Cristatumin A: indolový diketopiperazinový alkaloid mořské endofytické houby Eurotium cristatum

Jiří Patočka 

     Cristatumin A je sekundární metabolit hub patřící do skupiny indolových diketopiperazinových alkaloidů. Poprvé byl popsán společně s cristatuminy B–D v roce 2012 ze sekundárního metabolomu endofytické houby Eurotium cristatum EN-220, izolované z mořské řasy Sargassum thunbergii. Tato práce rozšířila poznatky o chemické diverzitě rodu Eurotium, jehož metabolity zahrnují četné prenylované indolové alkaloidy a další diketopiperazinové sloučeniny (Patočka, 2026). 

Chemická charakteristika

     Cristatumin A je strukturálně zařaditelný mezi diketopiperaziny, tedy cyklické dipeptidy vznikající kondenzací dvou aminokyselinových jednotek. Pro tuto skupinu je charakteristický šestičlenný 2,5-diketopiperazinový kruh obsahující dvě amidové karbonylové skupiny. U cristatuminu A je tento základ spojen s indolovým systémem, což jej řadí mezi indolové diketopiperazinové alkaloidy (Du et al., 2012).

Škeble rybničná (Anodonta cygnea) – biologie, ekologie a význam v sladkovodních ekosystémech

Radoslav Patočka, Jiří Patočka

     Škeble rybničná (Anodonta cygnea Linnaeus, 1758) je velký sladkovodní mlž z čeledi velevrubovitých (Unionidae), který patří k charakteristickým obyvatelům stojatých a pomalu tekoucích vod Evropy. Její život je úzce spojen s kvalitou vodního prostředí, strukturou sedimentu a přítomností vhodných hostitelských ryb. Přestože se na první pohled může jevit jako nenápadný bentický organismus, plní důležitou ekologickou funkci filtrátora a podílí se na koloběhu živin i fungování vodních společenstev (Vaughn a Hoellein, 2018; von Proschwitz a Wengström, 2021). 

Schránka škeble rybničné z kaolinového jezírka u Lažánek, okr. Brno-venkov.

Myxarylin – neobvyklý biarylitid z myxobakterie Pyxidicoccus fallax

Jiří Patočka

     Myxobakterie představují významný zdroj strukturně neobvyklých sekundárních metabolitů. Jejich genomické vybavení je bohaté na biosyntetické genové klastry a genomově řízené hledání nových přírodních produktů proto v této skupině mikroorganismů poskytuje značný potenciál. Jedním z pozoruhodných příkladů je myxarylin, přírodní produkt izolovaný z myxobakterie Pyxidicoccus fallax An d48 (Hug et al., 2021). Strukturálně patří mezi biarylitidy, malou skupinu cyklických RiPP peptidů charakterizovaných vazbou mezi aromatickými aminokyselinami. Myxarylin je pozoruhodný tím, že se od dříve známých biarylitidů výrazně liší jak typem spojení aromatických aminokyselin, tak N-koncovou modifikací. Zatímco biarylitidy známé z rodu Planomonospora obsahují převážně C–C biarylovou vazbu a N-acetylovaný konec, myxarylin je N-methylovaný tripeptid s neobvyklou C–N biarylovou vazbou. 

Strukturní charakteristika

Myxarylin byl původně identifikován jako tripeptid označovaný MeYLH. Jeho základ tvoří aminokyselinové zbytky tyrosinu (Y), leucinu (L) a histidinu (H), přičemž mezi aromatickými postranními řetězci tyrosinu a histidinu vzniká neobvyklé  C–N propojení. Výsledkem je cyklická struktura, která myxarylin odlišuje od klasických biarylitidů s C–C vazbou. 

Černobyl – když neviditelné nebezpečí změnilo Evropu

Kamil Kuča

V našem Filmovém okénku se tentokrát přesuneme od klasických chemických intoxikací trochu jinam. Nebudeme sledovat jed, který lze nalít do sklenice, ani toxický plyn unikající z chemické továrny. Tentokrát je nebezpečí neviditelné, bez zápachu a člověk jeho přítomnost bez přístrojů vůbec nemusí poznat. Řeč bude o ionizujícím záření a jedné z nejznámějších technologických katastrof moderní historie, o Černobylu.

