© Borgis - Postępy Fitoterapii 4/2016, s. 307-314
Aleksandra Krawczyk, *Magdalena Boncler
Przeciwpłytkowe właściwości ekstraktu z pomidorów
Antiplatelet properties of tomato extract
Zakład Zaburzeń Krzepnięcia Krwi, Katedra Nauk Biomedycznych, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Cezary Watała
Streszczenie
Dieta śródziemnomorska jest uważana za jedną z najzdrowszych na świecie. Ma ona istotne znaczenie dla długości życia i korzystnie wpływa na jego jakość. Ponadto stosowanie diety śródziemnomorskiej związane jest ze zmniejszonym ryzykiem występowania chorób układu krążenia i nowotworów. Pomidory i przetwory z pomidorów (sos, przecier, ketchup) są głównymi składnikami diety śródziemnomorskiej. Zawierają one wiele składników biologicznie aktywnych, w tym karotenoidy, flawonoidy i inne związki fitochemiczne, które wykazują działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne, przeciwnowotworowe, przeciwcukrzycowe, a także hipotensyjne. Poza tym pomidory wykazują działanie przeciwpłytkowe i przeciwzakrzepowe. Niniejsza praca jest przeglądem badań dotyczących wpływu związków biologicznie aktywnych, występujących w ekstrakcie z pomidorów, na układ hemostazy. Szczegółowo przedstawiono sposoby otrzymywania ekstraktów z pomidorów, które stosowano w badaniach agregacji płytek krwi, a także opisano wszystkie, poznane dotąd związki odpowiedzialne za przeciwpłytkowe działanie pomidorów. Szczególną uwagę zwrócono na przeciwagregacyjne i przeciwzakrzepowe właściwości ekstraktu pomidorowego, będące przedmiotem badań podstawowych i klinicznych.
Summary
Mediterranean diet is considered to be one of the healthiest in the world and is associated with greater longevity and better quality of life. It has been also suggested to be associated with a reduced risk of cardiovascular disease and cancer. Tomatoes and tomato products (sauce, paste, ketchup) are main components of the Mediterranean diet. They contain a great variety of biologically active substances, including carotenoids, flavonoids, and other important phytochemicals, which have been demonstrated in a number of reports to possess antioxidant, anti-inflammatory, hypotensive, anticancer, and antidiabetic properties. Moreover, tomatoes exert strong antiplatelet and antithrombotic potential. The aim of this review is to provide an overview of the antiplatelet effects of bioactive compounds present in tomato extract. In this article we present the procedures of tomato extract preparation that have been used in blood platelet studies and describe all identified bioactive compounds responsible for antiplatelet activity. The antiaggregatory and antithrombotic properties of tomato extract, demonstrated in basic and clinical studies, have been reviewed in detail.
Wstęp
Choroby układu sercowo-naczyniowego (ang. cardiovascular disease – CVD) należą do najpoważniejszych problemów współczesnej medycyny i są główną przyczyną przedwczesnych zgonów, nie tylko w Polsce, ale we wszystkich krajach wysoko rozwiniętych (1). Ostre kliniczne przypadki tych procesów związane są przede wszystkim z pęknięciem blaszki miażdżycowej, która tworzy się w naczyniach krwionośnych na skutek zmian patologicznych oraz aktywacją płytek krwi, a w konsekwencji powstawaniem zakrzepów (2, 3). Sądzi się zatem, że obniżanie funkcji płytek krwi, które stanowią integralną część układu hemostazy, ma kluczowe znaczenie w zapobieganiu i leczeniu chorób sercowo-naczyniowych. W praktyce klinicznej leczenie przeciwpłytkowe, polegające na obniżeniu zdolności agregacyjnej płytek krwi, jest standardową procedurą stosowaną u pacjentów z chorobami sercowo-naczyniowymi na całym świecie.
