Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc - Lycorin, alkaloid rostlin čeledi Amaryllidaceae

Lycorin, alkaloid rostlin čeledi Amaryllidaceae

Jiří Patočka

Čeleď amyrylkovitých (Amaryllidaceae) je početná skupina rostlin zahrnujících např. klívie (Clivia), narcisy (Narcisus), bledule (Leucojum), sněženky (Galanthus) a další. Jsou to cibuloviny dobře známé z přírody i ze zahrádek a mnohé jsou pěstovány jako pokojové rostliny. Všechny amarylkovité rostliny jsou jedovaté. Mají vysoký obsah alkaloidů a jsou schopny způsobit otravu, i když ne smrtelnou. Jejich široké rozšíření v přírodě a přítomnost v domácnostech jako okrasných květin zvyšuje pravděpodobnost styku těchto rostlin s malými dětmi nebo domácími zvířaty a tak zvyšuje riziko otrav. Nejrizikovější částí rostlin jsou cibule, kde je obsah jedovatých látek největší.

Důležitou skupinou jedů amarylkovitých jsou lycorinové alkaloidy, jejichž nejvýznamnějším reprezentantem je samotný lycorin (též lykorin). Po chemické stránce se jedná o derivát pyrrolofenantridinu a látka je dostupná i synteticky (Schultz et al. 1996). Po stránce biologické se jedná o látku zajímavých farmakologických vlastností. Lycorin je silným inhibitorem biosyntézy kyseliny askorbové v rostlinách (Arrigoni et al. 1975) a do její syntézy zasahuje tak, že inhibuje galaktondehydrogenázu, enzym který mění L-galaktono-γ-lakton na askorbát (DeGara et al. 1994; Arrigoni et al. 1997).
Lycorin působí cytotoxicky (Lin et al. 1995) a inhibuje buněčné dělení (DeLeo et al. 1973) a diferenciaci u eukaryont (Del Giudice et al. 1984) a působí jako inhibitor terminace proteosyntézy (Vrijsen et al. 1986). Na modelu polymorfonukleárních leukocytů bylo zjištěno, že lycorin působí jako silný inhibitor cytotoxicy indukované calprotektinem, specifickým proteinem vážícím kalcium, a indukuje tak apoptózu (Yui et al. 1998). K podobným výsledkům dospěli i čínští autoři Liu et al (2004), kteří pracovali s nádorovými buňkami HL-60. Lycorin u nich fungoval jako induktor apoptózy. Snižoval aktivitu kaspáz 3, 8 a 9, zvyšoval poměr Bax/Bcl-2 a zastavoval buněčné dělení v G2/M fázi.
V poslední době je věnována pozornost lycorinovým alkaloidům z dalších amarylkovitých rostlin jako je Pancreatinum maritimum (Youssef, Frahm 1998), Hymenocallis littoralis (Abou-Donia et al. 2008) nebo Hippeastrum vittatum (Silav et al. 2008) a jsou sledovány další biologické účinky těchto alkaloidů. Nedávno bylo např. zjištěno, že lycorin je inhibitorem topoizomerázy I (Niño et al. 2007), enzymu který ovlivňuje topologii DNA a je zodpovědný za hladký průběh její replikace.

Literatura
Abou-Donia AH, Toaima SM, Hammoda HM, Shawky E, Kinoshita E, Takayama H. Phytochemical and biological investigation of Hymenocallis littoralis SALISB. Chem Biodivers 2008; 5: 332-340.
Arrigoni O, Arrigoni-Liso R, Calabrese G. Lycorine as an inhibitor of ascorbic acid biosyntheisis. Nature 1975; 256: 513-514.
Arrigoni O, DeGara L, Paciolla C, Evidente A, DePinto MC, Liso R. Lycorine: A powerful inhibitor of L.galactono-gamma-lactone-dehydrogenase activity, J Plant Physiol 1997; 150: 362—364.
DeGara L, Paciolla C, Tommasi F, Liso R, Arrigoni O. In vivo inhibition of galactono-γ-lactone to ascorbate by lycorine. J Plant Physiol 1994; 144: 649-653.
DeLeo P, Dalessndro G, DeSantis A, Arrigoni O. Inhibitory effect of lycorine on cell division and cell elongation. Plant Cell Physiol 1973; 14: 481-486.
Del Giudice L, Massardo DR, Manna F, Evidente A, Randazzo G, Wolf K. Differential effect of the alkaloid lycorine on rho+, mit−, rho−, and rhoo strains of Saccharomyces cerevisiae. Curr Genetics 1984; 8: 493-498.
Lin LZ, Hu SF, Chai HB, Pengsuparp T, Pezzuto JM, Cordell GA, Ruangrungsi N. Lycorine alkaloids from Hymenocallis littoralis. Phytochemistry 1995; 40: 1295-1298.
Liu J, Hu W3X, He LF, Ye M, Li Y. Effects of lycorine on HL-60 cells via arresting cell cycle and inducing apoptosis. FEBS Lett 2004; 578: 245-250.
Niño J, Hincapié GM, Correa YM, Mosquera OM. Alkaloids of Crinum x powellii "Album" (Amaryllidaceae) and their topoisomerase inhibitory activity. Z Naturforsch [C]. 2007; 62: 223-226.
Schultz AG, Holoboski MA, Smyth MS. The first asymmetric total syntheses of (+)-lycorine and (+)-1-deoxylycorine. J Am Chem Soc 1996; 116" 6210-6219.
Silva AF, de Andrade JP, Machado KR, Rocha AB, Apel MA, Sobral ME, Henriques AT,
Zuanazzi JA. Screening for cytotoxic activity of extracts and isolated alkaloids from bulbs of
Hippeastrum vittatum. Phytomedicine. 2008 Feb 25. [Epub ahead of print]
Vrijsen R, Vanden Besrghe DA, Vlietinck AJ, Boeye A. Lycorine: a eukaryotic termination inhibitor? J Biol Chem 1986; 261: 505-507.
Youssef DT, Frahm AW. Alkaloids of the flowers of Pancratium maritimum. Planta Med 1998; 64: 669-670.
Yui S,, Mikami M, Kitahara M, Yamazaki M, The inhibitory effect of lycorine on tumor cell apoptosis induced by polymorphonuclear leukocyte-derived calprotectin. Immunopharmacology 1998; 40: 151-162.