Cistanche (Rou Cong-Rong): üks traditsioonilise hiina meditsiini parimaid farmatseutilisi kingitusi

Cistancheliigid, mida tuntakse hiina keeles Rou Cong-Rong nime all, on väljasuremisohus metsik liik ja on levinud peamiselt Loode-Hiina kuivadel maadel ja soojades kõrbetes. Traditsioonilise hiina meditsiini (TCM) raames, HerbaCistanchekasutatakse toonikuna ja/või koostises kroonilise neeruhaiguse, impotentsuse, naiste viljatuse, haigusliku leukorröa, tugeva metrorraagia ja seniilse kõhukinnisuse korral. Keemilised koostisosadHerbaCistanche koosnevad peamiselt lenduvatest õlidest, mittelenduvadfenüületanoidglükosiidid (PhG-d), iridoidid, lignaanid, alditoolid, oligosahhariidid ja polüsahhariidid. Üha rohkem on tehtud uuringuid, mis keskenduvad selle bioaktiivsusele, sealhulgas antioksüdatsioonile, neuroprotektsioonile ja vananemisvastasele toimele. Selle ülevaate eesmärk on tutvustada seda ürti maailmale. Selles ülevaates käsitletakse selle taksonoomiat, levikut ja vastavaid bioloogilisi funktsioone ja molekulaarseid mehhanisme.

LOODUSLIK TUBULOOSA ÜHT KISTANŠE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Cistanche Hoffmg. Et Link on perekond Orobanchaceae ja hõlmab 22 liiki kogu maailmas. Tsistanche liikide hulka kuuluvad mitmeaastased parasiittaimed, mis kinnituvad tavaliselt liiva siduvate taimede juurtele, nagu haloxylon ammodendron, H. persicum, Kalidium foliatum ja Tamarix taimed (Li et al., 2013b). Üldiselt levivad tsistanši liigid põhjapoolkera kuivadel maadel ja kõrbetes, nagu Xinjiang, Sise-Mongoolia, Gansu, Qinghai ja Ningxia autonoomne piirkond Hiinas, lisaks sarnastele piirkondadele sellistes riikides nagu Iraan, India, ja Mongoolia (Jiang ja Tu, 2009). Tsistanche liikide kasv ja kasvatamine nõuavad raskeid keskkonnatingimusi: äärmuslik kuiv kliima, vaesed pinnased, suur temperatuuride erinevus, intensiivne päikesepaiste ja vähem kui 250 mm aastased sademed (Qiao et al., 2007). Hiina kõrgemate taimede taksonoomilise indeksi järgi (Plant Institute of Chinese Science Academy, 1994) leidub Hiinas 22 liigist maailmas kuus; kuid järeluuring näitas, et Hiinas on ainult 4 liiki ja 1 variatsioon tsistanši, sealhulgas Cistanche deserticola YC Ma, C. tubulosa (Schenk) R. Wight, C. salsa (CA Mey.) G. Beck, C salsa var. albiflora PF Tu et ZC Lou ja C. sinensis G. Beck (Jiang ja Tu, 2009).

Herba Cistanche (hiina keeles Rou Cong-Rong) registreeriti esmakordselt Shen Nongi hiina Materia Medicas, kus seda nimetati tsistanche liikide kuivatatud mahlateks varteks (Karalliedde ja Kappagoda, 2009). Kõigi traditsioonilise hiina meditsiini (TCM) toonikute hulgas on Herba Cistanche laialdaselt tunnustatud kui parem ja talle on antud isegi nimi "kõrbete ženšenn". TCM-i korral määratakse Herba Cistanche sageli kroonilise neeruhaiguse, impotentsuse, naiste viljatuse, haigusliku leukorröa, rikkaliku metrorraagia ja seniilse kõhukinnisuse raviks (Zhang et al., 2005). 2000. ja 2005. aastal olid Hiina farmakopöas indekseeritud C. tubulosa ja C. deserticola (Pharmacopoeia, 2000) (joonis 1). C. tubulosat pakutakse C. deserticola alternatiivina selle sarnaste keemiliste koostisosade ja farmakoloogilise toime ning rohkuse tõttu (Pharmacopoeia, 2005). Mõnes piirkonnas kasutatakse alternatiivina ka teisi selle perekonna liike, nt C. salsa ja C. sinensis. Cistanche'i peetakse äsja kasvatatud taimeks mitmes Loode-Hiina piirkonnas, kus sademeid on vähe ja mulla kõrbestumine on tõsine.

