Immunomodulujące i przeciwnowotworowe właściwości oraz zastosowanie w lecznictwie niecelulozowych β- D- glukanów pozyskiwanych z grzybów. – praca poglądowa

Lakownica - Ganoderma
Lakownica - Ganoderma

Cel pracy:

Przegląd literatury na temat właściwości i możliwości zastosowania w lecznictwie glukanów niecelulozowych pozyskanych z grzybów.

Spis treści

Cel pracy: 1

Wstęp 3

1. Budowa 4

2. Podział glukanów na podstawie właściwości fizykochemicznych 5

3. Zależność budowa –działanie 5

4. Zawartość glukanów w grzybach 10

5. Farmakokinetyka 10

6. Mechanizm działania immunomodulującego
β-glukanów 11

7. Wpływ polisacharydów grzybowych na hematopoezę w szpiku kostnym. 12

8. Właściwości przeciwutleniajace i wpływ na cytochrom P-450 13

9. Działania niepożądane 13

10. β- D- glukany jako żywność 14

11. Zastosowanie w lecznictwie 15

12. Przegląd glukanów 16

1 Lentinan 16

2. Pleuran – glukan otrzymany z Pleurorus ostreatus (Hiratake , Oyster Mushroom, boczniak ostrygowaty) 17

3. Glukany Ganoderma lucidum (Reishi, lakownica lśniąca) 17

4. Schizofylan (shizophyllan, SPG, Sonifilan, Sizofiran, Sizofilan) -glukan wyizolowany z grzybów Schizophyllum commune (Suehirotake, rozszczepka pospolita) 18

5. AHCC (Active Hexose correlated compound) 19

6. Grifolan, Grifon-D, GD, Maitake D- frakcja, Maitake MD-frakcja 19

7. Glukany uzyskane Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor wrośniak różnobarwny, Karawatake) 21

13. Zalety i wady β- D- glukanów jako składników pochodzenia naturalnego 22

14. Przyszłość β-D-glukanów 23

Wstęp

Przedmiotem zainteresowania niniejszej pracy są β- D- glukany niecelulozowe, zwane dalej w skrócie są β- D-glukanami. Są to naturalne związki należące do polisacharydów. Niecelulozowe β- D- glukany stanowią składnik budulcowy ścian komórkowych grzybów, glonów (Laminaria), a także zbóż, mi. in. owsa i jęczmienia. β- D- glukany pochodzące z różnych źródeł wykazują w badaniach podobne efekty biologiczne. Należą do grupy naturalnych, fizjologicznie aktywnych związków, ogólnie zwanych modulatorami odporności biologicznej. Szczególnie interesujące ze względu na właściwości farmakologiczne są niektóre glukany występujące w grzybach, szczególnie rosnących na drewnie. Niektóre glukany grzybowe mają zdolność wiązania się z receptorami makrofagów, powoduje ich aktywację i cytotoksyczność. Mechanizm ten jest postawą działania immunomodulujacego i przeciwnowotworowego β- D- glukanów grzybowych.

Początki badań nad β- D- glukanami sięgają lat 60 – i 70- tych XX wieku. Istaniały 2 linie badań nad β- D- glukanami zaczynające z różnych punktów startowych. Pierwsza z nich, odbywajcą się głównie w Ameryce i Europie była oparta na wiedzy na temat immunomodulująch właściwości zymosanu (mieszanki polisacharydów uzyskanych z drożdży Saccharomyces cerevisiae). Druga linia badań miała miejsce w Azji, głównie w Japonii, gdzie spożywanie różnych leczniczych grzybów ma długą tradycję. W badaniach nad grzybami shitake (Lentinus edodes), maitake, reishi, szczególnie nad ich przeciwnowotworowymi właściwościami, β- D- glukany zostały ponownie odkryte jako główne czynniki odporności niespecyficznej. ( Novak, Vetwicka)

1. Budowa

β-D-glukany są to polimery β-D-glukozy połączone wiązaniami glikozydowymi. Monosacharydowe jednostki w polisacharydach mogą łączyć się pomiędzy sobą w kilku miejscach, tworząc zarówno liniowe łańcuchy, jak i rozgałęzione struktury o niezliczonej ilości kombinacji. Β-glukany są związkami o zróżnicowanej budowie, stopniu rozgałęzienia oraz masie cząsteczkowej. W odróżnieniu od celulozy, która posiada wiązania w pozycji β glikozydowe jedynie w pozycji (1,4), grzybowe β- D- glukany posiadają głównie wiązania glikozydowe w pozycji β(1,3) a ponadto przypadkowo rozmieszczone wiązania β(1,6) powodujące rozgałezienie łańcucha, oprócz tego czasami wiązania β(1,4). β- D- glukany uzyskane ze zbóż mają nieco odmienną budowę, ponieważ główny łańcuch jest zbudowany z glukozy połączonej wiązaniami β(1,3) a odgałęzienia powstają w miejscu wiązań β(1,4).

