Izolacija in identifikacija feniletanoidnih glikozidov iz Aloysia Polystachya in njihova aktivnost kot inhibitorjev monoaminooksidaze-A

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-pošta: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

Uvod

Po nedavnem poročilu Svetovne zdravstvene organizacije [1] več kot 320 milijonov ljudi (4,4 odstotka svetovnega prebivalstva) trpi za depresijo in anksioznimi motnjami, približno 800 tisoč samomorov na leto pa je posledica teh duševnih težav. . Čeprav je na voljo zdravljenje s sintetičnimi antidepresivi, ima veliko bolnikov neželene učinke, kot so suha usta, zaprtje, omotica, zamegljen vid, povečan apetit, povečanje telesne mase, nespečnost in težave z ledvicami [2]. Iz tega razloga so bili pristopi, ki uporabljajo komplementarno in alternativno medicino, vključno s fitoterapijo, uporabljeni pri zdravljenju več vrst duševnih motenj [3].

Različne predklinične in klinične študije so zagotovile dokaze v podporo koristim rastlinskih zdravil pri zdravljenju splošnih in specifičnih anksioznih motenj [4, 5]. Posebej zanimive so raziskave anksiolitičnih lastnosti Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae), aromatične vrste, ki jo najdemo predvsem v Argentini in Paragvaju. Glede na etnofarmakološke študije lokalno prebivalstvo uporablja rastlino, ki je splošno znana kot burrito, kot tonik za prebavo, pomirjevalo in antidepresiv [6, 7]. Čeprav so bile anksiolitične in antidepresivne lastnosti hidroetanolnih izvlečkov iz A. polystachya potrjene s predkliničnimi študijami [8-10], niso bile opravljene nobene fitokemične raziskave z namenom identifikacije spojin, povezanih s temi aktivnostmi.

Prej je bilo dokazano, da je antidepresivno delovanje nekaterih zdravilnih rastlin, na primer Hypericum perforatum L. (Hypericaceae) in Peganum harmala L. (Nitrariaceae), povezano z zaviranjem monoaminooksidaze-A (MAO-A). [11–13]. Družina MAO je porazdeljena po centralnem in perifernem živčnem sistemu in čezmerna ekspresija teh encimov spodbuja oksidativno deaminacijo monoaminov z znižanjem ravni nevrotransmiterjev serotonina, norepinefrina in dopamina, kar povzroči nastanek psihiatričnih motenj. Takšni procesi deaminacije ustvarjajo tudi snovi, kot so vodikov peroksid, radikali brez kisika in aldehidi, ki so odgovorni za oksidativni stres celic. MAO obstajajo v dveh glavnih izoformah, ki se razlikujeta glede na porazdelitev, specifičnost substrata in občutljivost na zaviralce. Izoforma MAO-A igra pomembno vlogo pri depresiji in anksioznih motnjah, medtem ko MAO-B sodeluje pri nevrodegenerativnih boleznih [13–17].

Glede na zgoraj navedeno smo domnevali, da anksiolitične in antidepresivne lastnosti A. polystachya vsaj delno izhajajo iz prisotnosti inhibitorjev MAO-A. Da bi preizkusili to hipotezo, smo identificirali aktivne sestavine, prisotne v hidroetanolnem izvlečku iz listov A. polystachya, in ocenili učinke surovega izvlečka in glavnih sestavin, izoliranih iz njega, na aktivnost MAO-A.

