© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2010, s. 157-161
Agata Wilczańska-Barska, Barbara Chmura, *Mirosława Krauze-Baranowska
Akteozyd – fenylopropanoid o cennych właściwościach farmakologicznych
Acteoside – phenylpropanoid with valuable pharmacological activities
Katedra i Zakład Farmakognozji z Ogrodem Roślin Leczniczych, Wydział Farmaceutyczny, Gdański Uniwersytet Medyczny
Kierownik Katedry: dr hab. Mirosława Krauze-Baranowska, prof. nadzw.
Summary
Acteoside – compound belonging to phenylpropanoid glycosides is widely distributed in the plant kingdom, among others in families: Araliaceae, Bignoniaceae, Crassulaceae, Labiateae, Oleaceae, Plantaginaceae, Polygonaceae, Scrophulariaceae, Smilaeaceae, Verbenaceae. Acteoside as a constituent of many medicinal plants (e.g.: Verbascum sp., Plantago sp., Verbena sp.) decides on their antiphlogistic, free radical scavenging and antimicrobial activities. This article summarizes data about biological and pharmacological activities of compound.
Akteozyd (ryc. 1) (werbaskozyd, kusaginina) należy do glikozydów fenylopropanoidowych – grupy związków fenolowych rozpowszechnionych wśród roślin wyższych, szczególnie w rodzinach: Araliaceae, Bignoniaceae, Crassulaceae, Labiateae, Oleaceae, Plantaginaceae, Polygonaceae, Scrophulariaceae, Smilaeaceae, Verbenaceae (1, 2). Niektóre z fenylopropanoidów wykazują specyficzną aktywność biologiczną, a surowce je zawierające wykorzystywane są w medycynie tradycyjnej i fitoterapii.
Ryc. 1. Akteozyd.
Aktywność występującego w wielu gatunkach roślin akteozydu oceniono zarówno w zakresie działania biologicznego, jak i farmakologicznego. Związek jest bardzo silnym antyoksydantem (3-7), działa również przeciwzapalnie i przeciwbólowo (2, 8, 9), immunosupresyjnie (2, 10), immunomodulująco (11), przeciwnowotworowo (12-16), hepatoprotekcyjnie (17, 18) oraz przeciwdrobnoustrojowo (19-22).
Działanie przeciwwolnorodnikowe
Reaktywne rodniki tlenowe (ROS) są uwalniane przez śródbłonek, makrofagi i fibroblasty pod wpływem mediatorów prozapalnych, takich jak endotoksyny, interleukina-1 (IL-1) i TNF-α (Tumor Necrosis Factor-α). Z drugiej strony są one zdolne do aktywacji jądrowego czynnika transkrypcyjnego NF-κB (Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells), który indukuje prozapalne cytokiny IL-1, IL-6 i TNF-α (15). Wolne rodniki to niestabilne cząsteczki wykazujące tendencję do reakcji z innymi cząsteczkami. Antyoksydanty to z kolei substancje, które w stężeniu niższym od utlenianego substratu znacznie opóźniają lub hamują reakcję jego utleniania (4). Zaburzenie równowagi pomiędzy komórkowymi przeciwutleniaczami a ROS skutkuje stresem oksydacyjnym, peroksydacją lipidów, czy przyspieszeniem procesów starzenia, prowadząc często do licznych schorzeń neurodegeneracyjnych (choroba Parkinsona i Alzheimera), metabolicznych (cukrzyca, miażdżyca, artretyzm), immunologicznych, a nawet rozwoju nowotworów (2, 5).
Z danych piśmiennictwa wynika, że akteozyd i inne fenylopropanoidy efektywnie zapobiegają akumulacji tlenku azotu (NO), jednego z mediatorów procesu zapalnego. Związki te neutralizując wolne rodniki, mogą być wykorzystane w prewencji i terapii licznych schorzeń, będących konsekwencją stresu oksydacyjnego.
Jedną z nich jest miażdżyca, z której rozwojem wiąże się powstawanie utlenionych lipoprotein o małej gęstości (Ox-LDL) (2, 3, 23). Wykazano, że polifenole, a wśród nich akteozyd, wyodrębniony z zarazy błękitnawej ( Orobanche coerulescens, Orobanchaceae) i Ligustrum purpurascens ( Oleaceae) zapobiegał rozwojowi ognisk miażdżycowych w naczyniach tętniczych poprzez ochronę LDL przed oksydacyjną modyfikacją (3, 7, 23).
W badaniu na myszach z amnezją indukowaną przez skopolaminę oceniano możliwość stosowania werbaskozydu w zapobieganiu i leczeniu deficytów pamięci o podłożu neurodegeneracyjnym (24). Obserwowano osłabienie lub cofnięcie niepamięci, zależne od dawki i sposobu podawania akteozydu zwierzętom doświadczalnym, co może wskazywać na jego potencjalną przydatność w terapii choroby Alzheimera.