Ryc. 1. Schemat budowy β-D-(1,3),(1,6) glukanów grzybowych

Szczegółowe badania glukanów grzybowych wykazały iż włókna składają się ze zorganizowanych części, w których główny łańcuch jest skręcony w potrójną helisę. Jest on uformowana przez 3 wiązania wodorowe w pozycji C-2 i stabilizowana przez łańcuchy boczne. Wystąpienie potrójnej helisy jest bardziej prawdopodobne w wysokocząsteczkowych β- D- glukanach o masie powyżej 90000.

2. Podział glukanów na podstawie właściwości fizykochemicznych

  1. rozgałęzione β-1,3 glukany o dużej masie cząsteczkowej. Ich główny poliglukozowy łańcuch zwija się w wodzie w jeden do trzech kłębków. W tej grupie możemy wyróżnić zarówno rozpuszczalne, jak
    i nierozpuszczalne formy, takie jak pleuran, lentinian, grifolan
    i schizofyllan,

  2. β-glukany o niższej masie cząsteczkowej np. karboksymetyloglukan. Zawierają one hydrofilowe grupy glukozy oraz tworzą przypadkowe konfiguracje przestrzenne w wodzie. − β-glukany drobnocząsteczkowe np. zymosan wyizolowany z drożdży Saccharomyces cerevisiae

  3. α –glukany – w chemicznej strukturze zawierają grupę hydroksylową w α-konfiguracji przy C1. Obecnie uważa się, że zazwyczaj α-glukany nie mają aktywności biologicznej ani farmakologicznej. (Augustin i wsp.)

3. Zależność budowa –działanie

Dokładne zależności nie zostały niestety poznane, poznano jednak kilka faktów. Różnice w aktywności przeciwnowotworowej glukanów grzybowych wynikają z wielkości cząsteczki, stopnia jej rozgałęzienia oraz rozpuszczalności w wodzie.

  1. Biologiczną aktywność posiadają β-D-glukany w odróżnieniu od
    α-glukanów, które są rzadko aktywne.

  2. Rozgałęzienie cząsteczki glukanu jest niezbędne dla działania przeciwnowotworowego. (Wasser i wsp). Wykazano, że najwyższą aktywnością charakteryzują się glukany ze stopniem odgałęzienia w zakresie 0,20-0,33

  3. Ważnymi czynnikami wpływającymi na aktywność przeciwnowotworową są obecność w glukanie zarówno wiązań β -(1,3)-glikozydowych, jak i punktów rozgałęzienia β(1,6). β -glukany zawierające głównie wiązania-(1,6) wykazują słabszą aktywność, prawdopodobnie z powodu giętkości ich cząsteczek i możliwości przyjmowania zbyt wielu różnych konformacji. (Malinowska i wsp).

  4. Glukany o dużych cząsteczkach (od 500000 do 2000000 Da) działają silniej od tych o małej masie.

  5. Polisacharydy mogą przyjmować konformację potrójnej lub pojedynczej helisy, jak również przypadkowego zwoju. Uważa się, że konformacja potrójnej helisy -glukanów jest istotna dla ich aktywności immunostymulującej (Malinowska i wsp).

  6. Z reguły większą aktywność wykazują glukany rozpuszczalne w wodzie. Występujące w grzybach wyższych β-glukany mogą być rozpuszczalne
    i nierozpuszczalne. W zależności od rasy boczniak ostrygowaty zawiera od 27 do 38% frakcji rozpuszczalnych. Najwięcej frakcji rozpuszczalnych
    β-glukanów występuje w owocnikach Shiitake, nawet do 46% .(Augustin
    i wsp.)

  7. Działaniem przeciwnowotworowym charakteryzują się zwłaszcza te polisacharydy, które oprócz glukozy zawierają inne cukry, takie jak np. galaktozę, ksylozę, arabinozę, mannozę i fruktozę.

  8. Często glukany tworzą połączenia z białkami tworząc proteoglikany, które odznaczają się większą aktywnością od samych glukanów. (Kidd)

Tab. 1. źródła glukanów

 

β-D-glukan Źródło
Chrysolaminaran Chaetoceros mülleri
Pachymaran Poria cocos
Glukan drożdżowy Saccharomyces cerevisiae
Lentinan Lentinula edodes grzyb Shiitake, twardnik japoński
Pleuran Pleurotus ostreatus grzyb Hiratake , boczniak ostrygowaty, Oyster Mushroom
Pleuran Pleurotus tuber – regium
Scleroglucan Sclerotium glucanium
Schizophyllan Schizophyllum commune, Suehirotake, rozszczepka pospolita
Grifolan, Grifon- D,

