Abstraktní: Šalvěj je široce uznávána pro svůj terapeutický potenciál. Biologická relevance některých druhů však zůstává neznámá, jmenovitě Salvia cacaliifolia Benth. Proto si tato studie klade za cíl odhalit chemické složení a příslušné vlastnosti jeho esenciálního oleje (EO). EO byl charakterizován pomocí GC a GC-MS a jeho antifungální účinek byl hodnocen podle pokynů CLSI pro dermatofyty a kvasinky. Protizánětlivý potenciál byl hodnocen na makrofázích stimulovaných lipopolysacharidy hodnocením produkce oxidu dusnatého (NO) a účinku na hladiny proteinů dvou klíčových prozánětlivých enzymů, iNOS a COX-2 analýzou western blot . Schopnost hojení ran byla stanovena pomocí testu hojení ran a potenciál proti stárnutí byl hodnocen hodnocením markeru stárnutí - galaktozidázy. EO byl charakterizován hlavně -kurkuminem, -bisabolenem, bicyklogermakrenem a kurzerenonem. Je účinný při inhibici růstu dermatofytů a C. neoformans. EO významně snížil hladiny iNOS a COX-2 proteinů a současně snížil uvolňování NO. Navíc prokázal anti-senescenční potenciál a podpořil hojení ran. Celkově tato studie zdůrazňuje relevantní farmakologické vlastnosti EO Salvia cacaliifolia, které by měly být dále prozkoumány s ohledem na vývoj udržitelných, inovativních a ekologicky šetrných pleťových produktů.

Glykosid cistanche může také zvýšit aktivitu SOD v srdeční a jaterní tkáni a významně snížit obsah lipofuscinu a MDA v každé tkáni, účinně zachycovat různé reaktivní kyslíkové radikály (OH-, H₂O₂ atd.) a chránit před způsobeným poškozením DNA. OH-radikály. Cystanche fenylethanoidové glykosidy mají silnou schopnost vychytávání volných radikálů, vyšší redukční schopnost než vitamín C, zlepšují aktivitu SOD v suspenzi spermií, snižují obsah MDA a mají určitý ochranný účinek na funkci membrány spermií. Polysacharidy Cistanche mohou zvýšit aktivitu SOD a GSH-Px v erytrocytech a plicních tkáních experimentálně senescentních myší způsobených D-galaktózou, stejně jako snížit obsah MDA a kolagenu v plicích a plazmě a zvýšit obsah elastinu. dobrý čisticí účinek na DPPH, prodlužuje dobu hypoxie u senescentních myší, zlepšuje aktivitu SOD v séru a oddaluje fyziologickou degeneraci plic u experimentálně senescentních myší Experimenty prokázaly, že Cistanche má dobrou antioxidační schopnost s buněčnou morfologickou degenerací a má potenciál být lékem k prevenci a léčbě nemocí stárnutí kůže. Zároveň má echinakosid v Cistanche významnou schopnost vychytávat volné radikály DPPH a má schopnost vychytávat reaktivní formy kyslíku a bránit volnými radikály indukované degradaci kolagenu a má také dobrý opravný účinek na poškození aniontů volnými radikály thyminu.

Klikněte na Výhody Desert Cistanche

【Další informace: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】

1. Úvod

Plísňové infekce zůstávají orgány veřejného zdraví opomíjeny a postihují více než miliardu lidí s 1,5 miliony úmrtí ročně [1]. Imunokompromitovaní jedinci jsou náchylnější k plísňovým infekcím [1], Candida a Cryptococcus jsou dvě hlavní etiologická agens invazivních infekcí [1,2]. Dermatofyty, další skupina patogenních hub, které jsou vysoce relevantní díky své roli v morbiditě spojené s povrchovými mykózami [3], zahrnují kmeny Trichophyton, Epidermophyton a Microsporum. Kromě toho mohou způsobit invazivní onemocnění u imunokompromitovaných hostitelů [4].

Dermatofyty mohou aktivovat imunitní systém díky vazbě houbových epitopů, jako je mannan [5,6], na toll-like receptory (TLR), čímž aktivují prozánětlivou kaskádu spojenou s těmito infekcemi. Jednou z takových kaskád je dráha jaderného faktoru kappa B (NF-κB), která v konečném důsledku vede ke zvýšení produkce zánětlivých cytokinů a hladin proteinů klíčových prozánětlivých enzymů, jako je indukovatelná syntáza oxidu dusnatého (iNOS) a cyklooxygenáza. -2 (COX-2) [7]. Enzym iNOS je zodpovědný za produkci oxidu dusnatého (NO), což je dobře známý prozánětlivý mediátor nadměrně produkovaný u několika chronických onemocnění souvisejících se zánětem.

