Euglenofycin:
ichtyotoxin krásnoočka krvavého a možnosti jeho využití v medicíně
Jiří Patočka
Euglenofycin je toxin, který produkuje krásnoočko krvavé (Euglena sanguinea), jednobuněčný bičíkatý organismus na pomezí mezi prvoky a řasami, který je v současné době řazen do kmene Euglenozoa, říše Excavata. Když jsou krásnoočka delší dobu ve tmě bez možnosti fotosyntézy, dokážou se živit organickými částicemi. Blízko místa, ze kterého vyrůstá bičík, má krásnoočko útvar zvaný stigma – červenou světločivnou skvrnu, jejíž pomocí registruje, odkud přichází světlo. Červená barva E. sanguinea je způsobena přítomností astaxanthinu a při velkém množství těchto organismů se jimi voda barví do červena. Krásnoočko krvavé produkuje látku zvanou euglenofycin, která je složena z piperidinového kruhu se dvěma postranními řetězci, z nichž jeden má konjugovaný systém. Euglenofycin je silně ichtyotoxický a funguje jako obranná látka krásnoočka před predátory (Zimba et al, 2016, 2010).
Euglenofycin produkují i jiné druhy krásnooček (Zimba et al., 2017) a při jejich přemnožení je tento toxin uvolňován do vodního prostředí v takovém množství, že to ohrožuje životy ryb i dalších vodních živočichů (Zimba et al., 2017). Euglenofycin a jemu podobné toxiny jsou příčinou toho, že v některých rybnících při přemnožení planktonu náhle vyhynou ryby (Zimba et al., 2010). Vysoké koncentrace euglenofycinu měly za následek hynutí ryb v USA a dalších zemích na 4 kontinentech (Zimba et al., 2004; 2017).
Euglenofycin vykazuje i další toxické účinky. V koncentracích od 49,1 do 114,6 μM) prokázal cytotoxické, antiproliferativní, antiklonogenní a antimigrační účinky proti CRC buňkám HCT116, HT29 a SW620. Jako mechanismus inhibice růstu bylo identifikováno zastavení buněčného cyklu v G1 fázi a modulace autofagie, která byla závislá na typu buňky (Cabang et al., 2017). Dosud provedené studie identifikovaly euglenofycin jako novou sloučeninu, kterou lze potenciálně použít k léčbě rakoviny (Kottuparambil, 2020; Saxena et al., 2021). Euglenofycin je strukturně podobný solenopsinu, alkaloidu z jedu mravence Solenopsis invicta (ohňový mravenec) se silnou protirakovinnou aktivitou u několika linií lidských rakovinných buněk (Arbiser et al., 2007; Karlsson et al., 2015). Euglenofycin má prokazatelnou cytotoxickou aktivitu proti buněčným liniím lidského karcinomu tlustého střeva a neuroblastomu (Zimba et al., 2010, 2016; Wahome et al., 2014).
Literatura
Arbiser JL, Kau T, Konar M, Narra K, Ramchandran R, Summers SA, Vlahos CJ, Ye K, Perry BN, Matter W, Fischl A, Cook J, Silver PA, Bain J, Cohen P, Whitmire D, Furness S, Govindarajan B, Bowen JP. Solenopsin, the alkaloidal component of the fire ant (Solenopsis invicta), is a naturally occurring inhibitor of phosphatidylinositol-3-kinase signaling and angiogenesis. Blood. 2007; 109(2): 560-565.
Cabang AB, Mukhopadhyay KD, Meyers S, Morris J, Zimba PV, Wargovich MJ. Therapeutic effects of the euglenoid ichthyotoxin, euglenophycin, in colon cancer. Oncotarget 2017; 8(61): 104347-104358.
Karlsson I, Zhou X, Thomas R, Smith AT, Bonner MY, Bakshi P, Banga AK, Bowen JP, Qabaja G, Ford SL, Ballard MD, Petersen KS, Li X, Chen G, Ogretmen B, Zhang J, Watkins EB, Arnold RS, Arbiser JL. Solenopsin A and analogs exhibit ceramide-like biological activity. Vasc Cell. 2015; 7: 5.
Kottuparambil S. Advances in the development of anticancer drugs from Euglena. J Alg Biomass Util. 2020; 11(1): 23-26.
Saxena MK, Neerja S, Kumar S, Dobhal MP, Datta S. Review potent pharmaceutical products from aquatic plants – review. Asian J Pharm Clin Res. 2021;14(1): 48-63.
Wahome PG, Beauchesne KR, Pedone AC, Cavanagh J, Melander C, Zimba P, Moeller PD. Augmenting anti-cancer natural products with a small molecule adjuvant. Mar Drugs. 2014; 13(1): 65-75.
Zimba PV, Huang IS, Gutierrez DB, Shin W, Bennett MS, Triemer RE. Euglenophycin is produced in at least six species of euglenoid algae and six of seven strains of Euglena sanguinea. Harmful Algae, 2017; 63: 79-84.
Zimba PV, Moeller PD, Beauchesne K, Lane HE, Triemer RE. Identification of euglenophycin – A toxin found in certain euglenoids. Toxicon 2010; 55(1): 100-104.
Zimba PV, Ordner P, Gutierrez DB. Selective Toxicity and Angiogenic Inhibition by Euglenophycin: A Role in Cancer Therapy? J Cancer Biol Treat 2016; 3: 008.
Zimba PV, Rowan M, Triemer R. Identification of euglenoid algae that produce ichthyotoxin(s). J Fish Dis. 2004; 27(2): 115-117.
