Tripchlorolid – chlorovaný diterpenoid z léčivé rostliny Tripterygium wilfordii s protizánětlivými, imunosupresivními a neuroprotektivními účinky

Jiří Patočka, Kamil Kuča, Anna Strunecká

     Tripchlorolid, označovaný také jako T4 nebo TW397, je přírodní látka odvozená od diterpenoidního metabolismu rostliny Tripterygium wilfordii Hook. f. (Celastraceae) (trojkřídlec Wilfordův), známé v tradiční čínské medicíně jako lei gong teng (雷公藤). Tato rostlina je významným zdrojem biologicky aktivních sekundárních metabolitů, mezi nimiž vyniká zejména triptolid, vysoce biologicky aktivní diterpenoid s výraznými protizánětlivými, imunosupresivními a cytotoxickými vlastnostmi. Vedle triptolidu patří k farmakologicky zajímavým látkám také tripchlorolid, o němž je tento článek, jehož výzkum se zaměřil především na ovlivnění imunitních a zánětlivých procesů, ochranu nervových buněk a možné využití při léčbě neurodegenerativních onemocnění.

Triptolid

Tripchlorolid

Kyselina cyklopiazonová: mykotoxin inhibující transport vápenatých iontů a jeho toxikologický význam

Jiří Patočka, Matěj Malík

     Kyselina cyklopiazonová (cyclopiazonic acid, CPA) je sekundární metabolit mikroskopických hub, který patří mezi indolové alkaloidy, které ve své molekule mají také kyselinu tetramovou. Biologický účinek CPA spočívá především v toxickém působení na organismus a ve schopnosti inhibovat transport vápníku přes membrány intracelulárních zásobních organel. CPA je současně příkladem přírodního produktu, jehož farmakologicky dobře charakterizovaný molekulární mechanismus umožňuje studovat regulaci buněčné signalizace, svalové kontrakce a buněčné homeostázy. Přestože je její toxicita doložena experimentálně, rozsah zdravotních rizik při běžné expozici člověka není dosud zcela objasněn. 

Původ, výskyt a chemická charakteristika

     Kyselina cyklopiazonová byla poprvé izolována a chemicky charakterizována v roce 1968. Produkují ji některé druhy mikroskopických hub rodů Aspergillus a Penicillium. K významným producentům patří Aspergillus flavus, některé kmeny Aspergillus oryzae a Penicillium cyclopium. Schopnost produkovat CPA se může výrazně lišit mezi jednotlivými kmeny téhož druhu, takže samotná identifikace houby ještě neznamená, že bude toxin v daném substrátu přítomen (Chang et al., 2009; Ostry et al., 2018). Z chemického hlediska se CPA řadí mezi indolové tetramové kyseliny; označení „indolový alkaloid“ je rovněž používáno, avšak první klasifikace je strukturně přesnější. Její stereochemicky složitá struktura představovala také výzvu pro totální organickou syntézu (Ahmad et al, 2020). 

Aspernigriny – chemie, biologická aktivita a farmakologický potenciál houbových metabolitů

Jiří Patočka

     Aspernigriny jsou přírodní sekundární metabolity spojované s metabolismem vláknitých mikroskopických hub (plísní), zejména z rodu Aspergillus. Z farmakologického hlediska představují zajímavou skupinu látek, u nichž byly v laboratorních modelech popsány některé biologické účinky, včetně neuroprotektivní a antivirové aktivity. Jejich výzkum je součástí širšího hledání biologicky aktivních přírodních produktů, které by mohly sloužit jako výchozí struktury pro vývoj nových léčiv.

Chemická charakteristika a původ

Aspernigriny patří mezi strukturně zajímavé houbové metabolity, jejichž chemická charakterizace vychází především ze spektroskopických metod, zejména nukleární magnetické rezonance a hmotnostní spektrometrie. U některých sloučenin bylo nutné původně navrženou strukturu následně revidovat na základě podrobnějších analytických údajů. Příkladem je aspernigrin A, jehož struktura byla po opětovné izolaci z houby Cladosporium herbarum podrobena revizi a upřesnění (1).

