Seskviterpenické laktony rostlin rodu Elephantopus
Publikováno: Úterý, 16.02. 2021 - 11:08:48
Téma: prof Patočka


Seskviterpenické laktony rostlin rodu Elephantopus

Jiří Patočka

    Elephantopus je rod vytrvalých rostlin z čeledi Asteraceae (Clonts, 1972). Rod je rozšířený ve velké části Afriky, jižní Asie, Austrálie a Ameriky. Několik druhů pochází z jihovýchodních Spojených států, z Indie a Himalájí. Některé rostliny tohoto rodu jsou součástí tradiční lidové  medicíny, jako např. Elephantopus scaber  (Poli et al., 1992), E. mollis (Tabopda et al., 2007)  nebo E. carolinianus  (Lee et al., 1975). 

Elephantopus scaber

    



V současné době, kdy si stále více uvědomujeme, jak významným zdrojem klinicky relevantních sloučenin pro léčbu řady nemocí jsou rostliny, zvyšuje se i zájem o rostliny rodu Elephantopus  (Hiradeve et al., 2014). Významnými fytochemikáliemi těhto rostlin jsou látky s cytotoxickým účinkem, jako jsou germacranolidy (Bai et al., 2020b), ale bylo popsáno mnoho dalších biologických aktivit,  jako jsou antimikrobiální,  hepatoprotektivní,  antioxidační,  antidiabetické,  protizánětlivé,  analgetické,  antiasthamatické  nebo antiagregační (Hiradeve et al., 2014). 

     Ze sedmi scabertopinolidů A až G, izolovaných z E. scaber, je nejúčinnějším inhibitorem růstu lidských rakovinných buněk (buněčné linie HepG2, Hep3B a MCF-7) scabertopinolid G (Bai et al., 2020a). Další skupinou seskviterpenových laktonů  izolovaných z E. scaber jsou scabertopin (ES-2), isoscabertopin (ES-3), deoxyelephantopin (ES-4) a isodeoxyelephantopin (ES-5), z nichž nejvyšší protinádorovou aktivitu má ES-4 (Xu et al. 2006). Jako potenciální garmacranolid s klinicky zajímavou cytotoxicitou má promě ES-4 také ES-3 (Mehmood et al., 2017).  Deoxyelephantopin se jeví jako látka vhodná  pro terapii karcinomu děložního hrdla  a děložní fibrózy (Farha et al., 2014; Pandey et al., 2020). Isodeoxyelephantopin inaktivuje thioredoxin reduktázu 1 a aktivuje ROS zprostředkovanou signální cestu JNK a vede k exacerbaci účinnosti cisplatiny v lidských buňkách rakoviny tlustého střeva (Hong et al., 2020). Protože rakovina tlustého střeva je jednou z hlavních příčin úmrtí na rakovinu ve světě, je naléhavě nutné vyvinout nové léky a terapeutické strategie pro pacienty s touto nemocí. Studie s isodeoxyelephantopinem,  který účinně potlačuje buněčnou proliferaci v lidských buňkách rakoviny tlustého střeva, poskytuje mimořádně významný preklinický důkaz o tom, že tato bioaktivní sloučenina  znamená novou potenciální strategii pro léčbu rakoviny tlustého střeva.

     Jinou skupinu seskviterpenových laktonů jsou elephantopinolidy, účinné proti karcinomu jater. Izolováno bylo celkem 16 blízce příbuzných látek (elephantopinolidy A až P), z nichž elephantopinolid J dokáže výrazně indukovat apoptózu doprovázenou zvýšenou produkcí ROS a sníženým potenciálem mitochondriální membrány, což má za následek autofagii a zastavení buněk fáze G /M v buňkách Hep3B a HepG2. Kromě toho mohou hrát důležitou roli při smrti buněk hepatocelulárního karcinomu vyvolaných elephantopinolidem J také signální dráhy MAPK a AKT (Bai et al., 2020c).

Literatura

Bai M, Chen JJ, Xu W, Dong SH, Liu QB, Lin B, Huang XX, Yao GD, Song SJ. Elephantopinolide A-P, germacrane-type sesquiterpene lactones from Elephantopus scaber induce apoptosis, autophagy and G2/M phase arrest in hepatocellular carcinoma cells. Eur J Med Chem. 2020c;198:112362. doi: 10.1016/j.ejmech.2020.112362. PMID: 32371334.