Do podstawowych leków przeciwpłytkowych zalicza się kwas acetylosalicylowy i antagonistów purynoreceptorów, np. klopidogrel i tiklopidynę (4). Przyjmowanie leków przeciwpłytkowych nie jest pozbawione ryzyka, ponieważ wiąże się z możliwością wystąpienia krwawień wewnątrz- i zewnątrzustrojowych (5). Dodatkowo, u pacjentów z chorobami układu krążenia i cukrzycą obserwuje się upośledzoną odpowiedź na leczenie przeciwpłytkowe, zwane zjawiskiem oporności na leki przeciwpłytkowe (6). W związku z tym współczesna farmakologia poszukuje nowych rozwiązań i związków skutecznych w terapii przeciwpłytkowej.
Wiele takich obiecujących związków występuje w grupie preparatów pochodzenia roślinnego. Od dawna bowiem znane są i doceniane lecznicze właściwości licznych owoców i warzyw. Dieta śródziemnomorska, która jest niezwykle bogata w warzywa i owoce, została uznana za jedną z najzdrowszych diet na świecie. Ponadto, jest ona zalecana w zapobieganiu chorobom serca i naczyń (7).
Jednym z ważniejszych składników diety śródziemnomorskiej są pomidory, spożywane przede wszystkim w postaci przetworzonej. Zaobserwowano, że ekstrakt z tego warzywa wykazuje wysoką aktywność przeciwpłytkową w porównaniu do innych, często spożywanych produktów roślinnych. Związki odpowiedzialne za te właściwości znajdują się przede wszystkim w galaretowatej substancji otaczającej nasiona pomidora, a ich działanie przeciwpłytkowe zostało potwierdzone w doświadczeniach na zwierzętach oraz w badaniach klinicznych. Przegląd najistotniejszych badań, dotyczących wpływu ekstraktu z pomidorów na układ hemostazy, stanowi treść niniejszego opracowania.
Przeciwpłytkowe właściwości związków pochodzenia roślinnego
Ważnymi składnikami diety człowieka, z uwagi na właściwości lecznicze, są związki polifenolowe, powszechnie występujące w świecie roślin. Zaliczamy do nich: kwasy fenolowe, lignany, stilbeny oraz flawonoidy. Te ostatnie stanowią największą i najlepiej poznaną grupę polifenoli (8).
Polifenole należą do najważniejszych, naturalnych przeciwutleniaczy. W rzeczywistości aktywność biologiczna związków polifenolowych znacznie wykracza poza właściwości przeciwutleniające. Liczne badania doświadczalne wykazały, że związki polifenolowe działają przeciwnowotworowo, przeciwzapalnie, przeciwbakteryjnie, przeciwpłytkowo, hipolipemicznie, hipoglikemicznie, a także hipotensyjnie. Co więcej, badania epidemiologiczne potwierdzają korzystny efekt działania diety bogatej w związki polifenolowe na zdrowie człowieka. Znajduje to odzwierciedlenie w obniżeniu ryzyka zapadalności na choroby układu krążenia, nowotwory, cukrzycę czy osteoporozę (8).
Kardioprotekcyjne właściwości polifenoli związane są między innymi z przeciwpłytkowym działaniem flawonoidów. Funkcje płytek mogą być regulowane przez związki polifenolowe o znanej strukturze (np. kwercetyna) lub wyciągi z roślin (9). Wpływ polifenoli na reaktywność płytek krwi opisywany był początkowo jedynie w kontekście francuskiego paradoksu, związanego m.in. z konsumpcją czerwonego wina. W trakcie dalszych obserwacji wykazano, że podobne właściwości wykazują związki zawarte w owocach i warzywach. Związki polifenolowe o działaniu przeciwpłytkowym zawarte są m.in. w soi (Glycine max (L.) Merr.), w zielonej herbacie (Camellia sinensis L.), w kakao (Theobroma cacao L.), w owocach cytrusowych (Citrus sp.), w wyciągu z kory sosny nadmorskiej (Pinus pinaster Aiton), w wyciągu z liści miłorzębu japońskiego (Ginkgo biloba L.), a także w owocach pomidora (Solanum lycopersicum L.) (9, 10).
