Abstraktné: Šalvia je všeobecne uznávaná pre svoj terapeutický potenciál. Biologický význam niektorých druhov však zostáva neznámy, konkrétne Salvia cacaliifolia Benth. Cieľom tejto štúdie je preto odhaliť chemické zloženie a relevantné vlastnosti jeho esenciálneho oleja (EO). EO bol charakterizovaný pomocou GC a GC-MS a jeho antifungálny účinok bol hodnotený podľa smerníc CLSI pre dermatofyty a kvasinky. Protizápalový potenciál sa hodnotil na makrofágoch stimulovaných lipopolysacharidmi hodnotením produkcie oxidu dusnatého (NO) a účinku na hladiny proteínov dvoch kľúčových prozápalových enzýmov, iNOS a COX-2 pomocou analýzy Western blot . Schopnosť hojenia rán sa stanovila pomocou testu hojenia rán a potenciál proti starnutiu sa hodnotil vyhodnotením markera starnutia - galaktozidázy. EO bol charakterizovaný hlavne -kurkumínom, -bisabolénom, bicyklogermakrénom a kurzerenónom. Je účinný pri inhibícii rastu dermatofytov a C. neoformans. EO významne znížil hladiny iNOS a COX-2 proteínov a súčasne znížil uvoľňovanie NO. Okrem toho preukázal potenciál proti starnutiu a podporil hojenie rán. Celkovo táto štúdia zdôrazňuje relevantné farmakologické vlastnosti EO Salvia cacaliifolia, ktoré by sa mali ďalej skúmať s ohľadom na vývoj udržateľných, inovatívnych a ekologických produktov na pokožku.

Glykozid cistanche môže tiež zvýšiť aktivitu SOD v tkanivách srdca a pečene a výrazne znížiť obsah lipofuscínu a MDA v každom tkanive, účinne zachytáva rôzne reaktívne kyslíkové radikály (OH-, H₂O₂ atď.) a chráni pred poškodením DNA. OH-radikálmi. Cystanche fenyletanoidové glykozidy majú silnú schopnosť zachytávať voľné radikály, vyššiu redukčnú schopnosť ako vitamín C, zlepšujú aktivitu SOD v suspenzii spermií, znižujú obsah MDA a majú určitý ochranný účinok na funkciu membrány spermií. Polysacharidy Cistanche môžu zvýšiť aktivitu SOD a GSH-Px v erytrocytoch a pľúcnych tkanivách experimentálne starnúcich myší spôsobenú D-galaktózou, ako aj znížiť obsah MDA a kolagénu v pľúcach a plazme a zvýšiť obsah elastínu. dobrý čistiaci účinok na DPPH, predĺženie doby hypoxie u starnúcich myší, zlepšenie aktivity SOD v sére a oddialenie fyziologickej degenerácie pľúc u experimentálne starnúcich myší Experimenty ukázali, že pri bunkovej morfologickej degenerácii má Cistanche dobrú antioxidačnú schopnosť a má potenciál byť liekom na prevenciu a liečbu chorôb starnutia kože. Zároveň má echinakozid v Cistanche významnú schopnosť vychytávať voľné radikály DPPH a má schopnosť vychytávať reaktívne formy kyslíka a zabraňovať degradácii kolagénu vyvolanej voľnými radikálmi a tiež má dobrý reparačný účinok pri poškodení aniónom voľných radikálov tymínu.

Kliknite na Výhody Desert Cistanche

【Ďalšie informácie: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】

1. Úvod

Orgány verejného zdravotníctva naďalej zanedbávajú plesňové infekcie, ktoré postihujú viac ako miliardu ľudí s 1,5 miliónmi úmrtí ročne [1]. Imunokompromitovaní jedinci sú náchylnejší na plesňové infekcie [1], Candida a Cryptococcus sú dva hlavné etiologické agensy invazívnych infekcií [1,2]. Dermatofyty, ďalšia skupina patogénnych húb, ktoré sú vysoko relevantné vzhľadom na svoju úlohu v chorobnosti spojenej s povrchovými mykózami [3], zahŕňajú kmene Trichophyton, Epidermophyton a Microsporum. Okrem toho môžu spôsobiť invazívne ochorenia u imunokompromitovaných hostiteľov [4].

