Hermitamidy A a B, toxické přírodní produkty z mořské sinice Lyngbya
majuscula
Jiří Patočka
Lyngbya majuscula je druh vláknité sinice rodu Lyngbya, která se vyskytuje po celém světě v pobřežních tropických a subtropických mořích a řekách vlévajících se do moře (Jones et al., 2011). Tato sinice je známá svou schopností produkovat četné bioaktivní látky, které mohou mít různé účinky na živé organismy (Osborne et al., 2001). Ze vzorků identifikovaných jako L. majuscula bylo až dosud izolováno kolem 300 různých sekundárních metabolitů. Jednou z nejznámějších látek produkovaných touto sinicí je lyngbyatoxin, což je jed, který může být toxický pro ryby, korály a další mořské organismy. Lyngbyatoxin může mít také negativní vliv na lidské zdraví, zejména při přímém kontaktu s pokožkou nebo konzumaci kontaminovaných mořských produktů (Cardellina et al., 1979). Masové rozmnožení této sinice může způsobit zbarvení moře do modra a může mít negativní dopady na místní ekosystémy (Moore, 1977).
Mořská sinice Langbya majuscula.
Ve sbírce mořské sinice L. majuscula z Papuy-Nové Guineje byly objeveny další dva nové toxické přírodní produkty, hermitamidy A a B (Tan et al., 2000). Jejich planární chemické struktury byly stanoveny pomocí 1D a 2D NMR a byly ověřeny syntézou (Frost et al., 2008; Satyanarayana et al., 2014; Knouse et al., 2016). Akutní toxicita hermitamidů A a B má hodnoty LD50 5 μM a 18 μM v biologickém testu na garnátech a hodnoty IC50 = 2,2 μM a 5,5 μM pro buňky neuroblastomu Neuro-2a v tkáňové kultuře. Hermitamid A je mírně ichtyotoxický pro zlaté rybky, s hodnotou LD50 = 19 μM, zatímco hermitamid B není toxický ani při koncentraci 25 μM.
Hermitamidy A a B jsou lipopeptidy a na základě jejich strukturní podobnosti s jamaicamidy se předpokládalo, že to budou ligandy pro lidský napěťově řízený sodíkový kanál, což se potvrdilo (De Oliveira et al., 2011).
Lidské napěťově řízené sodíkové kanály zahrnují rodinu devíti známých podtypů membránově vázaných proteinů, které hrají významné fyziologické role v těle, a jsou proto důležitými cíli v medicíně (Ahern et al., 2016). Jejich blokáda specifickými činidly byla základem pro objev důležitých antikonvulziv, anestetik, antiarytmik a dalších léků. Navzdory úspěchu těchto látek na klinice, zůstává sodíkový kanál i nadále náročným cílem pro teoretická studia a objevování nových léků (Li et al., 2018). Takovými látkami jsou i hermitamidy, které mají protinádorové účinky, stejně jako několik další sloučenin izolovných z mořských sinic (Costa et al., 2012; Mehta et al., 2020; Wijewickrama etb al., 2023), a mají terapeutický potenciál u rakoviny děložního čípku a vaječníků (Ahmed et al., 2022).
Literatura
Ahern CA, Payandeh J, Bosmans F, Chanda B. (2016). The hitchhiker’s guide to the voltage-gated sodium channel galaxy. J General Physiology, 2016; 147(1): 1-24.
Ahmed S, Khan H, Fakhri S, Aschner M, Cheang WS. Therapeutic potential of marine peptides in cervical and ovarian cancers. Mol Cell Biochemistry,2022; 477(2): 605-619.
Cardellina JH, Marner FJ, Moore RE. (1979). Seaweed dermatitis: structure of lyngbyatoxin A. Science, 1979; 204(4389): 193-195.
Costa M, Costa-Rodrigues J, Fernandes MH, Barros P, Vasconcelos V, Martins R. Marine cyanobacteria compounds with anticancer properties: a review on the implication of apoptosis. Marine Drugs, 2012; 10(10): 2181-2207.
De Oliveira EO, Graf KM, Patel MK, Baheti A, Kong HS, MacArthur LH et al. Synthesis and evaluation of hermitamides A and B as human voltage-gated sodium channel blockers. Bioorg Med Chem. 2011; 9(14): 4322-4329.
Frost CG, Penrose SD, Gleave R. Rhodium catalysed conjugate addition of a chiral alkenyltrifluoroborate salt: the enantioselective synthesis of hermitamides A and B. Org Biomol Chemistry, 2008; 6(23): 4340-4347.
Li T, Chen J, Kaneez FS. Voltage-gated sodium channels in drug discovery. In Ion Channels in Health and Sickness. InteccOpen, 2018.
Jones AC, Monroe EA, Podell S, Hess WR, Klages S, Esquenazi E et al. Genomic insights into the physiology and ecology of the marine filamentous cyanobacterium Lyngbya majuscula. Proc Nat Acad Sci. 2011; 108(21): 8815-8820.
Knouse KW, Wuest WM. The enantioselective synthesis and biological evaluation of chimeric promysalin analogs facilitated by diverted total synthesis. J Antibiotics,2016; 69(4): 337-339.
Mehta A, Soni VK, Shukla D, Vishvakarma NK. Cyanobacteria: A potential source of anticancer drugs. In Advances in cyanobacterial biology (pp. 369-384). Academic Press, 2020.
Moore RE. Toxins from blue-green algae. Bioscience, 1977; 27(12): 797-802.
Osborne NJ, Webb PM, Shaw GR. The toxins of Lyngbya majuscula and their human and ecological health effects. Environ International, 2001; 27(5): 381-392.
Satyanarayana S, Reddy BS, Narender R. A concise total synthesis of lyngbic acid, hermitamides A and B. Tetrahedron Letters, 2014; 55(44): 6027-6029.
Tan LT, Okino T, Gerwick WH. Hermitamides A and B, toxic malyngamide-type natural products from the marine cyanobacterium Lyngbya majuscula. J Nat Products, 2000; 63(7): 952-955.
Wijewickrama M, Greene A, Cock I. Therapeutics from Cyanobacteria: A Review of Cyanobacteria-Derived Compounds as Anti-cancer Drug Leads. Pharmacognosy Reviews, 2023; 17(34): 230-246.