Alates 1980. aastatest on teadlased Herba Cistanche vastu huvi tundnud. Herba Cistanche keemiline analüüs näitas, et peamised koostisosad olid eeterlikud õlid, fenüületanoidglükosiidid (PhG), iridoidid, lignaanid, alditoolid, oligosahhariidid, tsistanosiidid ja polüsahhariidid (Jin ja Zhang, 1994). Herba Cistanche ekstraktid on farmakoloogiliselt aktiivsed ja neil on mitmeid funktsioone, mis hõlmavad kroonilise neeruhaiguse ja seniilse kõhukinnisuse parandamist, õppimis-/mäletamisvõime suurendamist, Alzheimeri tõve (AD) ravi ja immuunsuse parandamist (Snytnikova et al., 2012; Zhang et al. , 2012; Li et al., 2013a; Enamik farmaatsiaettevõtteid loodab leida järgmise imeravimi, näiteks artemisiniini (qinghaosu), malaariavastase ravimi, mida ekstraheeritakse ravimtaimest magusast koirohust ja mis on päästnud miljoneid elusid. Teine klassikaline näide TCM-ist alguse saanud kaasaegsest meditsiinist on arseentrioksiid, mille USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA) kiitis heaks 2000. aastal leukeemia raviks. Käesolev ülevaade keskendub veresuhkru keemiliste koostisosade uurimise edenemisele. Herba Cistanche ja mõned selle olulised farmakoloogilised tegevused.

KEEMILISED KOOSTISOSAD

Lenduvad ühendid

Herba Cistanche eeterlikus õlis tuvastati alkaanid, alkoholid, aldehüüdid ja heterotsüklilised ühendid ning palmitiinhape, linoolhape, 14-metüülpentadekanoaat, etüülpalmitaat ja 2,5,6-trimetüüloktaan. C. tubulosa õlid koosnevad peamiselt palmitiinhappest ja linoolhappest, samas kui C. salsa eeterlik õli sisaldab alkaane, alkohole, aldehüüde ja mõningaid heterotsüklilisi ühendeid (Jiang ja Tu, 2009). Herba Cistanche lenduvaid ühendeid, nagu eeterlikke õlisid, saab tavaliselt ekstraheerida aurudestilleerimise või lipofiilse orgaanilise lahustiga. C. deserticola ekstraheerimisel petrooleetriga ja seejärel proovi analüüsimisel GC-MS abil tuvastati 25 lenduvat ühendit ning petrooleetri ekstrakti 3 rikkaimat koostisosa on metüül14-metüülpentadekanoaat (13,61%), etüülpalmitaat. (12,39%) ja 2,5,6-trimetüüloktaan (7,60%) (Jiang ja Tu, 2009).

LOODUSLIK TUBULOOS SUGUFUNKTSIOONI PARANDAMISEKS PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Mittelenduvad ühendid

Herba Cistanche mittelenduvate ühendite hulgas on praegu eraldatud ja tuvastatud üle 100. Need ühendid on enamasti PhG-d, iridoidid, lignaanid, alditoolid, oligosahhariidid ja polüsahhariidid. PhG-d on Herba Cistanche'i moodustavate ühendite olulise klassina hästi uuritud (tabel 1). Praeguseks on Herba Cistanchest edukalt eraldatud 34 PhG ühendit, sealhulgas 22 disahhariidglükosiidi, 10 trisahhariidglükosiidi ja 2 monosahhariidglükosiidi. PhG-de empiirilised struktuuriomadused on järgmised. (1) Disahhariidglükosiidide puhul koosneb suhkruosa glükoosist ja ramnoosist, mis on ühendatud Glc (3 → 1) Rha sidemega; glükoos seostub tavaliselt otse aglükooniga ja kumaroüül- või kofeoüülrühm asub tavaliselt positsioonis C4 või C6. (2) Trisahhariidglükosiidide puhul on glükoosisisese glükoosi positsioonis C6 veel üks glükoos või ramnoos. Hiljuti Li et al. (2015) lõpetasid C. deserticola lihaka varre esimese sügava transkriptoomilise sekveneerimise RNA-seq abil ja tuvastasid mõned peamised ensüümi geenid ja rajad, mis on seotud ligniini ja PhG-de biosünteesiga, mis annab selle meditsiinilise taime jaoks väärtuslikku teavet.