cistanche anti-depresija

Rezultati in razprava

Hidroetanolni ekstrakt iz listov A. polystachya je bil izpostavljen tekočinski kromatografiji z masno spektrometrijo ultrazmogljivosti (UPLC-MS), tako dobljeni kromatogram pa je predstavljen na ▶sl. 1a. Glavne sestavine ekstrakta so bile prečiščene s kolonsko kromatografijo in tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti (RP-HPLC) z reverzno fazo in identificirane kot akteozid (sin verbaskozid), izoakteozid, 6'-acetil akteozid in 4',4 ''',5,5''-tetrahidroksi-6,6'',3'''-trimetoksi-[C7–O–C7'']-biflavon s primerjavo njunih 1H- in 13C-NMR, HSQC, HMBC (▶Tabela 1S, 2S, Podporne informacije) in podatki MS (▶Slika 1b-e) z vrednostmi, navedenimi v literaturi [18–20]. Koncentracija akteozida v hidroetanolnem ekstraktu, določena s HPLC, je bila 108,65 ± 1,3 µg/mg posušenega ekstrakta. To predstavlja prvi zapis o sestavinah izvlečkov listov A. polystachya, čeprav je bilo eterično olje rastline že analizirano in ugotovljeno je bilo, da vsebuje monoterpene karvon in limonen kot glavni komponenti [21].

Surovi hidroetanolni ekstrakt iz listov A. polystachya je zaviral aktivnost MAO-A na način, ki je odvisen od odmerka (▶Slika 2a) z IC50 9,2 µg/mL, medtem ko je selektivni zaviralec MAO klorgilin pokazal IC5 0 od 0,06 µg/mL (0,22 µM). Očiščeni akteozid je pokazal tudi zaviralne aktivnosti proti MAO-A (▶Slika 2b), pri čemer je akteozid predstavljal najnižjo vrednost IC50 5 µM (3,1 µg/mL), sledil mu je izoakteozid z IC50 10,1 µM (6,3 µg/mL). ) in 6'-acetil akteozid z IC50 9,5 µM (6,3 µg/mL). Zaviranje MAO-A vodi do ponovne vzpostavitve ravni serotonina, norepinefrina, dopamina in tiramina, ki so ključni nevrotransmiterji pri nadzoru anksioznosti in depresije [16]. Tako prisotnost različnih zaviralcev MAO-A v listih A. polystachya pojasnjuje, vsaj delno, predhodno poročano antidepresivno in anksiolitično delovanje te vrste [8–10].

Uporaba večkomponentnih rastlinskih mešanic je lahko koristna pri zdravljenju bolezni kompleksne etiologije, kot so anksioznost, depresija in druga nevrološka stanja. Trenutno uporaba fitozdravil pri zdravljenju bolezni, ki prizadenejo živčni sistem, temelji na paradigmi večtarčno usmerjenih ligandov, tj. zdravil, ki imajo večtarčno delovanje zaradi prisotnosti snovi, kot so polifenoli z anti- vnetne, antioksidativne in inhibitorne lastnosti MAO, ki lahko zagotovijo nevroprotekcijo [20, 22–25]. Vendar je treba omeniti, da lahko polarni značaj polifenolnih snovi ovira interakcije z njihovimi molekularnimi tarčami. Kljub temu so klinične študije pokazale, da lahko stik med polifenoli in nepolarnimi sekundarnimi metaboliti, prisotnimi v izvlečkih, spremeni prepustnost celičnih membran in olajša privzem polarnih spojin [23]. Tako kompleksni rastlinski izvlečki, ki vsebujejo večtarčne učinkovine, ki medsebojno delujejo s svojimi receptorji na pleiotropen način, ustvarjajo farmakološki sinergizem, ki vpliva na številne procese, vključno s premikanjem polarnih metabolitov skozi celične membrane. V tem kontekstu Li et al. [26] so uporabili model ribice cebrice, da bi dokazali, da akteozid lahko prodre skozi krvno-možgansko pregrado, in predlagali, da ima lahko feniletanoidni glikozid potencialni terapevtski učinek pri Parkinsonovi bolezni.

zelišče cistanche

Monoaminergični nevrotransmiterji so glavne tarče sodobnih antidepresivov, saj so njihove pomanjkljivosti odgovorne za izčrpavajoče simptome depresije. Nedavna študija in vivo je pokazala, da imajo etanolni in vodni izvlečki Lippia citriodora (Verbenaceae) in njihova glavna sestavina akteozid anksiolitične, hipnotične in mišične relaksantne učinke, te lastnosti pa so deloma pripisali interakciji z gama tipa A. receptor -aminomaslene kisline (GABAA) [27].