Dermatofyty môžu aktivovať imunitný systém vďaka väzbe epitopov húb, ako je manán [5,6], na receptory podobné toll (TLR), čím sa aktivuje prozápalová kaskáda spojená s týmito infekciami. Jednou z takýchto kaskád je dráha nukleárneho faktora kappa B (NF-κB), ktorá v konečnom dôsledku vedie k zvýšeniu produkcie zápalových cytokínov a hladín proteínov kľúčových prozápalových enzýmov, ako je indukovateľná syntáza oxidu dusnatého (iNOS) a cykloxygenáza. -2 (COX-2) [7]. Enzým iNOS je zodpovedný za produkciu oxidu dusnatého (NO), čo je dobre známy prozápalový mediátor nadmerne produkovaný pri niekoľkých chronických ochoreniach súvisiacich so zápalom.

Okrem toho sú dermatofyty spojené s tvorbou kožných lézií [8]. Preto po odznení infekcie musia nastať procesy hojenia rán, aby sa poškodené tkanivo regenerovalo. Tento proces zahŕňa rôzne fázy, ktoré musia prebiehať v správnom poradí a v správnom čase, inak sa rana stane chronickou [9].

V dôsledku relapsov, rezistencií a antifungálnych vedľajších účinkov sú súčasné antimykotické liečby mnohokrát neúčinné, pričom mykotické infekcie zostávajú neuspokojenou klinickou potrebou [10]. Je prekvapujúce, že rastúci počet správ ukazuje, že niekoľko kmeňov húb si už vyvinulo rezistenciu voči súčasným antimykotickým látkam [11,12], čo odôvodňuje vývoj nových antifungálnych prístupov [13]. Okrem toho sa uvádza, že protizápalové lieky spôsobujú niekoľko nežiaducich účinkov [14]. Majúc na pamäti toto, terapeutické činidlá, ktoré by mohli súbežne liečiť plesňové infekcie a znižovať súvisiaci zápal, by boli mimoriadne dôležité.

Aromatické rastliny a ich metabolity majú zaujímavé organoleptické vlastnosti, ktoré tiež prispievajú k ich vysokej hodnote vo farmaceutickom, agronomickom, potravinárskom, sanitárnom, kozmetickom a voňavkárskom priemysle [15] a objavujú sa ako potenciálni kandidáti ako nové protizápalové/protiplesňové liečivá.

Mnohé aromatické rastliny z čeľade Asteraceae, Apiaceae a Lamiaceae sú bohaté na esenciálne oleje, ktoré preukázali široké spektrum biologických účinkov, konkrétne protizápalové a antifungálne vlastnosti [16–22]. Rod Salvia L., jeden z najdôležitejších rodov čeľade Lamiaceae, sa pestuje na použitie ako potravinárske korenie alebo dochucovadlá v kozmetike a parfumérii [23]. Niekoľko druhov sa používa v tradičnej medicíne na liečbu mikrobiálnych infekcií, malárie a zápalov a na dezinfekciu domácností po chorobe [23]. Druhy šalvie prilákali výskumníkov pre svoje biologické vlastnosti, ktoré vykazujú silné antibakteriálne, antifungálne, protirakovinové a protizápalové účinky, ako aj pre zlepšenie kognitívnej výkonnosti [24–30]. Hoci je tento rod do značnej miery študovaný, niektoré druhy zostávajú neznáme, pokiaľ ide o ich chemické zloženie a ich liečivý význam, ako napríklad Salvia cacaliifolia Benth. (syn Salvia atriplicifolia Fernald, Salvia hempsteadiana SFBlake a Salvia mendax Epling). S. cacaliifolia je vzpriamený bylinný trvácny ker dorastajúci do výšky 70 cm, s trojuholníkovými listami a veľkými strapcami sýtomodrých 2-pyskovitých kvetov s dĺžkou 2 cm [31]. Tento druh rastie vo vysokohorských oblastiach z Mexika, Guatemaly a Hondurasu.

