Podivuhodné podzimní zbarvení listů topolu osiky (Populus tremula)

Radoslav Patočka, Jiří Patočka

     Topol osika (Populus tremula) patří k našim nejpozoruhodnějším stromům podzimu. Jeho listy se před opadem často rozzáří zářivě žlutými, zlatými až oranžovými odstíny a při slunečním osvětlení mohou působit, jako by celá koruna stromu byla prozářena zevnitř. Zbarvení navíc nebývá rovnoměrné: vedle listů sytě žlutých můžeme na témže stromě pozorovat listy zelené, oranžové i červené a jejich různé kombinace. Tento barevný jev není pouhou estetickou zvláštností. Je výsledkem složitých biochemických změn, jimiž strom připravuje listy na konec vegetačního období (García-Plazaola et al., 2003; Hörtensteiner, 2006).

Podzimní zbarvení listí topolu osiky (Populus tremula). Foto: Milada Mičánková

Neuroprotektivní potenciál sekundárních metabolitů lišejníků: Mechanistický přehled a terapeutické perspektivy

Jiří Patočka, Patrik Olekšák, Kamil Kuča, Anna Strunecká

     Lišejníky, symbiotické asociace hub (mykobiontů) a fotobiontů (řas nebo sinic), představují nedostatečně využitou farmakologickou pokladnici. Produkují široké spektrum unikátních sekundárních metabolitů. Tento přehledový článek shrnuje současné poznatky o neuroprotektivních vlastnostech těchto látek, se zaměřením na jejich antioxidační, protizánětlivé, antiapoptotické a anticholinesterázové mechanismy působení. Diskutujeme klíčové látky, jako je usnová kyselina a další depsidony, a vyhodnocujeme překážky jejich terapeutického využití, včetně bioavailability a toxicity. Závěrem naznačujeme, že strukturní diverzita lišejníkových metabolitů nabízí cenné šablony pro racionální design nových neuroprotektivních léčiv.

1. Úvod

     Neurodegenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova (AD) a Parkinsonova choroba (PD), jsou charakterizována progresivní ztrátou neuronů, která je často spojena s oxidačním stresem, neurozánětem a dysfunkcí mitochondrií. Současná terapie poskytuje převážně symptomatickou úlevu, což vytváří naléhavou potřebu vývoje nových léčebných strategií s neuroprotektivními a patogenetickými účinky (Dias et al., 2012). V tomto kontextu se přírodní produkty opět ukazují jako nevyčerpatelný zdroj inspirace. Lišejníky, jakožto extrémně odolní pionýrské organismy, syntetizují pro svou ochranu řadu bioaktivních sekundárních metabolitů, z nichž mnohé vykazují farmakologicky relevantní aktivity (Boustie & Grube, 2005). Přestože jsou studovány především pro své antibiotické a cytotoxické vlastnosti, narůstající počet studií odhaluje jejich značný potenciál v ochraně nervové tkáně.

2. Hlavní třídy neuroaktivních metabolitů lišejníků

Z chemického hlediska se neuroprotektivní účinky připisují zejména následujícím skupinám:

• Depsidony a depsidy:  Mezi ně patří zejména usnová kyselina (dibenzofuranový derivát) a kyselina gyroforová, salazinová a fumaroprotocetrarová. (Patočka, 2011; Luo et al., 2013).

• Cyklické depsipeptidy a peptidy: Produkované mykobiontem, například některé toxiny z rodu Bryoria či Peltigera. Jejich výskyt je vzácnější a výzkum je v počátcích.

• Ostatní fenolické sloučeniny: Např. lekanorová kyselina a atranorin.

Osthol – přírodní kumarin s rozsáhlým farmakologickým potenciálem

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová, Radoslav Patočka

     Osthol (osthole) je přirozeně se vyskytující prenylovaný kumarin, který patří mezi charakteristické sekundární metabolity některých rostlin čeledi miříkovitých (Apiaceae). Nejvýznamnějším zdrojem je plod Cnidium monnieri, tradiční drogy známé v čínské medicíně jako Fructus Cnidii. Osthol byl nalezen také v druzích rodů Angelica, Archangelica, Citrus, Clausena a Peucedanum. Chemicky se jedná o 7-methoxy-8-(3-methyl-2-butenyl)-2H-1-benzopyran-2-on (Zhang et al., 2015).  

Osthol

Acteosid: fenylpropanoidový glykosid s širokým spektrem biologických účinků

Jiří Patočka

     Acteosid, známý také jako verbaskosid, je významný sekundární metabolit rostlin patřící mezi fenylethanoidové glykosidy. Byl poprvé izolován z divizny (Verbascum spp.) a následně nalezen u velkého počtu dalších rostlinných druhů. Jeho široké rozšíření v rostlinné říši a výrazná biologická aktivita vedly k intenzivnímu zájmu o jeho chemii, biosyntézu, farmakologii a možnosti terapeutického využití [1–3]. 

Aktualita: Dva noví jedovatí pavouci v Česku. Máme se bát?

