ZT-1, syntetický derivát huperzinu A

Jiří Patočka, Anna Strunecká, Kamil Kuča

     ZT-1 je syntetický prolékový derivát huperzinu A, vyvíjený jako potenciální léčivo Alzheimerovy choroby. V literatuře je označován také jako Debio-9902 a mimopezil. Po podání se rychle přeměňuje na aktivní huperzin A (Leman et al, 2011).

Hypoglycin – zajímavá přírodní aminokyselina s mimořádným toxikologickým významem

Jiří Patočka, Matěj Malík

     Hypoglycin představuje neproteinogenní přírodní aminokyselinu, která patří mezi nejvýznamnější rostlinné toxiny ovlivňující energetický metabolismus savců. Nejznámější je hypoglycin A, obsažený především v nezralých plodech ackee (Blighia sapida) a v semenech některých javorů (Acer spp.). Přestože byl původně studován jako látka vyvolávající hypoglykemii, pozdější výzkum ukázal, že jeho hlavním mechanismem účinku je ireverzibilní blokáda β-oxidace mastných kyselin prostřednictvím toxického metabolitu methylen-cyklopropylacetyl-koenzymu A (MCPA-CoA) (Osmundsen & Sherratt, 1975). Výsledkem je těžké narušení energetického metabolismu, vyčerpání zásob jaterního glykogenu, inhibice glukoneogeneze a rozvoj život ohrožující hypoglykemie. Hypoglycin je klasickým příkladem přírodní aminokyseliny, jejíž studium významně přispělo k poznání metabolismu mastných kyselin, funkce acyl-CoA dehydrogenáz i dědičných poruch β-oxidace. Přírodní aminokyseliny netvoří pouze dvacet základních proteinogenních aminokyselin. Rostliny, houby i mikroorganismy syntetizují stovky neobvyklých neproteinogenních aminokyselin, které plní obranné, regulační nebo alelopatické funkce. Mezi nejznámější patří canavanin, mimosin, indospicin a hypoglycin. Zatímco většina těchto látek působí jako antimetabolity nebo inhibitory proteosyntézy, hypoglycin představuje unikátní toxin zasahující přímo do energetického metabolismu buněk. Jeho biologické účinky jsou natolik specifické, že se stal důležitým experimentálním nástrojem při studiu metabolismu lipidů i mitochondriálních enzymů. 

    Hypoglycin A (L-α-amino-β-methylenecyklopropylpropionová kyselina) je neproteinogenní α-aminokyselina obsahující charakteristický methylenecyklopropanový kruh. Tato vysoce napjatá struktura je zodpovědná za vznik reaktivních metabolitů po biotransformaci v játrech.Vysoce napjatá chemická struktura je molekula, která má kvůli nevýhodnému geometrickému uspořádání vysokou vnitřní energii. Tato vazebná nestabilita způsobuje, že molekula je vysoce reaktivní a má silnou tendenci se přeměnit na stabilnější formu (například otevřením kruhu).

Corymbolone from Cyperus corymbosus: Chemistry, Structure, Natural Occurrence, and Biological Significance

Jiří Patočka, Misganaw Tegegne Ayana

Corymbolone is a naturally occurring eudesmane sesquiterpenoid keto alcohol belonging to an interesting group of secondary metabolites found in plants of the genus Cyperus (family Cyperaceae). It was first isolated in 1985 from the rhizomes of Cyperus corymbosus Rottb., a sedge species occurring in parts of South America, Africa, the Middle East, and western Asia, and its structure was characterized as a previously unknown eudesmane sesquiterpenoid. The original study was published by Juan A. Garbarino, Vicente Gambaro, and María C. Chamy in the Journal of Natural Products. Corymbolone is noteworthy not only because of its unusual molecular structure but also because of its biological properties (Garbarino et al., 1985). Subsequent studies demonstrated antiplasmodial activity against Plasmodium falciparum, the causative agent of malaria, and placed corymbolone among the sesquiterpenes occurring in Cyperus species that may contribute to the pharmacological potential of these traditionally used plants (Gakuubi et al., 2008).