Aspernigrin A

Versiol – přírodní houbový polyketid s neobvyklým dekalinovým skeletem

Jiří Patočka

     Versiol je přírodní sekundární metabolit hub, který patří mezi polyketidové sloučeniny charakteristické neobvyklým uspořádáním uhlíkového skeletu. Poprvé byl izolován v polovině 70. let 20. století z mikroskopické houby Aspergillus versicolor. Jeho objev přispěl k poznání chemické rozmanitosti houbových polyketidů a následně vedl k identifikaci početné skupiny strukturně příbuzných metabolitů označovaných jako deriváty versiolu (versiol derivatives). Tyto látky představují zajímavou skupinu přírodních produktů nejen z hlediska své chemické struktury, ale také pro některé biologické účinky zjištěné při laboratorním výzkumu.

Chemická struktura a původ

     Versiol patří mezi polyketidy, tedy přírodní látky vznikající biosynteticky postupným spojováním acetátových a dalších malých uhlíkových jednotek. Jeho charakteristickým strukturním znakem je kondenzovaný dekalinový skelet tvořený dvěma vzájemně spojenými šestičlennými kruhy. Tento systém je doplněn hydroxylovými skupinami a postranním kyslíkatým řetězcem. Neobvyklá kombinace cyklického uhlíkového skeletu a kyslíkatých funkčních skupin přispívá k jeho odlišnosti od řady běžnějších houbových polyketidů.

Versiol

2-Fenylethanol nejen voní: aromatická molekula s antimikrobiálními a ekologickými účinky

Jiří Patočka, Radoslav Patočka

     2-Fenylethanol (2-phenylethanol, 2-PE), známý také jako fenethylalkohol nebo β-fenylethylalkohol, je aromatická organická sloučenina, která je známá především svou charakteristickou růžovou vůní. Patří mezi významné přírodní vonné látky a nachází široké uplatnění v parfumerii, kosmetice, potravinářství a při výrobě aromatických kompozic. Jeho biologický význam však zdaleka nekončí u senzorických vlastností. V posledních letech se 2-fenylethanol dostává do popředí zájmu také jako přirozený mikrobiální metabolit s antimikrobiálními a zejména antifungálními účinky. Výzkum ukazuje, že může zasahovat do integrity buněčných membrán, vyvolávat oxidační stres a ovlivňovat metabolické procesy mikroorganismů. Zajímavé jsou rovněž jeho možné ekologické funkce, například účast na chemické komunikaci mezi organismy a ochranných mechanismech rostlin (Sun et al., 2023). Tato látka tak představuje zajímavý příklad nízkomolekulárního přírodního metabolitu, jehož význam propojuje chemii vůní, mikrobiologii, rostlinnou biologii a biotechnologii.

Chemická charakteristika a výskyt v přírodě

     Molekula 2-Fenylethanolu se skládá z benzenového jádra spojeného dvouuhlíkatým řetězcem s hydroxylovou skupinou. Systematický název je 2-fenylethan-1-ol a patří mezi primární aromatické alkoholy.

2-Fenylethanol

Suramin – minulost a současnost utajovaného léčiva

Jiří Patočka, Anna Strunecká, Kamil Kuča

Suramin patří k nejpozoruhodnějším léčivům v dějinách farmakologie. Byl objeven před více než sto lety, původně jako syntetická látka určená k léčbě africké spavé nemoci. Přestože se používá již od počátku 20. let minulého století, jeho farmakologické působení není dosud zcela objasněno. V průběhu desetiletí se ukázalo, že vedle antiprotozoárního účinku ovlivňuje řadu enzymů, purinergních receptorů, růstových faktorů a dalších regulačních systémů buněk. Suramin tak představuje zajímavý příklad léčiva, jehož původní terapeutické využití je poměrně úzce vymezené, ale jehož biologické účinky jsou mimořádně široké. V současnosti je předmětem výzkumu v parazitologii, onkologii, virologii, neurovědách a mitochondriální biologii. Je však důležité rozlišovat mezi klinicky zavedeným použitím a experimentálními poznatky, které zatím nepředstavují důkaz léčebné účinnosti u člověka.

