*Katarzyna Karłowicz-Bodalska1, Stanisław Han1, Agnieszka Bodalska2, Julia Freier3, Michał Smoleński3
Przeciwzapalne właściwości wybranych roślin zawierających związki irydoidowe
Anti-inflammatory properties of selected plants containing iridoid compounds
1Zakład Farmacji Przemysłowej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu
Kierownik Zakładu: dr n. biol. Stanisław Han
2Katedra i Zakład Farmakognozji, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu
Kierownik Zakładu: dr hab. n. farm. Izabela Fecka
3Studenckie Koło Naukowe Zakładu Farmacji Przemysłowej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu
Opiekun Koła Naukowego: mgr farm. Katarzyna Karłowicz-Bodalska
Streszczenie
Tradycyjne metody leczenia schorzeń o podłożu zapalnym, między innymi niesterydowymi lekami przeciwzapalnymi i glikokortykosteroidami, obciążone są ryzykiem występowania niepożądanych działań. Ze względu na starzejące się społeczeństwo, powszechność występowania chorób o podłożu zapalnym oraz duże zainteresowanie lekiem roślinnym, prowadzone są badania nad substancjami pochodzenia naturalnego zawierającymi irydoidy (pochodne monoterpenów cyklopentanowych) o działaniu przeciwzapalnym. Celem pracy jest przegląd piśmiennictwa obejmującego badania tradycyjnych surowców irydoidowych, tj. korzenia hakorośli, liści bzu lilaka, owoców derenia, owoców gardenii z oceną ich aktywności przeciwzapalnej, bakteriostatycznej, przeciwgrzybiczej. Dokonano przeglądu publikacji z lat 2006-2016 uwzględniających aktywność przeciwzapalną związków irydoidowych. Podczas analizy korzystano z baz PubMed, Scopus i ScienceDirect. Przedstawiono charakterystykę obejmującą: występowanie, opis morfologiczny, skład chemiczny i aktywność farmakologiczną analizowanych surowców. Wyniki przeglądu artykułów naukowych potwierdzają, iż surowce irydoidowe wykazują działanie protekcyjne, zapobiegające oraz łagodzące objawy stanu zapalnego. Irydoidowe produkty roślinne wymagają dłuższego czasu stosowania dla osiągnięcia efektu terapeutycznego niż leki syntetyczne, lecz wykazują mniej działań niepożądanych. Mechanizm ich działania jest jednak nieznany i konieczne jest przeprowadzenie dalszych badań.
Summary
Traditional treatment of inflammatory diseases including e.g. no-steroidal anti-inflammatory drugs and glucocorticoids is related to adverse drug reaction occurrence. Because of aging society, prevalence of inflammatory diseases and great interest of herbal drugs many natural substances containing iridoids (cyclopentane monoterpenoid derivatives) are being examined. These compounds have anti-inflammatory action. The aim of the study is a literature review of iridoid herbs, e.g. Harpagophyti Radix, Syringae Folium, Cornus Fructus, Gardeniae Fructus, taking its anti-inflammatory, antifungal and antimicrobial activity into account. Papers published in years 2006-2016 from PubMed, Scopus and ScienceDirect were analysed. Characteristics of plants' range, morphology, chemical content and pharmaceutical action was described. The results of article research show that iridoid herbs poses protective, preventive and alleviating action on inflammatory state. In order to obtain therapeutic effect, iridoid plants need longer period of administration than synthetic drugs, which on the other hand shows more adverse effects. However, mechanism of their action is poorly known and needs further research.
Wstęp
Stan zapalny towarzyszy rozwojowi wielu chorób i zaburzeń organizmu. Choroby metaboliczne, jak np. cukrzyca, miażdżyca, sercowo-naczyniowe, nerek czy nowotwory, rozwijają się równocześnie z reakcją zapalną i bólową, co powoduje, że środki przeciwzapalne stanowią jedną z najczęściej wykorzystywanych grup leków w terapii.
Powszechna dostępność i szerokie działanie leków przeciwzapalnych sprawia, że często sięga się po nie niezgodnie z zaleceniami. Biorąc dodatkowo pod uwagę, że wiele chorób związanych ze stanem zapalnym charakteryzuje się przewlekłym przebiegiem, wymagającym długotrwałej farmakoterapii, stosowanie standardowych metod leczenia z wykorzystaniem niesterydowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) i glikokortykosteroidów (GKS) może wiązać się z wystąpieniem licznych działań niepożądanych, powodując niekiedy niebezpieczne skutki zdrowotne. Do tej pory nie został opracowany zadowalający schemat leczenia chorób zapalnych, dlatego wciąż poszukuje się substancji, które zapewniłyby wysokie bezpieczeństwo podczas ich stosowania, z jednocześnie dużą skutecznością terapeutyczną.
