Kryptofyciny: Makrolidová antimitotika

Jiří Patočka

     Antimitotika neboli inhibitory mitózy tvoří skupinu látek, které zabraňují dělení buňky, zejm. inhibicí mitotického vřeténka (Matson & Stukenberg, 2011). Někdy jsou proto označovány jako vřeténkové jedy, např. kolchicin. Takovými antimitotiky jsou také kryptofyciny, unikátní rodina 16členných makrolidových sloučenin, izolovaných ze sinic rodu  sp. Tyto látky mají významné biologické účinky, zejména antimitotické, což znamená, že mohou inhibovat dělení buněk. Tento účinek je způsoben jejich schopností vázat se na tubulin a inhibovat polymerizaci mikrotubulů, které jsou klíčové pro buněčné dělení (Wase & Wright, 2008). Mikrotubuly jsou dynamické filamentózní cytoskeletální proteiny, které jsou důležitým terapeutickým cílem u pacientů s nádory. Látky vázající mikrotubuly byly po celá desetiletí používány jako chemoterapeutika pro léčbu rakoviny a až do příchodu cílené terapie představovaly mikrotubuly jedinou alternativu k DNA jako terapeutickému cíli u této nemoci. V současné době existuje po terapii rakoviny celá řada dostupných vinca alkaloidů a taxanů a schválena byla také další léčiva, jako jsou eribulin (Zamagni, 2017)  či ixabepilon (Azizah et al., 2024). 

Indolové alkaloidy z endofytických hub rodu Chaetomium sp.

Jiří Patočka

      Indolové alkaloidy jsou sekundární metabolity, které mají širokou škálu biologických aktivit, včetně cytotoxických a antimikrobiálních účinků. Endofytické houby, jako je rod Chaetomium sp., jsou známy svým bohatým chemickým repertoárem, který zahrnuje právě tyto bioaktivní sloučeniny. Tento rod hub, který zahrnuje více než 100 druhů. Tyto houby jsou saprofytické a endofytické, což znamená, že mohou žít uvnitř rostlinných tkání, aniž by způsobovaly hostitelským rostlinám škodu. Endofytické houby jsou významným zdrojem nových a unikátních přírodních produktů.

     Rod Chaetomium zahrnuje asi 400 druhů v Index Fungorum (http://www.indexfungorum.org/Names/Names.asp) a je jedním z největších rodů v rodině Chaetomiaceae. Je široce rozšířen v různých biotopech, jako je půda, moře, zvířecí trus, vlasy, textilie, semena rostlin a některé další substráty bohaté na celulózu. V tomto rodu endofytických hub byla nalezena široká škála sloučenin, jako jsou armochetoglobiny, xanthenon, chetoglobiny nebo orsellidy, z nichž mnohé vykazovaly zajímavé biologické aktivity včetně cytotoxických, antibakteriálních, antifungálních a protizánětlivých účinků.

Z novějších indolových derivátů nalezených v houbách rodu Chaetomium  jsou to např. chetocochin J, který má v molekule sirné můstky. 

Chmerek vytrvalý v tradiční medicíně

Jiří Patočka

     Chmerek vytrvalý (Scleranthus perennis) je rostlina z čeledi hvozdíkovitých (Caryophyllaceae), která je rozšířena především v Evropě a Asii. Scleranthus je rod asi 12 druhů kvetoucích rostlin nebo malých keřů s euroasijským a australským rozšířením. Tradičně byl rod rozdělen do dvou sekcí, sekce Scleranthus a sekce Mniarum. Sekce Mniarum je výhradně australská, zatímco sekce Scleranthus byla ohraničena tak, aby obsahovala výhradně evropské druhy nebo kombinaci evropských a australských druhů (Smissen, 1999). 