Działanie neutralizujące wolne rodniki przez akteozyd wykazano również w eksperymentach z użyciem ekstraktu z Cistanche deserticola ( Orobanchaceae) (2, 25). Hamowanie przez akteozyd peroksydacji lipidów w szczurzych hepatocytach, indukowane przez kwas askorbowy/Fe (II) oraz ADP/NADPH/Fe (III), było znaczące w porównaniu z α-tokoferolem i kwasem kawowym.
Antyoksydanty naturalnie występujące w świecie roślinnym mają zdolność do ochrony DNA przed oksydacyjnymi uszkodzeniami (26, 27). Przyczyną tych uszkodzeń, obok reaktywnych form tlenu powstałych w procesach metabolicznych jako produkty uboczne (26), mogą być również czynniki środowiskowe (m.in. promieniowanie jonizujące, UV i związki chemiczne). Akteozyd w stężeniu 5 mM chronił pBR322 plazmidowy DNA przed uszkodzeniem, blokując przebieg reakcji Fentona (powstanie ?OH-). Mechanizm działania ochronnego był prawdopodobnie sumą trzech synergistycznych właściwości: neutralizacji ROS, naprawy rodników DNA oraz zdolności chelatowania jonów metali, m.in. Fe (27).
Działanie przeciwzapalne oraz przeciwbólowe
Właściwości przeciwzapalne akteozydu wynikają prawdopodobnie ze zdolności „zmiatania” wolnych rodników i selektywnego hamowania aktywności 5-lipooksygenazy (5-LOX) oraz cyklooksygenazy (COX) – enzymów kaskady kwasu arachidonowego (28, 29). Saphaz i wsp. (29) wykazali, że akteozyd w stężeniu 10-4 mM jest silniejszym inhibitorem COX-2 w porównaniu z nimesulidem i nie wpływa znacząco na aktywność COX-1. Wpływ na indukowaną formę enzymu (COX-2) skutkuje hamowaniem tworzenia prozapalnych prostaglandyn i ich cyklicznych nadtlenków. Działanie przeciwzapalne ekstraktów z Stachytarpheta cayennensis ( Verbenaceae) i werbeny lekarskiej ( Verbena officinalis, Verbenaceae) zawierających akteozyd, udokumentowano w warunkach in vivo w modelu obrzęku indukowanego karageniną lub kwasem arachidonowym (9, 30).
Akteozyd hamuje również powstawanie PGE2 (36) i tlenku azotu (NO) oraz jest inhibitorem czynnika martwicy guza (TNF-α). Związek jest aktywnym supresorem enzymów: cyklooksygenazy-2 (COX-2) oraz indukowalnej syntazy tlenku azotu (iNOS). Jednocześnie chroni lipidy błon komórkowych przed peroksydacją (8, 28), co wyjaśnia nie tylko mechanizm jego działania przeciwzapalnego, ale i przeciwbólowego.
Akteozyd wyizolowany z cukrownicy trójlistnej ( Lippia triphylla, Verbenaceae) wykazywał działanie przeciwbólowe (2), a efekt analgetyczny związku był silniejszy od ibuprofenu stosowanego w podobnej dawce (0,07 mmol/kg ibuprofenu i 0,05 mmol/kg akteozydu) (8).
Działanie antyproliferacyjne i przeciwnowotworowe
Wykazano, że akteozyd w zależności od typu komórek nowotworowych wywiera wpływ cytostatyczny lub cytotoksyczny, co oznacza, że nie wszystkie komórki są wrażliwe na jego działanie (2).
W badaniach przeprowadzonych przez Abe i wsp. (12, 13) oraz Zhanga (16) obserwowano hamowanie proliferacji komórek czerniaka myszy B16F10, linii ludzkich komórek gruczolaka żołądka MK-1 i MKN45 oraz linii ludzkich komórek nowotworowych szyjki macicy HeLa. Działanie cytotoksyczne akteozydu wykazano ponadto przeciw niektórym liniom komórek nowotworowych: S-180 (mięsaka), P-388/D1 (nowotworu układu limfatycznego) i dRLh-84 (raka wątroby) (1, 2, 15).
Akteozyd indukował śmierć komórek linii HL-60 białaczki promielocytarnej przy wartości IC50 = 38,3 μM (IC50 – stężenie redukujące ilość komórek nowotworowych o połowę w odniesieniu do kontroli). Hamowanie rozwoju komórek HL-60 wraz z indukcją ich apoptozy i pobudzeniem różnicowania do monocytów były wynikiem blokowania cyklu komórkowego na granicy faz G0/G1 w następstwie zmian ekspresji białek regulatorowych (2, 14).