Przeciwpłytkowe właściwości ekstraktu z pomidorów
Przeciwpłytkowe właściwości pomidorów badano, wykorzystując cały ekstrakt z owoców pomidora, względnie frakcję rozpuszczalną w wodzie. Pierwszy rozpuszczalny w wodzie ekstrakt z pomidorów, wykazujący działanie przeciwpłytkowe, sporządzili Dutta-Roy i wsp. (11) ze świeżo przygotowanego soku z owoców pomidora. Najpierw owoce pomidora oddzielono od skórki, a następnie poddano je homogenizacji i wirowaniu, w celu otrzymania supernatantu. Klarowny supernatant zbierano i doprowadzano pH do wartości 7,4. Tak sporządzany ekstrakt przeciwdziałał agregacji płytek krwi indukowanej agonistami. W celu dokładniejszej charakterystyki, ekstrakt poddano gotowaniu, ponownie odwirowano, poddano ultrafiltracji i odtłuszczono. Okazało się, że jedynie frakcja wodna ekstraktu z pomidorów wykazuje silne właściwości przeciwpłytkowe. Można zatem powiedzieć, że badanie to wykluczyło rozpuszczalny w tłuszczach likopen jako substancję odpowiedzialną za obserwowane efekty. Wskazało natomiast na wpływ związków rozpuszczalnych w wodzie na hemostazę. W tym samym badaniu wykazano ponadto, że ekstrakt sporządzony z substancji otaczającej nasiona pomidora odznacza się większą aktywnością przeciwpłytkową niż ekstrakt z miąższu tych owoców (11).
Sposób przygotowania rozpuszczalnych w wodzie ekstraktów z pomidorów, wykorzystywanych w późniejszych badaniach, niewiele różnił się od metody opisanej powyżej. Wodny ekstrakt pomidorowy opisany przez O’Kennedy’ego i wsp. (12) przygotowywano ze świeżych owoców pomidora, które poddawano homogenizacji, wirowaniu i ultrafiltracji. Dodatkowo z ekstraktu pomidorowego usunięto cukry, stanowiące około 85-90% suchej masy, gdyż nie wykazywały one działania przeciwpłytkowego. Otrzymana frakcja o nazwie tAF (ang. total active fraction), którą eluowano metanolem, stanowiła 4% suchej masy wodnego ekstraktu pomidorowego i wykazywała silne działanie przeciwpłytkowe w teście agregacji. Oprócz tego frakcję tAF rozdzielono na trzy subfrakcje: AF1, AF2 i AF3 (uszeregowane według malejącej polarności), które stanowiły odpowiednio 32%, 13% i 55% suchej masy. Wszystkie wymienione subfrakcje tAF wykazywały właściwości przeciwpłytkowe.
Wodny ekstrakt z pomidorów występuje także pod nazwą WSTC (ang. water-soluble tomato concentrate). Jest to odtłuszczony i pozbawiony likopenu koncentrat pomidorowy, rozpuszczalny w wodzie. Koncentrat ten został opracowany w postaci syropu (WSTC I) oraz w postaci proszku, o niskiej zawartości cukru (WSTC II). Oba preparaty zostały wystandaryzowane pod względem zawartości składników o działaniu przeciwpłytkowym (13).
Przeciwzakrzepowe właściwości różnych odmian pomidorów oceniano ponadto w całym ekstrakcie z owoców pomidora. W tym celu owoce pomidora rozdrabniano na małe cząstki, a następnie rozgniatano w moździerzu. Wytworzony w ten sposób sok pomidorowy odwirowywano, filtrowano i zamrażano do czasu użycia (14).