Althiomycin – přírodní antibiotikum s neobvyklou strukturou a ribozomálním mechanismem účinku

Jiří Patočka, Matěj Malík

Souhrn

     Althiomycin je sirný přírodní produkt a výrazně modifikovaný pentapeptid s antibakteriální aktivitou, který byl poprvé popsán v roce 1957 u aktinomycety Streptomyces althioticus. Již při objevu bylo zjištěno, že inhibuje růst grampozitivních i gramnegativních bakterií, zatímco proti houbám nevykazoval významnou aktivitu. Z farmakologického hlediska je nejvýznamnější jeho působení na bakteriální ribozom. Althiomycin se váže na 50S podjednotku a interferuje s peptidyltransferázovou reakcí, čímž blokuje syntézu proteinů. 

Historie objevu

     Althiomycin patří k antibiotikům objeveným v období intenzivního hledání nových mikrobiálních antibakteriálních látek. V roce 1957 Yamaguchi a spolupracovníci popsali nový sirný antibiotický metabolit izolovaný z kultury Streptomyces althioticus. Pojmenovali jej althiomycin. Původní práce uváděla, že látka inhibuje růst grampozitivních i gramnegativních bakterií, nikoli však hub. Autoři rovněž popsali relativně nízkou toxicitu tehdy testovaného přípravku a ochranný účinek v experimentálním modelu infekce (Yamaguchi et al., 1957).  Historie althiomycinu je zajímavá také z taxonomického hlediska. Později byl totiž nalezen u několika  ykobakterií, včetně rodů Myxococcus a Cystobacter. Skutečnost, že chemicky komplexní metabolit může být produkován fylogeneticky značně odlišnými mikroorganismy, se stala jedním z pozoruhodných aspektů jeho výzkumu. 

Chemická struktura

     Althiomycin je velmi neobvyklý přírodní produkt, který lze zjednodušeně označit jako silně modifikovaný pentapeptid. Jeho struktura byla řešena v první polovině 70. Let několika nezávislými chemickými přístupy. Sakakibara a spolupracovníci publikovali v roce 1974 strukturu althiomycinu v The Journal of Antibiotics (Sakakibara et al., 1974). 

Althiomycin

Když „smrtelná dávka“ nezabije: toxikologie za smrtící injekcí

Kamil Kuča, Jiří Patočka

     Koncem září t.r. obletěla svět neobvyklá zpráva. Americký stát Tennessee se 30. září pokusil vykonat trest smrti nad padesátiletou Christou Pike, odsouzenou za vraždu spáchanou v roce 1995. Použitou látkou byl pentobarbital, silně tlumivý barbiturát. Odsouzená dostala dvě plné dávky a přesto přežila. Po zhruba dvou hodinách ji z věznice odvezla sanitka do nemocnice. Podle jejích právních zástupců zůstala v kritickém stavu, v bezvědomí a na umělé plicní ventilaci. Guvernér Tennessee Bill Lee označil událost za hluboce znepokojivou, nařídil nezávislé přezkoumání a odložil i jedinou další popravu, která byla ve státě na letošek naplánována. O tři dny později oznámil, že odstupuje šéf tamního vězeňského systému Frank Strada. Co přesně se v popravčí místnosti stalo, zatím vysvětleno není. Obhájci odsouzené poukazují hlavně na problémy se žilním vstupem a na možnost, že část léčiva vůbec neskončila v krevním oběhu. Pro toxikologa tak případ otevírá starou otázku. Existuje vůbec spolehlivě „smrtelná dávka“?

Famotidin: nové poznatky o starém léčivu

Jiří Patočka

     Famotidin patří mezi dlouhodobě používaná léčiva, jejichž hlavní farmakologický účinek je dobře znám: kompetitivní antagonismus histaminových H₂-receptorů vede ke snížení sekrece kyseliny chlorovodíkové v žaludku. Působí tak, že blokuje působení histaminu na receptory H2 v žaludeční výstelce. Histamin je chemická látka, která stimuluje žaludek k produkci kyseliny. Inhibicí tohoto účinku famotidin účinně snižuje množství produkované kyseliny, což vede ke snížení kyselosti v žaludku. Toto snížení kyseliny pomáhá léčit vředy, zmírňovat pálení žáhy a předcházet poškození jícnu způsobenému refluxem kyseliny. V posledních letech se však zájem o famotidin rozšířil mimo gastroenterologii. Výzkum H₂-receptorové signalizace ukazuje její propojení s regulací imunity, zánětu a buněčné signalizace a famotidin se proto stal předmětem výzkumu také v souvislosti s infekčními, neurodegenerativními a dalšími chorobami [1]. Zároveň se ukazuje, že některé původně velmi atraktivní hypotézy o nových účincích famotidinu, například v léčbě COVID-19, je třeba interpretovat s určitou rezervou.

