Bilobalid

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Bilobalid
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny C15H18O8
Masa molowa 326,30 g/mol
Identyfikacja
Numer CAS 33570-04-6
PubChem 73581[1]
DrugBank DB01381[2]

Bilobalidzwiązek organiczny, terpen trilaktonowy, obecny w liściach miłorzębu dwuklapowego (Ginkgo biloba).

Bilobalid jest głównym składnikiem frakcji terpenoidowej w liściach miłorzębu, występuje także w mniejszych ilościach w korzeniach. Dokładny szlak biosyntezy tego związku z geranylo pirofosforanu (GGPP) i farnezylo pirofosforanu (FPP) nie został jeszcze poznany.

Terpeny trilaktonowe przykuwają uwagę nie tylko w związku z ich wykorzystywaniem w aromaterapii, ale również dzięki ich unikalnej budowie chemicznej. Struktura bilobalidu została poznana w latach 60., lecz dopiero w latach 80. XX w. badania nabrały rozpędu w związku z odkryciem, że może on być antagonistą czynnika aktywującego płytki krwi (PAF).

Liście miłorzębu

Potencjalne zastosowania bilobalidu[edytuj]

Bilobalid i neuroprotekcja[edytuj]

Niedokrwienie mózgu[edytuj]

Po przeprowadzeniu wstępnych badań nad wpływem bilobalidu na komórki nerwowe okazało się, że może on zapobiegać niedokrwieniu mózgu. Badania nad szczurzym modelem niedokrwienia pokazały, że traktowanie komórek nerwowych (in vitro), jak i samych szczurów (in vivo), bilobalidem (>5 mg/kg m.c.) redukuje objawy związane z niedokrwieniem.

Bilobalid jest również inhibitorem uwalniania choliny w hipokampie, co zapobiega hydrolizie fosfolipidów wywołanej niedokrwieniem. Efekt ten jest specyficzny tylko i wyłącznie dla bilobalidu i nie zaobserwowano go podczas badań z użyciem innych pochodnych terpenoidowych z miłorzębu.

Bilobalid wpływa również na aktywację fosfolipazy A2 i również w ten sposób zapobiega rozpadowi fosfolipidów w strukturach hipokampu.

Wpływ antyapoptotyczny[edytuj]

Apoptoza komórek nerwowych jest ściśle powiązana z niedokrwieniem mózgu i wydaje się więc, że jej inhibicja może być nową strategią terapeutyczną w chorobach neurodegeneracyjnych, m.in. chorobie Alzheimera i chorobie Parkinsona.

Bilobalid wykazuje własności antyapoptotyczne w komórkach nerwowych. Badania in vitro na kulturach neuronów i komórkach glejowych, w których apoptoza była indukowana, pokazały, że efekt ochronny bilobalidu jest znaczący i statystycznie istotny.

Choroba Alzheimera[edytuj]

Podczas badań nad mysim modelem choroby Alzheimera wykazano, że podawanie bilobalidu zmniejsza objawy choroby, takie jak zaburzenia pamięci czy opóźnienia reakcji odruchowej. Nie wykazano jednakże różnic w ilości płytek beta-amyloidu, co sugeruje, że związek ten zmniejsza raczej utlenianie białek niż wpływa na ilość beta-amyloidu.

Oddychanie komórkowe[edytuj]

Mitochondria są głównym źródłem energii wykorzystywanej w metabolizmie komórkowym. Spadek dopływu tlenu w trakcie niedokrwienia (ischemia) wpływa na produkcję energii przez te organella komórkowe. Funkcje komórek i tkanek zaburzone przez niedokrwienie mogą być w pełni odtworzone tylko i wyłącznie wtedy, gdy czas niedokrwienia jest relatywnie krótki. W dłuższych okresach ischemia powoduje nieodwracalne zniszczenia komórek.

Mitochondria izolowane z niedokrwionej tkanki sercowej mają zredukowana zdolność oddechową, spowodowaną uszkodzeniami w obrębie kompleksu I i kompleksu III w łańcuchu oddechowym. Podobne zjawisko zaobserwowano w mitochondriach izolowanych z niedokrwionych komórek mózgu. Wykazano również zmniejszenie aktywności translokazy nukleotydów adeninowych, spadek płynności błon, jak i zwiększenie stężenia jonów wapnia Ca2+
.

Prace eksperymentalne wykazały, że bilobalid może wywierać wpływ zarówno na tkankę mózgową, jak i na tkankę mięśnia sercowego. Mechanizm jego działania nie został jeszcze poznany, lecz wykazano jego wpływ na wydolność oddechową (RCR – ang. respiratory control ratio – jest to stosunek pomiędzy konsumpcją tlenu w obecności ADP a konsumpcją po wytworzeniu ATP). Badania na komórkach izolowanych z wątroby pokazały, że bilobalid wpływa na wzrost współczynnika RCR w mitochondriach w sposób statystycznie istotny. Wpływ ten obserwowano zarówno wtedy, gdy badano mitochondria pochodzące z komórek wątroby szczurów traktowanych bilobalidem, jak i podczas badań in vitro kultur komórek w pożywce zawierającej bilobalid.

Prawdopodobny mechanizm działania bilobalidu polega na zapobieganiu zmniejszaniu się aktywności kompleksu I i kompleksu III. Bilobalid zwiększa również współczynnik RCR z komórek ischemicznych.

Bilobalid jako przeciwutleniacz i zmiatacz wolnych rodników[edytuj]

Wolne rodniki, mocne utleniacze, są związkami zawierającymi niesparowane elektrony. Są one zdolne do niszczenia różnych komponentów komórek (lipidów, białek, DNA, cukrów) i są zaangażowane w procesie powstawania mutacji. Mutageneza powodowana przez wolne rodniki ma bardzo daleko idące inklinacje w rozwoju przewlekłych chorób, takich jak nowotwory, nadciśnienie tętnicze, arterioskleroza, reumatyzm czy katarakta.