Fuentes i wsp. (15) stosowali w badaniach dwa ekstrakty z pomidorów: wodny i metanolowy. Do przygotowania ekstraktu wodnego małe fragmenty miąższu pomidorowego macerowano w mieszalniku, a następnie przefiltrowano dwa razy przez gazę. Uzyskany płyn poddano liofilizacji i zamrożono do czasu użycia. W celu przygotowania ekstraktu metanolowego w mieszalniku macerowano skórki pomidorów, a po dodaniu metanolu (1:1) całą mieszaninę poddano działaniu ultradźwięków i dwukrotnie przefiltrowano przez gazę. Otrzymany płyn zagęszczono w wyparce, poddano liofilizacji i zamrożono. Stwierdzono, że oba ekstrakty z pomidorów wykazywały zdolność hamowania agregacji płytek krwi wywoływanej agonistami.
Składniki biologicznie aktywne wodnego ekstraktu z pomidorów
Jak dotąd zidentyfikowano różne substancje chemiczne odpowiedzialne za przeciwpłytkowe działanie wodnego ekstraktu z pomidorów.
Pierwsza charakterystyka chemiczna wodnego ekstraktu z pomidorów dostarczyła informacji o obecności nukleozydów, tj. cytydyny, adenozyny i inozyny, w aktywnych biologicznie frakcjach (11). Z wykrytych wtedy związków znaczenie przeciwpłytkowe przypisano adenozynie, która jest znanym inhibitorem płytek krwi (16). Równocześnie, wskazano na obecność jeszcze innych, bliżej nieokreślonych związków, odpowiedzialnych za przeciwdziałanie agregacji płytek krwi. Z przytoczonych badań wynikało, że związki te nie tracą swych przeciwpłytkowych właściwości pod wpływem temperatury lub dezaminacji (11).
Izolacją i identyfikacją związków biologicznie aktywnych zawartych w wodnym ekstrakcie z pomidorów o działaniu przeciwpłytkowym zajmowali się Fuentes i wsp. (15-21). Badacze ci sugerowali, że zarówno nukleozydy, jak i związki polifenolowe odpowiedzialne są za przeciwagregacyjne działanie ekstraktu z pomidorów (15). Do identyfikacji związków i oznaczenia ich zawartości w ekstrakcie pomidorowym posłużyli się techniką chromatografii HPLC, spektroskopią masową i spektroskopią NMR. W całym ekstrakcie oraz w wodnym ekstrakcie z pomidorów potwierdzono występowanie znacznej ilości adenozyny. Najmniej adenozyny znajdowało się w wytłokach z pomidorów. Ponadto zaobserwowano wprost proporcjonalną zależność między zawartością adenozyny w ekstrakcie a stopniem hamowania zależnej od ADP agregacji płytek krwi (17). Zdolność taką wykazywały również guanozyna i AMP (adenozynomonofosforan) obecne w ekstrakcie z pomidorów. Zawartość adenozyny, AMP i guanozyny w ekstrakcie z pomidorów wynosiła odpowiednio 155, 9,9 i 5,4 mg/g suchego ekstraktu (18).
Badania wykazały, że spośród tych trzech związków adenozyna odznaczała się najsilniejszym działaniem przeciwpłytkowym (18). Znaczące zahamowanie funkcji płytek krwi przez adenozynę obserwowano w zakresie stężeń 2-457 μM. W stężeniu 4,6 μM hamowała ona agregację płytek krwi stymulowanych przez ADP o 50%, zaś w stężeniu 114 μM skutecznie obniżała adhezję płytek do kolagenu (17). Dla porównania, do istotnego zahamowania funkcji płytek krwi przez AMP i guanozynę potrzebne były milimolarne stężenia związków w granicach 0,1-4 mM (19, 20).
W ekstrakcie wodnym z pomidorów, w produktach wytwarzanych z pomidorów (sos pomidorowy, ketchup, przecier) oraz w wytłokach z pomidorów zidentyfikowano pewną grupę związków polifenolowych o działaniu przeciwpłytkowym. Reprezentują ją głównie kwasy: chlorogenowy, kawowy, ferulowy i p-kumarowy. Wszystkie wymienione związki, stosowane w stężeniu 0,5 mM, powodowały zahamowanie agregacji płytek wywoływane przez agonistów. Kwas chlorogenowy i kawowy skutecznie obniżały agregację płytek krwi wywołaną przez ADP, kolagen, TRAP lub kwas arachidonowy (AA). Kwas p-kumarowy hamował agregację płytek w odpowiedzi na ADP, kolagen i TRAP. Z kolei kwas ferulowy skutecznie hamował agregację płytek krwi wywołaną przez ADP oraz kolagen (21).