Teiste Herba Cistanche mittelenduvate ühendite puhul on praegu tsistanche liikidest eraldatud 3 iridoid-aglükooni ja 14 iridoidglükosiidi (Xie et al., 2006); C. deserticolast ja C. tubulosast on eraldatud vastavalt 1 ja 5 lignaanglükosiidi. Herba Cistanche'st on eraldatud ainult 2 alkaloidi, betaiin ja N,N-dimetüülglütsiini metüülester (Jiang ja Tu, 2009). Herba Cistanche sisaldab vähesel määral ka muid ühendeid, nagu fenoolglükosiide, steroole või nende glükosiide, rasvhappeid, aminohappeid ja mikroelemente (Snytnikova et al., 2012).

FARMAKOLOOGILINE TEGEVUS

Herba Cistanche'i neuroprotektsiooni, immuunsüsteemi tugevdamise ja seksuaaltervise omaduste põhjal arutasime artiklis (täiendav joonis S1).

Ajufunktsiooni parandamine

Õppimise ja mälu käsitlemisel on kaasatud kolm mehhanismi taset: (1) mälu omandamise võime, st õppimisvõime; (2) mälu salvestamise, st konsolideerimise võime; ja (3) võime meelde jätta meeldejäävat teavet (Choi et al., 2011). Kinnitati, et C. tubulosa ekstrakt parandab oluliselt neid mehhanisme, vältides aju neuronite apoptoosi apoptoosiga seotud tegurite ja neurotroofsete tegurite ekspressiooni kaudu MES23.5 rakkudes (Lin et al., 2013).C. tubulosa ekstrakt, mis sisaldab rikkalikult ehhinakosiidi ja akteosiidi, võib leevendada A 1-42 põhjustatud kognitiivset düsfunktsiooni, blokeerides amüloidi ladestumist, pöörates ümber kolinergilise ja hipokampuse dopamiinergilise neuroni funktsiooni AD-sarnases rotimudelis (Wu et al., 2014). Ühte PhG-d, ehhinakosiid, tuntakse tavaliselt kui peamist fenoolset komponenti Echinacea Angustifolia juurtes, mida Euroopas ja Põhja-Ameerikas kasutatakse laialdaselt selle immuunregulatsiooni omaduste tõttu. Hiljutine uuring näitas, et ehhinakosiid võib päästa inimese fibroblaste (SHSY5Y) TNF-indutseeritud apoptoosist. Tulemused näitasid, etehhinakosiid kaitseb kahjustatud fibroblastereguleerides reaktiivsete hapnikuliikide taset fibroblastides ja kaspaasi -3 aktiveerimist (Zhao et al., 2010). In vitro ja in vivo katsed on kinnitanud, et üksikud PhG-d võivad pärssida erinevate kemikaalide poolt indutseeritud neuronaalsete rakkude apoptoosi (Tian ja Pu, 2005; Geng et al., 2007). Seetõttu võivad üksikud PhG-d olla atraktiivsed kandidaadid mõnede tüüpiliste neurodegeneratiivsete häirete, nagu dementsus või Parkinsoni tõbi (PD), vastu. Veelgi enam, avatud, mitteplatseebo-kontrollitud uuring C. tubulosa glükosiidikapslitega (Memoregain R ), näitab, et ravim võib olla kerge kuni mõõduka AD ravivõimalus ning kõik kõrvaltoimed olid kerged. (Guo jt, 2013).

Samamoodi võib C. salsa ekstrakt kiirendada fibroblastide vohamist ja soodustada neuronite tootmist, kiirendades neuriitide kasvu. Sellel on ka järgmised omadused: vältida ajuisheemia-reperfusiooni põhjustatud kahjustusi; kaitsta hipokampuse CA1 piirkonna apoptoosi eest (Wang et al., 2004); ja suurendada neurotransmitterite, nagu dopamiini (DA), noradrenaliini (NA) ja serotoniini (5-HT) hulka roti ajus (Chen et al., 2007; Choi jt, 2011; Zhong et al., 2012). C. salsa ekstrakti akteosiidirikas fraktsioon võib inhibeerida reaktiivseid hapniku liike, ennetada DNA kahjustusi, suurendada superoksiiddismutaasi (SOD) aktiivsust ja takistada lipiidide peroksüdatsiooni (Lin et al., 2002; Deng et al., 2004b; He et al., 2009a). Kuna akteosiidil on äärmiselt tugev antioksüdatiivne toime, mis on 15 korda tugevam kui resveratrool ja viis korda tugevam kui C-vitamiin (Chiou et al., 2004).

