Agents Chemother. 41/1997, 215-17; Kolanko K., Matwiejuk A., Krukowska K. Porosty i ich właściwości, [w]: Różnorodność badań botanicznych. 50 lat Białostockiego Oddziału PTB 1958-2008. Red. Kolanko K., wyd. EkoPress, Białystok 2008, 133-46; Lawrey J.D. Adaptive significance of O-methylated lichens depsides and depsidones. Lichenologist. 9/1977, 137-42; Matwiejuk A. Porosty Białegostoku jako wskaźniki zanieczyszczenia atmosfery, t. II. Wyd. Ekonomia i Środowisko 2007; Matwiejuk A. Porosty i ich właściwości lecznicze. Kosmos. Probl. Nauk Biol. 57/2008, 85-91; Molnár K., Farkas E. Current results on biological activities of lichen secondary compounds metabolites: a review. Z. für Naturforschung 65c/2010, 157-73; Muggia L., Schmidtt I., Grube M. Lichens as treasure chests of natural products. Sim. News 2009 (May/June), 85-97: www.simhq.org; Müller K. Pharmaceutically relevant metabolites from lichens. Appl. Microbiol. Biotechnol. 56/2001, 9-16; Opanowicz M. Ekologiczna rola wtórnych metabolitów porostowych. Wiad. Bot. 46(1,2)/2002, 35-44; Olafsdóttir E.S., Ingolfsdottir K., Barsett H., Palusen B.S., Jurcic K., Wagner H. Immunologically active (1›3)-(1›4)-?-D-glucan from Cetraria islandica. Phytomedicine 6/1999a, 33-39; Olafsdóttir E.S., Ingólfsdóttir K. Polysaccharides from Lichens: Structural characteristics and biological activity. Planta Med. 67/2001, 199-208; Palo R.T. Usnic acid, a secondary metabolite of lichens and its effect on in vitro digestibility in reindeer. Rangifer 13(1)/1993, 39-43; Purvis W. Lichens. The Natural History Museums. London 2000; Russo A., Piovano M., Lombardo L., Garbarino J., Cardile V. Lichen metabolites prevent UV light and nitric oxidemediated plasmid DNA damage and induce apoptosis in human melanoma cells. Life Sciences 83/2008, 468-74; Studzińska E., Witkowska-Banaszczak E., Bylka W. Związki biologicznie aktywne porostów. Herba Pol. 54/2008, 80-88; Whithon J.C., Lawrey J.D. Inhibition of crustose spore germination by lichen acids. Bryologist 85/1984, 222-26.




adres tego artykułu: https://panacea.pl/articles.php?id=4104