Klinične študije so pokazale, da so učinkovita zdravila s sposobnostjo blokiranja vnetnih citokinov, kot je TNF-, ali drugih komponent vnetne signalne poti, na primer ciklooksigenaze-2 (COX-2). pri zmanjševanju depresivnih simptomov pri bolnikih z revmatoidnim artritisom, luskavico in rakom ter tistih, ki trpijo za večjimi psihiatričnimi motnjami [28]. V tem kontekstu so poročali, da lahko akteozid oslabi nastajanje in sproščanje vnetnih molekul, kot so dušikov oksid (NO), TNF- in interlevkin 12 (IL-12) v lipopolisaharidu/interferonu gama (LPS). /IFN-)-stimulirani makrofagi [29], pa tudi histamin in arahidonska kislina v mastocitih RBL-2H3 [30]. Poleg tega lahko akteozid zniža ravni TNF-, IL-1, IL-8, IL-6 in NO ter aktivira kaspazo-1, jedrski faktor -kappa-B (NF-κB), NO sintazo in aktivatorski protein-1 [31], induciran z IL-32 in/ali LPS v celicah TH-1 in makrofagih [32]. Nekateri od teh vnetnih mediatorjev, kot so IFN, IL-6, IL-8 in IL-1, so bili najdeni v nenormalnih ravneh v perifernih in posmrtnih vzorcih tkiva depresivnih posameznikov , in so bili povezani s simptomi depresije [33]. Aktivacija teh molekul s psihosocialnimi stresorji lahko spodbudi pomembne funkcionalne spremembe v možganih, kar vodi v razvoj depresivnega vedenja in drugih psihiatričnih motenj. IFN, IL-1 in TNF- lahko na primer povečajo izražanje in delovanje serotoninskih, noradrenalinskih in dopaminskih receptorskih črpalk in tako zmanjšajo razpoložljivost teh nevrotransmiterjev v sinaptični špranje [28]. Poleg tega lahko IFN-, IL-6, TNF- in oksidativni stres aktivirajo indoleamin 2,3-dioksigenazo (IDO), encim, odgovoren za razgradnjo triptofana, in s tem zmanjšajo koncentracijo primarnega prekurzorja sinteza serotonina [34].

Akteozid, izoakteozid in 6'-acetil akteozid vsebujejo hidroksi feniletil in kafeoilne dele, za katere je znano, da so povezani z antioksidativnimi lastnostmi [35, 36], sam akteozid pa kaže precejšnjo antioksidativno aktivnost [37]. Študije so pokazale, da akteozid zavira agregacijo -amiloidnega peptida (A) na način, ki je odvisen od odmerka, deluje kot nevroprotektivno sredstvo in krepi spomin, te lastnosti pa so pripisali antioksidativnemu delovanju sredstva [38, 39]. . Glede na to, da se pri zdravljenju nevroloških motenj [15] uporabljajo številne s fenoli bogate vrste z antioksidativnimi lastnostmi, je bilo domnevano, da so antidepresivni in anksiolitični učinki feniletanoidnih glikozidov, izoliranih iz A. polystachya, lahko tudi posledica njihovih antioksidativnih aktivnosti. To domnevo so podprli Xu et al. [40], ki je predstavil dokaze o razmerju med povečanim oksidativnim stresom in depresijo/anksioznostjo.