D-frakcja, MD-frakcja

Grifola frondosa Maitake
PSK (Krestin), PSP

Coriolus versicolor (Trametes versicolor), Karawatake, wrosniak różnobarwny

Glukany reishi Ganoderma lucidum (grzyb Reishi, lakownica lśniąca)
SSG Sclerotinia sclerotiorum

 

4. Zawartość glukanów w grzybach

Grzyby z rodzaju Pleurotus sp. zawierają nawet około 414 mg β-glukanów
w 100 g części jadalnych. Boczniak ostrygowaty w 100 g świeżej masy ma tych związków 139 mg natomiast w 100 g suchej masy od 240 do 380 mg. W owocnikach shii-take (Lentinula edodes) stwierdzono 220 mg w 100 gsuchej masy. Najwięcej
β-glukanów wykazano w gatunku Pleurotus pulmunarius, bowiem 530 mg/100g suchej masy [12]. (Augustin i wsp)

5. Farmakokinetyka

Większość opublikowanych badań opisuje efekty β- D- glukanów podawanych w postaci iniekcji (zarówno i.m., i.v. , jak i s.c.). Tylko ostatnie naukowe doniesienia traktują o efektach β- D- glukanów podawanych p.o. Niewiele wiadomo na temat farmakokinetyki β- D- glukanów podawanych doustnie.
β- D- glukany nie są rozkładane przez ludzkie enzymy. Glukany różnią się znacznie między sobą dostępnością biologiczzną. Badania sugerują, że tylko ograniczone ilości β- D- glukanów są wchłaniane w jelitach. Badania na szczurach mimo niskiego poziomu we krwi po podaniu doustnym (niższy niż 0.5%), wykazały znaczący ogólny wzrost odporności komórkowej i humoralnej.

W badaniu przeprowadzonym przez Cheung glukany znakowane fluoresceiną podane doustnie zostały porwane przez makrofagi przez połaczenie z receptorem Dectin-1 i zostały transportowane do śledziony, węzłow chłonnych i szpiku kostnego, gdzie następowała degradacja dużych glukanów na małe rozpuszczalne
w wodzie fragmenty i są dalej przejęte przez cyrkulujące granulocyty, monocyty
i komórki dendrydyczne. (Chan i wsp.)

Rice i wsp wykazali, iż rozpuszczalne glukany np. laminarin i skleroglucan mogą być bezpośrednio wiązane i internalizowane przez komórki tkanki limfatycznej związanej z układem pokarmowym (GALT). (Chan)

Główna ilość β- D- glukanów podawanych doustnie zazwyczaj jest wykrywana w jelitach oraz wątrobie.

Konieczne są dalsze badania nad wchłanianiem i rozmieszczeniem
w tkankach β- D- glukanów, jako ważne dane potrzebne do potencjalnego zastosowania klinicznego w przyszłości.

6. Mechanizm działania immunomodulującego
β-glukanów

β-glukany nie wywierają bezpośredniego cytotoksycznego wpływu na komórki nowotworowe lub działania bójczego w stosunku do mikroorganizmów,
a jedynie pobudzają do działania system immunologiczny, przede wszystkim makrofagi.

Najbardziej znanym efektem biologicznym β- D- glukanów jest nasilenie fagocytozy makrofagów, które są elementem odporności niespecyficznej. Na powierzchni makrofagów wykryto receptory mające powinowactwo do glukanów: receptory CR3, TLR-2, dectin-1. Przyłączenie β- D-glukanu do receptora aktywuje makrofagi. Na aktywację składają się wzajemnie połączone procesy: wzmożona chemotaksja, chemokineza i degranulacja prowadząca do wzmożonej ekspresji cząsteczek adhezyjnych na powierzchni makrofaga i adhezja do endotelium. Dodatkowo β- D-glukan związany z receptorem uruchamia wyrzut reaktywnych form tlenu, azotu i wolnych rodników. Opisano także wzrost poziomu enzymów hydrolitycznych oraz napływ jonów Ca2+ przez kanały związane z receptorem. Wydzielane są mediatory stanu zapalnego takie jak: interleukina-1, interleukina-9
i TNF (czynnik martwicy nowotworów). Istnieją dowody, iż β- D- glukany odgrywają ważną rolę we wzmożonej produkcji tlenku azotu z L-argininy. Tlenek azotu indukuje efekt cytotoksyczny w stosunku do komórek nowotworu i patogenów, a z drugiej strony może uszkadzać DNA i tkanki. Jego duże stężenia mogą spowodować wstrząs septyczny. Ponadto tlenek azotu rozszerza naczynia krwionośne i może spowodować spadek ciśnienia krwi.

Ponadto badanie Lavi i in. Sugeruje, iż glukany uzyskane z Pleurotus pulmonarius mogą wykazywać bezpośrednie antyproliferacyjne właściwości
w stosunku do linii komórek raka wykazujących wysoką koncentrację galektyny-3 i zmniejszać adhezję komórek nowotworowych, co ma wpływ na progres nowotworu i jego metastazę.

