Alkaloid senkirkin a jeho zdravotní rizika

Jiří Patočka

     Senkirkin (angl. senkirkine) je jedním z nejvýznamnějších pyrrolizidinových alkaloidů (PA). Přestože se o něm v odborné literatuře píše méně než o senecioninu nebo retrorsinu, je významný, protože patří mezi nejtoxičtější zástupce této skupiny. Vyskytuje se především v podbělu lékařském (Tussilago farfara) a v některých dalších druzích čeledí Asteraceae a Boraginaceae (Dreger et al., 2012). V posledních letech se dostává do popředí zájmu především kvůli kontaminaci bylinných léčiv, čajů a potravin, neboť představuje významné hepatotoxické, genotoxické a potenciálně karcinogenní riziko (Griffin et al., 2017). Současně je však senkirkin zajímavou modelovou látkou pro studium metabolismu pyrrolizidinových alkaloidů, jejich biologické role a mechanismů toxického působení.

     Chemicky patří senkirkin mezi makrocyklické diestery otonecinového typu. Na rozdíl od retronecinových nebo heliotridinových pyrrolizidinových alkaloidů obsahuje charakteristické otonecinové jádro s methylovaným atomem dusíku, což znemožňuje tvorbu odpovídajících N-oxidů. Tato strukturální zvláštnost významně ovlivňuje jeho metabolismus i toxikokinetiku. Podobně jako ostatní 1,2-nenasycené pyrrolizidinové alkaloidy vykazuje vysokou biologickou reaktivitu, která je podmíněna přítomností dvojné vazby mezi atomy C-1 a C-2 necinového skeletu. Právě tato strukturální charakteristika je považována za hlavní determinant hepatotoxicity a genotoxicity. 

Křehutka písečná (Psathyrella ammophila) – vzácná psamofilní houba pobřežních dun

Jiří Patočka, Radoslav Patočka, Lucie Zíbarová

     Křehutka písečná (Psathyrella ammophila (Durieu & Lév.) P.D. Orton) představuje jednu z nejpozoruhodnějších evropských pískomilných (psamofilních) hub, která je úzce vázána na písčité biotopy (Kits van Waveren, 1977).  Její ekologická specializace, omezená vazba na kořenové systémy písečných trav a citlivost vůči antropogenním změnám činí z tohoto druhu významný bioindikátor zachovalosti písečných ekosystémů, jakými jsou v České republice oblasti s vátými písky a borovými lesy, jako je Polabí (např. NPP Váté písky), jižní Morava nebo jižní Čechy. Přestože je křehutka písečná rozšířena podél pobřeží Atlantiku, Severního a Baltského moře i Středozemního moře, ve většině evropských zemí je považována za vzácnou až ohroženou. Článek shrnuje současné poznatky o taxonomii, morfologii, ekologii, rozšíření, biologii a ochraně tohoto výjimečného druhu.

     Pobřežní písečné duny patří mezi ekologicky nejdynamičtější a zároveň nejohroženější evropské biotopy. Charakterizují je extrémní podmínky prostředí – nízký obsah organických látek, vysoká propustnost substrátu, výrazné kolísání vlhkosti, silné větry a vysoká salinita. Přesto zde vznikla unikátní společenstva organismů, mezi nimiž zaujímá významné místo křehutka písečná. Tato houba je jedním z mála druhů stopkovýtrusných hub, které jsou téměř výhradně adaptovány na život v písečných dunách. V evropské mykologické literatuře je proto označována jako typický psamofilní druh, jehož výskyt je úzce spojen s porosty pýru písečného (Ammophila arenaria), rostliny stabilizující pobřežní duny (Watling.& Rotheroe, 1989). Význam druhu dalece přesahuje taxonomický zájem, neboť představuje citlivý indikátor zachovalosti přirozených dunových ekosystémů. Druh byl původně popsán jako Agaricus ammophilus Durieu & Léveillé (1846). Později byl přeřazen do několika rodů (Psilocybe, Drosophila) a současné jméno Psathyrella ammophila ustanovil P. D. Orton roku 1960. Moderní molekulární fylogenetické studie potvrzují jeho příslušnost k rodu Psathyrella, přestože vykazuje řadu ekologických i morfologických odlišností od většiny ostatních zástupců tohoto rodu.