Cieľom tejto práce je chemicky charakterizovať esenciálny olej S. cacaliifolia (šalvia cacalia) a odhaliť jeho antifungálny/protizápalový potenciál. Okrem toho sa skúmala aj schopnosť esenciálneho oleja hojiť rany. Aby sa ďalej podporil záujem o tento druh, skúmal sa aj potenciál proti starnutiu.

2. Výsledky

2.1. Chemické zloženie esenciálneho oleja S. cacaliifolia

Esenciálny olej bol charakterizovaný vysokým množstvom uhľovodíkových seskviterpénov (70,10 percent ± 0,119), po ktorých nasledovali okysličené seskviterpény (11,71 percent ± 0). ( 8,54 percent ± 0,074) a kurzerenón (7,68 percent ± 0,055).

2.2. Antifungálny účinok Salvia cacaliifolia 

Bola hodnotená antifungálna aktivita silice zo S. cacaliifolia, najmä proti dermatofytom a kvasinkám. Ako je uvedené v tabuľke 2, esenciálny olej bol účinný proti všetkým testovaným kmeňom dermatofytov, pričom najcitlivejšie boli T. mentagrophytes a T. rubrum (MIC=0,16 µL/ml). Pokiaľ ide o kvasinky, C. neoformans bola najcitlivejšia na esenciálny olej (MIC=0 0,64 µL/ml).

2.3. Protizápalový potenciál S. cacaliifolia

Protizápalový potenciál esenciálneho oleja S. cacaliifolia bol hodnotený pomocou lipopolysacharidom (LPS) stimulovaných makrofágov. Ako sa očakávalo, pridanie LPS na 24 hodín viedlo k zvýšeniu sekrécie oxidu dusnatého (NO) do kultivačného média ([NO]=42,8 ± 7,4 uM). Pridanie rôznych koncentrácií esenciálneho oleja viedlo k zníženiu zistených dusitanov v závislosti od dávky (IC50=0.49 µL/ml). 1,25 aj 0,64 µL/ml významne znížili detekované dusitany (obrázok 1A). Vzhľadom na to, že pri koncentrácii 1,25 µl/ml sa pozoroval významný pokles životaschopnosti buniek (obrázok 1B), koncentrácia 0 0,64 µl/ml sa použila na odhalenie základného mechanizmu protizápalového potenciálu S. cacaliifolia esenciálny olej.

Berúc do úvahy, že väzba LPS na Toll-like receptor 4 (TLR4) vedie k jadrovej translokácii NF-κB, čo následne spôsobuje expresiu indukovateľnej syntázy oxidu dusnatého (Nos2) a cyklooxygenázy-2 (Cox2) [ 34], potom sme zhodnotili, či prítomnosť esenciálneho oleja môže modulovať hladiny oboch proteínov. Ako je znázornené na obrázku 2A–C, prítomnosť samotného LPS spôsobila významné zvýšenie hladín proteínov iNOS a COX-2. V prítomnosti esenciálneho oleja sa hladiny oboch proteínov znížili, najmä hladiny iNOS (obrázok 2A, B), čo naznačuje, že olej narušil aktiváciu NF-KB a následne expresiu mRNA Nos2, ako aj hladiny jej proteínov.

2.4. Vlastnosti hojenia rán S. cacaliifolia Essential Oi

Berúc do úvahy, že niekoľko rastlín z rodu Salvia bolo hlásených ako činidlá na hojenie rán [27,35,36], predpokladalo sa, že S. cacaliifolia by mohla podporovať hojenie rán. Na tento účel sme sa uchýlili k testu poškriabania a uzavretie rany sa hodnotilo v prítomnosti a neprítomnosti esenciálneho oleja vo fibroblastoch. Uvádzame, že esenciálny olej významne podporoval migráciu fibroblastov v porovnaní s kontrolnými bunkami (obrázok 3A, B) pri 0,32 µL/ml, čo je koncentrácia zbavená toxicity voči fibroblastom (obrázok 3C).