W badaniach Kim i in. Wyciągnięto wniosek, iż beta glukany pochodzenia bakteryjnego mogą być uzywane jako efektywne składniki indukujące apoptozę
w komórkach ludzkich nowotworu jelita. Aktywność kaspazy-3 była znacząco
w większa w grupie z zastosowaniem glukanu w stosunku do grupy kontrolnej
(P mniejsze od 0,05). (Novak, Vetwicka)

7. Wpływ polisacharydów grzybowych na hematopoezę w szpiku kostnym.

Polisacharydy pochodzenia grzybowego indukują hematopoezę, np. β-glukan z grzybów Maitake spowodował bezpośredni wzrost jednostek tworzących kolonie granulocytów i makrofagów (CFU-GM) a także ich regeneracji po doxorubicynie.

Ekstrakt z grzybów Lentinus lepideus jest bardzo wydajny przy odzyskiwaniu uszkodzonych przez promieniowanie komórek szpiku kostnego. Zwiększa on poziom czynnika stymulującego tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów (GM-CSV). Lentinus lepideus wykazuje duży potencjał jako suplement lub główna terapia u osób z osłabionym systemem odpornościowym i uszkodzonym szpikiem kostnym.

SCG, glukan uzyskany z owocników Sparassis ciriscpa zwiększa hematopoezę po cyklofosfamidzie. Co sugeruje użyteczność Sparassis ciriscpa
w immunoterapii nowotworów. (Lull i wsp).

8. Właściwości przeciwutleniajace i wpływ na cytochrom P-450

Badania wykazały skuteczność β- D- glukany w redukowaniu szkód spowodowanych przez różne czynniki mutagenne. β- D- glukany uzyskane z drożdży wykazały efekt protekcyjny zmniejszając genotoksyczność i cytotoksyczność
w stosunku do kómórek gospodarza takich leków jak: cyclofosfamid, adriamycyna and cisplatyna. Efekt protekcyjny może zostać przypisany do zdolności
β- D- glukanów do wyłapywania wolnych rodników podczas biotransformacji tych leków.

Badania wykazały iż grzybowe β- D- glukany mają własciwości ochronne przeciwko czynnikom mutagennym, ponieważ hamują enzymy P450, które są zaangażowane w karcynogrnezę benzopirenu. (Mantovani i wsp)

Należy obserwować pacjentów przyjmujących grzybowe β- D- glukany łącznie z chenioterapią, ponieważ poprzez zahamowanie cytochromu P 450
β- D- glukany mogą prowadzić do zmniejszonego metabolizmu chemioterapeutyku
i zwiększenia poziomu chemioterapeutyku we krwi.

9. Działania niepożądane

Nasza wiedza o możliwych negatywnych działaniach β- D- glukanu jest ograniczona. Ważną zaletą β- D- glukanów jest mała toksyczność, np. dla lentinanu uzyskanego z grzybów shitake LD 50 jest większa od 1600 mg/kg. W badaniach na myszach został opisany przypadek szoku septycznego wywołanego stanem zapalnym spowodowanym wielokrotnym podaniem β- D- glukanu, jednak badania te nie zostały potwierdzone.

W badaniach pierwszej fazy bezpieczeństwa i tolerancji rozpuszczalnych glukanów podawanych doustnie dawek (100mg/dzień, 200mg/dzień lub 400mg/dzień) przez 4 dni. Nie zaobserwowano żadnych działań niepożądanych.

Mimo iż β- D- glukany są ogólnie bardzo dobrze tolerowane, działania niepożądane są czasami opisywane, np. przypadek 68 letniego mężczyzny , który przyjmował 2,7 do 3,150 gramów żywych drożdży Saccharomyces cerevisiae. Wystapiło u niego ogólnoustrojowe zakażenie drożdżami, które ustąpiło po odstawieniu drożdży. Były o keratynizacji skóry dłoni i stóp opisywane tylko w przypadku pacjentów chorych na AIDS, którym podawano dożylnie β- D- glukan. Keratynizacja także ustąpiła samoistnie w ciągu 2-4 tyg od zaprzestania podawania β- D- glukanu. (Cooper i wsp)

Mogą wystąpić działania niepożądane związane z dożylnym podaniem roztworów β- D- glukanów, ponieważ istenieje ryzyko tworzenia ziarniaków a także powiększenia wątroby i śledziony. Rzadko zdarzają się przypadki reakcjii alergicznych , dotyczą one głównie preparatów słabo oczyszczonych. Głównym działaniem niepożądanym jest lekkie podrażnienie w miejscu iniekcji, lekki wzrost temperatury ciała i wymioty pojawiają się sporadycznie. Domięśniowe podawanie do 7 razy tygodniowo dawki dobowej 5-50 mg jest dobrze tolerowana przez pacjentów.(Sułkowska-Ziaja)