Dále jsou dermatofyty spojovány s tvorbou kožních lézí [8]. Proto po odeznění infekce musí nastat procesy hojení ran, aby došlo k regeneraci poškozené tkáně. Tento proces zahrnuje různé fáze, které musí proběhnout ve správném pořadí a ve správný čas, jinak se rána stane chronickou [9].

Kvůli relapsům, rezistencím a antimykotickým vedlejším účinkům je současná antimykotická léčba mnohokrát neúčinná a mykotické infekce zůstávají neuspokojenou klinickou potřebou [10]. Je překvapivé, že rostoucí počet zpráv ukazuje, že několik kmenů hub si již vyvinulo rezistenci vůči současným antimykotikům [11,12], což ospravedlňuje vývoj nových antimykotických přístupů [13]. Kromě toho se také uvádí, že protizánětlivé léky způsobují několik nežádoucích účinků [14]. S ohledem na to by byla nanejvýš důležitá terapeutická činidla, která by mohla současně léčit plísňové infekce a snižovat související zánět.

Aromatické rostliny a jejich metabolity mají zajímavé organoleptické vlastnosti, které také přispívají k jejich vysoké hodnotě ve farmaceutickém, agronomickém, potravinářském, sanitárním, kosmetickém a parfémovém průmyslu [15] a objevují se jako potenciální kandidáti jako nová protizánětlivá/antifungální léčiva.

Mnoho aromatických rostlin z čeledí Asteraceae, Apiaceae a Lamiaceae je bohaté na esenciální oleje, které prokázaly širokou škálu biologických účinků, jmenovitě protizánětlivé a antifungální vlastnosti [16–22]. Rod Salvia L., jeden z nejdůležitějších rodů čeledi Lamiaceae, se pěstuje pro použití jako potravinářské koření nebo dochucovadla v kosmetice a parfumerii [23]. Několik druhů se používá v tradiční medicíně k léčbě mikrobiálních infekcí, malárie a zánětů ak dezinfekci domácností po nemoci [23]. Druhy šalvěje přitahovaly výzkumníky pro své biologické vlastnosti, které vykazují silné antibakteriální, antifungální, protirakovinné a protizánětlivé účinky, a také pro zlepšení kognitivní výkonnosti [24–30]. Ačkoli je tento rod z velké části studován, některé druhy zůstávají neznámé, pokud jde o jejich chemické složení a jejich léčebný význam, jako je Salvia cacaliifolia Benth. (syn Salvia atriplicifolia Fernald, Salvia hempsteadiana SFBlake a Salvia mendax Epling). S. cacaliifolia je vzpřímený bylinný vytrvalý keř dosahující výšky 70 cm, s trojúhelníkovými listy a velkými hrozny sytě modrých 2-pyskovitých květů o délce 2 cm [31]. Tento druh roste ve vysokých nadmořských výškách z Mexika, Guatemaly a Hondurasu.

Tato práce si klade za cíl chemicky charakterizovat esenciální olej S. cacaliifolia (šalvěj cacalia) a odhalit jeho protiplísňový/protizánětlivý potenciál. Dále byla také studována schopnost esenciálního oleje hojit rány. Pro další podporu zájmu o tento druh byl také zkoumán potenciál proti stárnutí.

2. Výsledky

2.1. Chemické složení esenciálního oleje S. cacaliifolia

Esenciální olej byl charakterizován vysokým množstvím uhlovodíkových seskviterpenů (70,10 procent ± 0,119) následovaných okysličenými seskviterpeny (11,71 procent ± 0). ( 8,54 procenta ± 0,074) a curzerenon (7,68 procenta ± 0,055).

2.2. Antifungální účinek Salvia cacaliifolia 

Byla hodnocena antifungální aktivita silice ze S. cacaliifolia, zejména proti dermatofytům a kvasinkám. Jak je uvedeno v tabulce 2, esenciální olej byl účinný proti všem testovaným kmenům dermatofytů, přičemž nejcitlivější byly T. mentagrophytes a T. rubrum (MIC=0,16 µL/ml). Pokud jde o kvasinky, C. neoformans byla nejcitlivější na esenciální olej (MIC=0,64 µL/ml).