Bai M, Chen JJ, Xu W, Dong SH, Liu QB, Yao GD, Lin B, Huang XX, Song SJ. Germacranolides from Elephantopus scaber L. and their cytotoxic activities. Phytochemistry. 2020a;178:112479. doi: 10.1016/j.phytochem.2020.112479. 

Bai M, Zhang YY, Dong SH, Ren H, Chen JJ, Yao GD, Liu QB, Lin B, Huang XX, Song SJ. Targeted isolation of cytotoxic germacranolide sesquiterpenes from Elephantopus scaber L. using small molecule accurate recognition technology. Bioorg Chem. 2020b;104:104314. doi: 10.1016/j.bioorg.2020.104314. 

Clonts, J. A. 1972. A Revision of the Genus Elephantopus Including Orthopappus and Pseudelephantopus (Compositae). Ph.D. thesis. Mississippi State University.

Farha AK, Dhanya SR, Mangalam SN, Geetha BS, Latha PG, Remani P. Deoxyelephantopin impairs growth of cervical carcinoma SiHa cells and induces apoptosis by targeting multiple molecular signaling pathways. Cell Biol Toxicol. 2014 Dec;30(6):331-43. doi: 10.1007/s10565-014-9288-z. Epub 2014 Sep 27. PMID: 25260383.

Hiradeve SM, Rangari VD. A review on pharmacology and toxicology of Elephantopus scaber Linn. Nat Prod Res. 2014; 28(11): 819-630. doi: 10.1080/14786419.2014.883394. 

Hong L, Chen J, Wu F, Wu F, Shen X, Zheng P, Shao R, Lu K, Liu Z, Chen D, Liang G, Cai Y, Zou P, Xia Y. Isodeoxyelephantopin Inactivates Thioredoxin Reductase 1 and Activates ROS-Mediated JNK Signaling Pathway to Exacerbate Cisplatin Effectiveness in Human Colon Cancer Cells. Front Cell Dev Biol. 2020; 8: 580517. doi: 10.3389/fcell.2020.580517. PMID: 33072762; PMCID: PMC7536313.

Lee KH, Cowherd CM, Wolo MT. (September 1975). Antitumor agents. XV: Deoxyelephantopin, an antitumor principle from Elephantopus carolinianus Willd. J Pharm Sci. 1975;  64(9): 1572–1573. doi:10.1002/jps.2600640938. 

Mehmood T, Maryam A, Ghramh HA, Khan M, Ma T. Deoxyelephantopin and Isodeoxyelephantopin as Potential Anticancer Agents with Effects on Multiple Signaling Pathways. Molecules. 2017; 22(6): 1013. doi: 10.3390/molecules22061013. PMID: 28635648; PMCID: PMC6152668.

Pandey V, Tripathi A, Rani A, Dubey PK. Deoxyelephantopin, a novel naturally occurring phytochemical impairs growth, induces G2/M arrest, ROS-mediated apoptosis and modulates lncRNA expression against uterine leiomyoma. Biomed Pharmacother. 2020 Nov;131:110751. doi: 10.1016/j.biopha.2020.110751. Epub 2020 Sep 20. PMID: 33152917.

Poli  A, Nicolau M, Simoes CM, Nicolau RM, Zanin M. Preliminary pharmacologic evaluation of crude whole plant extracts of Elephantopus scaber. Part I: in vivo studies. J Ethnopharmacol. 1992;  37(1): 71–76. doi:10.1016/0378-8741(92)90005-C. 

Tabopda TK, Liu J, Ngadjui BT, Luu B. (Apr 2007Cytotoxic triterpene and sesquiterpene lactones from Elephantopus mollis and induction of apoptosis in neuroblastoma cells. Planta Medica. 2007; 73(4): 376–380. doi:10.1055/s-2007-967132. 

Xu G, Liang Q, Gong Z, Yu W, He S, Xi L. Antitumor activities of the four sesquiterpene lactones from Elephantopus scaber L. Exp Oncol. 2006; 28(2): 106-109. PMID: 16837899.







Tento článek si můžete přečíst na webu Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc
http://toxicology.cz

Tento článek najdete na adrese:
http://toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=1132