2.5. Potenciál proti starnutiu esenciálneho oleja S. cacaliifolia

Keďže je známe, že niektoré druhy šalvie vykazujú vlastnosti proti starnutiu [37,38], zhodnotili sme potenciál esenciálneho oleja S. cacaliifolia proti starnutiu pomocou testu -galaktozidázy (-gal) súvisiacej so starnutím s etoposidom ako činidlom vyvolávajúcim starnutie. .

Ako je znázornené na obrázku 4, pridanie etopozidu (12,5 uM) počas 24 hodín, po ktorom nasledovala regenerácia počas 72 hodín v samotnom kultivačnom médiu, viedlo k významnému zvýšeniu počtu -gal-pozitívnych buniek, čo ukazuje, že etoposid účinne indukuje starnutie buniek. Je zaujímavé, že keď sa vo fáze obnovy pridal esenciálny olej S. cacaliifolia do kultivačného média, percento -gal-pozitívnych buniek sa výrazne znížilo v porovnaní so samotným kultivačným médiom (obrázok 4A, B), čo naznačuje, že S. cacaliifolia by tiež mohla súčasné účinky proti starnutiu.

3. Diskusia

S. cacaliifolia je stále veľkou neznámou, pokiaľ ide o chemické zloženie jej esenciálneho oleja, ako aj o akékoľvek biologicky relevantné aktivity. Aby sa zaplnila medzera v poznatkoch, táto práca po prvýkrát opisuje protizápalové, protiplesňové, proti starnutiu a vlastnosti hojenia rán tohto druhu.

Uviedli sme, že esenciálny olej S. cacaliifolia je charakterizovaný prevažne seskviterpénmi, najmä kurkumínom, bisabolénom, bicyklogermakrénom a kurzerenónom. Podobne esenciálne oleje zo S. scabra a S. aurea boli tiež bohaté na seskviterpény (92,4 a 75 percent, v uvedenom poradí) [39], pričom hlavnými zlúčeninami v S. aurea, zatiaľ čo S. sabra bol charakterizovaný germakrénom D, -karyofylénom, germakrénom B a -kopaénom. S. ceratophylla, S. verbenaca, S. stenophylla, S. runcinata a S. repens sú ďalšími príkladmi esenciálnych olejov zo šalvie, ktoré sú prevažne bohaté na seskviterpény [40–42]. Avšak žiadne esenciálne oleje zo šalvie neobsahujú vysoké množstvá -kurkumínu, -bisabolénu a kurzerenónu ako esenciálny olej zo S. cacaliifolia. Iné druhy šalvie majú veľmi odlišné chemické zloženie s prevahou monoterpénov, ako napríklad S. officinalis s vysokým obsahom cis-thujonu a gáfru [43,44] alebo 1,{19}}cineolu a gáforu [45]. a S. rosmarinus bohatý na 1,8-cineol, -pinén, gáfor [46].