Kamil Kuča 

     V české přírodě byly potvrzeny dva druhy pavouků, které u nás dosud nebyly zaznamenány. Ve středu 7. října to oznámila Masarykova univerzita, o den později zprávu přinesl i server Novinky.cz. Oba druhy našli přírodovědci z Ústavu botaniky a zoologie Přírodovědecké fakulty MU při dlouhodobém monitoringu jihomoravských mokřadů. Skákavku Attulus inexpectus zachytili na slanisku Trkmanec–Rybníčky u Rakvic na Břeclavsku, snovačku Crustulina sticta v mokřadu Kosteliska u Dubňan na Hodonínsku. Nejde o druhy nové pro vědu, ale o jejich první doložený výskyt na našem území.

Obr. 1: Dva druhy pavouků nově potvrzené v Česku a vztah mezi toxicitou, expozicí a rizikem.

Cristatumin D – neobvyklý indolový alkaloid s otevřeným diketopiperazinovým kruhem

Jiří Patočka

     Cristatumin D patří mezi pozoruhodné sekundární metabolity vláknitých hub rodu Eurotium, dnes taxonomicky řazeného do rodu Aspergillus. Byl izolován spolu s cristatuminy A–C z mořského endofytického kmene Eurotium cristatum EN-220 (Patočka, 2026a,b). Z chemického hlediska je zajímavý především tím, že představuje strukturálně neobvyklý indolový alkaloid odvozený od skeletu diketopiperazinových alkaloidů, avšak jeho 2,5-diketopiperazinový kruh je otevřený. Právě tato strukturální odchylka jej odlišuje od řady příbuzných metabolitů skupiny echinulinů (Du et al., 2012).

Molekulový vzorec cristatuminu D byl stanoven jako C₁₉H₂₁N₃O₄, což odpovídá jedenácti stupňům nenasycenosti. HRESIMS poskytla signál [M+Na]⁺ při m/z 378,1425 (vypočteno 378,1429). Jeho NMR data byla velmi podobná neoechinulinu E, avšak u cristatuminu D byl navíc pozorován methoxylový signál při δH 3,72 a δC 51,9. HMBC korelace methoxylové skupiny s C-10 a 11-NH₂ s C-11, spolu s rozdílem ve stupni nenasycenosti oproti neoechinulinu E, podpořily závěr, že cristatumin D představuje derivát s otevřeným 2,5-diketopiperazinovým kruhem („ring-opened diketopiperazine derivative“

Cristatumin D

Jam čínský (Dioscorea oppositifolia) – botanika, fytochemie, tradiční medicína a farmakologický potenciál

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Jam neboli smldinec čínský (Dioscorea oppositifolia L.), v současné taxonomii často uváděný také v širším kontextu jako Dioscorea polystachya, je vytrvalá popínavá rostlina z čeledi smldincovitých (Dioscoreaceae). Její podzemní hlízy mají dlouhou historii jako potravina i léčivá droga. V tradiční čínské medicíně je sušený oddenek známý jako Shān Yào a patří mezi významné tradiční léčivé suroviny. Moderní literatura se v posledních letech intenzivně zabývá především polysacharidy, steroidními sapogeniny, fenolickými látkami a dalšími sekundárními metabolity této rostliny. 

Jam čínský (Dioscorea oppositifolia L.)

Isolepidozen a bicyklogermakren – stereochemicky příbuzné seskviterpeny a jejich význam v biosyntéze terpenoidů

Jiří Patočka

     Isolepidozen (isolepidozene) a bicyklogermakren (bicyclogermacrene) patří mezi pozoruhodné bicyklické seskviterpenické uhlovodíky se sumárním vzorcem C₁₅H₂₄. Jejich význam spočívá především v neobvyklé struktuře obsahující fúzovaný cyklopropanový kruh a v jejich těsném vztahu k biosyntéze germakranových seskviterpenů. Přestože mají stejné molekulové složení, liší se stereochemickým uspořádáním a představují tak významný příklad toho, jak může enzymaticky řízená stereochemie rozhodovat o výsledném produktu terpenové cyklizace (Hardt et al., 1995). Isolepidozen byl poprvé popsán jako diastereomer bicyklogermakrenu izolovaný z některých jaterníků (Marchantiophyta), později však získal ještě významnější postavení v mechanistických studiích biosyntézy mikrobiálního geosminu (Jiang et al., 2007).

Griselimycin – přírodní antibiotikum s novým mechanismem účinku

Jiří Patočka, Matěj Malík

     Griselimycin je cyklický depsipeptidový přírodní produkt produkovaný aktinomycetami rodu Streptomyces. Byl objeven již v 60. letech 20. století jako látka s antibakteriální aktivitou, zejména proti mykobakteriím, avšak jeho další vývoj byl omezen nepříznivými farmakokinetickými vlastnostmi. Teprve moderní studie ukázaly, že griselimycin představuje zajímavý základ pro vývoj nových antituberkulotik, protože působí na dosud neobvyklý molekulární cíl [1].