10. β- D- glukany jako żywność

Konsumpcja żywności posiadającej właściwości antymutagenne może mieć wpływ na zredukowanie ryzyka zachorowania na nowotwory. Na zachodzie wzrasta zainteresowanie leczniczymi grzybami. Badania sugerują iż glukany są obiecującymi składnikami żywności w celu zachowaniu zdrowia, jednak są konieczne dalsze badania. (Mantovani i wsp)

11. Zastosowanie w lecznictwie

β- D- glukany są stosowane jako terapia immunologiczna w leczeniu nowotworów od 1980 r., głównie w Japonii. Jest dobrze udokumentowane zarówno w warunkach eksperymentalnych, jak i klinicznych, iż zastosowanie β- D- glukanów zwiększa wydajność terapii przeciwnowotworowej. Ponadto w połowie lat 80- tych wykazano zdolność β- D- glukanów do stymulowania hematopoezy. Badania potwierdziły, iż β- D- glukany podane dożylnie w znaczący sposób zmniejszały utratę komórek krwi po naświetlaniu promieniowaniem gamma jak i po różnych typach chemioterapii. Dodatkowo β- D- glukany posiadają właściwości ochronne przeciwko zakażeniom spowodowanym przez bakterie i pierwotniaki. W kilku modelach eksperymentalnych został wykazany wzrost efektywności terapii antybiotykowej w przypadku zakażeń szczepami opornymi.( Novak , Vetwicka)

Sześć preparatów pochodzących z grzybów wykazało znaczącą wydajność przeciwko ludzkim nowotworom: lentinan, schizophyllan, Active Hexose Correlated Compound (AHCC), Maitake D-Frakcja, Polisacharyd-K, Polisacharyd-P. AHCC
i Maitake D-Frakcja nadal znajdują się we wczesnych fazach badań klinicznych. Lentinan i shizophyllan są obecnie stosowane w Japonii w leczeniu nowotworów. Wadą ich jest małą doustna biodostępność więc muszą być podawane w postaci iniekcji, natomiast Polisacharyd-K oraz Polisacharyd-P znalazły szerokie zastosowanie w lecznictwie nowotworów w Japonii.

12. Przegląd glukanów

1 Lentinan

Lentinan jest glukanem uzyskiwanym z grzybów Lentinus edodes (Lentinula edodes,Shitake), posiada budowę prawoskrętnej potrójnej helisy oraz masę 400000-1000000. Lentinan posiada niewielką doustną dostępność biologiczną, dlatego zazwyczaj jest podawany dożylnie.

Po raz pierwszy został wyizolowany i badany w 1970 r przez Chihara. Badania kliniczne już w latach 80 tych XX wieku wykazały iż lentinan może wydłużać życie u pacjentów z rakiem żołądka i jelita grubego.(Kidd i wsp.) Ekstrakty grzybowe zawierające lentinan zostały szeroko przetestowane w próbach klinicznych w Japonii. Podawanie lentinanu (parenteralne) w dodatku do chemioterapii prowadziło do przedłużenia czasu życia, zachowania parametrów
i polepszenia jakości życia u pacjentów z rakiem żołądka, jelita i innych nowotworów w porównaniu do pacjentów, którzy byli leczeni tylko chemioterapią. W randomizowanych wieloośrodkowych badaniach z udziałem 89 pacjentów
z rakiem żołądka średni czas przeżycia w grupie leczonych dodatkowo immunoterapią (chemioterapia plus 2 mg lentinanu na tydzień dożylnie) średni czas przeżycia wynosił 189 dni, podczas gdy w grupie kontrolnej leczonej tylko chemioterapią tylko 109 days . W innym badaniu u pacjentów z zaawansowanym rakiem odbytnicy średni czas przeżycia wynosił 200 dni w gruwo lentinan (2 mg na tydzień, 23 pacjentów) i 94 dnis w grupie kontrolnej. (Lindequist i wsp.)

Lentinan zmniejsza również efekty uboczne chemioterapeutyków: nudności, ból, osłabienie układu immunologicznego. (Daba i wsp) W badaniach klinicznych lentinan stymulował odnowę zniszczonego naświetlaniem szpiku (Zapała i wsp)

Obecnie lek jest wytwarzany i sprzedawany przez kilka firm farmaceutycznych. W klinicznym użyciu w Japonii i Chinach stosuje się dożylnie 0.5–1.0 mg/ dobę jako komplementarna dodatkowa terapia w skojarzeniu
z głównymi terapiami tzn. leczeniem operacyjnym, chemio- i radio – terapią.