Bér sivý (Setaria pumila): Botanika, ekologie a medicína

Jiří Patočka

     Bér sivý (Setaria pumila) je druh rostliny patřící do čeledi lipnicovitých (Poaceae). Tento druh je známý také pod názvy „žluté proso“ nebo „zlatý bér“ a je rozšířený po celém světě. Bér sivý je jednoletá tráva dorůstající výšky 30–80 cm. Má štíhlé, vzpřímené stonky a úzké listy. Květenství je složeno z válcovitých, často žlutavých až hnědavých klásků, které tvoří husté klasy nebo laty. Tento druh je kosmopolitní, což znamená, že se vyskytuje téměř na všech kontinentech, zejména v teplých a mírných oblastech (Bhat et al., 2018). Roste na polích, pastvinách, okrajích cest, narušených půdách a jiných otevřených stanovištích. Preferuje dobře odvodněné, písčité a hlinité půdy. Bér sivý je v mnoha částech světa považován za invazivní druh (Lamoureaux, 2014). Díky své schopnosti rychle růst a šířit se může vytlačovat původní vegetaci a měnit ekosystémy. Může však také mít pozitivní vliv na stabilizaci půdy a zabránění erozi na narušených stanovištích. Poskytuje také potravu pro ptáky a další živočichy. Semena béru sivého jsou bohatá na živiny a mohou být využívána jako potravina, podobně jako proso. Obsahují bílkoviny, vlákninu a různé minerály, což je činí cenným zdrojem potravy v některých oblastech (Austin, 2006).

Tropický keř Plectranthus lanuginosus a jeho biologicky aktivní sekundární metabolity

Jiří Patočka

      Plectranthus lanuginosus, synonymum Coleus lanuginosus Hochst z čeledi hluchavkovitých (Lamiaceae) je až 1 metr vysoký keř pocházející z tropických oblastí Afriky a Asie. Původní areál výskytu tohoto druhu je Eritrea až severní Tanzanie (Paton et al., 2019). Tento keř je často pěstován pro své dekorativní listy a někdy i květy jako okrasná rostlina. Listy jsou měkké, chlupaté a obvykle zelené s různými barevnými odstíny, často s výrazným žilkováním. Drobné květy jsou nejčastěji modré nebo fialové a jsou uspořádaný v hroznech. Keř preferuje světlá místa, ale ne přímé slunce. 

Plamenka latnatá (Phlox paniculata) v přírodě

Jiří Patočka, Milada Mičánková, Radoslav Patočka

     Plamenka latnatá (Phlox paniculata) je krásná vytrvalá rostlina, která se často nachází v zahradách i ve volné přírodě. Tato rostlina pochází z oblastí východní a střední Severní Ameriky, kde roste na loukách a ve světlých lesích. Do Evropy byla přivezena v 18. století a od té doby se stala běžnou součástí zahrad. Je velmi oblíbená pro své bohaté a pestré květy, které kvetou od léta až do podzimu, často až do prvních mrazů. Plamenka latnatá dorůstá do výšky přibližně 60-120 cm a tvoří husté trsy. V přírodě ji můžete nalézt na vlhčích stanovištích, například na okrajích lesů, u potoků nebo na loukách. Rostlina preferuje slunná až polostinná stanoviště a dobře propustnou, vlhkou půdu. Je známá svou odolností vůči chorobám a škůdcům, což z ní dělá ideální rostlinu pro zahrady. Květy plamenky latnaté jsou uspořádány v latách a mohou mít různé barvy od bílé, růžové, fialové až po červenou (Runkle et al., 1998). Existuje mnoho vyšlechtěných odrůd plamenky latnaté, které se liší výškou, barvou květů a odolností vůči chorobám. Mezi oblíbené patří například odrůdy 'David', 'Blue Paradise' nebo 'Bright Eyes'. Květy plamenky latnaté přitahují mnoho opylovačů, jako jsou motýli a včely, což z ní činí důležitou součást ekosystému (Bailey, 2022). V přírodě vytváří plamenka latnatá krásné, barevné koberce, které dodávají krajině živé barvy během letních měsíců.