Vzhľadom na to, že niektoré druhy šalvie boli hlásené ako činidlá schopné liečiť kožné infekcie [36,47], potom sme sa zamerali na posúdenie, či by olej S. cacaliifolia mohol mať potenciál pri kontrole hubovej infekcie. Esenciálny olej vykazoval inhibičné účinky proti všetkým kmeňom dermatofytov a Cryptococcus neoformans, čo naznačuje, že by sa mohol použiť na liečbu plesňových infekcií, najmä dermatofytózy a kryptokokózy. Esenciálny olej z iných druhov, ako je S. officinalis, má inhibičný účinok proti dermatofytom s MIC v rozsahu od 0,63 do 2,5 µL/ml [43,45], teda vykazuje slabšiu aktivitu ako ten, ktorý sa uvádza pre S cacaliifolia. Dva esenciálne oleje zo S. multicaulis vykazovali relevantnú antidermatofytickú aktivitu, najmä chemotyp bohatý na nerolidol [48]. Pokiaľ ide o aktivitu hlavných zlúčenín S. cacaliifolia, neuskutočnili sa žiadne štúdie. Niektoré štúdie však hodnotili antifungálnu aktivitu esenciálnych olejov bohatých na tieto zlúčeniny. Štúdia skutočne uvádza aktivitu niekoľkých esenciálnych olejov z Helichrysum microphyllum subsp. Tyrrhenian ukázal, že tie s najvyšším obsahom kurkumínu vykazovali najlepšiu antifungálnu aktivitu [49]. Iné štúdie uvádzajú miernu antifungálnu aktivitu esenciálnych olejov bohatých na -bisabolén [50,51], bicyklo germakrén [51,52] a curzerenón [53]. Vzhľadom na slabé antimykotikum predtým uvedených esenciálnych olejov predpokladáme, že aktivitu S. cacaliifolia možno pripísať synergickému účinku medzi všetkými zlúčeninami v zmesi. Mechanizmy účinku, ktoré sú základom antifungálnej aktivity esenciálneho oleja S. cacaliifolia a izolovaných zlúčenín, sú stále neznáme. Vzhľadom na ich lipofilnú povahu však predpokladáme, že by mohli indukovať inhibíciu rastu húb integráciou do membránových štruktúr, čo by zvýšilo permeabilitu a podporilo únik intracelulárnych zložiek a inaktiváciu enzýmov [15,54].

Vzhľadom na to, že plesňové infekcie vedú k aktivácii imunitného systému [55], v tejto štúdii bol zdôraznený aj protizápalový potenciál S. cacaliifolia, pretože zníženie uvoľňovania NO sa dosiahlo, keď boli makrofágy vopred ošetrené esenciálnym olejom pred stimuláciou LPS. Odhaliť základné mechanizmy protizápalového potenciálu S. cacaliifolia, vplyv esenciálneho oleja na hladiny proteínov iNOS a COX-2, dvoch prozápalových proteínov spojených so signalizáciou TLR4/NF-κB bola hodnotená. Pozorovalo sa zníženie hladín oboch proteínov, čo naznačuje, že zníženie uvoľňovania NO môže byť spôsobené inhibíciou dráhy NF-KB. Jedným z kľúčových molekulárnych mechanizmov, ktoré prispievajú k udržaniu chronického zápalu, je aktivácia signálnej kaskády NF-KB, ktorá sa ukázala ako hlavný regulátor zápalu a vrodenej imunitnej homeostázy. Aktivácia transkripčného faktora NF-kB spôsobuje indukciu COX-2, iNOS a tiež aberantnú expresiu zápalových cytokínov tumor necrosis factor (TNF)-, IL-1, IL-6 , ktorý môže poškodiť zdravé susedné bunky a po dlhú dobu môže viesť k chronickým ochoreniam. Na ďalšie pochopenie celého mechanizmu protizápalového potenciálu esenciálneho oleja S. cacaliifolia, ako je jadrová translokácia p65, je potrebné vykonať ďalšie štúdie. Čo sa týka iných druhov šalvie, ukázalo sa, že esenciálny olej S. officinalis v množstve 0,64 µL/ml bol schopný znížiť produkciu NO o 30–40 percent [45], zatiaľ čo esenciálny olej zo S. cacaliifolia rovnaká dávka znižuje produkciu NO o 70 percent. Naproti tomu esenciálny olej zo S. ceratohyal výrazne inhibuje produkciu NO (IC50=90 µg/ml) [40]. Schopnosť druhov šalvie modulovať dráhu NF-kB je už uvedená. S. officinalis bol skutočne schopný znížiť expresiu NF-kB [44]. S. ceratophylla silne inhibuje NF-κB s IC50 38 µg/ml [40]. Ukázalo sa, že esenciálny olej Helichrysum italicum bohatý na -kurkumín, hlavnú zlúčeninu oleja S. cacaliifolia, bol schopný znížiť produkciu NO, ktorá bola závislá od obsahu v tejto zlúčenine, čo bolo potvrdené frakcionáciou esenciálneho oleja, kde Frakcia bohatá na kurkumín vyvolala najvyššiu inhibíciu [56]. Podobné účinky boli opísané pre chemotyp -kurkumín H. italicum [57]. Ukázalo sa, že esenciálne oleje s významnými množstvami -bisabolénu [58] a bicyklogermakrénu [59] mali sľubné protizápalové účinky. Pokiaľ ide o curzerenón, neuskutočnili sa žiadne štúdie hodnotiace jeho protizápalový potenciál. Bolo však publikované, že dva esenciálne oleje bohaté na kurzerenón majú relevantné antioxidačné vlastnosti [60,61], ktoré by tiež mohli prispieť k protizápalovej aktivite S. cacaliifolia tým, že umožňujú vychytávanie NO. Vzhľadom na to je možné, že -kurkumín, hlavná zlúčenina esenciálneho oleja, môže byť hlavným hráčom zodpovedným za protizápalovú aktivitu S. cacaliifolia, avšak príspevok zostávajúcich hlavných zlúčenín nemožno zavrhnúť.