2.3. Protizánětlivý potenciál S. cacaliifolia

Protizánětlivý potenciál silice S. cacaliifolia byl hodnocen pomocí lipopolysacharidů (LPS) stimulovaných makrofágů. Jak se očekávalo, přidání LPS po dobu 24 hodin vedlo ke zvýšení sekrece oxidu dusnatého (NO) do kultivačního média ([NO]=42,8 ± 7,4 uM). Přidání různých koncentrací silice vedlo k na dávce závislému snížení detekovaných dusitanů (IC50=0,49 µL/ml). Jak 1,25, tak 0,64 µL/ml významně snížily detekované dusitany (obrázek 1A). Vzhledem k tomu, že při koncentraci 1,25 µl/ml bylo pozorováno významné snížení životaschopnosti buněk (obrázek 1B), byla k odhalení základního mechanismu za protizánětlivým potenciálem S. cacaliifolia použita koncentrace 0,64 µL/ml esenciální olej.

Vzhledem k tomu, že vazba LPS na Toll-like receptor 4 (TLR4) vede k jaderné translokaci NF-κB, která následně způsobuje expresi indukovatelné syntázy oxidu dusnatého (Nos2) a cyklooxygenázy-2 (Cox2) [ 34], poté jsme hodnotili, zda přítomnost esenciálního oleje může modulovat hladiny obou proteinů. Jak je znázorněno na obrázku 2A–C, přítomnost samotného LPS způsobila významné zvýšení hladin proteinů iNOS a COX-2. V přítomnosti esenciálního oleje byly sníženy hladiny obou proteinů, zejména hladiny iNOS (obrázek 2A, B), což naznačuje, že olej narušil aktivaci NF-KB a následně expresi mRNA Nos2 a také hladiny jejích proteinů.

2.4. Vlastnosti hojení ran S. cacaliifolia Essential Oi

Vzhledem k tomu, že několik rostlin z rodu Salvia bylo hlášeno jako látky hojící rány [27,35,36], předpokládalo se, že S. cacaliifolia by mohla podporovat hojení ran. Za tímto účelem jsme se uchýlili k testu poškrábání a uzavření rány bylo hodnoceno v přítomnosti a nepřítomnosti esenciálního oleje ve fibroblastech. Uvádíme, že esenciální olej významně podporoval migraci fibroblastů ve srovnání s kontrolními buňkami (obrázek 3A, B) při 0,32 µL/ml, což je koncentrace postrádající toxicitu vůči fibroblastům (obrázek 3C).

2.5. Potenciál anti-senescence esenciálního oleje S. cacaliifolia

Protože je známo, že některé druhy šalvěje vykazují vlastnosti proti stárnutí [37,38], hodnotili jsme potenciál proti stárnutí esenciálního oleje S. cacaliifolia pomocí testu -galaktosidázy (-gal) spojené s senescencí s etoposidem jako činidlem indukujícím stárnutí. .

Jak je znázorněno na obrázku 4, přidání etoposidu (12,5 uM) po dobu 24 hodin následované regenerací po dobu 72 hodin v samotném kultivačním médiu vedlo k významnému zvýšení počtu -gal-pozitivních buněk, což ukazuje, že etoposid účinně indukuje stárnutí buněk. Je zajímavé, že když byl ve fázi obnovy do kultivačního média přidán esenciální olej S. cacaliifolia, procento -gal-pozitivních buněk se významně snížilo ve srovnání se samotným kultivačním médiem (obrázek 4A, B), což naznačuje, že S. cacaliifolia by také mohla přítomné účinky proti stárnutí.

3. Diskuse

S. cacaliifolia je stále z velké části neznámá, pokud jde o chemické složení jejího esenciálního oleje, stejně jako o jakékoli biologicky relevantní aktivity. Aby se zaplnila mezera ve znalostech, tato práce poprvé popisuje protizánětlivé, antimykotické, anti-senescence a vlastnosti hojení ran tohoto druhu.

Uvedli jsme, že esenciální olej S. cacaliifolia je převážně charakterizován seskviterpeny, zejména -kurkuminem, -bisabolenem, bicyklogermakrenem a curzerenonem. Podobně byly esenciální oleje z S. scabra a S. aurea také bohaté na seskviterpeny (92,4 a 75 procent, v tomto pořadí) [39], přičemž hlavními sloučeninami v S. aurea, zatímco S. sabra byl charakterizován germakrenem D, -karyofylenem, germakrenem B a -kopaenem. S. ceratophylla, S. verbenaca, S. stenophylla, S. runcinata a S. repens jsou dalšími příklady esenciálních olejů ze šalvěje bohatých převážně na seskviterpeny [40–42]. Žádné esenciální oleje ze šalvěje však neobsahují vysoké množství -kurkuminu, -bisabolenu a curzerenonu jako esenciální olej ze S. cacaliifolia. Jiné druhy šalvěje mají velmi odlišné chemické složení s převahou monoterpenů, jako je S. officinalis s vysokým množstvím cis-thujonu a kafru [43,44] nebo 1,8-cineolu a kafru [45]. a S. rosmarinus bohaté na 1,8-cineol, -pinen, kafr [46].