Ten glukan jest często używany w leczeniu nowotworów żołądka, jelita grubego, piersi, płuc i złośliwej białaczki. Przedłuża także przeżycie pacjentów
z nieoperacyjnymi nowotworami żołądka po zastosowaniu łącznie z chemioterapią (Zapała i wsp)

Stwierdzono, że omawiany β-glukan zwiększa migrację fagocytów
i granulocytów bezpośrednio do ogniska zapalnego, zwiększa ilość komórek
NK. (Augustin i wsp)

Lentinan zapobiega neoplastycznym zmianom spowodowanym chemicznymi karcynogenami i wirusami oraz hamuje rozwój nowotworów.

Ważne jest to, że lentinan posiada lekkie efekty uboczne: miejscowe podrażnienia po zastrzyku oraz sporadycznie gorączki i wymioty, ale zazwyczaj jest dobrze tolerowany przez pacjentów. (Sułkowska-Ziaja)

Trwają badania nad wykorzystaniem zmodyfikowanej małocząsteczkowej formy lentinanu podawanej doustnie (Zapała i wsp)

2. Pleuran – glukan otrzymany z Pleurorus ostreatus (Hiratake , Oyster Mushroom, boczniak ostrygowaty)

Charakteryzuje się masą cząsteczkową od 600 000 do 700 000. Pleuran ma bardzo korzystny stopień odgałęzienia cząsteczki 0,25. (Augustin i wsp)

Wyciągi z boczniaka w badaniach na liniach komórkowych wykazały zahamowanie proliferacji komórek nowotworowych raka piersi i raka jelit.(Jedinak
i wsp.)

Wyniki opublikowanych dotychczas prac wskazują, że boczniak ostrygowaty oprócz β-glukanów zawiera także niskoczasteczkowy α-glukan oraz proteoglikany także o obiecujacych właściwościach immunodulujących. Jednak ocena możliwości zastosowania tych związków w terapii wymaga dalszych szczegółowych badań.

3. Glukany Ganoderma lucidum (Reishi, lakownica lśniąca)

W badaniach polisacharydy otrzymane z Ganoderma lucidum zapobiegają onkogenezie i metastazie nowotworu, pośrednio przez aktywację systemu immunologicznego (komórki NK, T, B i makrofagi). Polisacharydy uzyskane
z owocników Ganoderma lucidum stymulowaly produkcję IL II, tumor necrosis factor (TNF-α), IL-6 przez makrofagi oraz IFN-γ przez limfocyty T. Co więcej cytokiny indukowane przez polisacharydy hamowały proliferację ludzkich komórek białaczkowych. Dodatkowo zwiększały aktywność fagocytarną.

4. Schizofylan (shizophyllan, SPG, Sonifilan, Sizofiran, Sizofilan) -glukan wyizolowany z grzybów Schizophyllum commune (Suehirotake, rozszczepka pospolita)

Posiada masę 450000. Jest zbyt duży do efektywnego podania doustnego, zazwyczaj podawany domięśniowo. W badaniach wydłużał czas przeżycia
u pacjentów z nowotworami głowy i szyi, a także w przypadku raka szyjki macicy. Dodatkowa skuteczność została wykazana w przypadku inekicji bezpośrenich do guza. (Kidd),(Mayell)

Schizofylan (SPG) to stymulator odpowiedzi nie tylko i komórkowej
i humoralnej.

Cechuje się silną aktywacją komórek żernych: powoduje wzrost produkcji reaktywnych związków tlenu, cytokin pozapalnych: IL-6, IL-8 oraz TNF.

Wiele badań klinicznych zostało wykonanych w Japonii, niestety wiele z nich nie były ślepymi próbami. Mimo tego schizofylan został zaaprobowany do zastosowania klinicznego w Japonii. Obecnie jest produkowany komercyjnie przez kilka japońskich firm farmaceutycznych. (Daba i wsp)

Randomizowane i kontrolowane badania kliniczne w Japonii nad skutecznością schizofylanu w połączeniu z chemioterapią (tegafur albo mitomycyna C i fluorouracyl) u 367 pacjentów z nawracającym i nieoperacyjnym nowotworem żołądka wykazał istotny wzrost śreniego przeżycia. Obecnie wykazano wzrost przeżycia u pacjentów z nowotworami głowy i szyi po zastosowaniu schifylanu
a także w randomizowanych kontrolowanych badaniach shizofylanu w połączeniu
z radioterapią wykazano i ż schizofylan znacząco przedłużał całkowite przeżycie pacjentów będących w II raka szyjki macicy.

W prospektywnych, randomizowanych badaniach klinicznych 312 pacjentów leczonych chirurgicznie, radioterapią i chemioterapią oraz schizofylanem w różnych kombinacjach wykazano, iż pacjenci którym podawano schizofylan wykazywali dłuższy całkowity czas przeżycia niż pacjenci, którym nie podawano glukanu.