Na podlagi zgoraj navedenega sklepamo, da je mogoče antidepresivne lastnosti hidroetanolnega izvlečka iz listov A. polystachya in iz njega izoliranih prečiščenih feniletanoidov razložiti z večtarčnimi načini delovanja, ki vključujejo zaviranje MAO-A, znižanje regulacije vnetne molekule in nevtralizacija oksidacijskih reakcij. Zato tukaj predstavljeni rezultati podpirajo našo prvotno hipotezo, da so anksiolitične in antidepresivne aktivnosti hidroetanolnega ekstrakta A. polystachya vsaj delno posledica zaviranja MAO-A. Vendar razmerje med strukturo in aktivnostjo feniletanoidnih glikozidov, identificiranih v tej študiji, zahteva nadaljnjo pozornost, tako da je mogoče oblikovati nove molekule za zdravljenje specifičnih nevroloških motenj.

antioksidant:ekstrakt cistanche

Reference

[1] Svetovna zdravstvena organizacija. Depresija in druge pogoste duševne motnje

Motnje: Globalne zdravstvene ocene. Ženeva: WHO; 2017

[2] Ferguson JM. SSRI antidepresivi: neželeni učinki in prenašanje. Prim Care Companion J Clin Psychiatry 2001; 3: 22–27

[3] van der Watt G, Laugharne J, Janca A. Komplementarna in alternativna medicina pri zdravljenju anksioznosti in depresije. Curr Opin Psychiatry 2008; 21: 37–42

[4] Sarris J, McIntyre E, Camfield DA. Zdravila na rastlinski osnovi za anksiozne motnje:cistanche, 1. del: Pregled predkliničnih študij. Zdravila za CNS 2013; 27: 207–219

[5] Sarris J, McIntyre E, Camfield DA. Rastlinska zdravila za anksiozne motnje, 2. del: Pregled kliničnih študij s podpornimi predkliničnimi dokazi. Zdravila za CNS 2013; 27: 301–319

[6] Del Vitto LA, Petenatti EM, Petenatti ME. Recursos herbolarios de San Luis (República Argentina). Primera parte: Plantas Nativas. Multiquina 1997; 6: 49–66

[7] González Y, Arrúa RD, Rojas GD, García MG. Etnofarmacobotánica foliar de "burrito", Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verben-aceae), gojena v Paragvaju. Rojasiana 2014; 13: 31–41

[8] Mora S, Díaz-Véliz G, Millán R, Lungenstrass H, Quirós S, Coto-Morales T, Hellión-Ibarrola MC. Anksiolitični in antidepresivi podobni učinki hidroalkoholnega ekstrakta iz Aloysia polystachya pri podganah. 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. Anksiolitikom podobni učinki Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae) pri miših. 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. Antidepresivu podobni učinki Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae) pri miših. Fitomedicina 2008; 15: 478–483

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

-Karbolinski alkaloidi v Peganum harmala in zaviranje človeške monoaminooksidaze (MAO). Food Chem Toxicol 2010; 48: 839–845

[12] Herraiz T, Guillén H, Arán VJ, Salgado A. Identifikacija, pojavljanje in aktivnost kinazolinskih alkaloidov v Peganum harmala. Food Chem Toxicol 2017; 103: 261–269

[13] Herraiz T, Guillén H. Inhibicija monoaminooksidaze-A in s tem povezana antioksidativna aktivnost v rastlinskih izvlečkih s potencialnimi antidepresivnimi učinki. Bio Med Res Int 2018; 1018: 4810394

[14] Carradori S, D'Ascenzio M, Chimenti P, Secci D, Bolasco A. Selektivni zaviralci MAO-B: Lekcija iz naravnih izdelkov. Mol Divers 2014; 18: 219–243

[15] Fajemiroye JO, Silva DM, Oliveira DR, Costa EA. Zdravljenje anksioznosti in depresije: zdravilne rastline v retrospektivi. Fundam Clin Pharmacol 2016; 30: 198–215

[16] Fišar Z. Zdravila, povezana z aktivnostjo monoaminooksidaze. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2016; 69: 112–124

[17] Naoi M, Maruyama W, Shamoto-Nagai M. Monoaminooksidaza tipa A in serotonin sta usklajeno vključena v depresivne motnje: od neravnovesja nevrotransmiterjev do oslabljene nevrogeneze. J Neural Transm 2017; 125: 53–66

dodatek cistanche: antioksidant