Jdi na obsah Jdi na menu
 


 

"VĚDECKÉ NOVINKY "
  
  Health Reports

  Zde naleznete přehled vědeckých prací GNLD.Předejte tyto informace dál.... Complete list.

Více o flavonoidech 
Pohlcují volné radikály díky své schopnosti vyměňovat elektron vodíku spříslušným oxidačně redukčním potenciálem vzhledem kdruhu radikálu, který má být pohlcen. Výsledný radikál se stabilizuje delokalizací (Rice-Evans et al., 1997). Vzhledem kpřítomnosti četných fenolových skupin vjejich základním molekulárním složení jsou flavonoidy a extrakty zrostlin obsahujících flavonoidy potenciálně schopné pohltit volné radikály vytvořením stabilnějších okysličených struktur. Kromě tohoto „pohlcujícího“ účinku mohou některé flavonoidy fungovat jako preventivní antioxidanty chelátováním přechodných kovů, čímž se zabraňuje tvoření hypervalentních forem kovů, které spouštějí peroxidační proces (Ursini et al., 1989). Výzkum antioxidačních ochranných schopností se zaměřil na potenciální přínos purifikovaných fytochemikálií a rostlinných extraktů, jako je extrakt zborové kůry Pycnogenol. Řada různých studií se zabývala antioxidačními schopnostmi Pycnogenolu zapoužití zjednodušených analyzačních systémů in vitro nebo zkoušením jejich působení na modelech buněčných kultur a vpromývaných orgánech. Některé nejdůležitější volné radikály vbiologickém prostředí, zejména na kyslík reagující druhy lipidových peroxidů, O2 a HO·, a na dusík reagující druhy NO·, byly zkoušeny in vitro.




 STUDIE IN VIVO

Studie in vivo jsou při hodnocení skutečné biologické použitelnosti a účinnosti flavonoidů jako antioxidantů rozhodující. In vivo, kdy se používají jako modely krysy, bylo zjištěno, že přidání Pycnogenolu do potravy je spojené se specifickým a výrazným zvýšením hladiny α-tokoferolu vsrdcích krys. Vjiných orgánech nebyly zjištěny žádné změny kromě výrazného snížení hladiny kyseliny askorbové vplicích (van Jaarsveld et al., 1996). Ve stejné studii, kdy byla izolovaná srdce vystavena ischemii/reperfuzi, ani orálně podávaný Pycnogenol, ani přidání Pycnogenolu do perfusatu výrazně nesnížily poškození tkáně hodnocené jako uvolnění železa snízkou molekulární hmotností a mitochondriální oxidační fosforylace (van Jaarsveld et al., 1996). Nicméně bylo zjištěno, že katechin, který je základní složkou prokyanidinů obsažených vPycnogenolu, ovlivňuje všechny tyto parametry, neboť výrazně chrání srdce před ischémií/reperfuzí. Tyto údaje naznačují, že antioxidační potenciál Pycnogenolu je částečně dostupný in vivo, ale rovněž ukazuje, že vzorec absorpce a distribuce flavonoidových složek Pycnogenolu je složitý. Složky Pycnogenolu mohou způsobovat důležitou biologickou aktivitu ve vybraných cílových orgánech a tkáních. Lepší pochopení tohoto aspektu chování extraktu borové kůry a polyfenolů obecně si zasluhuje další výzkum spoužitím jiných zvířecích modelů nebo klinické studie na lidských subjektech.

Další zajímavou možností je, že Pycnogenolové flavonoidy, vdůsledku jejich pomocného redoxového potenciálu, mohou vyvíjet činnost vbuněčné antioxidační síti. Studie (dosud nepublikované) prováděné vautorově laboratoři na různých řetězcích buněk (makrofágy, endotel) ukázaly, že inkubace Pycnogenolem je spojena svyššími hladinami tokoferolu vnormálních podmínkách i po oxidačním stresu. Tato pozorování by mohla potvrdit vintaktních buňkách jiné ESR studie, že Pycnogenol může prodlužovat životnost askorbylového radikálu a regenerovat tokoferolový radikál voxidaci způsobené LDL.
Vneposlední řadě, přestože se to netýká přímo antioxidačního působení, ale významu pro kardiovaskulární onemocnění, Blaszo a jeho spolupracovníci (1996) uvádějí mírnou, leč významnou hypotenzní aktivitu po intravenózní aplikaci Pycnogenolu díky inhibici enzymu měnícího angiotensin (ACE). Rohdewald (1998) zjistil po aplikaci 125 mg Pycnogenolu inhibici hromadění krevních destiček způsobeného kouřením podobné tomu, které způsobuje aspirin.            