Plamenka latnatá (Phlox paniculata). Foto: Milada Mičánková

Vousatky: Zajímavé traviny

Radoslav Patočka, Jiří Patočka

     Vousatka (Bothriochloa, syn. Andropogon nebo Dichanthium) je rod travin z čeledi lipnicovitých (Poaceae). Tento rod zahrnuje několik druhů, které jsou běžně rozšířené v teplých a tropických oblastech světa. Jsou to vytrvalé trávy s trsnatým růstem, jejichž stonek  je vzpřímený, hladký a často dosahuje výšky od 50 cm do 1 metru. Listy jsou úzké, čárkovité, často drsné na okrajích. Květy jsou uspořádány v latách nebo hroznech, často na dlouhých stoncích. Květy jsou obvykle drobné a obsahují jak samčí, tak samičí části.  Plodem je obilka, která je chráněna pluchami (Vega & Vegetti, 2000).

     Vousatky se rozmnožují převážně semeny, i když některé druhy se mohou rozšiřovat také oddenky. Vousatky jsou běžné v teplých a suchých oblastech, jako jsou savany, polopouště a stepi. Některé druhy se dobře adaptovaly na narušená stanoviště, jako jsou pastviny nebo okraje cest. Tyto trávy jsou důležitou součástí vegetace v mnoha ekosystémech, kde poskytují potravu pro chovná a volně žijící zvířata (Lebbink & Fensham, 2023). Mají také významnou úlohu v ochraně půdy před erozí. Vousatky jsou dobře přizpůsobeny podmínkám sucha díky svým hlubokým kořenům a schopnosti využívat vodu efektivně. Mohou růst na půdách chudých na živiny, čímž přispívají k stabilizaci těchto stanovišť. Celkově jsou vousatky významné trávy, které se dobře přizpůsobily různým klimatickým podmínkám a mají významnou ekologickou roli v mnoha regionech světa (Schmidt et al., 2008). Některé druhy rodu Bothriochloa jsou v některých částech světa považovány za invazivní, protože mohou vytlačovat původní druhy vegetace a měnit strukturu ekosystémů (Liu  et al., 2017)..

     Vousatky se vyskytují v různých částech světa, včetně České republiky (Kaplan, 2017). V České republice se vyskytují především dva druhy:

Vousatka prstnatá nebo též prutnatá (Bothriochloa ischaemum), která je relativně běžná zejména na teplých a suchých stanovištích. Je to teplomilná tráva, která roste na travnatých stepích, skalních stepích, suchých loukách a pastvinách, často na vápenatém podloží. Je odolná vůči suchu a chudým půdám, a proto se jí daří na stanovištích, která jsou pro jiné druhy trav nevhodná. Vousatka prstnatá je teplomilný druh, proto ji najdeme pouze v nejteplejších a nejsušších pahorkatinách středních Čech a jižní Moravy, často i na neobvyklých místech, jako je snímek vousatky prstnaté pořízený na obrubníku mostu ve Veverské Bítýšce (okres Brno-venkov).

Apple fruit of Sodom poison eggplant one again: Glycoalkaloids

Jiří Patočka, Sandra M. Barbalho, Matěj Malý, Misganaw T. Ayana, Patrik Olekšák

     Sodom‘s eggplant (Solanum linnaeanum) has already been introduced to the TOXICOLOGY server. It was in the article Alkaloids of Sodom's eggplant (http://www.toxicology.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=310). This semi-shrub to shrub-like, spiky plant up to 1.5 m high originates from southern Africa, from where it gradually spread across the African continent and from there to the coastal areas of many countries, where it became a troublesome weed. In Europe, it grows in Albania, Bulgaria, Croatia, Italy, Greece as well as Portugal and Spain. It is a heat-loving, perennial plant, growing mainly in subtropical and tropical regions. It inhabits dry slopes, pastures, temporary fallows, sparse light forests, roadsides, disturbed sites and waste dumps. It has deeply divided lobed leaves, purple five-petaled flowers with a short spiky stalk and spherical fruits about 3 cm in size (Knapp et al., 2004).

