Čo zaujíma na liečivých bylinách genetika a prečo sa depresie onkologických pacientov liečených cis-platinou nesmú liečiť prípravkami obsahujúcimi hyperforín?

25. apr. 2017 • Biologické vedy

Čo zaujíma na liečivých bylinách genetika a prečo sa depresie onkologických pacientov liečených cis-platinou nesmú liečiť prípravkami obsahujúcimi hyperforín?

Bylinky vždy patrili medzi základné liečebné „kamene“, ktorými sa ľudia zbavovali rôznych bolestí a chorôb. Príroda zostáva po stáročia dôležitou liečiteľkou. Do prírodnej lekárne patrí aj ľubovník bodkovaný (s latinským názvom Hypericum perforatum). Táto liečivá bylina obsahuje širokú paletu prírodných látok = fytozlúčenín, z ktorých majú viaceré výnimočné liečivé účinky. Preto patrí ľubovník medzi najpoužívanejšie liečivé rastliny na svete. Už tradične sa využíva na liečbu depresií, migrén, astmy, rakoviny, neurodegeneratívnych ochorení (napr. Alzheimerovej choroby), gastrointestinalných porúch a na hojenie rán. Klinické štúdie potvrdili, že pri liečbe ľubovníkom (presnejšie jeho extraktom) možno skoncovať s nespavosťou, pretože dochádza k úprave spánku.

Vo svete je ľubovník známy pod anglickým názvom St. John´s wort. Toto pomenovanie vzniklo na základe pozorovania, že väčšinou kvitne na deň svätého Jána, t. j. 24. júna. Charakteristické malé žliazky na listoch, ktoré vyzerajú ako perforované, dopomohli k jeho druhovému latinskému názvu „perforátum“. 

Hypericum perforatum – detail kvetov a listu pokrytého priesvitnými žliazkami Hypericum perforatum – detail kvetov a listu pokrytého priesvitnými žliazkami

Čo zaujíma genetika, ak dostane do rúk bylinku?

Odpoveď na túto otázku je jednoduchá. Predmetom jeho záujmu sa stávajú obsahové látky, ktoré sa v byline nachádzajú. Pre genetika je dôležité, či náhodou nepredstavujú tzv. potenciálne genetické riziko, respektíve či sú genotoxické, t. j. či pôsobia ako mutagény a karcinogény, alebo naopak, či majú antioxidačné, antimutagénne a antikarcinogénne (protinádorové) vlastnosti. Ľubovník bodkovaný sa využíva v ľudovom liečiteľstve na Slovensku už od nepamäti. Avšak vďaka dôležitým biologicky aktívnym fytozlúčeninám, akými sú predovšetkým hyperforín a hypericín, si „otvoril bránu“ aj do klasickej medicíny.

Hyperforín a jeho liečivé účinky

Liečivé prípravky na báze hyperforínu sa uplatňujú hlavne v psychiatrii. Hyperforín pôsobí ako antidepresívumŠtruktúrny vzorec hyperforínu tým, že zabraňuje spätnému vychytávaniu prenášačov nervových signálov (neurotransmiterov), noradrenalínu, serotanínu, dopamínu a L-glutamátu. Nedostatok tzv. „hormónov šťastia“ (napr. serotonínu, noradrenalínua dopamínu) môže vyvolávať u človeka depresie, úzkosť a celkové psychické vyčerpanie. Tým, že hyperforín zabraňuje ich spätnému vychytávaniu, zvyšuje hladinu neurotransmiterov v mozgu, čo vedie k zlepšeniu nálady a obnoveniu emocionálnej rovnováhy. Hyperforín tiež zabraňuje spätnému vychytávaniu neurotransmitera GABA (kyseliny gama-aminomaslovej), ktorá stimuluje relaxáciu nervov a odstraňuje pocity úzkosti. Dôležitá je tiež skutočnosť, že v porovnaní s bežne predpisovanými antidepresívami, hyperforín väčšinou nemá negatívne vedľajšie účinky. Napríklad neovplyvňuje krvný tlak a srdcovú frekvenciu. Hyperforín tiež chráni človeka pred poruchami pamäti spôsobených stresom.

Hypericína jeho úloha pri ochrane ľubovníka

Štruktúrny vzorec hypericínuPopri hyperforíne, je dôležitou fytozlúčeninou, ktorá sa nachádza v ľubovníku hypericín.

Táto látka sa nielenže využíva v medicíne, ale chráni aj samotný ľubovník pred rôznym hmyzom a škodcami, a to vďaka javu, ktorý sa nazýva hypericizmus. Pri hypericizme sa u škodcu konzumujúceho rastliny obsahujúce hypericín po vystavení na slnečné svetlo prejavujú chronické zápaly a opuchy kože, takže rýchlo „stráca chuť“ približovať sa k ľubovníku.

Využitie hypericínu pri liečbe rakoviny

Hypericín je prirodzený fotosenzibilizátor (látka vyvolávajúca senzibilizáciu, respektíve zvýšenie citlivosti na svetlo alebo ultrafialové žiarenie). Je veľmi perspektívny pri liečbe rakoviny, napríklad pri fotodynamickej terapii. (Photodynamictherapy – PDT). PDT je terapeutický prístup, pri ktorom dochádza k svetlom indukovanej deštrukcii nádorových buniek alebo cieľového nádorového tkaniva v dôsledku podávania fotosenzibilizujúcej látky za prístupu kyslíka. Fotosenzibilizátor, napr. hypericín, sa lokálne alebo intravenózne podáva pacientovi. Selektívne sa zhromažďuje (akumuluje) v nádorovom tkanive, kde po ožiarení svetlom špecifickej vlnovej dĺžky, vyvoláva v prítomnosti kyslíka oxidačný stres. Fotodynamická terapia sa už úspešne využíva ako doplnková metóda na liečbu niektorých typov nádorových ochorení, ako sú napríklad rakovina močového mechúra, krčka maternice, kože, hlavy a krku.