Dále je možno zmínit, že navzdory relativně malému počtu studií, které se objevily ve sledované literatuře, Pycnogenol vzbuzuje pozornost velkého počtu badatelů a značný objem potenciálně zajímavých údajů je obsažen ve zdrojích, které ještě nejsou snadno dostupné. Mnoho těchto zajímavých zdrojů prozkoumal Rohdewald (1997).

Vcelku možno říct, že údaje naznačují, že extrakt zborové kůry Pycnogenol může sehrát významnou roli v prevenci vaskulárních chorob spojených se oxidačním poškozením.

PYCNOGENOL A IMUNITNÍ SYSTÉM

Několik studií se věnuje účinkům Pycnogenolu na imunitní systém. Retrovirová infekce a chronická spotřeba ethanolu způsobují abnormální fungování a strukturu různých buněk, které se účastní  humorální a buněčné imunity. Ve studii prováděné u myší zasažených retrovirem LP-BM5 nebo krmených ethanolem bylo zjištěno, že Pycnogenol výrazně podporuje produkci interleukinu-2 vmitogenem aktivovaných izolovaných splenocytech a zvyšuje cytoxicitu přirozených „zabijáckých“ buněk (Cheshier et al., 1996). V souhlasu svan Jaarsveldem et al., (1996) tatáž studie nezaznamenává po aplikaci Pycnogenolu žádný vliv na hladinu hepatického α-tokoferolu.

Blaszo a spolupracovníci (1994) uvádějí,  že intraperitonální injekce Pycnogenolu nebo jeho chromatografických frakcí výrazně omezují tvoření edému vkrysím uchu navozeného krotonovým olejem. Nejaktivnější frakce, co se týče antioxidační aktivity, byla ta, která obsahovala oligomerní prokyanidiny (Blazso et al., 1994), což ukazuje, že protizánětlivé a antioxidační působení je navzájem propojené.

Titíž autoři rovněž uvádějí, že aplikace Pycnogenolu vpotravě zabraňuje vytváření ušního edému způsobeného krotonovým olejem nebo sloučeninou 48/80 vkrysí pacce. Místní aplikace Pycnogenolu, nikoliv vpotravě, rovněž chrání kůži krys před podrážděním způsobeným ultrafialovým zářením (Blazso et al., 1997).

METABOLIZMUS KYSLIČNÍKU DUSNATÉHO VE FYZIOLOGICKÉM STAVU A V NEMOCI                                                             

Kysličník dusnatý se syntetizuje vbuňkách savců pomoci L-argininu a kyslíku do podoby substrátů skupinou enzymů nazývaných syntázy kysličníku dusnatého (NOS) (Nathan, 1992). Biosyntéza NO se reguluje vdráždivých tkáních zvýšením hladiny mezibuněčného vápníku, což aktivuje NOS vzhledem kzávislosti stavebního enzymu na kalmodulinu. Vjiných tkáních, například makrofágách, se syntéza NO indukovatelnou formou NOS (iNOS) reguluje hlavně na transkripční úrovni vzávislosti na různých mezibuněčných stimulech, jako jsou složky bakteriálních stěn  nebo různé cytokiny (Nathan et al., 1994). Jelikož NO plní celou řadu různých úloh, neboť působí jako nositel mezibuněčných informací, jako mezibuněčný signál nebo jako cytoxický druh, lze tedy NOS využít vširokém spektru různých funkcí. Tudíž existuje spojení mezi toxickými a homeostatickými funkcemi NO a jeho produkcí ve velkých nebo omezených objemech.

FYZIOLOGICKÉ versus PATOLOGICKÉ FUNKCE KYSLIČNÍKU DUSNATÉHO   VCENTRÁLNÍM A PERIFERNÍM NERVOVÉM SYSTÉMU            

Předpokládá se, že vneuronových systémech se NO uplatňuje při centrální regulaci krevního toku, rychlosti dýchání, denního rytmu a spánkovém cyklu a při různých neuroendokrinních odezvách (Schmidt et al., 1994). NO hraje důležitou roli vnormálních funkcích mozku, jako je paměť, proces učení, modulace bdělosti (Yamada et al., 1995), a při regulaci uvolňování a absorpce noradrenalinu a dopaminu (Pogun et al., 1994). Vtomto kontextu se má za to, že se NO účastní dlouhodobého potenciování (LPT) synapsí cestováním nazpět přes synapse a podporou uvolňování neurotransmiterů  vpresynaptickém neuronu (Schmidt a Walter, 1994). Řada studií uvádí, že NO může hrát určitou roli vmechanizmu ukládání a uvolňování informací (tj. základu procesu učení a paměti) vneuronových buňkách. U krys lze úlohy prostorového učení a LTP  blokovat aplikací inhibitorů NO syntázy a antagonistů receptoru N-methy-D-aspartatu (NMDA). Vliv NO na ostatní typy učení byl rovněž sledován, avšak snejednoznačnými výsledky (Ingram et al., 1996).