Według Zhanga i wsp. (16) mechanizm działania przeciwnowotworowego akteozydu może wynikać z modyfikacji szlaku telomery – telomeraza – cykl komórkowy. Ocena aktywności enzymu telomerazy staje się obecnie szybką metodą przesiewową poszukiwania związków przeciwnowotworowych w świecie roślinnym.
Działanie przeciwnowotworowe akteozydu na mysie komórki L-1210 (białaczki limfocytarnej), może wynikać częściowo z niekompetycyjnego blokowania aktywności kinazy białkowej typu C (PKC) (2, 31).
Zmniejszenie ryzyka występowania nowotworów, osteoporozy i chorób układu sercowo-naczyniowego przez akteozyd jest wiązane z jego wpływem na podtypy α i β receptorów estrogenowych (ERα i ERβ) (32). Obserwowano antyestrogenowe właściwości akteozydu i martynozydu w stosunku do komórek ludzkiego nowotworu piersi MCF7 i osteoblastów KS483 (32).
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Dembitsky WM. Astonishing diversity of natural surfactants: 5. Biologically active glycosides of aromatic metabolites. Lipids 2005; 40:1081-105. 2. Pan J, Yuan C, Lin C i wsp. Pharmacological activities and mechanisms of natural phenylpropanoid glycosides. Pharmazie 2003; 58:767-76. 3. Chiou WF, Lin LC, Chen CF. The antioxidant and free radical scavenging properties of acteoside. Chin Pharm J 2003; 55:347-53. 4. Frum Y, Viljoen AM, Van Heerden FR. Verbascoside and luteolin-5-O-b-D-glucoside isolated from Halleria lucida L. exhibit antagonistic anti-oxidant properties in vitro. South Afr J Bot 2007; 73:583-7. 5. Kim SS, Son YO, Chun JC i wsp. Antioxidant property of an active component purified from the leaves of paraquat-tolerant Rehmannia glutinosa. Redox Rep 2005; 10:311-8. 6. Wang P, Kang J, Zheng R i wsp. Scavenging effects of phenylpropanoid glycosides from pedicularis on superoxide anion and hydroxyl radical by the spin trapping method. Biochem Pharmacol 1996; 51:687-91. 7. Wong IY, He ZD, Huan Y i wsp. Antioxidative activities of phenylethanoid glycosides from Ligustrum purpurascens. J Agric Food Chem 2001; 49:3113-19. 8. Backhouse N, Delporte C, Apablaza C i wsp. Antinociceptive activity of Buddleja globosa (matico) in several models of pain. J Ethnopharmacol 2008; 119:160-5. 9. Schapoval EES, Winter de Vargas MR, Chaves CG i wsp. Antiinflammatory and antinociceptive activities of extracts and isolated compounds from Stachytarpheta cayennensis. J Ethnopharmacol 1998; 60:53-9. 10. Lee JY, Woo ER, Kang KW. Inhibition of lipopolisaccharide-inducible nitric oxide synthase expression by acteoside through blocking of AP-1 activation. J Ethnopharmacol 2005; 97:561-66. 11. Akbay P, Calis I, Undeger U i wsp. In vitro immunomodulatory activity of verbascoside from Nepeta ucrainica L. Phytother Res 2002; 16:593-5. 12. Abe F, Nagao T, Okabe H. Antiproliferative constituents in plants, 7. Leaves of Clerodendron bungei and leaves and bark of C. trichotomum. Biol Pharm Bull 2001; 24:1338-41. 13. Abe F, Nagao T, Okabe H. Antiproliferative constituents in plants, 9. Aerial parts of Lippia dulcis and Lippia canescens. Biol Pharm Bull 2002; 25:920-2. 14. Lee KW, Kim HJ, Lee YS i wsp. Acteoside inhibits human promyelocytic HL-60 leukemia cell proliferation via inducing cell cycle arrest at G0/G1 phase and differentiation into monocyte. Carcinogenesis 2007; 28:1928-36. 15. Ohno T, Inoue M, Ogihara Y i wsp. Antimetastatic activity of acteoside, a phenylethanoid glycoside. Biol Pharm Bull 2002; 25:666-8. 16. Zhang F, Jia Z, Deng Z i wsp. In vitro modulation of telomerase length and cell cycle in MKN45 cells by verbascoside. Planta Med 2002; 68:115-18. 17. Lee KJ, Woo ER, Choi CY i wsp. Protective effect acteoside on carbon tetrachloride-induced hepatotoxicity. Life Sci 2004; 74:1051-64. 