Schéma fotodynamickej terapie:

  • Hypericín sa injekčne aplikuje do organizmu;
  • Hypericín sa selektívne akumuluje v mieste nádoru;
  • Hypericínsa aktivuje svetlom;
  • Nádor je selektívne odstránený.

Hyperforín a hypericín v genotoxikologickom výskume

Výskumníci z Laboratória genetickej toxikológie Katedry genetiky Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave v spolupráci s Biomedicínskym centrom SAV v Bratislave podrobili v  prvom rade hyperforín a hypericín experimentom zameraným na vylúčenie ich potenciálneho genotoxického účinku. Vylúčenie potenciálnej genotoxicity látok je dôležitým krokom pre ich bezpečné využitie v  medicínskej praxi. Pre vyvodenie záveru, že látka nie je genotoxická (t. j. nepredstavuje genetické riziko, respektíve je „geneticky bezpečná“), je potrebné využiť celú batériu testov a rôzne genetické modelové organizmy. Keďže experimenty na človeku sú neetické, a preto sú neprípustné a prakticky nerealizovateľné, až výsledky a poznatky komplexného genetického testovania na rôznych genetických modelových organizmoch možno extrapolovať na človeka. Výskumníkov zaujímalo, či môže hyperforín a hypericín vyvolať dedičné zmeny – mutácie, a to buď génové mutácie alebo zmeny týkajúce sa štruktúry chromozómov, t. j. chromozómové aberácie (pozn. akákoľvek látka, ktorá vyvoláva chromozómové aberácie sa nazýva klastogén a jej účinok sa označuje ako klastogénny). Treba podotknúť, že sú to práve génové mutácie a chromozómové aberácie, ktoré spôsobujú aktiváciu a premenu tzv. protoonkogénov (dôležitých génov nachádzajúcich sa v každej ľudskej bunke, zodpovedných za reguláciu bunkového delenia) na onkogény alebo na inaktiváciu tzv. tumor supresorových génov / antionkogénov (tiež sa nachádzajúcich v každej bunke a tiež zodpovedajúcich za reguláciu delenia buniek). Aktiváciou protoonkogénov a inaktiváciou antionkogénov sa spúšťajú procesy vedúce k tzv. nádorovej transformácii (premene) pôvodne nenádorových buniek na nádorové, a teda  k vyvolaniu tvorby nádorov. (Odborne sa tento proces nazýva iniciácia karcinogenézy). Ukázalo sa, že hyperforín a hypericín nemajú mutagénny účinok, teda nevyvolávajú génové mutácie ani chromozómové aberácie a hyperforín má dokonca antigenotoxický (antimutagénny a antiklastogénny) účinok. Látky s antigenotoxickým účinkom sú dôležité z hľadiska tzv. environmentálneho zdravia, pretože odstraňujú alebo eliminujú mutagénny a karcinogény nachádzajúce sa v životnom prostredí. Tiež sa uplatňujú pri chemoprevencii alebo terapii závažných ochorení, akými sú napr. rakovina, cukrovka alebo neurodegeneratívne choroby. Znamená to, že obidve fytozlúčeniny nielenže nepredstavujú genetické riziko, ale naopak hyperforín môže zabraňovať environmentálnym mutagénnom indukovať mutácie v pohlavných bunkách (gamétach) človeka, a tak predchádzať dedičným ochoreniam, alebo v somatických bunkách zabraňovať iniciácii karcinogenézy.

Závažný objav

Napriek tomu, že je hyperforín prírodnou látkou, ktorá má viaceré liečivé účinky a je geneticky bezpečná, predsa je pri liečbe nádorov pomocou známeho cytostatika – cis-platiny nevyhnutné dôrazne upozorniť onkologických pacientov, ktorí trpia často depresiami, aby sa súčasne neliečili prípravkami obsahujúcimi hyperforín. Spolupráca výskumníkov Laboratória genetickej toxikológie Katedry genetiky PRIF UK v Bratislave s Biomedicínskym centrom SAV v Bratislave viedla k závažnému objavu. Zistili, že hyperforín pôsobí voči cytostatiku cis-platine ako antiklastogén, čím prakticky inhibuje liečbu onkologických pacientov pomocou tohto cytostatika. Pripomeňme si, že úlohou cytostatka je pôsobiť cytostaticky (t. j. zabraňovať nekontrolovanému deleniu nádorových buniek) a cytotoxicky (t. j. zabíjať nádorové bunky), čo sa pri cytogenetickej analýze chromozómov buniek ovplyvnených cytostatikom, prejavuje zvýšeným množstvom chromozómových zmien / aberácií.

 

Autorka: prof. RNDr. Eva Miadoková, DrSc. pre redakciu Veda na dosah, v mene pracovníkov Laboratória genetickej toxikológie Katedry genetiky Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave a pracovníkov Biomedicínskeho centra SAV v Bratislave

Foto: z archívu prof. RNDr. Evy Miadokovej, DrSc.

Uverejnila: ZVČ

Hore
Aurelium - centrum vedy
FVF 2019
Veda v Centre
Prechod VK na VND - jar
Vedec roka 2018
kúpa časopisov jún 2016
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
QUARK
Publikácie Veda v CENTRE
TVT 2018 články
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
A4 formát klasického kancelárskeho papieru nepreložíte viac ako 7 krát.