The sedge Cyperus corymbosus

Několik zajímavostí o zemounovi skalním (Aegopis verticillus)

Radoslav Patočka, Jiří Patočka

     Zemoun skalní (Aegopis verticillus), nazývaný také jako zemounek skalní, je zajímavým a málo známým druhem suchozemského hlemýždě. Je to nezaměnitelný druh měkkýše s poměrně velkou, stlačeně okrouhlou a jemně rýhovanou ulitou. Na spodní straně ulity je velice nápadná otevřená široká středová píštěl. Zbarvení je béžové až hnědavé s několika žlutavými příčnými proužky. Samotný šnek je štíhlý s úzkým tělem. Má světle až tmavě šedou barvu, někteří jedinci jsou až téměř černí, s bledým nažloutlým odstínem na bocích.

Zemoun skalní (Aegopis verticillus).

Foto: Radoslav Patočka

R-(−)-Pulegon: chemické vlastnosti, přírodní výskyt, metabolismus a biologické účinky

Jiří Patočka

     R-(−)-Pulegon je monoterpenový keton patřící mezi charakteristické složky silice některých aromatických rostlin, zejména druhů rodu Mentha. Z chemického i toxikologického hlediska představuje zajímavou látku, protože jeho biologické účinky významně závisí na stereochemii, dávce a metabolické přeměně v organismu. Zatímco nízké koncentrace pulegonu jsou spojovány především s aromatickými vlastnostmi silic, vyšší expozice může vést k hepatotoxickým účinkům. Zvláštní pozornost je věnována jeho metabolitu menthofuranu a následným reaktivním metabolitům, které mohou poškozovat jaterní tkáň (Sousa et al., 2011).

Chemická charakteristika

     Pulegon je cyklický monoterpenový keton s molekulovým vzorcem C₁₀H₁₄O a relativní molekulovou hmotností 150,22. Systematicky jde o nenasycený monoterpenový keton se šestičlenným cyklem. Molekula obsahuje stereogenní centrum, a proto existuje ve dvou enantiomerních formách. V přírodních materiálech se nejčastěji setkáváme s (R)-(−)-pulegonem, který je významnou složkou některých silic máty.

Pulegon

Cryptotanshinon a isocryptotanshinon, diterpenoidní chinony šalvěje červenokořenné (Salvia miltiorrhiza)

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Cryptotanshinon a isocryptotanshinon, lipofilní diterpenoidní chinony jsou hlavními bioaktivními složkami kořene šalvěje červenokmenné (Salvia miltiorrhiza), léčivé rostliny tradičně používané v asijské medicíně. Roste na slunných svazích, podél cest, na březích kanálů a okrajích lesů v severovýchodní Číně, v Indii, Japonsku, Vietnamu a dalších zemích jihovýchodní Asie (Nwafor et al., 2021). V Číně je rostlina známa pod jménem Dan Shen a je zařazena v oficiálním lékopisu (Yan, 2015). Využívá se její kořen. Má protizánětlivý a antibakteriální účinek, posiluje imunitu a krevní oběh, podporuje obnovu tkání, tiší bolest, snižuje hladinu cholesterolu a cukru v krvi, slouží při nespavost a bušení srdce. Léčí aterosklerózu, anginu pectoris, cirhózu, poruchy menstruace, podrážděnost a nespavost. Cryptotanshinon a isocryptotanshinon, strukturálně příbuzné sloučeniny vykazují široké spektrum biologických účinků, včetně protizánětlivých, antioxidačních, protinádorových, antimikrobiálních a kardioprotektivních. Tento článek shrnuje současné poznatky o jejich chemické struktuře, biosyntéze, farmakologii, molekulárních mechanismech účinku, farmakokinetice a toxikologii.

