Хелеритрин: Свойства, Механизмы Действия и Перспективы в Борьбе с Раком и Бактериальными Инфекциями
Chelerythrine
Хелеритрин: алкалоид из чистотела, мощный ингибитор протеинкиназы C и антагонист CB1-рецепторов. Обладает противораковыми свойствами, база для новых лекарств.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Челеритрин – это бензофенонантридиновый алкалоид, содержащийся в растении Челидоний майюс (большой челандин). Он является мощным, селективным и клеточно-проницаемым ингибитором протеинкиназы C в условиях in vitro, а также эффективным антагонистом CB1-рецепторов, связанных с G-белком. Эта молекула также демонстрирует противораковые свойства и послужила основой для разработки многих потенциальных новых лекарственных препаратов против рака. Структурно эта молекула существует в двух различных конформациях: положительно заряженная иминиевая форма и незаряженная форма, представляющая собой псевдобазу. Она также обнаружена в растениях Zanthoxylum clava herculis и Zanthoxylum rhoifolium, проявляя антибактериальную активность в отношении Staphylococcus aureus и других человеческих патогенов.
Chelerythrine is a benzophenanthridine alkaloid present in the plant Chelidonium majus (greater celandine). It is a potent, selective, and cell permeable protein kinase C inhibitor in vitro. And an efficacious antagonist of G protein coupled CB1 receptors. This molecule also exhibits anticancer qualities and it has served as a base for many potential novel drugs against cancer. Structurally, this molecule has two distinct conformations, one being a positively charged iminium form, and the other being an uncharged form, a pseudo base. It is also found in the plants Zanthoxylum clava herculis and Zanthoxylum rhoifolium, exhibiting antibacterial activity against Staphylococcus aureus and other human pathogens.
Антибактериальное средство
Челеритрин – это мощный антибактериальный агент, который помогает справиться с возникновением бактерий, устойчивых к антибиотикам. Эта молекула способна нарушать целостность клеточной стенки и клеточной мембраны бактерий, а также подавлять их рост, что приводит к гибели бактерий.
Chelerythrine is a potent antibacterial agent that has aided in dealing with the emergence of antibacterial resistant bacteria. This molecule has the ability to disrupt a bacteria's cell wall and cell membrane, as well as preventing bacterial growth, all of which contribute to bacterial death.
Клеточный апоптоз
Исследования показали, что хелеритрин ингибирует активность SERCA, и что, что более важно, концентрация, необходимая для ингибирования этого фермента, сопоставима с концентрацией, необходимой для ингибирования протеинкиназы C. Негативная регуляция активности SERCA приводит к накоплению ионов кальция в цитоплазме, что вызывает принудительный приток ионов кальция в митохондрии. Высокая концентрация ионов кальция в митохондриях значительно изменяет их нормальную функцию и приводит к запуску сигналов апоптоза и, в конечном итоге, к разрушению клеток. Также было показано, что другие клеточные транспортеры, такие как PMCA, негативно регулируются хелеритрином, что препятствует эффективному выведению PMCA ионов кальция из клетки. Это дополнительно способствует нарушению кальциевого баланса внутри клетки и последующей гибели клеток. В клетках тройного негативного рака молочной железы эта молекула индуцирует апоптоз. Наблюдается фрагментация ядра и конденсация хроматина, что является признаком апоптоза.
Studies have shown that chelerythrine inhibits SERCA activity, more importantly the concentration needed to inhibit this enzyme is within range to that needed to inhibit protein kinase C. The negative regulation of SERCA activity results in accumulation of calcium ions in the cytoplasm, leading to the forced influx of calcium ions to the mitochondria. High calcium ion concentration in the mitochondria greatly alters its normal activity and leads to apoptosis signaling, and eventually cellular destruction. Other cellular transporters, like the PMCA, have also been shown to be negatively regulated by chelerythrine, preventing PMCA to effectively take out calcium ions from inside the cell. This further contributes to the loss of calcium ion balance within the cell and eventual cell death. In triple negative breast cancer cells, this molecule is found to induce apoptosis. Nuclear fragmentation and chromatin condensation is observed, which is indicative of apoptosis.
Другое
Предыдущие исследования продемонстрировали способность хелеритрина ингибировать или замедлять пролиферацию клеток, что позволяет использовать его для борьбы с раковыми клетками и стимулирования клеточного апоптоза как in vivo, так и in vitro. Однако дальнейшие исследования этого алкалоида выявили его низкую селективность, а также способность вызывать апоптоз нераковых клеток, проявляя тем самым цитотоксическое действие. Создание аналогов хелеритрина позволило использовать противораковые возможности этой молекулы, одновременно снижая ее цитотоксичность в отношении нераковых клеток. Эти новые аналоги были модифицированы для повышения специфичности к раковым клеткам, что уменьшает цитотоксические эффекты и апоптоз нераковых клеток.
Previous studies have showcased chelerythrine's ability to inhibit, or delay, cell proliferation, allowing it to be used to combat cancerous cells and promote cellular apoptosis, both in vivo and in vitro. However, further studies of this alkaloid have revealed that it has low selectivity and it can also promote cellular apoptosis of non cancerous cells, thus displaying cytotoxic behavior. The creation of chelerythrine analogs have helped exploit this molecule's anticancer capabilities, while lessening its cytotoxic effects on non cancerous cells. These novel analogs have been modified to have increased specificity for cancerous cells, thus decreasing cytotoxic effects and non cancerous cell apoptosis.
Механизмы борьбы с раком
В зависимости от формы рака, хелеритрин может оказывать различное воздействие на опухолевые клетки, приводя к ингибированию роста опухоли. Эти механизмы включают индукцию апоптоза, остановку клеточного цикла, стимуляцию аутофагии раковых клеток и ингибирование теломеразы. Установлено, что он может быть потенциальным противораковым средством при раке печени, желудка, молочной железы, почек и шейки матки. Несмотря на эти данные, важно отметить, что родственное соединение сангинарин связано с серьезными побочными эффектами. Этого недостаточно, чтобы рекомендовать использование хелеритрина, содержащегося в растительных продуктах, для лечения рака.
Depending on the form of cancer, chelerythrine can exhibit different effects on tumor cells, leading to inhibition of tumor growth. These mechanisms include inducing apoptosis, arrest of the cell cycle, promoting autophagy of cancerous cells, and the inhibition of telomerase. It has been found to be a possible anti cancer agent for liver, gastric, breast, renal, and cervical cancers. Despite these claims, it is important to note that the related compound sanguinarine is associated with severe adverse effects. This is insufficient evidence to endorse the usage of chelerythrine present in botanical products as a cancer treatment.
Роль ингибитора белковой киназы С
Исследования показывают, что хелеритрин является специфическим и мощным ингибитором протеинкиназы С. Благодаря своим ингибирующим свойствам в отношении протеинкиназы С, он оказался полезным в борьбе с тройным негативным раком молочной железы. Ингибируя протеинкиназу С, он нарушает сигнальные пути, вызывая остановку клеточного цикла.
Studies show that chelerythrine is a specific and potent protein kinase C inhibitor. Due to its inhibitory effects on protein kinase C, it has been found of use against triple negative breast cancer. By inhibiting protein kinase C, signaling pathways are disrupted, inducing cell cycle arrest.