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. Matyjaszczyk P, Hoffmann K, Bryl W. Epidemiologia wybranych czynników ryzyka chorób układu krążenia. Przegl Kardiodiabetol 2011; 6:255-62. 2. Berek K, Bobiński R. Miażdżyca – choroba wieloczynnikowa. Probl Pielęg 2009; 17:257-62. 3. Undas A. Patogeneza aterotrombozy. For Med Rodz 2009; 3:396-401. 4. Grześk G, Kubica A, Grześk E i wsp. Kwas acetylosalicylowy i klopidogrel w leczeniu choroby wieńcowej. Folia Cardiol Exc 2009; 4:310-6. 5. Kawecka-Jaszcz K, Olszanecka A, Loster M. Działania niepożądane leków przeciwpłytkowych w kontekście prewencji chorób układu sercowo-naczyniowego. Chor Serca i Nacz 2006; 3:91-104. 6. Olszanecka A, Korbut R, Kawecka-Jaszcz K. Oporność na przeciwpłytkowe działanie aspiryny – mechanizmy farmakologiczne i implikacje kliniczne. Kardiol Pol 2005; 62:87-92. 7. Cichocka A. Dieta śródziemnomorska w profilaktyce pierwotnej choroby niedokrwiennej serca. Endokr Otyłość Zab Przem Mat 2005; (1):30-9. 8. Koszowska A, Dittfeld A, Puzoń-Brończyk A i wsp. Polifenole w profilaktyce chorób cywilizacyjnych. Post Fitoter 2013; (4):263-6. 9. Boncler M, Watala C. Taxon analysis of seed plants used in studies of blood platelet function. Post Hig Med Dośw 2013; 67:1154-65. 10. Golański J, Kosiorek A, Chiżyński K i wsp. Teoria i praktyka wykorzystania przeciwpłytkowych właściwości polifenoli roślinnych w profilaktyce chorób sercowo-naczyniowych. Pol Przegl Kardiol 2013; 15:50-4. 11. Dutta-Roy AK, Crosbie L, Gordon MJ. Effects of tomato extract on human platelet aggregation in vitro. Platelets 2001; 12:218-27. 12. O’Kennedy N, Crosbie L, Broom JI i wsp. Effects of antiplatelet components of tomato extract on platelet function in vitro and ex vivo: a time-course cannulation study in healthy humans. Am J Clin Nutr 2006; 84:570-9. 13. Bresson J-L, Flynn A, Heinonen M i wsp. Water-soluble tomato concentrate (WSTC I and II) and platelet aggregation. EFSA J 2009; 1101:1-15. 14. Yamamoto J, Taka T, Yamada K i wsp. Tomatoes have natural anti-thrombotic effects. Br J Nutr 2003; 90:1031-8. 15. Fuentes EJ, Astudillo LA, Gutierrez MI i wsp. Fractions of aqueous and methanolic extracts from tomato (Solanum lycopersicum L.) present platelet antiaggregant activity. Blood Coagul Fibrinolysis 2012; 23:109-17. 16. Johnston-Cox HA, Yang D, Ravid K. Physiological implications of adenosine receptor-mediated platelet aggregation. J Cell Physiol 2011; 226:46-51. 17. Fuentes E, Castro R, Astudillo L i wsp. Bioassay-guided isolation and HPLC determination of bioactive compound that relate to the antiplatelet activity (adhesion, secretion, and aggregation) from Solanum lycopersicum. Evid Based Complement Alternat Med 2012; ID147031:1-10. 18. Fuentes E, Pereira J, Alarcon M i wsp. Protective mechanisms of S. lycopersicum aqueous fraction (nucleosides and flavonoids) on platelet activation and thrombus formation: in vitro, ex vivo and in vivo studies. Evid Based Complement Alternat Med 2013; ID609714:1-13. 19. Fuentes E, Alarcon M, Astudillo L i wsp. Protective mechanisms of guanosine from Solanum lycopersicum on agonist-induced platelet activation: role of sCD40L. Molecules 2013; 18:8120-35. 