5. AHCC (Active Hexose correlated compound)

AHCC jest ekstraktem przygotowanym ze wspólnie hodowanej grzybni kilku gatunków grzybów Basidiomycetes m.in. Lentinus edodes.

Badania na zwierzętach i przedkliniczne badania wskazują iż AHCC posiada właściwości przeciwnowotworowe. W 1992 Kamiyama rozpoczął w Japonii badania aby ocenić prewencyjny efekt AHCC przeciwko nawrotom raka wątroby po operacji chirurgicznej. Kamiyam opisał, iż po roku grupa otrzymująca dodatkowo AHCC wykazała znacząco wyższy czas przeżycia w stosunku do grupy kontrolnej jak również znaczące obniżenie kilku markerów notowtworowych w serum.

W 1996 w Japonii powstało The AHCC Research Association aby przeforsować rozwój AHCC jakrapii przeciwnowotworowej.(Daba i wsp)

6. Grifolan, Grifon-D, GD, Maitake D- frakcja, Maitake MD-frakcja

Maitake D-frakcja jest mieszaniną β- glukanów otrzymywaną z grzybów Grifola frondosa (żagwica listkowata, Maitake) i w odróżnieniu od lentinanu
i preparatów Schizophyllum jest dobrze wchłanialna doustnie. Frakcja zawiera głównie β-glukany o wiązaniach (1,3) w głównym łańcuchu oraz odgałęzieniach (1,6) oraz glukany (1,6) z odgałęzieniami (1,4). MD-frakcja jest unowocześniona, bardziej oczyszczona formą frakcji-D. Grzyby Maitake były używane w Japonii przez wiele stuleci jako żywność w dawkach do kilkuset gramów dziennie
i bezpieczeństwo ich stosowania jest udokumentowane. (Kidd)

Maitake D-frakcja wykazała się wysoką aktywnością przeciwnowotworową in vitro oraz w zwierzęcych modelach nowowotworów. Maitake D-frakcja
w połączeniu ze sproszkowanym grzybem Maitake wykazała ogromne zahamowanie metastazy w badaniach na myszach, szczególnie w zapobieganiu metastazy wątrobowej, która wg dr Nanba została zredukowana o 81 % (sproszkowana Grifola frondosa) oraz o 91% (D-frakcja). W 1995 r dr Nanba opublikował wyniki nierandomizowanych badań prowadzonych w Japonii na 165 pacjentach z różnymi nowotworami. Kiedy zastosowano D-frakcję plus Maitake połaczona
z chemioterapią – ogólna odpowiedź na leczn ie wzrosła o 12-28% when. Wg dr Nanba 83 % pacjentów doświadczyło zmniejszenia bólu, a 90% zmniejszenia działań niepożądanych chemioterapii 90% tj: nudności, wymiotów, braku apetytu, utraty włosów, krwawienia wewntrzjelitowego i spadku ilości białych krwinek.

Grifon-D – wysoce oczyszczony ekstrakt wykazał in vitro cytotoksyczne właściwości w stosunku do ludzkich komórek prostaty, spowodował apoptozę 95% komórek prawdopodobnie poprzez stres oksydacyjny.

Przesłanki o pozytywnym działaniu wyciągów Grifola frondosa są zachęcające, jednak do tej pory brakuje wieloośrodkowych randomizowanych badań. Trudno się ustosunkować do wyników pojedynczych badań. Najbardziej obiecująco brzmią wyniki mówiące o Maitake jako silnym doustnym immunomodulatorze.

Food and Drug Administrarion (USA) zaaprobowała Grifon-D (GD) do badań w ramach Investigational New Drug Application (IND) dla pacjentów
z zaawansowanymi nowotworami i obecnie w kilku klinikach w Stanach Zjednoczonych odbywają się próby kliniczne. (Daba)

7. Glukany uzyskane Coriolus versicolor (Trametes versicolor, Polyporus versicolor wrośniak różnobarwny, Karawatake)

Coriolus versicolor zawiera glukany połączone z białkami – proteoglikany. Jest źródłem polisacharydu K- PSK (Krestin) oraz blisko spokrewnionego polisacharydu-P (PSP). PSK został zaaprobowany przez Ministerstwo Zdrowia
w Japonii w 1980 r jako terapia wspomagająca leczenie nowotworów. Odkryty
w późnych latach 70-tych w Japonii PSK był pierwszym lekiem przeciwnowotworowym pochodzenia grzybowego i nadal jest jednym z najbardziej popularnych leków przeciwnowotworowych w Japonii. Leczenie z zastosowaniem PSK jest w Japonii objęte ubezpieczeniem. PSK jest stosowany doustnie. (Mayell Mark). W Australii preparat z Coriolus versicolor także jest stosowany jako terapia skojarzona. W Australii jest produkowany preparat MC-S – jest to standaryzowana mieszanka trzech leczniczych grzybów: Lentinula edodes, Ganoderma lucidum , Trametes versicolor i zioła Astagalus membranaceus.

