Bisucaberin: Bakteriální siderofor

Jiří Patočka

     Bakterie jsou mikroorganismy, které potřebují železo, jako spousta jiných organismů (Messenger & Barclay, 1983). Železo je důležitým prvkem pro mnoho životních funkcí, včetně metabolických procesů a transportu kyslíku. Bakterie ho potřebují pro růst a provádění enzymatických reakcí v rámci svého metabolismu. Existují různé způsoby, jak bakterie získávají železo a jedním z nich je získávání železa z prostředí ve kterén žijí pomocí tzv. sideroforů (Prabhakar, 2020). Siderofory jsou látky, které mají schopnost vázat a transportovat ionty železa. Bakterie jsou známé tím, že produkují siderofory, aby získaly železo z okolního prostředí. Bakterie mohou vylučovat siderofory do prostředí ve kterém žijí a poté zpětně absorbovat ve forně komplexu siderofor-železo. Siderofory jsou klíčové pro ekonomiku železa v přírodě a hrají důležitou roli v boji organismů o získání tohoto důležitého prvku (Saha et al., 2013).

     Každý živý organismus potřebuje železo, protože ionty tohoto v přírodě široce rozšířeného kovu mají velmi užitečné vlastnosti, hlavně redoxní. Jsou proto součástí mnoha metaloproteinů, které hrají klíčovou úlohu  v metabolismu všech organismů. Získání železa z prostředí, v kterém organismy žijí, komplikuje jeho malá biologická dostupnost, která je daná především obecně špatnou rozpustností jeho kyslíkatých sloučenin. Proto si řada organismů, především bakterie (ale také některé houby a rostliny), vyvinuly schopnost produkovat a do svého okolí látky, které dokáží železo z okolního prostředí získat v podobě rozpustného železitého komplexu. Vzniklý železitý komplex je příslušnou bakterií vstřebán, uvnitř její buňky je rozložen a železo je následně použito pro konstrukci metaloproteinů. Těmto produkovaným nízkomolekulárním látkám se říká siderofory (řecky „nosiče železa“) a jejich tvorbu si organismus reguluje podle toho, jaký je aktuální stav jeho potřeb tohoto životně důležitého kovu. Většina aerobních a fakultativně (příležitostně) anaerobních mikroorganismů syntetizuje alespoň jeden siderofor.

Clusianon a 7-epi-clusianon: Přírodní benzofenonové cytotoxiny

Jiří Patočka

     Clusianon a 7-epi-clusianon jsou dva přírodní deriváty benzofenonu, které byly nalezeny v rostlinách rodu Clusia. Rod Clusia jsou dřeviny s jednoduchými, většinou vstřícnými listy a pravidelnými květy, který zahrnuje asi 600 druhů stálezelených rostlin z čeledi Clusiaceae. Tyto dřeviny jsou rozšířeny v tropech a subtropech celého světa. Některé druhy jsou známy svou schopností růst ve specifických prostředích, jako jsou mangrovy, protože jsou odolné vůči soli. Poprvé byly tautomerní páry clusianon a 7-epi-clusianon izolovány z plodů Clusia torresii Standl., což je suchozemský epifytický keř, původem ze Střední a Jižní Ameriky (Monro et al., 2011). Jeho kožovité listy s řapíkem 0,7–3,5 cm jsou na povrchu ploché nebo rýhované. Květ má 4 okvětní lístky, je masitý a plodem je oválná žlutozelená bobule rostoucí na stopce.

 Americký epifytický keř Clusia torresii.

Muchomůrka šafránová a její toxiny

Jiří Patočka, Patrik Olekšák, Radoslav Patočka, Vlastimil Valášek 

     Muchomůrka šafránová (Amanita crocea (Quél.) Singer 1951, syn.: Amanita vaginata var. crocea) (Tulloss, 2000) je jedním z mnoha druhů muchomůrek patřících do rodu Amanita z čeledi muchomůrkovitých (Amanitaceae). Tato zajímavá houba je známá pro svou nápadnou barvu a výrazný vzhled. Její vědecký název "crocea" pochází z latinského slova, které znamená „šafrán“, což odkazuje na charakteristický oranžovo-žlutý odstín jejího klobouku. Tato houba je poměrně rozšířená v Evropě a Severní Americe, kde se vyskytuje převážně v listnatých a smíšených lesích a tvoří mykorhizní symbiózu s různými stromy, jako jsou buky, duby a borovice (Kotlaba, 1984). Muchomůrka šafránová roste v celém mírném pásu, u nás je častější v podhorských oblastech. Objevuje se zejména ve smrkových porostech v období od června do listopadu. Často roste i mimo les, v parcích, zahradách, především pod břízami a na kyselých půdách, ale málokdy hojně (Tulloss, 2000).