     Plodnice křehutky písčné jsou poměrně drobné až středně velké. Klobouk dosahuje průměru 2–6 cm a je zpočátku zvoncovitý, později rozložený. Povrch má světle okrovou až hnědou barvu a za sucha bývá matný. Charakteristická je výrazná hygrofánnost. Lupeny jsou zpočátku světlé, postupně tmavnou vlivem dozrávání výtrusů až do čokoládově hnědé barvy. Výtrusný prach je tmavě hnědý až purpurově hnědý. Třeň bývá poměrně dlouhý, pružný a hluboko zapuštěný do písku. Právě tato adaptace umožňuje stabilitu plodnic v pohyblivém substrátu a představuje jednu z nejvýraznějších ekologických adaptací tohoto druhu. Mikroskopicky jsou charakteristické elipsoidní hladké výtrusy s apikálním pórem, četné cheilocystidy a typické pleurocystidy, které mají zásadní 

Nigriventrine – A Low-Molecular-Weight Neuroactive Component of the Venom of Phoneutria nigriventer

Jiří Patočka, Sandra Maria Barbalho, Jana Jakubcová

     The venom of the Brazilian wandering spider Phoneutria nigriventer represents an exceptionally complex mixture of biologically active compounds, comprising dozens of neurotoxic peptides, enzymes, biogenic amines, and other low-molecular-weight constituents (Gomez et al., 2002). While the majority of toxins characterized from this spider belong to the class of disulfide-rich peptides that modulate voltage-gated ion channels (Mironov & Shenkarev, 2023), a unique low-molecular-weight neuroactive compound, designated nigriventrine, was identified in 2011 (Gomes et al., 2011). To date, this molecule remains the only known non-peptidic neurotoxin isolated from the venom of P. nigriventer. Nigriventrin exhibits pronounced neuroactivity within the mammalian central nervous system and, following administration, induces convulsive seizures accompanied by activation of specific brain structures (Gomes & Palma, 2016). The discovery of this compound substantially broadened current knowledge of the chemical diversity of spider venoms and opened new avenues for investigating naturally occurring low-molecular-weight neuroactive molecules with potential pharmacological significance.

Zevar vzpřímený (Sparganium erectum L.): Botanická charakteristika, chemické složení, biologické účinky a potenciální význam v medicíně

Radoslav Patočka, Hana Juřičková, Jiří Patočka

     Zevar vzpřímený (Sparganium erectum L., syn. Sparganium ramosum Huds.) je vytrvalá mokřadní rostlina z čeledi Typhaceae (dříve Sparganiaceae), běžně rozšířená v mírném pásmu Evropy, Asie i Severní Ameriky. Přestože se jedná o druh ekologicky významný a dobře známý hydrobotanikům, zůstává z hlediska farmakognózie a medicínského výzkumu poměrně opomíjenou rostlinou. Dosavadní studie ukazují, že obsahuje řadu biologicky aktivních sekundárních metabolitů, zejména flavonoidy, fenolické kyseliny, třísloviny, steroly a polysacharidy. Experimentální práce naznačují antioxidační, protizánětlivé, antimikrobiální a cytoprotektivní účinky rostlinných extraktů. Současně představuje zajímavý objekt environmentálního výzkumu díky schopnosti akumulovat těžké kovy a organické polutanty (Cook, 1962). Tento článek shrnuje současné poznatky o botanice, chemickém složení, biologických účincích a perspektivách dalšího výzkumu této dosud nedostatečně prostudované léčivé rostliny.

Zevar vzpřímený (Sparganium erectum L.) Foto: Hana Juřičková

Mundulea sericea (Willd.) A. Chev.: Phytochemistry, Biological Activities, and Pharmacological Potential

Jiří Patočka, Misganaw Tegegne Ayana

     Mundulea sericea (family Fabaceae) is a tropical woody plant distributed primarily throughout Africa and parts of Asia. The species has long been used in traditional medicine and is recognized as an important source of bioactive secondary metabolites, particularly flavonoids, isoflavonoids, rotenoids, and chalcones. Research on M. sericea has focused mainly on its antimicrobial, antiparasitic, cytotoxic, and chemopreventive properties. The most prominent class of compounds isolated from M. sericea comprises rotenoids, a group of isoflavonoid derivatives characteristic of several members of the Fabaceae family (Luyengi et al., 1994). Compounds isolated from the stem bark include deguelin, tephrosin, (−)-13α-hydroxydeguelin, (−)-13α-hydroxytephrosin, and a novel chalcone designated munsericin. These metabolites exhibited biological activity in cellular models, particularly through inhibition of tumor promoter-induced ornithine decarboxylase (ODC) activity.

Irukandji: Malá, ale smrtelně nebezpečná medúza

Jiří Patočka, Jana Jakubcová

     Mezi nejnebezpečnější mořské žahavce světa patří nenápadné medúzy souhrnně označované jako Irukandji, v češtině známé jako čtyřhranka. Přestože jejich zvon dosahuje průměru často pouze 1–2 cm a jejich dlouhá, téměř neviditelná chapadla mohou měřit až jeden metr, představují významné zdravotní riziko pro člověka. Jejich jed nevyvolává pouze lokální poškození tkání, ale především závažnou systémovou intoxikaci známou jako Irukandji syndrom, která může vést až k akutnímu srdečnímu selhání, plicnímu edému a vzácně i ke smrti (Little et al., 2012; Tibballs et al., 2012). Carukia barnesi je nejznámějším zástupcem této skupiny, avšak dnes je známo více než 25 druhů čtyřhranek (třída Cubozoa), které mohou obdobný syndrom vyvolat (Gershwin, 2006).