Kosatec žlutý: Zdroj barviv a léčiv

Jiří Patočka

     Kosatec žlutý (Iris pseudacorus) je druh kvetoucí rostliny z čeledi kosatcovité (Iridaceae). V posledních letech se vědci začali zajímat o biochemické složky kosatců a jejich potenciální léčivé vlastnosti. Kosatce jsou nejen krásné květiny, ale mohou mít i potenciál stát se užitečnými pomocníky v medicíně. Nicméně, to už dávno věděli naši předkové a kosatce využívali v tradiční lidové medicíně, kde mají dlouhou historii využití pro své léčivé vlastnosti (Patočka & Gajdošík, 2024). Kosatec žlutý je vytrvalá bylina dorůstající do výšky 1-1,5 metru. Má mečovité listy, které mohou dosahovat až 90 cm na délku a 3 cm na šířku. Květy jsou jasně žluté a mohou mít v průměru až 10 cm, kvetou od konce jara do začátku léta. Tato rostlina se běžně vyskytuje v mokřadech, včetně močálů, slatinišť a okrajů rybníků a řek. Preferuje vlhkou, bahnitou půdu a často je vidět ve stojaté vodě (Sutherland, 1990). V některých evropských zemích, např. ve Švýcarsku, je kosatec žlutý chráněný zákonem. V České republice chráněný není.

Kosatec žlutý (Iris pseudacorus) v zahradním jezírku. Foto: Jiří Patočka

Mohou být discorhabdiny novými léčivy Alzheimerovy nemoci?

Jiří Patočka, Zdeňka Navrátilová

     Discorhabdiny jsou skupinou mořských alkaloidů, které vykazují zajímavé farmakologické účinky (Hu et al., 2011). Tyto alkaloidy byly izolovány z různých mořských organismů, jako jsou houby a pláštěnci, a jsou známy svými zajímavými komplexními chemickými strukturami a biologickými aktivitami (Antunes et al., 2005). Discorhabdiny mají složitou polycyklickou strukturu, která zahrnuje několik kruhů a funkčních skupin (Lam et al., 2020). Mezi nejznámější patří diskorhabdin A, B, C, D, E a další. Tyto alkaloidy byly poprvé izolovány z mořských hub rodu Discophyton a Latrunculia, ale byly také nalezeny v dalších mořských organismech (Zhao, & Yue, 2023).

     Bylo zjištěno, že bromované pyrroloiminochinonové alkaloidy, discorhabdiny B, L a G a 3-dihydro-7,8-dehydrodiscorhabdin C, izolováné z methanolových extraktů vzorků houby Latrunculia sp. nalezené ve vodách Antarktidy, se chovají jako reverzibilní kompetitivní inhibitory cholinesteras. Velikost Ki pro acetylcholinesterasu (AChE) z elektrického úhoře  se pohybuje v rozmezí  1,6-15,0 μM, pro rekombinantní lidskou AChE 22,8-98,0 μM a pro butyrylcholinesterasu (BuChE) koňského séra 5,0-76,0 μM. Tyto hodnoty jsou slibné pro možnost využití těchto diskorhabdinů jako léků Alzheimerovy nemoci. Aby se předešlo nežádoucím periferním vedlejším účinkům, které se mohou objevit u pacientů užívajících některé inhibitory acetylcholinesterasy, byly provedeny elektrofyziologické experimenty s jedním z těchto discorhabdinů, discorhabdinem G, které potvrdily, že nemá žádné zjistitelné nežádoucí účinky na nervosvalový přenos a funkci kosterního svalstva (Botić et al., 2017). Tyto poznatky jsou slibné pro vývoj inhibitorů cholinesteras založených na skeletu discorhabdinů jako potenciálních nových látek pro léčbu pacientů s Alzheimerovou chorobou (Rathnayake  et al., 2019; Alves  et al., 2022; Defant et al., 2024).