W ostatnim czasie obserwuje się tendencję do zastępowania leków syntetycznych stosowanych w chorobach przewlekłych produktami naturalnymi, głównie pochodzenia roślinnego. Leki roślinne, aczkolwiek wymagające dłuższego okresu stosowania, są bezpieczniejsze i wykazują z reguły znacznie mniej działań niepożądanych od leków syntetycznych.
W badaniach nad poszukiwaniem nowych surowców roślinnych wykorzystuje się osiągnięcia medycyny ludowej, dzięki której na przestrzeni tysięcy lat pozyskano z bogatego świata roślinnego wiele skutecznych i bezpiecznych surowców oraz substancji naturalnych.
Aktualnie poszukuje się nie tylko nowych substancji biologicznie aktywnych, pochodzących z roślin dotąd niestosowanych w lecznictwie, lecz potwierdza się w badaniach klinicznych mechanizm działania terapeutycznego znanych i wykorzystywanych w lecznictwie, pojedynczych lub chemicznie pokrewnych grup związków naturalnych. Rozważa się przy tym także możliwość zastosowania znanych dotąd substancji w innych jednostkach chorobowych.
Duże zainteresowanie badaczy skupia się obecnie na roślinach, które wykazują właściwości przeciwzapalne. Okazuje się, że każda z tych roślin zawiera w swoim składzie frakcję związków irydoidowych, będących potencjalnymi substancjami hamującymi reakcję zapalną.
Działanie lecznicze roślin zawierających irydoidy było znane od dawna. Już Dioskorydes, farmakognosta starożytności, wymieniał babkę lancetowatą Plantago lanceolata L., zawierającą irydoid aukubinę o działaniu bakteriostatycznym i przeciwzapalnym, jako lek na wiele chorób.
Budowa chemiczna irydoidów
Irydoidy są bicyklicznymi związkami, pochodnymi irydodialu, który pierwotnie został wykryty u mrówek z rodzaju Irydomyrmex. Podstawę struktury tych związków stanowi pierścień cyklopentanu oraz heterocykliczny α-piron (ryc. 1).
Ryc. 1. Podstawowa struktura irydoidów
Wśród irydoidów można wyróżnić trzy grupy związków. Ich struktura chemiczna została omówiona poniżej.
1. Irydoidy o budowie prostej, nieglikozydowej.
Zbudowane są zazwyczaj z 10 atomów węgla, niekiedy z 9 lub rzadziej 8 atomów węgla, i zaliczane są do monoterpenów cyklopentanowych, np. irydodial, loganina, aukubina (ryc. 2). Występują wyłącznie w roślinach dwuliściennych, w postaci płynnej lub stałej o strukturze krystalicznej lub bezpostaciowej i wysokiej temperaturze topnienia.
Ryc. 2. Irydoidy o budowie prostej
2. Glikozydy irydoidowe.
Najczęściej β-glukozydy, w których cząsteczka glukozy jest połączona wiązaniem β-hemiacetalowym z węglem C-1 α-pironu (1). Związki glikozydowe mają postać bezbarwnych kryształów lub białego, higroskopijnego proszku. Rozpuszczają się w wodzie i etanolu, ulegają hydrolizie enzymatycznej lub kwasowej.
Pochodne irydodialu mogą także tworzyć związki o charakterze estrowym, wykazując działanie uspokajające, antybiotyczne i hipotensyjne.
3. Glikozydy sekoirydoidowe (sekoirydoidy).
Wywodzą się zasadniczo od glikozydów irydoidowych, różnią się tym, że wiązanie między węglami C-7 i C-8 pierścienia cyklopentanowego jest rozerwane. Glikozydy sekoirydoidowe, takie jak gencjopikryna (ryc. 3), amarogentyna, oleuropeina i inne, mają postać bezbarwnych, optycznie czynnych kryształów słabo rozpuszczalnych w wodzie. Niektóre z nich, np. amarogentyna i oleuropeina, zawierają kwasy fenolokarboksylowe związane estrowo z glukozą.
Ryc. 3. Gencjopikryna
Surowce zawierające sekoirydoidy są stosowane w lecznictwie głównie jako substancje gorzkie (amara).
Irydoidy wykazują działanie przeciwbakteryjne, przeciwgrzybicze, uspokajające i pobudzające łaknienie. Nowe doniesienia dotyczące niektórych związków irydoidowych przypisują im także działanie przeciwnowotworowe, obniżające poziom glukozy we krwi, przeciwbólowe oraz przeciwzapalne.
W niniejszym opracowaniu opisano badania dotyczące czterech roślin zawierających związki irydoidowe, dostarczających surowców o potencjalnym zastosowaniu w profilaktyce i leczeniu stanów zapalnych. Należą do nich: korzeń hakorośli, liść lilaka, owoc gardenii oraz owoc derenia.