Valeriana jatamansi: Medicinal Plant for Calming and Anxiety Therapy

 Jiří Patočka, Sukanya Sonowal, Matěj Malík, Matthew Chidozie Ogwu, Zdeňka Navrátilová, Patrik Olekšák

     Valeriana jatamansi Jones, also known as Indian valerian or jatamansi, is a medicinal plant with a long history in traditional Indian medicine (Jugran et al., 2019). A decoction of the roots and rhizomes is used for its calming and relaxing effects that help reduce anxiety, promote sleep, and improve mental health (Dhiman et al., 2020). However, it is worthnoting that the plant has anxiolyticactions including antianxiety, antidepressant, and sedative mediated by benzodiazepine receptors (You et al., 2012; Yang et al., 2021). Therefore, ongoing research on the plant continue to focus on the pharmacological mechanisms of the anxiolytic effects and use in the management of post-traumatic stress disorders.  In this article, we will look at the properties of V. jatamansi, how to use it, and the research that confirms its effectiveness. V. jatamansi is a perennial herb native to the Himalayas and other mountainous regions of India, Nepal, and Tibet. It reaches a height of approximately 60 cm and has rich green leaves and tiny pink flowers. However, the main medicinal parts of the plant are its thick and aromatic roots and rhizomes, which contain several bioactive compounds like iridoids, flavonoids, and essential oils (Ma et al., 2021).

 Valeriana jatamansi

Can Shilajit Relieve Chronic Fatigue Syndrome?

Jiří Patočka, Josef Havel, Eladia Maria Peña-Méndez

     Chronic fatigue syndrome (CFS), also known as myalgic encephalomyelitis (ME), is a complex illness characterized by persistent fatigue that cannot be explained by normal rest strategies and lasts for more than six months. The disease affects patients' overall quality of life. It is often associated with a range of other symptoms, including muscle and joint pain, headaches, sleep disturbances, inability to concentrate, and cognitive dysfunction. Symptoms can vary in intensity and variability between patients. The worldwide prevalence of CFS is increasing from 0.4% to 2.5%. Women are affected by CFS more often than men. It is considered a common condition in developed countries (Brodbelt & Stoodley, 2007). The causes of CFS are not entirely clear and are likely to arise from a combination of genetic, immunological, virological, and psychological factors (Robert et al., 2023). Some patients report that their illness started after a viral infection, while others have it gradually with no apparent trigger. Diagnosing CFS is not easy as there is no specific diagnostic test. The diagnosis is established by excluding other possible causes of chronic fatigue. The physician should perform a thorough history, physical examination, and laboratory and imaging tests to rule out other diseases with similar symptoms. Studies suggest that dysregulation of the immune system and problems in energy metabolism may play a role in the pathogenesis of CFS

     Treatment of CFS is complex and involves a multidisciplinary approach. Several strategies can help improve patients' quality of life. Some medications can help reduce pain, improve sleep, and address other symptoms. Psychological support and cognitive-behavioral therapy can help patients manage stress and improve their psychological well-being. Regular physical activity adapted to the patient's individual abilities and a healthy lifestyle are also important. However, there is no specific therapy for CFS, and the disease therefore remains a major challenge for the scientific community (Hiremath et al., 2022).

     Medicines that would be able to treat or at least alleviate the symptoms of CFS are still being sought in vain. Some hope is being placed on a preparation known as "shilajit" (mumio), which objectively reduced CFS symptoms in a rat model of chronic fatigue syndrome, possibly through modulating the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis and improving mitochondrial bioenergetics. Shilajit administered to animals for 21 days reversed the CFS-induced increase in immobility period, improved overall locomotion, and reduced anxiety in the EPM test. It also halted the CFS-induced decrease in plasma corticosterone and adrenal mass loss, indicating modulation of the HPA axis. Shilajit also prevented mitochondrial dysfunction by reversing mitochondrial oxidative stress (Surapaneni et al., 2012). Of all the CFS therapies tested, the use of shilajit appears to be the most effective (Singh et al., 2024). Although there are a huge number of studies on the effects of shilajit on human health, including human clinical trials, the scientific world remains very cautious about its effectiveness as a medicine (Stohs, 2014).

Sinice a jejich toxiny jako možná příčina neurodegenerativních onemocnění

Jiří Patočka, Kamil Kuča, Patrik Olekšák

     Sinice (cyanobakterie) jsou fotosyntetizující prokaryotické organismy ze skupiny gramnegativních eubakterií (Schneider & Hasekorn, 1988). Jejich stáří je odhadováno na 3,5 miliardy let (Schopf, 2012) a objevují se v nejrůznějších biotopech (Pathak et al., 2022), od nehostinných arktických krajin až po geotermální vody. Patří mezi nestarší organismy na Zemi a pravděpodobně hrály významnou úlohu při vytváření kyslíkaté atmosféry (Berman-Frank et al., 2003). Nevhodnými zásahy člověka do vodních ekosystémů dochází dnes na mnoha místech k masivnímu rozvoji sinic, které pokrývají mnohé vodní plochy zelenými povlaky (Kim et al., 2019). Přemnožení sinic, známé jako „vodní květ“ nebo „sinicový boom“, je ekologický problém spojený s rapidním nárůstem populace sinic v tekoucích nebo stojatých vodách. Existují obavy, že přemnožení sinic, zejména některých druhů, může mít negativní dopady na vodní ekosystémy, lidské zdraví a ekonomiku (Mazard et al., 2016).