Vzhledem k tomu, že některé druhy šalvěje byly hlášeny jako látky schopné léčit kožní infekce [36,47], zaměřili jsme se poté na posouzení, zda by olej S. cacaliifolia mohl mít potenciál při kontrole plísňové infekce. Esenciální olej vykazoval inhibiční účinky proti všem kmenům dermatofytů a Cryptococcus neoformans, což naznačuje, že by mohl být použit k léčbě plísňových infekcí, zejména dermatofytózy a kryptokokózy. Esenciální olej z jiných druhů, jako je S. officinalis, má inhibiční účinek proti dermatofytům s MIC v rozmezí od 0,63 do 2,5 µL/mL [43,45], takže vykazuje slabší aktivitu než u S. cacaliifolia. Dva esenciální oleje ze S. multicaulis vykazovaly relevantní antidermatofytickou aktivitu, zejména chemotyp bohatý na nerolidol [48]. Pokud jde o aktivitu hlavních sloučenin S. cacaliifolia, nebyly provedeny žádné studie. Některé studie však hodnotily antifungální aktivitu esenciálních olejů bohatých na tyto sloučeniny. Studie skutečně uvedla aktivitu několika esenciálních olejů z Helichrysum microphyllum subsp. Tyrrhenian ukázal, že ty s nejvyšším obsahem kurkuminu vykazovaly nejlepší antifungální aktivitu [49]. Jiné studie uvádějí mírnou antifungální aktivitu esenciálních olejů bohatých na -bisabolen [50,51], bicyklo germacren [51,52] a curzerenon [53]. Vezmeme-li v úvahu slabé antimykotikum dříve uvedených esenciálních olejů, předpokládáme, že aktivita S. cacaliifolia by mohla být připsána synergickému účinku mezi všemi sloučeninami ve směsi. Mechanismy účinku, které jsou základem antifungální aktivity esenciálního oleje S. cacaliifolia a izolovaných sloučenin, jsou stále neznámé. Vzhledem k jejich lipofilní povaze však předpokládáme, že by mohly indukovat inhibici růstu hub integrací do membránových struktur, což by zvýšilo permeabilitu a podpořilo únik intracelulárních složek a inaktivaci enzymů [15,54].