Nicméně se předpokládá, že porucha metabolizmu NO je spojená srůznými patologickými stavy mozku, jako je Alzheimerova choroba, mozková ischemie, mrtvice a ostatní poruchy (Gutteridge, 1995). Nadto sloučeniny vytvářející NO mají podle všeho dvoufázový efekt na uvolňování dopaminu (tj. počáteční zvýšení vystřídané následným potlačením), potvrzující hypotézu zapojení NO do poruch spojených s dopaminem. Konečně, vzhledem ktomu, že NO má povahu volného radikálu, je rovněž nutno zvážit, zda oxidační stres může ovlivnit fyziologii neuronů změnou integrity membrány, a tím schopnosti odezvy různých receptorových systémů, což vede kporuchám paměti nebo kjiným selháním mozkové činnosti.

FYZIOLOGICKÉ FUNKCE OXIDU DUSNATÉHO VOBĚHOVÉM SYSTÉMU

NO, který je syntetizován buňkami endotelu, kromě řady dalších fyziologických funkcí stimuluje rozpustnou guanylylovou cyklázu vbuňkách hladkých svalů tím, že se váže  na železo vaktivním místě enzymu obsahujícím hem, takže působí jako látka uvolňující cévy (Christopherson et al., 1997). NO snižuje hromadění krevních destiček a přilnavost (Radomski et al., 1990) a inhibuje proliferaci buněk hladkých svalů (Nakaki  et al., 1990). Uvádí se i další antiaterogenní působení NO vztahující sekinhibici doplňování leukocytů a přilnavosti endotelu (Tsao et al., 1994) a chemotaxe monocytů. Bylo prokázáno, že NO a donory NO omezují cytokinem indukovanou  aktivaci buněk endotelu, a proto negativně ovlivňují adhezní molekuly VCAM-1, ICAM-1 a P-volbu potlačením jejich genového vyjádření na úrovni vázání transkripčního faktoru NF-κB (De Caterina et al., 1995). Všechna tato sledování přispívají kvytvoření obrazu o NO jako molekule se silnými protizánětlivými a antiaterogenními vlastnostmi vcévní stěně, avšak i v totožném prostředí, tj. voběhovém systému, může být tento obrázek zcela jiný, jestliže se koncentrace NO zvýší nad udržitelnou hladinu a dojde k současnému vytvořením radikálu hydroxidu, jak je popsáno dále.

FYZIOLOGICKÉ versus PATOLOGICKÉ FUNKCE OXIDU DUSNATÉHO VIMUNITNÍM SYSTÉMU

Vmakrofágách jsou vysoce produktivní metabolické dráhy způsobeny indukovatelnou formou NOS (iNOS), která vytváří NO vmikromolární koncentraci za účelem nespecifické imunitní odezvy. Bylo prokázáno, že NO je cytotoxický vůči různým cizorodým nebo infekčním materiálům, jako jsou baktérie, paraziti, hlísti a viry, a rovněž vůči nádorovým buňkám (Moncada et al., 1991). Nicméně NO potlačuje proliferaci T-lymfocytů, což vede ke zvýšené citlivosti na určité patogenní látky během chronických stádií imunitní odezvy (Krenger et al., 1996; Sternberg et al., 1996). Při zánětu spojeném srůznými patologickými stavy, jako je artritida nebo Crohnova choroba, se produkce NO výrazně zvyšuje a může se stát „autodestrukční“, jak je známo u chronických zánětlivých onemocněních. Nadprodukce NO byla zjištěna u autoimunitních onemocnění, při odmítnutí transplantovaných orgánů a při sepsi (Hooper et al., 1995; Schmidt a Walter, 1994). Nadto charakter volného radikálu a vysoká reaktivita sO2 snáslednou tvorbou ONOO činí z NO silnou prooxidační molekulu schopnou vyvolávat oxidační stres potenciálně škodlivý všem druhům buněk (Epe et al., 1996; Luperchio et al., 1996). Bylo zjištěno, že NO a druhy reaktivního dusíku během reakce NO shyperoxidem nebo skyslíkem modifikují volná a na bílkoviny vázaná rezidua aminokyselin, inhibují enzymatické aktivity, indukují peroxidaci,  a snižují hladinu buněčných antioxidantů. Všechny tyto vlastnosti lze spojit srozvojem různých patologických stavů (Halliwell, 1996a; Liu et al., 1995; rubbo et al., 1996).