Zmijovec indický nejen páchne, ale i chutná a léčí

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Zmijovce (Amorphophallus spp.) jsou impozantní byliny z čeledi áronovitých (Araceae), z nichž některé druhy se používají v tradiční čínské medicíně již tisíce let (Long, 1998). Jedním z nich je zmijovec konjac (Amorphophallus konjac), jehož hlízy se používají k mnoha účelům (Chua et al., 2010). Tento zmijovec je velmi populární nejen pro své kulturní a kulinářské využití, ale také pro své potenciální zdravotní benefity a využití v průmyslu (Behera & Ray, 2017). Tento článek se zabývá botanikou zmijovce indického, jeho použitím a zdravotními aspekty spojenými s touto rostlinou.

     Zmijovec indický je víceletou bylinou patřící do čeledi Araceae (Hu et al., 2019). Pochází z teplých a vlhkých oblastí Asie, zejména z Japonska, Číny, Koreje, a jihovýchodní Asie. Tato rostlina má podzemní hlízy, které jsou primárním zdrojem konjacového škrobu. Nad zemí vyrůstá jednoduché květenství, které vydává charakteristický zápach rozkládajícího masa, což přitahuje hmyz, který pomáhá v opylování, ale vyhání majitele těchto rostlin z pokoje, kde kytka kvete (Claudel & Lev-Yadun, 2021). Také květenství dalších druhů vydávají specifické aroma, některé dokonce i příjemnou, např. ovocnou. Jiné druhy připomínají zrající sýr (Kite, 2017). Rod Amorphophallus zahrnuje cca 240 druhů. 

Ramariolidy: Antimikrobiálně účinné metabolity kuřátek (Ramaria sp.)

Jiří Patočka, Radoslav Patočka

     Kuřátka (Ramaria sp.) patří mezi vyšší stopkovýtrusné, nelupenaté houby, jejichž plodnice často připomínají mořské korály. V anglicky mluvících zemích jsou proto známy jako "coral mushrooms" (Patočka, 2010). V Evropě je známo několik stovek druhů z několika desítek rodů kuřátkovitých hub různých tvarů, barev a velikostí (Elkhateeb et al., 2021). Také v ČR roste několik desítek druhů a nové se stále objevují. Kuřátka lze nalézt v jehličnatých i listnatých lesích a mnohá žijí v mykorhize se stromy, travinami, mechy, bylinami a dokonce i s řasami. Některé druhy jsou jedlé, jiné nejedlé nebo dokonce jedovaté.

Hermitamidy A a B, toxické přírodní produkty z mořské sinice Lyngbya majuscula

Jiří Patočka

     Lyngbya majuscula je druh vláknité sinice rodu Lyngbya, která se vyskytuje po celém světě v pobřežních tropických a subtropických mořích a řekách vlévajících se do moře (Jones et al., 2011). Tato sinice je známá svou schopností produkovat četné bioaktivní látky, které mohou mít různé účinky na živé organismy (Osborne et al., 2001). Ze vzorků identifikovaných jako L. majuscula bylo až dosud izolováno kolem 300 různých sekundárních metabolitů. Jednou z nejznámějších látek produkovaných touto sinicí je lyngbyatoxin, což je jed, který může být toxický pro ryby, korály a další mořské organismy. Lyngbyatoxin může mít také negativní vliv na lidské zdraví, zejména při přímém kontaktu s pokožkou nebo konzumaci kontaminovaných mořských produktů (Cardellina et al., 1979). Masové rozmnožení této sinice může způsobit zbarvení moře do modra a může mít negativní dopady na místní ekosystémy (Moore, 1977).

Mořská sinice Langbya majuscula.

Lolitrem B: Toxic alkaloid of an endophytic fungus of the genus Epichloë

Jiří Patočka, Sukanya Sonowal, Matěj Malík 

     Lolitrem B is an indole diterpene, produced by the endophytic fungus Epichloë festucae var. lolii (Neotyphodium lolii) during its symbiotic development in perennial ryegrass (Lolium perenne). The symbiotic development of epiphytic fungi of the genus Epichloë in grasses leads to the production of various groups of alkaloids, which are often the cause of their toxicity to animals that graze on them (Moore et al., 2015).