Korzeń hakorośli (Harpagophyti radix)
Hakorośl rozesłana (Harpagophytum procumbens L.) (rodz. Pedaliacea), inaczej nazywana też czarcim pazurem, jest byliną o płożącej się łodydze, pochodzącą z pustynnych terenów Botswany, Namibii i Afryki Południowej. Surowiec leczniczy stanowią bulwiaste korzenie, z których wyizolowano frakcję irydoidów glikozydowych. Główny składnik mieszaniny stanowi harpagozyd (ryc. 4). Dalszymi związkami obecnymi w surowcu są flawonoidy, triterpeny, fitosterole, woski, tłuszcze i fenolokwasy (2).
Ryc. 4. Harpagozyd
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. Ramírez-Cisneros MÁ, Rios MY, Aguilar-Guadarrama AB i wsp. In vitro COX-1 and COX-2 enzyme inhibitory activities of iridoids from Penstemon barbatus, Castilleja tenuiflora, Cresentia alata and Vitex mollis. Bioorg Med Chem Lett 2015; 25(20):4505-8.
2. Viljoen A, Mncwangi N, Vermaak I. Anti-inflammatory iridoids of botanical origin. Cur Med Chem 2012; 19:14.
3. Lim DW, Kim JG, Han D i wsp. Analgesic effect of Harpagophytum procumbens on postoperative and neuropathic pain in rats. Molec 2014; 19:1060-8.
4. Xin L, Jian MW. Iridoid glycosides fraction of folium syringae leaves modulates NF-kB signal pathway and intestinal epithelial cells apoptosis in experimental colitis. PlosOne 2011; 6(9):4-11.
5. Sung YY, Lee AY, Kim HK. The Gardenia jasminoides extract and its constituent, geniposide, elicit anti-allergic effects on atopic dermatitis by inhibiting histamine in vitro and in vivo. J Ethnopharmacol 2014; 156:33-40.
6. Li HB, Yu Y, Wang ZZ i wsp. Iridoid and bis-iridoid glucosides from the fruit of Gardenia jasminoides. Fitoterapia 2013; 88:7-11.
7. Grau J, Jung R, Munker B. Leksykon przyrodniczy. Zioła i owoce leśne. Świat Książki, Warszawa 1996; 28.
8. Kucharska A, Sokół-Łętkowska A, Piórecki N. Morfologiczna, fizykochemiczna i przeciwutleniająca charakterystyka owoców polskich odmian derenia właściwego (Cornus mas L.). ŻNTJ 2011; 3(76):78-89.
9. Rutkowski L. Klucz do oznaczania roślin naczyniowych Polski niżowej. Wyd Nauk PWN, Warszawa 2006; 67-76.
10. Tarko T, Ruda-Chodak A, Pogoń P. Charakterystyka owoców pigwowca japońskiego i derenia jadalnego. ŻNTJ 2010; 6(73):100-8.
11. Deng S, West BJ, Jensen CJ. UPLC-TOF-MS Characterization and identification of bioactive iridoids in Cornus mas fruit. J Anal Method Chem 2013; Article ID 710972.
12. Perova IB, Zhogova AA, Poliakova AV i wsp. Biologically active substances of cornelian cherry fruits (Cornus mas L.). Vopr Pitan 2014; 83(5):86-94.
13. Lu T, Xu M, Wang D i wsp. The chemical constituents from the roots of Gentiana crassicaulis and their inhibitory effects on inflammatory mediators NO and TNF-α. Nat Prod Bioprosp 2012; 2(5):217-21.
14. Tural S, Koca I. Physico-chemical and antioxidant properties of cornelian cherry fruits (Cornus mas L.) grow in Turkey. Scien Hort 2008; 116:362-6.
15. Sozanski T, Kucharska AZ, Rapak A i wsp. Iridoid loganic acid versus anthocyanins from the Cornus mas fruits (cornelian cherry): common and different effects on diet-induced atherosclerosis, PPARs expression and inflammation. Atherosclerosis 2016; 254:151-60.
16. Wei S, Chi H, Kodama H i wsp. Anti-inflammatory effect of three iridoids in human neutrophils. Nat Prod Res 2013; 27(10):911-5.
17. Chang HK, Kim SE, Kim YM i wsp. Anti-inflammatory and analgesic effects of the aqueous extract of corni fructus in murine RAW 264.7 macrophage cells. J Med Food 2009; 12(4):788-95.
18. Gervois P, Mansour RM. PPAR alpha as a therapeutic target in inflammation associated diseases. Expert Opin Ther Targets 2012; 16(11):1113-25.
19. Jia N, Chu W, Li Y i wsp. Iridoid glycosides from the flowers of Gentiana macrophylla Pall. ameliorate collagen-induced arthritis in rats. J Ethnopharmacol 2016; 2:1891-9.