Na závěr lze říct, že tvorbu NO, obsaženého vNOS a iNOS, lze považovat za biologický proces potenciálně vedoucí krozdílných výsledkům, psychologickým i patologickým, vzávislosti na schopnosti systému kontrolovat působení iNOS  a nespecifické efekty NO. Předpokládá se,  že zejména indukovatelný enzym iNOS hraje důležitou roli vpatogenních stavech spojených se šokem, zánětlivými onemocněními a autoimunitními poruchami; základní forma NOS uváděná jako „neuronový NOS“ (nNOS) se rovněž zřejmě podílí na ischemickém poškození mozku, epilepsii a nociocepci. Proto lze tyto specifické NOS inhibitory nebo modulátory využít při léčbě různých patologických stavů.                                                           

MODULACE METABOLIZMU OXIDU DUSNATÉHO V MAKROFÁGÁCH PYCNOGENOLEM

Bylo prokázáno, že komplexní směs flavonoidů získaná zkůry P. marittima výrazně ovlivňuje působení iNOS vmakrofágách (myší buněčný řetězec RAW 264.7) provokované lipopolysacharidem (LPS) a interferonem (IFN)-γ (Virgili et al., 1998). In vitro bylo zjištěno, že Pycnogenol má výrazný modulační efekt na aktivitu enzymu iNOS (viz obr. 3), neboť při nízkých koncentracích (10 μg/ml) působí slabě stimulačně a při vyšších, byť stále fyziologicky dosažitelných koncentracích (50 – 100 μg/ml), jako silný inhibitor činnosti iNOS. Tento dvoufázový účinek na aktivitu iNOS byl potvrzen vbuněčných kulturách po aplikaci Pycnogenolu a následné aktivaci pomocí LPS a IFN-γ, kde byla rovněž sledována obdobná dvoufázová modulace tvorby NO2a NO3 (viz Obr. 4).

Kromě účinku na enzymatickou aktivitu iNOS byl zkoumán rovněž účinek působení Pycnogenolu na potlačení genu iNOS na transkripční hladině. Bylo zjištěno, že antioxidanty modulují gen přímým působením na buněčný redoxový stav nebo transkripční faktory (jako NF-κB a AP-1) vážící se na DNA a transaktivaci (Mizuno et al., 1996; Suzuki et al., 1992, 1993). Nebyly zjištěny žádné účinky předběžné úpravy Pycnogenolem na aktivaci NF-κB ani IRF-1, transkripční faktory vLPS a IFN-γ indukovaly potlačení iNOS (Nathan a Xie, 1994). Nicméně vaktivovaných makrofágách bylo zjištěno výrazné, na dávce závislé zvýšení potlačení iNOS mRNA, spojené spreinkubací extraktem zborové kůry (viz obr. 5).

Obr. 3. Účinek Pycnogenolu na enzymatickou aktivitu iNOS. Enzym iNOS byl získán zmonocytické makrofágové buňky RAW 274.7 po čtyřiadvacetihodinové aktivaci LPS a IFN-γ, jak uvádí Kobuchi et al., (1997). Enzymatický pokus byl proveden za přítomnosti zvyšující se koncentrace Pycnogenolu. Histogram ukazuje inhibici nebo aktivaci enzymu iNOS vyjádřené jako percentuální rozdíl vůči stavu za nepřítomnosti Pycnogenolu. Pro srovnání je uveden účinek 50 μM NMMA (N-monometyl arginin). Hodnoty představují průměr minimálně tří různých pokusů (ISE). Hvězdička naznačuje, že rozdíl od kontrolního vzorku je podle ANOVA významný (p< 0,05).

Obr. 4
 Vliv Pycnogenolu na hromadění NO2 a NO3 indukované LPS a IFN-γ vmonocyt-makrofágu RAW 264.7. Buňky jsou preinkubovány různými koncentracemi Pycnogenolu a pak upraveny LPS a INF-γ (10 ng/ml a 5 U/ml). Po čtyřiadvaceti hodinách byla hodnocena koncentrace NO2 a NO3 vprostředí, jak popisuje Virgili et al. (1998). NOx označuje hodnoty NO2 a NO3 dohromady. Údaje (průměrný ± SE) se vztahují ke třem a více pokusům. Hvězdička označuje, že rozdíl mezi úpravou LPS a IFN-γ je podle  ANOVA významný (p< 0,05).

