Zygacin – steroidní alkaloid a jeho toxikologický profil

Jiří Patočka, Martin Doucha, Jeroným Krištof, Vladimír Gajdošík 

     Zygacin je steroidní alkaloid izolovaný především z rostlin rodu Zygadenus (čeleď Melanthiaceae), známých také pod souhrnným názvem jako „death camas“ (Lee et al., 2024). Tento alkaloid je významný zejména pro svou silnou biologickou aktivitou, včetně neurotoxických a kardiotoxických účinků (Cane et al., 2020). Článek shrnuje jeho chemickou strukturu, biogenezi, mechanismus účinku, toxikologický profil a potenciální využití ve farmakologii a ekologii. Steroidní alkaloidy představují rozsáhlou skupinu sekundárních metabolitů s výraznou biologickou aktivitou. Zygacin patří mezi tzv. cevaninové (cevanin-type) steroidní alkaloidy a byl poprvé izolován ze Zygadenus venenosus (Irwin et al., 2014). Rostliny produkující zygacin byly dlouho známé jako vysoce toxické pro hospodářská zvířata i člověka.

Daldinony: Bioaktivní  látky endofytické houby Annulohypoxylon sp. z mangrovových porostů

Jiří Patočka

     Daldinony jsou zajímavou skupinou bioaktivních látek, které byly izolovány z endofytické houby Annulohypoxylon sp., jež byla nalezena v mangrovových porostech. Daldinony jsou sekundární metabolity typu binaftalenonů, odvozené od struktur s dvěma naftalenovými jádry. Obsahují oxidované aromatické kruhy a ketonové skupiny (Cadamueo et al., 2021).

Mořské alkaloidy rigidiny: Agonisté kalmodulinu

 Jiří Patočka

     Rigidiny jsou biologicky aktivní pyrrolo[2,3 d]pyrimidinové alkaloidy izolované z mořských pláštěnců (van der Westhuyzen et al., 2018). První rigidin byl izolován z mořského pláštěnce Eudistoma cf. rigida, nalezeného v blízkosti Okinawy (Kobayashi et al., 1990). Později byly z pláštců rodu Cystodytes izolovány další látky s tímto pyrrolo[2,3- d ]pyrimidinovým skeletem a po zdokonalení jejich izolace, celkové syntézy a biochemického vyhodnocení vzrostl zájem o tuto skupinu látek jako o kandidáty na nová léčiva (van der Westhuyzen et al., 2024). Derivatizace těchto přírodních produktů vedla k objevu nové řady 7-deazahypoxanthinů, které vykazují extrémně silnou protinádorovou aktivitu v lidských rakovinných buněčných liniích (Gangjee  et al., 2000; Frolova et al., 2013; Insuasty et al., 2020). Významným průlomem v syntéze rigidinu a různých analogů rigidinu byla aplikace vícesložkových reakcí (MCR) (Frolova et al., 2013; Scott et al., 2014). Rychlá syntéza, molekulární diverzita a flexibilita, kterou MCR vykazují, z nich činí atraktivní strategii pro přípravu malých molekul inspirovaných rigidinem. V literatuře byla dále popsána řada rigidinům podobných 7-deazaxanthinových sloučenin a zde je zdůrazněna popularita implementace MCR pro konstrukci těchto 7-deazaxanthinů (Dasari & Kornienko, 2014; Babkov et al., 2016). 

Zde jsou uvedeny struktury nejznámějších rigidinů:

Peroforamidin z mořské sumky Pycnoclavella kottae

Jiří Patočka

    Pycnoclavella kottae je mořský pláštěnec z čeledi Pycnoclavellidae. Je známý svým růstem v koloniích, kdy jednotlivé zooidy jsou spojeny stopkami a vytvářejí nápadné shluky. Tyto organismy často přitahují pozornost potápěčů díky svému neobvyklému vzhledu a barvám. 

Hmyz dokáže využívat jedovaté rostlinné alkaloidy ve svůj prospěch.