Vzhľadom na to, že infekcia dermatofytom môže viesť k tvorbe kožných lézií [8], zhodnotili sme, či S. cacaliifolia môže podporiť hojenie rán. Naše výsledky ukázali, že tento esenciálny olej podporuje migráciu fibroblastov, čo naznačuje, že by mohol hrať úlohu v procese hojenia rán. Esenciálny olej z H. italicum bohatý na -kurkumín podporoval hojenie rán u diabetických potkanov [62], preto predpokladáme, že schopnosť hojenia rán S. cacaliifolia možno pripísať vysokému množstvu tejto zlúčeniny.

Vzhľadom na to, že niekoľko druhov šalvie môže pôsobiť ako činidlá proti starnutiu [37], chceli sme odhaliť, či S. cacaliifolia môže tiež zvrátiť starnutie. Skutočne sa pozorovalo zníženie aktivity galaktozidázy závislej od pH vyvolanej starnutím. Túto aktivitu možno pripísať hlavne prítomnosti -bisabolénu, pretože esenciálny olej bohatý na túto zlúčeninu tiež vykazoval silný účinok proti starnutiu na fibroblasty [63].

4. Závery

Táto práca zdôrazňuje chemické zloženie druhu šalvie, ktoré zostáva do značnej miery neznáme, a ukazuje, že táto rastlina má niekoľko biologicky relevantných aktivít. Esenciálny olej zo S. cacaliifolia má odlišné chemické zloženie, je bohatý najmä na -kurkumín, -bisabolén, bicyklogermakrén a kurzerenón. Okrem toho je to prvá správa, ktorá ukazuje protiplesňové, protizápalové, anti-senescenčné a hojivé vlastnosti esenciálneho oleja S. cacaliifolia, čo naznačuje jeho potenciálne použitie ako zložky pre vývoj kozmetických produktov na prevenciu zápalov kože, ako aj ako na liečbu dermatofytózy a súvisiaceho zápalu.

5. Materiály a metódy

5.1. Rastlinný materiál

Sadenice Salvia cacaliifolia boli vypestované zo semien v skleníku "Planta Medica" v Laboratóriu biológie rastlín a farmaceutickej botaniky Univerzity v Cagliari (UNICA). Semená šalvie Cacalia, mexického pôvodu, boli zakúpené v talianskom špecializovanom obchode. Po 5 týždňoch sa sadenice presadili do skleníka "Planta Medica" podľa ekofyziologických potrieb druhu. Po 2 rokoch rastu sa rastliny zozbierali (obdobie kvitnutia) a dva dni sa sušili v laboratóriu. Poukážkový exemplár (6/23.9/V1) bol uložený v Herbarium Karalitanum (CAG), University of Cagliari, Viale S. Ignazio, 13 Cagliari, Taliansko.

【Ďalšie informácie: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】