Bilobalid ma właściwości przeciwutleniające. Jest on akceptorem rodników, m.in. anionorodnika ponadtlenkowego (O
2
) oraz rodnika hydroperyksolowego (HO2). Wykorzystując spektroskopię elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) wykazano, że bilobalid wydatnie zmniejsza sygnał pochodzący od rodnika O
2
, jak i od rodnika HO
2
. Analizy widm spektrofotometrycznych UV/VIS potwierdziły szybki zanik sygnału pochodzącego od rodnika O
2
– po dodaniu bilobalidu.

Kolejne eksperymenty pokazały, że bilobalid wykazuje również właściwości przeciwutleniające, zmiatając rodniki O
2
generowane podczas ischemii. Przeciwutleniające właściwości bilobalidu mogą brać udział w ochronie przed peroksydacją lipidów, występującą w trakcie niedokrwienia oraz, jak wykazały badania prowadzone na komórkach trzustki, przeciwdziałają reakcji zapalnej.

Inhibicja produkcji tlenku azotu (NO)[edytuj]

Produkcja tlenku azotu jest regulowana przez syntazę tlenku azotu (NOS). W obecności koenzymów NOS przekształca L-argininę w tlenek azotu i cytrulinę. Tlenek azotu pełni bardzo ważną rolę podczas powstawania płytek miażdżycowych. Nadprodukcja NO może prowadzić do uszkodzenia ściany naczyń krwionośnych.

Bilobalid selektywnie obniża aktywację NOS w makrofagach, lecz nie obniża aktywności NOS w komórkach endothelium. Bilobalid obniża ekspresję genu NOS w makrofagach, zmniejszając tym samym produkcję tlenku azotu, a co za tym idzie może być przydatnym terapeutykiem w leczeniu chorób układu krwionośnego.

Wpływ bilobalidu na MAO[edytuj]

Bilobalid jest stosowany w leczeniu chorób ośrodkowego układu nerwowego. Poziom biogennych amin i jego regulacja jest ważnym czynnikiem dla sprawnego działania całego mózgu. Wykazano, że bilobalid jest inhibitorem zarówno monoaminooksydazy-A, jak i -B. Badania wykazały również przeciwstresowe i przeciwlękowe działanie bilobalidu.

Interakcje z cytochromem P450[edytuj]

Enzymy z nadrodziny cytochromów P450 zostały znalezione w bakteriach, grzybach oraz w komórkach ssaczych. U ludzi pełnią one ważną rolę podczas metabolizmu leków i innych egzogennych substancji, jak i również podczas biosyntezy steroidów i prostaglandyn.

Przebadano bilobalid na różne polimorficzne formy cytochromu P450 pochodzące z trzustki. Okazało się, że frakcja terpenoidowa zawierająca bilobalid zmniejsza aktywność tylko jednej formy enzymu (CYP2C9), nie wpływając na jego pozostałe rodzaje.

Wpływ na inne enzymy detoksyfikacyjne[edytuj]

Zarówno bilobalid, jak i inne trilaktony terpenoidowe zwiększają aktywność enzymów detoksyfikacyjnych, takich jak transferaza S-glutationu (GST) oraz DT-diaforaza. Zwiększenie aktywności detoksyfikacyjnej odgrywa ważną rolę w metabolizmie ksenobiotyków, włączając związki kancerogenne, co zmniejsza ryzyko nowotworzenia.

Wpływ na rozluźnienie mięśniówki naczyń[edytuj]

Kolejnym efektem wywieranym przez bilobalid na organizm jest zwiotczenie naczyń krwionośnych. Terpenoidy mają wpływ relaksacyjny zależny od stężenia. Bilobalid wywiera mniejszy wpływ od mieszaniny terpenoidów z liści miłorzębu, co wskazuje na współdziałanie tych składników ekstraktu.

Podsumowanie[edytuj]

Bilobalid jest związkiem o szerokim potencjalnym spektrum działania. Jego wykorzystanie w lecznictwie i fitoterapii przynosi korzystne efekty. Szczególnie ważne jest jego stosowanie w chorobach neurodegeneracyjnych i chorobach układu krążenia. Właściwości przeciwutleniające sprawiają, że bilobalid jest profilaktykiem, lecz niekoniecznie lekarstwem mogącym wyleczyć już postępującą chorobę. Zaletą bilobalidu jest brak efektów ubocznych jego stosowania.

Przypisy

Bibliografia[edytuj]

  • S. Brailowsky et al. Restorative Neurology and Neuroscience 8 (1995) 163–167
  • D.J. Carrier et al. Phytochemystry Vol. 48 No. 1 (1998) 89–92
  • T.A. van Beek J. Chromatogr. A 967 (2002) 21–55
  • Z. Subhan et al. J Clin Pharmacol Res 1984; 4; 89–93
  • F.V. Defeudis Pharmacol Res Vol. 46 No. 6 2002 565–568
  • R.W. Stackman et al. Experimental Neurology 184 (2003) 510–520
  • B. Ahlemeyer et al. Europ J Phamacol 367 (1999) 423–430
  • N. Bouaziz et al. Europ J Pharmacol 441 (2002), 34–45
  • S. Pietri et al. J Mol Cell Cardiol 733–742 (1997)
  • M. Ellain-Wojtaszek et al. Fitoterapia 74 (2003) 1–6
  • C. Gaudineau et al. Bioch Bioph Res Comm 318 (2004) 1072–1078
  • S. Nishida et al. Clin Chim Acta 319 (2004) 129–133
  • K. Sasaki et al. Life Sciences 70 (2002) 1657–1667

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.