    Název Irukandji pochází od domorodého australského kmene žijícího na severovýchodním pobřeží Queenslandu. Syndrom byl poprvé popsán v polovině 20. století a definitivní důkaz o jeho původci přinesl v roce 1961 australský lékař a toxikolog Jack Barnes, který v dnes již legendárním experimentu nechal medúzou bodnout sebe, svého syna i jednoho dobrovolníka, čímž jednoznačně prokázal souvislost mezi tímto drobným žahavcem a závažným klinickým obrazem. Později byla medúza na jeho počest pojmenována Carukia barnesi (Pearn & Fenner, 2006).

Medúza čtyřhranka Carukia barnesi.

Nový pohled na bafilomycin D

Jiří Patočka

     Bafilomycin D je makrolidové antibiotikum ze skupiny plekomakrolidů produkované bakteriemi rodu Streptomyces. Přestože byl po dlouhou dobu považován především za laboratorní inhibitor vakuolární V-ATPázy, současný výzkum ukazuje, že jeho biologické účinky jsou podstatně širší. Z původně experimentálního nástroje pro studium autofagie se bafilomycin D stal významnou molekulou umožňující pochopit vztahy mezi buněčnou acidifikací, metabolismem, imunitní odpovědí, buněčnou smrtí i nádorovou biologií. Moderní studie navíc naznačují, že inhibice V-ATPáz může představovat nový terapeutický přístup u nádorových, neurodegenerativních i některých infekčních onemocnění.

Včelí jed (apitoxin) a jeho účinky na lidské zdraví: Nové poznatky z toxikologie, imunologie a farmakologie

Jiří Patočka, Radoslav Patočka, Jeroným Krištof

     Včelí jed (apitoxin) je komplexní biologická směs produkovaná jedovými žlázami včely medonosné (Apis mellifera). Přestože je znám především jako příčina bolestivé reakce po včelím bodnutí, představuje současně mimořádně zajímavý zdroj bioaktivních molekul s potenciálem pro vývoj nových léčiv. Moderní výzkum ukazuje, že některé složky včelího jedu mohou při přesně řízeném dávkování ovlivňovat zánět, imunitní systém, nervový systém i nádorové buňky. Současně však zůstává apitoxin látkou s významným toxickým a alergenním potenciálem (Aufschnaiter  et al., 2020). 

Natamycin (pimaricin) – přírodní antimykotikum ze skupiny polyenových makrolidů

Jiří Patočka, Matěj Malík

     Natamycin (synonymum pimaricin) patří mezi nejvýznamnější přírodní antimykotika používaná v humánní medicíně, potravinářství i biotechnologiích. Jde o polyenový makrolid, který vykazuje vysokou účinnost proti širokému spektru vláknitých hub a kvasinek, přičemž má relativně nízkou toxicitu pro savčí buňky. Byl objeven v 50. letech 20. století jako produkt půdní bakterie Streptomyces natalensis a dodnes představuje jedinečný příklad přírodního antifungálního léčiva s dlouhou historií klinického využití (Elsayed et al., 2019).  Molekula natamycinu obsahuje velký makrocyklický laktonový kruh, čtyři konjugované dvojné vazby a cukernou složku mykosamin. Tato kombinace umožňuje specifickou interakci s membránovými steroly hub, zejména s ergosterolem. 

Natamycin

Rdesno ptačí (Polygonum aviculare L.) – všestranná léčivka

Radoslav Patočka, Jiří Patočka

     Rdesno ptačí (Polygonum aviculare L., čeleď Polygonaceae), též truskavec ptačí, patří mezi nejrozšířenější planě rostoucí léčivé rostliny mírného pásma. Přestože je často považováno za běžný plevel cest, polí a sešlapávaných stanovišť, představuje významný zdroj biologicky aktivních látek s širokým spektrem farmakologických účinků. Rostlina je součástí tradiční evropské, čínské i ajurvédské medicíny již po staletí a moderní experimentální výzkum potvrzuje řadu jejích tradičních indikací (Banrahou et al., 2023). V posledních letech se rdesno ptačí dostává do popředí zájmu farmakognostů, fytochemiků i farmakologů díky vysokému obsahu polyfenolických látek a jejich antioxidačnímu, protizánětlivému, antimikrobiálnímu, metabolickému i potenciálně protinádorovému působení.

Rdesno ptačí (Polygonum aviculare L.). Foto: Radoslav Patočka