Suramin (chemicky polysulfonovaný derivát difenylmočoviny) byl syntetizován v roce 1916 v německé farmaceutické společnosti Bayer. Na jeho vývoji se podíleli chemici Oskar Dressel, Richard Kothe a Bernhard Heymann. Výzkum vycházel z tehdejších poznatků Paula Ehrlicha, který prokázal, že některá syntetická barviva, zejména trypanová modř, mohou poškozovat trypanozomy. Původním cílem bylo nalézt účinnější a méně toxickou látku proti parazitům rodu Trypanosoma, původcům africké spavé nemoci neboli lidské africké trypanosomózy. Suramin se ukázal jako významný pokrok oproti dříve používaným přípravkům a do klinické praxe byl zaveden v roce 1922 pod obchodním označením Germanin, případně Naganol.

Zajímavou kapitolou jeho historie je utajování chemické struktury. Výrobce ji po řadu let nezveřejňoval, mimo jiné v souvislosti s politickými a koloniálními zájmy tehdejšího Německa. Chemickou strukturu nakonec v roce 1924 odhalil francouzský farmaceut Ernest Fourneau, který ji rekonstruoval nezávislým chemickým výzkumem. Historie suraminu proto není pouze příběhem farmaceutického objevu, ale také příkladem propojení vědy, průmyslu a politiky. Suramin je symetrická, vysoce sulfonovaná difenylmočovina s mimořádně vysokou molekulovou hmotností. Jeho molekula obsahuje šest sulfátových skupin, které jí při fyziologickém pH propůjčují výrazný záporný náboj. Léčivo se používá především ve formě hexasodné soli, která je dobře rozpustná ve vodě.

Suramin

Pinocembrin: přírodní flavanon s neuroprotektivními, protizánětlivými a antioxidačními účinky

Jiří Patočka

     Pinocembrin je přírodní flavonoid ze skupiny flavanonů, který se vyskytuje zejména v propolisu, medu a různých rostlinách. Pozornost vědců přitahuje především jeho potenciální schopnost ovlivňovat oxidační stres, zánětlivé procesy a buněčné mechanismy spojené s poškozením nervové tkáně. Experimentální studie mu připisují také antimikrobiální, kardioprotektivní a protinádorové působení. Většina těchto poznatků však pochází z laboratorních experimentů a studií na zvířatech, takže je nelze automaticky považovat za důkaz klinické účinnosti u člověka. 

Chemická charakteristika a přírodní zdroje

     Pinocembrin patří mezi polyfenolické sekundární metabolity rostlin a vyznačuje se flavanonovým skeletem se dvěma hydroxylovými skupinami na aromatickém kruhu. Významným zdrojem pinocembrinu je propolis, pryskyřičná směs, kterou včely vytvářejí z rostlinných exudátů a kterou využívají k ochraně úlu. Pinocembrin byl identifikován také v některých rostlinách, například v druzích rodů Populus a Eucalyptus. Jeho obsah v přírodních materiálech závisí na botanickém původu, geografických podmínkách i způsobu extrakce. Propolis proto nelze považovat za standardizovaný zdroj pinocembrinu bez analytického ověření jeho složení (Rasul et al., 2013). Vedle izolace z přírodních zdrojů se zkoumá také mikrobiální biosyntéza pinocembrinu. Metabolické inženýrství mikroorganismů by mohlo umožnit jeho účinnější výrobu a usnadnit přípravu dostatečného množství látky pro farmakologický výzkum (Wu et al., 2013; Kim et al., 2014). 