LOODUSLIK TUBULOOS IMmuunsuse PARANDAMISEKS PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Aphrodisiac efekt

Hiljutine uuring on näidanud, et C. tubulosa etanooliekstrakt võib tõsta suguhormoonide taset, indutseerides munandite steroidogeenseid ensüüme (nt CYP11A1, CYP17A1, CYP3A4) (Wang et al., 2015). Lisaks 3 -hüdroksüsteroiddehüdrogenaasi (3 -HSD) geeniekspressioon, mis vastutab testosterooni, 5 -reduktaasi{{10}} ja aldo- ketoreduktaasi (ensüümid, mis vastutavad dihüdrotestosterooni sünteesi eest) võib indutseerida C. tubulosa ekstraktiga, mis viitab C. tubulosa ekstrakti positiivsele mõjule meessuguhormoonide tootmisele (Shimoda et al., 2009). C. tubulosast destilleeritud akteosiid lühendas oluliselt peenise erektsiooni varjatud perioodi (p < 0,01), suurendas sugurakkude arvu (p < 0,01) ja parandas patoloogilisi muutusi munandites (Ma et al., 2009). Ehhinakosiidi, mis on veel üks äsja tuvastatud PhG ja mida tavaliselt tuntakse ehhiaatsea peamise komponendina, leidub C. tubulosa's rohkesti ja sellel on veresooni lõõgastav toime (Yoshikawa et al., 2006). C. tubulosa afrodisiaakumide mehhanismid võivad hõlmata NO-cGMP signaaliülekande rada koos cGMP taseme tõusuga corpus cavernosum silelihases (He et al., 2009b). Pan ja Min (2004) näitasid, et Herba Cistanche ekstrakti kombineeritud kasutamine võib ära hoida neerupealiste koore atroofiat, mida tavaliselt põhjustab ainult kortikosteroidide kasutamine. Lisaks võib C. deserticola ekstrakt muuta hüdroksüuurea (Gu et al., 2013) ja Leigongtengi glükosiidi (Radix et Rhizoma Tripterygii) (Li et al., 2014) poolt esile kutsutud reproduktiivtoksilisuse hiirtel.

TCM-i andmetel on Yang-Qi neeru-Yangi puudulikkuse sündroom (KDS-Yang) põhjustatud ebapiisavast Yang-Qi-st neerus. Lühidalt öeldes on Yang-Qi TCM-termin ja see viitab biomeditsiiniliste uuringute seisukohalt tõenäoliselt inimkeha mitokondritest juhitud bioloogilistele aktiivsustele (Leong et al., 2015). On tõestatud, et H9c2 kardiomüotsüütides suurendab Herba Cistanche mitokondriaalset hingamist ja glutatiooni antioksüdantset seisundit (Wong ja Ko, 2013). TCM-i Yang-Qi puudused sarnanevad kroonilise väsimussündroomi omadega lääne meditsiinis. KDS-Yangi sümptomiteks on talje ja põlvede valulikkus ja nõrkus, külmavärinad, kurtus ja tinnitus. Kaasaegsed uuringud näitasid, et KDS-Yangi peamised patoloogilised mehhanismid on hüpotalamuse-hüpofüüsi-sihtnäärme telje, sealhulgas neerupealise, kilpnäärme ja sugunäärme kahjustused ja funktsionaalsed häired (Zhao et al., 2013). Gong et al. (2008) uurisid C. deserticola (keetmine, 10 g/kg·d) sekkumisefekti hüdrokortisooniga indutseeritud KDS-Yangi mudelrottidel ja leidsid, et C. deserticola ekstrakt võib suurendada kehakaalu, autonoomset aktiivsust ja ujumisaega, vähendades samal ajal treeningjärgne vere piimhape (LAC) ja vere uurea lämmastik (BUN). Nagu on kirjeldatud Materia Medica kogumikus, on Herba Cistanche kerge ega oleks KDS-Yangi ravimisel eriti järsk ega karm. Huvitaval kombel põhjustab KDS-Yang ka madalat ja häiritud immuunfunktsiooni ning seega on KDS-Yangi ravi ja immuunfunktsiooni parandamise vahel tihe seos (Yim ja Ko, 2002).