 Jiří Patočka, Jana Matějíčková, Martin Doucha

     Hmyz dokáže jedovaté rostlinné alkaloidy využívat velmi chytře a efektivně – jde o fascinující příklad evoluční adaptace a chemické obrany. Některé druhy hmyzu si během evoluce vyvinuly enzymatické systémy, které jim umožňují rozkládat nebo tolerovat toxické alkaloidy, které by jiným živočichům uškodily. Díky tomu mohou konzumovat rostliny, které jsou pro jiné živočichy jedovaté. Dokážou alkaloidy z potravy hromadit ve svých tělech a následně je využívat jako obranný prostředek proti predátorům. Tito predátoři se po kontaktu nebo pozření takového hmyzu naučí, že je nechutný, odporný nebo jedovatý – a vyhýbají se mu (Hartmann, 1994; Leite Dia set al., 2025). Když už hmyz obsahuje jedovaté alkaloidy, často k tomu přidá výrazné barvy – červenou, oranžovou, žlutou nebo různé kontrastní vzory. Tím vizuálně varuje predátory: „Nežer mě, nebo toho budeš litovat“.

Modiolidy, přírodní 10-členné makrolidy

Jiří Patočka

    Makrolidy jsou skupinou organických sloučenin, které obsahují velký - makrocyklický - laktonový kruh. Tento kruh obvykle obsahuje 10 až 22 atomů a je substituován různými funkčními skupinami (Katz & Donadio, 1995). Makrolidy se vyskytují především jako přírodní substance produkované bakteriemi rodu Streptomyces a mají významné biologické účinky, včetně antibakteriální a imunomodulační aktivity (Bryskier & Bergogne‐Bérézin, 2005). Makrolidy působí primárně jako antibiotika tím, že inhibují syntézu proteinů bakterií. Váží se na 50S podjednotku ribozomu a brání translokaci tRNA, což zastavuje syntézu bakteriálních proteinů. Makrolidy jsou účinné zejména proti grampozitivním bakteriím a intracelulárním patogenům, jako jsou Mycoplasma pneumoniae nebo různá Chlamydia (Vázquez-Laslop & Mankin, 2018).

     Příkladem známých makrolidů je např. erythromycin (první makrolid, izolovaný v roce 1952), clarithromycin, který je derivátem erythromycinu s lepší stabilitou a účinností, polosyntetický makrolid azithromycin s delším poločasem a lepší distribucí v tkáních či roxithromycin, spiramycin nebo josamycin a další makrolidy s různými spektry účinku (Montenez et al., 1999). Makrolidy se uplatňují nejen jako antibiotika, ale také jako imunomodulační a protizánětlivé látky (Čulić  et al., 2001; Reijnders et al., 2020), a dokonce se zkoumají jejich potenciální protinádorové (Wang et al., 2000; Qi & Ma, 2011) a antivirové účinky (Poddighe & Aljofan, 2020).

     Makrolidy s 10-členným kruhem, kterým je věnován tento článek, nejsou v přírodě příliš běžné. Často také mají odlišné biologické vlastnosti, než vícečlenné struktury a mohou vykazovat slabší antibakteriální účinky nebo mít jiné farmakologické vlastnosti. Výzkum těchto sloučenin se zaměřuje především na jejich syntézu a potenciální využití v medicíně nebo průmyslu.

     Jako příklad přírodního 10-členého makrolidu uvádíme modiolidy (modiolid  A a B) produkováné parasitickou houbou Paraphaeosphaeria sp. kmen N-119, která byla získána z mořské slávky ušaté (Modiolus auriculatus) z oblasti Hedo Cape, Japonsko (Tsuda et al., 2003).  Modiolidy A a B vykazují antibakteriální aktivitu proti Micrococcus luteus (MIC = 16,7 mg/ml) a antifungální aktivitu proti Neurospora crassa (MIC = 33,3 mg/ml) (Kobayashi & Tsuda, 2004). Modiolid A byl také nalezen v některých patogenních houbách rodu Curvularia sp., spolu s dalšími komplikovanějšími 10-členými makrolidy (Trisuwan et al., 2011). Dva  9-propyl-substituované 10-členné  makrolidy, phomolid A a B, byly izolovány z mořské houby Phomopsis sp. hzla01-1 (Du et al., 2008). Obě látky měly významné aktivity proti bakteriím Escherichia coli CMCC44103 a houbám Candida albicans AS2.538 a Saccharomyces cerevisiae ATCC9763 s hodnotami MIC 5–10 mg/ml (Karpiński, 2019). 