E12E (bis(12)-hupyridon): vícenásobně působící dimerický inhibitor acetylcholinesterázy a potenciální neuroprotektivní látka

Jiří Patočka, Anna Strunecká, Kamil Kuča, Patrik Olekšák, Zdeňka Navrátilová 

Úvod

     E12E, známý také jako bis(12)-hupyridon (B12H), představuje syntetický dimerický derivát přírodního alkaloidu huperzinu A. Huperzin A je alkaloid izolovaný zejména z plavuně Huperzia serrata a patří mezi reverzibilní inhibitory acetylcholinesterasy (AChE). Jeho farmakologický potenciál vedl k rozsáhlému hledání nových derivátů, které by si zachovaly inhibiční účinek na AChE, ale současně vykazovaly širší neuroprotektivní působení. Jedním z výsledků tohoto přístupu je právě E12E. Z farmakologického hlediska je E12E zajímavý především proto, že jeho účinek nelze redukovat pouze na inhibici AChE. Experimentální studie ukázaly také neuroprotektivní, anti-excitotoxické, antiapoptotické a potenciálně neurodiferenciační účinky. Tato skutečnost řadí E12E mezi tzv. multifunkční neuroprotektivní látky, jejichž mechanismus účinku zasahuje více molekulárních cílů současně (Cui et al., 2011a).

Hloh jednosemenný (Crataegus monogyna Jacq.): nové poznatky o fytochemii, biologických účincích a terapeutickém potenciálu

Jiří Patočka, Milada Mičánková, Radoslav Patočka

     Hloh jednosemenný (Crataegus monogyna Jacq., Rosaceae) je druh kvetoucí rostliny z čeledi růžovitých (Rosaceae) a podobně jako hloh obecný (Crataegus laevigata), známý také jako hloh dvousemenný (Patočka & Patočková, 2025), patří k nejvýznamnějším léčivým a symbolickým rostlinám Evropy. Je rozšířen především v Evropě, severní Africe a západní části Asie a vytváří keře nebo menší stromy obvykle vysoké 5–10 m. Charakteristickým znakem druhu jsou bílé květy, hluboce laločnaté listy a červené malvice zpravidla s jedinou peckou. Plody jsou využívány jako potravina a tradiční surovina pro přípravu džemů, sirupů a dalších výrobků. V evropské fytoterapii má C. monogyna dlouhou tradici zejména při obtížích spojených s kardiovaskulárním systémem (Nabavi et al., 2015; Martinelli et al., 2021).

Hloh jednosemenný (Crataegus monogyna). Foto: Milada Mičánková

Huperzin A, jeho současné využití v medicíně a další perspektivy

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová, Anna Strunecká, Kamil Kuča

     Huperzin A (angl. huperzine A, HupA) je přírodní alkaloid izolovaný především z plavuně čínské Huperzia serrata (čeleď Lycopodiaceae). Patří mezi nejvýznamnější přírodní látky ovlivňující cholinergní nervový systém a od svého objevu v 80. letech 20. století je intenzivně studován zejména jako potenciální léčivo u poruch paměti a neurodegenerativních onemocnění jako je Alzheimerova choroba (AD) (Wang et al., 2006). Jeho hlavním farmakologickým účinkem je selektivní a reverzibilní inhibice enzymu acetylcholinesterázy (AChE), čímž zvyšuje dostupnost neurotransmiteru acetylcholinu v synaptickém prostoru (Cheng et al., 1996). 

                                                                                      Huperzin

Nové poznatky o lunularinu  – bioaktivním bibenzylu játrovek

Jiří Patočka

      Lunularin je jednoduchý bibenzylový přírodní produkt charakteristický především pro játrovky (Marchantiophyta). Přestože byl znám již několik desetiletí, v posledních letech se dostává znovu do pozornosti díky rozvoji výzkumu sekundárních metabolitů játrovek, zejména druhu Marchantia polymorpha (Xiong et al., 2022). Současné poznatky ukazují, že lunularin není pouze chemotaxonomicky zajímavou složkou, ale představuje také důležitý článek v biosyntéze komplexnějších bisbibenzylů, mezi něž patří například marchantiny (Asakawa et al., 2022). Lunularin patří mezi hydroxy-substituované bibenzylové deriváty. Jeho struktura se skládá ze dvou aromatických kruhů spojených ethylenovým můstkem. Právě relativní jednoduchost jeho struktury je zajímavá z hlediska biosyntézy mnohem složitějších sekundárních metabolitů játrovek.

Lunularin