Obr. 5 Účinek noční preinkubace různými koncentracemi Pycnogenolu na vliv iNOS a mRNA na buňky monocytu-makrofágu RAE 264.7 upravené LPS a INF-γ (10 ng/ml a 5 U/ml). Šest hodin po indukci bylo extrahováno veškeré množství RNA a iNOS mRNA byla zhodnocena RT-PCR, jak to popisuje Virgili et al. (1998). Za účelem kvantifikace byly PCR pruhy na fotografii gelu skenovány pomocí laserového densitometru spojeného spočítačových analyzačním systémem. Relativní iNOS signál byl normalizován vůči odpovídajícímu G3PDH signálu získanému ze stejného vzorku, a údaje byly vyjádřeny jako poměr iNOS/G3PHD. (Dole) Elektroforetické signály iNOS a glyceraldehyd-3-fosfát dehydrogenázy (GA3DPH). (Nahoře) Percentuální rozdíl mezi úpravou LPS a IFN-γ  poměru iNOS/G3PDH. Je uveden jeden znejméně tří pokusů poskytujících podobné výsledky.

Mechanizmus, kterým extrakt borové kůry působí na tyto různé buněčné cíle, nebyl dosud zcela prozkoumán. Inhibiční aktivita iNOS je pravděpodobně nespecifická. Vysokou příbuznost flavonoidů a bílkovin lze spojovat snekompetitivní nebo inkompetitivní aktivitou. Jestliže však srovnáme Pycnogenol spurifikovanými flavonoidy nebo jinými rostlinnými extrakty, je jeho inhibiční aktivita nejvyšší (Virgili et al., 1998). Vliv na mRNA může být způsoben specifickým účinkem na stabilitu mRNA nebo případně zprostředkován účinkem na některé dosud neznámé modulační kroky vbuněčné regulaci genového výrazu. Vneposlední řadě mohou antioxidační vlastnosti prokyanidinů nepřímo ovlivnit buněčný redoxový stav, a tím buněčnou odezvu na stimulaci (Suzuki et al., 1997).

Na základě těchto výsledků a předchozích údajů se Pycnogenol a rostlinné polyfennoly obecně zdají být slibnými nástroji nefarmakologické kontroly přebytku NO při chronických zánětlivých onemocněních a  preventivními prostředky  různých patologických stavů, u nichž byla zjištěna spojitost snesprávnou regulací produkce NO, jako je arterioskleróza, kardiovaskulární onemocnění, artritida a další. Zejména směs prokyanidů extrahovaných zborové kůry, složených především zkatechinu jako monomeru nebo kondezovaných polymerů, má výrazné pohlcovací schopnosti reaktivních druhů kyslíku a dusíku a zdá se, že účinně a specificky moduluje metabolizmus NO vaktivovaných makrofágách. Výsledky zde uváděné vytvářejí základ pro lepší chápání mechanizmu biologického působení nejen Pycnogenolu, ale i ostatních příbuzných flavonoidů.

1 Imunulogické oddělení, Cantacuzino Institute, Splaiul Independentei 103, Bukurešť, Rumunsko
2 Klinika "Gh. Lupu", Stefan cel Mare Ave. 19-21, Bukurešť, Rumunsko
3 Chemický ústav, univerzita "Politehnica", Splaiul Independentei 206, Bukurešť, Rumunsko
4 Ústav farmaceutické chemie, univerzita v Münsteru, Hittorfstrasse 58-62, Münster, SRN

Byla provedena pilotní studie zaměřená na hodnocení účinnosti pycnogenolu v léčbě pacientů se systémovou lupus erythematodes (SLE). Prvosledovou medikací podle rozvoje onemocnění bylo léčeno jedenáct pacientů s SLE, přičemž šesti byl podáván pycnogenol a pěti placebo. Byl hodnocen index aktivity onemocnění SLE (SLEDAI), protilátky anti-dsDNA v séru, fibrinogen, hladiny C-reaktivní bílkoviny, rychlost sedimentace erytrocytů, tvorba reaktivních oxidů (ROS) neutrofyly, spontánní apoptóza a specifická aktivita p56 lck v periferních lymfocytech. Podáváním pycnogenolu se výrazně snížila tvorba ROS, apoptóza, specifická aktivita p56 lck a rychlost sedimentace erytrocytů. Kromě toho ve skupině, které byl podáván pycnogenol, bylo zaznamenáno výrazné snížení SLEDAI ve srovnání se skupinou, jíž bylo podáváno placebo (p = 0,018). Získané výsledky naznačují, že by se pycnogenol mohl účinně uplatnit v léčbě druhého sledu při snižování zánětlivé složky SLE.
Copyright - 2001 John Wiley & Sons, Ltd.