20. Fuentes E, Badimon L, Caballero J i wsp. Protective mechanisms of adenosine 5’-monophosphate in platelet activation and thrombus formation. Thromb Haemost 2014; 111:491-507. 21. Fuentes E, Forero-Doria O, Carrasco G i wsp. Effect of tomato industrial processing on phenolic profile and antiplatelet activity. Molecules 2013; 18:11526-36. 22. Gomez-Romero M, Segura-Carretero A, Fernandez-Gutierrez A. Metabolite profiling and quantification of phenolic compounds in methanol extracts of tomato fruit. Phytochemistry 2010; 71:1848-64. 23. Lazarus SA, Garg ML. Tomato extract inhibits human platelet aggregation in vitro without increasing basal cAMP levels. Int J Food Sci Nutr 2004; 55:249-56. 24. Lazarus SA, Garg ML. The effects of tomato extract (TE) and omega-3 fatty acids on platelet cAMP levels and inositol triphosphate (IP3) release. Asia Pac J Clin Nutr 2003; 12:37. 25. Yamamoto J, Ohno H, Hyodo K i wsp. The antithrombotic activity of mini-type tomatoes is dependent on the particular variety and the stage of harvest. Lycopene content does not contribute to antithrombotic activity. Health 2013; 5:681-6. 26. Fuentes E, Carle R, Astudillo L i wsp. Antioxidant and antiplatelet activities in extracts from green and fully ripe tomato fruits (Solanum lycopersicum) and pomace from industrial tomato processing. Evid Based Complement Alternat Med 2013; ID867578:1-9. 27. Rodriguez-Azua R, Treuer A, Moore-Carrasco R i wsp. Effect of tomato industrial processing (different hybrids, paste, and pomace) on inhibition of platelet function in vitro, ex vivo, and in vivo. J Med Food 2014; 17:505-11. 28. Torres-Urrutia C, Guzman L, Schmeda-Hirschmann G i wsp. Antiplatelet, anticoagulant, and fibrinolytic activity in vitro of extracts from selected fruits and vegetables. Blood Coagul Fibrinol 2011; 22:197-205. 29. O’Kennedy N, Crosbie L, Whelan S i wsp. Effects of tomato extract on platelet function: a double-blinded crossover study in healthy humans. Am J Clin Nutr 2006; 84:561-9. 30. Palomo I, Fuentes E, Padro T i wsp. Platelets and atherogenesis: Platelet anti-aggregation activity and endothelial protection from tomatoes (Solanum lycopersicum L.). Exp Ther Med 2012; 3:577-84. 31. Lazarus SA, Bowen K, Garg ML. Tomato juice and platelet aggregation in type 2 diabetes. JAMA 2004; 292:805-6. 32. Wożakowska-Kapłon B, Filipiak KJ, Tykarski A i wsp. Miejsce wystandaryzowanego ekstraktu z pomidorów w prewencji pierwotnej schorzeń układu sercowo-naczyniowego. Czy i kiedy stanowi alternatywę dla kwasu acetylosalicylowego? Stanowisko grupy ekspertów. Folia Cardiol 2015; 10:100-5. 33. Miazga A, Kostka-Jeziorny K, Begier-Krasińska B i wsp. Wystandaryzowany ekstrakt z pomidorów (Fruitflow) – czy stanowi alternatywę dla kwasu acetylosalicylowego w profilaktyce pierwotnej chorób sercowo-naczyniowych u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym? Nadciśn Tętn 2014; 18:37-42. 34. Balsam P, Grabowski M. Analiza właściwości przeciwpłytkowych wystandaryzowanego ekstraktu z pomidorów. Chor Serca Naczyń 2014; 11:1-6.