Muchomůrka tygrovaná (Amanita pantherina): Mezi toxikologií, etnobotanikou a neurovědou

Jiří Patočka, Radoslav Patočka

     Muchomůrka tygrovaná (Amanita pantherina), nápadná houba z čeledi muchomůrkovitých (Amanitaceae), je známá především svými toxickými a psychotropními účinky  (Chilton & Ott, 1976). Patří mezi druhy s vysokým obsahem izoxazolových alkaloidů, především kyseliny ibotenové a muscimolu (Okhovat et al., 2023). Ačkoliv je v moderní mykologii a toxikologii klasifikována jako jedovatá houba, historicky i experimentálně se vyskytují určité náznaky jejího využití v etnobotanickém a neurovědeckém kontextu (Joshi & Joshi, 1999); Fellaki et al., 2025). Tento článek si klade za cíl přehledně shrnout možné (a doložené) způsoby využití A. pantherina, především v oblasti výzkumu a experimentální neurofarmakologie.

Muchomůrka tygrovaná je výrazně teplomilná houba, proto roste v nižších a teplejších oblastech ve smíšených či listnatých lesích nejčastěji pod duby. Není příliš hojná. Ve vyšších polohách se objevuje jen výjimečně, zpravidla se jedná o muchomůrku tygrovanou – jedlovou (Amanita pantherina var. abietinum), která se vyznačuje tmavšími a mohutnějšími plodnicemi bez rýhovaného okraje klobouku. Velmi hojná muchomůrka šedivka roste v lesích všech typů, preferuje však jehličnany a není teplomilná. Jejím charakteristickým znakem je zřetelně hustě a jemně rýhovaný prsten, který je na rozdíl od muchomůrky tygrované tlustě blanitý.

Sebastianiny A and B: Mořské pyridoakridinové alkaloidy.

Jiří Patočka, Martin Doucha

     Sebastianiny A a B, dva pyridoakridinové alkaloidy s novými aromatickými kruhovými systémy, byly izolovány z pláštěnců Cystodytes dellechiajai (Baker & Alvi, 2004). Obě sloučeniny vykazovaly cytotoxicitu proti panelu geneticky modifikovaných buněčných linií karcinomu tlustého střeva HCT116 a demonstrovaly vzorce aktivity svědčící o mechanismu závislém na p53 (Pandey, 2012). Jak dokazuje každá z výše uvedených studií, charakterizace mechanismu účinku antiproliferativních sloučenin se v této oblasti stává stále důležitější než pouhý popis cytotoxicity (Pandey & Chalamala, 2013).

Už jste ochutnali placku injera?

Jiří Patočka

     Pokud jste někdy zavítali do Etiopie nebo byli v etiopské restauraci – určitě jste o injeře alespoň slyšeli. Je to kváskový chléb v podobě placky, který se nepodobá žádnému jinému kváskovému chlebu. Vypadá jako palačinka, ale má zcela jinou chuť a jedinečnou porézní a mírně houbovitou texturu. Připravuje se z řídkého těsta, které se tradičně lije na hliněný talíř nad ohněm, kde se peče (Adem & Ambie, 2017). Spodní část placky je hladká, zatímco na horní je spousta pórů, díky čemuž je ideální pro nabírání dušených pokrmů a omáček. A přesně tak se injera používá – jako příbor i jako talíř. Injera se podává s různými druhy omáček a zeleninových příloh, typickými pro etiopskou kuchyni. Má porézní strukturu, takže omáčky se do ní dobře vsakují (Neela & Fanta, 2020).

Albízie hedvábná (Albizia julibrissin) v současné medicíně a výzkumu

Jiří Patočka

     Albizia julibrissin je rychle rostoucí opadavý, exoticky vyhlížející nízký strom z čeledi Fabaceae (bobovité), dorůstající cca 2 - 5 metrů česky známý jako albízie hedvábná nebo kapinice, perská akácie či hedvábný strom (Rather et al., 2023). Pochází z východní a jihovýchodní Asie, ale byl zavlečen do mnoha oblastí světa jako okrasná dřevina. Albízie je nápadná svou deštníkovitou korunou typickou pro akácie v Africe a svými zpeřenými listy připomínající listy kapradin, které se na noc a při špatném počasí zavírají. Má nádherná kulovitá a nadýchaná růžová květenství, ze kterého ční velké tyčinky. Kvete od července do září a květy jsou silně aromatické a lákají četné opylovače (zejména včely a motýly). Plodem jsou lusky obsahující několik semen (Nguyen et al., 2024). A. julibrissin je velmi oblíbená v parcích a zahradách díky krásnému květu. Vyžaduje slunné stanoviště a dobře propustnou půdu. V některých oblastech (např. jihovýchod USA) je považována za invazivní druh (Verma et al., 2004; Zheng, 2004).