Pinocembrin

Totální syntéza narciklasinu (Tomáš Hudlický et al.)

Michal Kadaník

Úvod

     Narciklasin (1; Obrázek 1) je přírodní alkaloid isokarbostyrilového typu, prvně izolovaný (ve formě bílých krystalů) roku 1967 z cibulí různých odrůd rodu Narcissus čeledi Amaryllidaceae^.1 O rok později byla tatáž látka izolována japonskou výzkumnou skupinou z cibulí rostliny Lycoris radiata a pojmenována jako lykoricidinol^.2 Kompletní strukturu této látky, včetně absolutní konfigurace, se ovšem podařilo rozklíčovat až roku 1971 pomocí rentgenostrukturní analýzy tetraacetátu narciklasinu.³ Na Obrázku 1 je patrná strukturní podobnost s dalšími alkaloidy čeledi Amaryllidaceae, konkrétně s lykoricidinem (2; v přírodě hojněji zastoupen, liší se pouze nepřítomností fenolické skupiny na pozici C7), pankratistatinem (3; strukturně komplexnější látka s šesti sousedícími centry chirality) a 7-deoxypankratistatinem (4). Narciklasin (1) je centrem zájmu mnoha syntetických chemiků, zejména pro svojí potenciální antineoplastickou aktivitu.^1,4

Obrázek 1. Narciklasin a strukturně podobné přírodní látky

Erythrina abyssinica Lam. ex DC. – Botany, Phytochemistry, Traditional Medicine and Pharmacological Potential

Jiří Patočka, Misganaw Tegegne Ayana

     Erythrina abyssinica Lam. ex DC. is a tropical deciduous tree belonging to the family Fabaceae, best known for its striking red flowers and characteristically thick, corky bark. In the English-language literature, it is commonly referred to as the Uganda coral tree or coral tree. Its natural distribution is concentrated primarily in East Africa, although its range also extends into other parts of Central and Southern Africa. The tree typically reaches a height of approximately 12–15 m. Its trunk and branches are covered with thick, deeply fissured bark, while younger branches may bear spines. The leaves are trifoliate, a characteristic feature of many members of the genus Erythrina, and the flowers are conspicuously red. The fruit is a pod containing seeds.

     The species is of considerable ecological and economic importance. As a leguminous tree, it contributes to soil nitrogen enrichment through symbiotic nitrogen fixation, while its flowers provide nectar for insect pollinators. In some African regions, it is cultivated as an ornamental tree, used for hedging, and serves as a source of timber and other useful materials. It also occupies an important place in traditional African medicine, where the bark, roots, leaves, flowers and seeds are among the plant parts most commonly used. A comprehensive review of the ethnobotanical and pharmacological literature was published by Obakiro et al. (2021), who compiled information from 132 scientific and other documentary sources.

Erythrina abyssinica Lam. ex DC.

Candida auris: nebezpečná multirezistentní kvasinka

 Jiří Patočka, Kamil Kuča

     Candida auris syn. Candidozyma auris je patogenní kvasinka, která se v posledních letech stala významným problémem nemocniční epidemiologie a klinické mykologie. Její význam spočívá především ve schopnosti vyvolávat invazivní infekce, přetrvávat na površích zdravotnických zařízení, šířit se mezi pacienty a vykazovat rezistenci k několika skupinám antimykotik. U těžce nemocných pacientů může způsobit život ohrožující infekci krevního řečiště. Na rozdíl od běžných druhů rodu Candida, které mohou být součástí lidské mikrobioty, je C. auris spojována zejména se zdravotnickými zařízeními a s přenosem mezi hospitalizovanými pacienty. Její včasná identifikace, důsledná hygienická opatření a správně zvolená antimykotická léčba jsou proto zásadními součástmi kontroly infekce.