Immuunsust tugevdav toime

Lisaks traditsioonilisele kasutamisele arvatakse, et Herba Cistanche igapäevane tarbimine on inimeste pikaealisuse võti mõnes Hiina ja Jaapani piirkonnas, mis on tuntud pikaealisuse oaaside poolest. Uuringud on näidanud, et nii C. salsa ekstrakt kui ka C. tubulosa ekstrakt võivad aktiveerida lümfoidrakke ja suurendada vähirakkude hukkumise määra (Maruyama et al., 2009). C. deserticola ekstrakt võib aktiveerida hiirtel makrofaagide fagotsüütilist funktsiooni ja tugevdada keha immuunsust (Li et al., 2009). Herba Cistanche kuivmassist moodustavad suure osa süsivesikud. C. deserticola polüsahhariidid on tihedalt seotud immuunsust tugevdava ja vähivastase funktsiooniga (Xu et al., 2011). Galaktitool on üks lahtistava toimega monosahhariide Herba Cistanche'is (Baishun et al., 2003). Üksikud ühendid, nagu oligosahhariidid, avaldavad suurepärast mõju hiirte põrna aktiivsusele, suurendavad makrofaagide fagotsütootilist aktiivsust ja stimuleerivad antikehi tootvate rakkude proliferatsiooni (Maruyama et al., 2008). Akteosiid (10 või 50 mg/kg subkutaanselt) inhibeerib märkimisväärselt maksa apoptoosi, hepatiiti ja letaalsust D-galaktosamiini (DGalN) ja lipopolüsahhariidi (LPS) poolt indutseeritud maksa apoptoosi ja maksapuudulikkusega hiirtel (Xiong et al., 1999). Ehhinakosiidiga rikastatud C. tubulosa ekstrakt on efektiivnedekstraansulfaadi naatriumi (DSS) põhjustatud koliidi ennetaminehiirtel (Jia et al., 2014). Hiljuti Zhang et al. (2014) avastasid, et C. deserticola ekstrakt võib pärssida immuunsüsteemiga seotud vananemist ja pikendada SAM-P8 hiirte eluiga. Zhang's et al. (2014) uuringu kohaselt võib toidulisand C. deserticola ekstraktiga vähendada perifeerse mälu T-rakkude taset ja tõsta naiivsete T-rakkude taset. Lisaks tõestati, et Herba Cistanche vesiekstrakt hoiab ära munasarjade hormooni puudulikkusest põhjustatud luuhõrenemise, reguleerides mõningaid luu ainevahetusega seotud geene (nt Smad1, Smad5, TGF-b1 ja TIEG1) (Liang et al., 2011, 2013), ja C. salsa monoterpeen on identifitseeritud osteoporoosivastase ühendina (Yamaguchi et al., 1999). Herba Cistanche aitab inimestel paremini mõista TCM-i tõhusate komponentide sünergistlikke toimemehhanisme.

KOKKUVÕTE

Herba Cistanche'i on traditsiooniliselt kasutatudimmuunsuse, seksuaaltervise, antioksüdatsiooni, neuroprotektsiooni ja tooniku tugevdamine. Kaasaegses Hiinas kasutatakse laialdaselt erinevaid Herba Cistanche tooteid ja nende derivaate. Selle ravimi kasutusalad on arenenud peaaegu 2,000 aasta jooksul ja nõudlus Herba Cistanche järele on viimastel aastatel kiiresti kasvanud. Pärast pikaajalist kasutamist väärivad tõestatud farmakoloogilise aktiivsusega ühendid, nagu akteosiid ja ehhinakosiid, põhjalikumat uurimist, enne kui need saaksid tõeliselt parandada patsiendi elukvaliteeti. Edasiste uuringute käigus arvatakse, et see oluline TCMon sügavad väljavaated.

LOODUSLIK TUBULOOS IMmuunsuse parandamiseks seksuaaltervisest PHGS75% ECH 30% ACT 12%