Famotidin

Kaštan koňský (Aesculus hippocastanum) – nové vědecké poznatky, fytochemie a medicínský potenciál

Jiří Patočka

     Kaštan koňský (Aesculus hippocastanum L.), známý také jako jírovec maďal, patří mezi nejznámější evropské okrasné dřeviny. Jeho léčebný význam je však mnohem závažnější než jeho využití v městské zeleni. Především semena představují významný zdroj biologicky aktivních triterpenoidních saponinů souhrnně označovaných jako escin (aescin). Standardizované extrakty ze semen patří mezi dobře známé fytofarmakologické prostředky používané zejména při chronické žilní insuficienci a otocích. Výzkum A. hippocastanum se v posledních letech rozšířil od klasického studia venotonického účinku escinu k otázkám molekulárních mechanismů účinku, protizánětlivé signalizace, ovlivnění bradykininové dráhy, hojení ran, antivirových a cytotoxických vlastností a také k využití dalších částí rostliny. Současný přehled shrnující více než 200 let výzkumu a 184 odborných prací ukazuje, že léčivý potenciál jírovce je mnohem širší než jeho tradiční využití při žilních onemocněních.

Botanická a farmakognostická charakteristika

     Aesculus hippocastanum je mohutný opadavý strom z čeledi mýdelníkovitých (Sapindaceae). Pochází z oblasti Balkánu a dnes je rozšířen prakticky po celé Evropě a v dalších mírných oblastech světa. Charakteristické jsou jeho dlanitě složené listy, bílé květy s červenými nebo žlutými skvrnami a velká semena uzavřená v ostnité tobolce. Z farmakognostického hlediska mají největší význam semena známá jako kaštany, ale biologicky aktivní látky se nacházejí také v kůře, listech a květech. Chemické složení jednotlivých orgánů se přitom výrazně liší.

JNK: když se buněčný alarm stane součástí toxického účinku

Eugenie Nepovimová, Kamil Kuča

     Když se toxická látka dostane do buňky, jen málokdy způsobí poškození jediným mechanismem. Může reagovat s proteiny, narušovat mitochondrie, zvyšovat tvorbu reaktivních forem kyslíku, poškozovat DNA nebo zasahovat do buněčného metabolismu. Buňka ale není pasivním terčem. Na vznikající poškození reaguje a aktivuje celou řadu obranných a stresových mechanismů. Jedním z nejlépe prostudovaných je JNK, tedy c-Jun N-terminalkinase. Na první pohled jde jen o další z mnoha proteinových kináz. Ve skutečnosti se však JNK nachází na mimořádně zajímavém rozhraní mezi buněčným stresem a rozhodnutím, co bude následovat. Buňka se může pokusit poškození zvládnout, změnit expresi genů a adaptovat se. Pokud je ale stres příliš silný nebo trvá příliš dlouho, může stejná signální dráha přispívat k mitochondriální dysfunkci, zánětu a buněčné smrti. Pro toxikologa je proto JNK důležitá hned dvakrát. Pomáhá nám pochopit, jak toxická látka způsobuje poškození, a současně představuje potenciální místo, kde bychom možná jednou mohli tento proces farmakologicky ovlivnit.

Curvulamin – neobvyklý indolizidinový alkaloid mořské houby rodu Curvularia

Jiří Patočka

     Curvulamin (curvulamine) představuje strukturálně neobvyklý dusíkatý sekundární metabolit, který byl v roce 2014 izolován z mořské houby rodu Curvularia (kmen IFB-Z10), získané z trávicího traktu ryby Argyrosomus argentatus. Toto označení představuje historické vědecké synonymum druhu Pennahia argentata. Jedná se o mořskou paprskoploutvou rybu z čeledi smouhovití (Sciaenidae), která je v anglické odborné literatuře označována jako white croaker nebo silver croaker. Druh P. argentata se vyskytuje při západním pobřeží Severní Ameriky, přičemž hojně je zastoupen zejména v oblasti jižní Kalifornie. V českém názvosloví se pro zástupce rodu Pennahia používá rodové jméno smouha.

White croaker (Pennahia argentata)