18. Xiong Q, Hase K, Tezuka Y i wsp. Acteoside inhibits apoptosis in D-galactosamine and lipopolysaccharide-induced liver injury. Life Sci 1999; 65:421-30. 19. Avila JG, de Liverant JG, Martinez A i wsp. Mode of action of Buddleja cordata verbascoside against Staphylococcus aureus. J Ethnopharmacol 1999; 66:75-8. 20. Bermejo P, Abad JM, Diaz AM i wsp. Antiviral activity of seven iridoids, three saikosaponins and one phenylethanoid glycoside extracted from Bupleurum rigidum and Scrophularia scorodonia. Planta Med 2002; 68:106-10. 21. Kim HJ, Woo ER, Shin CG i wsp. HIV-1 integrase inhibitory phenylpropanoid glycosides from Clerodendron trichotomum. Arch Pharm Res 2001; 24:286-91. 22. Senatore F, Rigano D, Formisano C i wsp. Phytogrowth-inhibitory and antibacterial activity of Verbascum sinuatum. Fitoterapia 2007; 78:144-247. 23. Martin-Nizard F, Sahpaz S, Furman C i wsp. Natural phenylpropanoids protect endothelial cells against oxidized LDL-induced cytotoxicity. Planta Med 2003; 69:207-11. 24. Lee KY, Jeong EJ, Lee HS i wsp. Acteoside of Callicarpa dichotoma attenuates scopolamine-induced memory impairments. Biol Pharm Bull 2006; 29:71-4. 25. Quanbo X, Koji H, Yasuhiro T i wsp. Hepatoprotective activity of phenylethanoids from Cistanche deserticola. Planta Med 1998; 64:120-5. 26. Shi Y, Wang W, Fan B i wsp. Fast repair of dAMP radical anions by phenylpropanoid glycosides and their analogs. Biochim Biophys Acta 2000; 1474:383-9. 27. Zhao C, Dodin G, Yuan C i wsp. „ In vitro ” protection of DNA from Fenton reaction by plant polyphenol verbascoside. Biochim Biophys Acta 2005; 1723:114-23. 28. Diaz AM, Abad MJ, Fernandez L i wsp. Phenylpropanoid glycosides from Scrophularia scorodonia: In vitro anti-inflammatory activity. Life Sci 2004; 74:2515-26. 29. Sahpaz S, Garbacki N, Tits M i wsp. Isolation and pharmacological activity of phenylpropanoid esters from Marrubium vulgare. J Ethnopharmacol 2002; 79:389-92. 30. Deepak M, Handa SS. Antiinflammatory activity and chemical composition of extracts of Verbena officinalis. Phytother Res 2000; 14:463-5. 31. Herbert JM, Maffrand JP. Verbascoside isolated from Lantana camara, an inhibitor of protein kinase C. J Nat Prod 1991; 54:1595-600. 32. Papoutsi Z, Kassi E, Mitakou S i wsp. Acteoside and martynoside exhibit estrogenic/antiestrogenic properties. J Steroid Biochem Mol Biol 2006; 98:63-71. 33. Lee JY, Woo E, Kang KW. Screening of new chemopreventive compounds from Digitalis purpurea. Pharmazie 2006; 61:356-8. 34. Fleer H, Verspohl EJ. Antispasmodic activity of an extract from Plantago lanceolata L. and some isolated compounds. Phytomedicine 2007; 14:409-15. 35. Kostowski W, Herman ZS. Farmakologia. Podstawy farmakoterapii. PZWL. Warszawa 2007. 36. Lee JH, Lee JY, Kang HS i wsp. The effects of acteoside on histamine release and arachidonic acid release in RBL-2H3 mast cells. Arch Pharm Res 2006; 29:508-13. 37. Kang DG, Lee YS, Kim HJ i wsp. Angiotensin converting enzyme inhibitory phenylpropanoid glycosides from Clerodendron trichotomum. J Ethnopharmacol 2003; 89:151-4. 38. Oh H, Kang DG, Kwon TO i wsp. Four glycosides from the leaves of Abeliophyllum distichum with inhibitory effects on angiotensins converting enzyme. Phytoter Res 2003; 17:811-3. 39. Huang CG, Shang YJ, Zhang J i wsp. Hypouricemic effects of phenylpropanoid glycoside acteoside of Scrophularia ningpoensis on serum uric acid levels in potassium oxonate-pretreated mice. Am J Chin Med 2008; 36:149-57. 40. Santoro A, Bianco G, Picerno P i wsp. Verminoside- and Verbascoside-induced genotoxicity on human lymphocytes: Involvment of PARP-1 and p53 proteins. Toxicol Lett 2008; 178:71-6.