Vzhledem k tomu, že plísňové infekce vedou k aktivaci imunitního systému [55], byl v této studii také zdůrazněn protizánětlivý potenciál S. cacaliifolia, protože snížení uvolňování NO bylo dosaženo, když byly makrofágy předem ošetřeny esenciálním olejem. před stimulací LPS. Odhalit základní mechanismy protizánětlivého potenciálu S. cacaliifolia, vliv esenciálního oleje na hladiny proteinů iNOS a COX-2, dvou prozánětlivých proteinů spojených se signalizací TLR4/NF-κB cesta, byla hodnocena. Bylo pozorováno snížení hladin obou proteinů, což naznačuje, že snížení uvolňování NO může být způsobeno inhibicí dráhy NF-KB. Jedním z klíčových molekulárních mechanismů, které přispívají k přetrvávání chronického zánětu, je aktivace signální kaskády NF-KB, která se ukázala jako hlavní regulátor zánětu a vrozené imunitní homeostázy. Aktivace transkripčního faktoru NF-kB způsobuje indukci COX-2, iNOS a také aberantní expresi zánětlivých cytokinů tumor necrosis factor (TNF)-, IL-1, IL-6 , který může poškodit zdravé sousední buňky a po dlouhou dobu může vést k chronickým onemocněním. Je třeba provést další studie, aby bylo možné lépe porozumět úplnému mechanismu, který stojí za protizánětlivým potenciálem esenciálního oleje S. cacaliifolia, jako je jaderná translokace p65. Pokud jde o jiné druhy šalvěje, bylo prokázáno, že silice S. officinalis v koncentraci 0,64 µL/ml dokázala snížit produkci NO o 30–40 procent [45], zatímco silice ze S. cacaliifolia stejná dávka snižuje produkci NO o 70 procent. Naproti tomu esenciální olej z S. ceratohyal značně inhibuje produkci NO (IC50=90 µg/ml) [40]. Schopnost druhů šalvěje modulovat dráhu NF-kB je již popsána. S. officinalis byl skutečně schopen snížit expresi NF-kB [44]. S. ceratophylla silně inhibuje NF-κB s IC50 38 µg/ml [40]. Bylo prokázáno, že esenciální olej Helichrysum italicum bohatý na -kurkumin, hlavní sloučeninu oleje S. cacaliifolia, byl schopen snížit produkci NO, která byla závislá na obsahu v této sloučenině, což bylo potvrzeno frakcionací esenciálního oleje, kde Frakce bohatá na kurkumin vyvolala nejvyšší inhibici [56]. Podobné účinky byly popsány pro chemotyp -kurkumin H. italicum [57]. Bylo prokázáno, že esenciální oleje s významným množstvím -bisabolenu [58] a bicyklo germacrenu [59] vykazují slibné protizánětlivé účinky. Co se týče curzerenonu, nebyly provedeny žádné studie hodnotící jeho protizánětlivý potenciál. Bylo však publikováno, že dva esenciální oleje bohaté na curzerenon mají relevantní antioxidační vlastnosti [60,61], které by také mohly přispět k protizánětlivé aktivitě S. cacaliifolia tím, že umožňují vychytávání NO. S ohledem na tuto skutečnost je možné, že -kurkumin, hlavní sloučenina esenciálního oleje, může být hlavním hráčem odpovědným za protizánětlivou aktivitu S. cacaliifolia, nicméně příspěvek zbývajících hlavních sloučenin nelze zavrhnout.

Vzhledem k tomu, že infekce dermatofyty může vést ke vzniku kožních lézí [8], hodnotili jsme, zda S. cacaliifolia může podporovat hojení ran. Naše výsledky ukázaly, že tento esenciální olej podporuje migraci fibroblastů, což naznačuje, že by mohl hrát roli v procesu hojení ran. Esenciální olej z H. italicum bohatý na -kurkumin podporoval hojení ran u diabetických potkanů ​​[62], proto předpokládáme, že schopnost hojení ran S. cacaliifolia může být přisuzována vysokému množství této sloučeniny.

Vzhledem k tomu, že několik druhů šalvěje může působit jako činidla proti stárnutí [37], chtěli jsme odhalit, zda by S. cacaliifolia mohla také zvrátit stárnutí. Bylo skutečně pozorováno snížení aktivity galaktozidázy závislé na pH vyvolané stárnutím. Tuto aktivitu lze přičíst především přítomnosti -bisabolenu, protože esenciální olej bohatý na tuto sloučeninu také vykazoval silný účinek proti stárnutí na fibroblasty [63].

4. závěr

Tato práce zdůrazňuje chemické složení druhu Salvia, které zůstává do značné míry neznámé, a ukazuje, že tato rostlina má několik biologicky relevantních aktivit. Esenciální olej ze S. cacaliifolia se vyznačuje výrazným chemickým složením, je bohatý převážně na -kurkumin, -bisabolen, bicyklo germacren a curzerenon. Kromě toho se jedná o první zprávu, která ukazuje protiplísňové, protizánětlivé, anti-senescence a hojivé vlastnosti esenciálního oleje S. cacaliifolia, což naznačuje jeho potenciální použití jako přísady pro vývoj kosmetických produktů pro prevenci zánětů kůže a také jako pro léčbu dermatofytózy a souvisejícího zánětu.

5. Materiály a metody

5.1. Přírodní materiál

Sazenice Salvia cacaliifolia byly vypěstovány ze semen ve skleníku "Planta Medica" v Laboratoři rostlinné biologie a farmaceutické botaniky Univerzity v Cagliari (UNICA). Semena šalvěje Cacalia, mexického původu, byla zakoupena v italském specializovaném obchodě. Po 5 týdnech byly sazenice přesazeny do skleníku "Planta Medica" podle ekofyziologických potřeb druhu. Po 2 letech růstu byly rostliny sklizeny (období kvetení) a sušeny v laboratoři po dobu dvou dnů. Poukazový exemplář (6/23.9/V1) byl uložen v Herbarium Karalitanum (CAG), University of Cagliari, Viale S. Ignazio, 13 Cagliari, Itálie.

【Další informace: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】