Cześć cukrowa PSK jest to rozgałęziony heteroglukan zbudowany z glucozy (74.6 %), mannozy (15.5 %), ksylozy (4.8 %), galactozy (2.5 %) and fructozy (2.2 %) posiadający wiązania β(16) oraz β(13). Część peptydowa zawiera 18 aminokwasów. Masę cząsteczki oszacowano na 9000-100000.

PSK wykazuje udokumentowane przeciwnowotworowe właściwosci zarówno in vitro , in vivo w badaniach na zwierzętach jak i w badaniach klinicznych na ludziach. MA udokumentowane działanie zarówno po podaniu doustnym jak
i dootrzewnowym. Postulowanym mechanizmem działania jest zwiększenie odporności, PSK zwiększa aktywację limfocytów oraz stymuluje produkcję cytokin przez komórki, powoduje aktywację komórek NK, co zostało potwierdzone zarówno w badaniach in vivo jak i in vitro. PSK hamuje także metaloproteinazy oraz inne enzymy biorące udział w metastazie komórek nowotworowych. Posiada właściwości przeciwoksydacyjne – może chronić zdrowe komórki podczas terapii kombinowanej. (Sułkowska-Ziaja)

PSK okazał się korzystny jako terapia uzupełniająca w leczeniu raka żołądka, przełyku, jelita grubego, piersi i raka płuc.

Standardowe badania toksykologiczne wskazują, iż PSK jest nietoksyczny, jego doustna LD50 jest niska i nie zaobserwowano efektów w badaniach toksyczności podostrej i przewlekłej.(Kidd)

13. Zalety i wady β- D- glukanów jako składników pochodzenia naturalnego

Zaletą ich jest fakt, iż w odróżnieniu od większości innych substancji pochodzenia naturalnego oczyszczone β- D- glukany nadal zachowują swoją biologiczną aktywność. Istnieją jednak 2 problemy glukanami jako substancjami naturalnego pochodzenia. Problemy te powodują , iż glukany dla potencjalnego producenta nie są pożądane jako leki. β- glukany są wyodrębniane z materiału pochodzenia naturalnego, są mieszaniną wielu związków, z których każdy może potencjalnie posiadać własne działania biologiczne. Związki te wyizolowane
z różnych źródeł różnią się I-, II-i III-rzedową strukturą, stopniem rozgałęzienia, ilością cząstek monomeru, masą cząsteczkową, rozpuszczalnością w wodzie
i alkaliach. Na dodatek parametry fizykochemiczne β-glukanów zależą nie tylko od źródła pozyskania glukanu, ale także od procedury jego izolacji. Pomimo intensywnych badań nadal niemożliwe jest stwierdzenie, który z β-glukanów jest najlepszym immunomodulatorem. Wyizolowano ponad 90 różnych preparatów
β-glukanów, z których niektóre posiadały wyjątkowe powinowactwo do receptora CR3, inne tylko w niewielkim stopniu ulegały związaniu.

Gdy już wiadomo, że ekstrakt z grzyba leczniczego posiada immunomodulujące i przeciwnowotworowe właściwości, celem staje się wyizolowanie i scharakteryzowanie czystego i aktywnego składnika, jednakże różne składniki w grzybowym ekstrakcie mogą mieć aktywność synergistyczną. Istnieje kilka naukowych doniesień na temat grzybów zawierających więcej niż jeden polisacharyd z aktywnością przeciwnowotworową. Możliwa jest sytuacja, iż kombinacja różnych składników o podobnym działaniu może wykazać silniejsze właściwości lecznicze niż pojedynczy składnik. (Lull i wsp)

Istnieje jeszcze drugi problem z wykorzystaniem naturalnych β- glukanów
w lecznictwie – problem zysków dla producenta leku. Istnieją trudności z prawem patentowym w stosunku substancji powszechnie występującej w przyrodzie. Zysk jednak nie powinien być głównym kryterium przy poszukiwaniu substancji leczniczych.

14. Przyszłość β-D-glukanów

Wiele gatunków grzybów jest szerokim źródłem immunomodulujących
i przeciwnowotworowych ekstraktów oraz metabolitów, których mechanizm biologicznej aktywności nie jest do końca poznany. Dokładnych zależności pomiędzy pochodzeniem β-glukanu, strukturą i właściwościami immunomodulującymi nadal czekają na odkrycie (Lull i wsp).

β-glukany grzybowe o właściwościach immunomodulujących są wartościowe jako środki profilaktyczne, delikatna nieinwazyjna forma zapobiegania nowotworom a także jako leczenie wspomagające chemioterapię i zmniejszające jej działania niepożądane. Bardzo mała toksyczność glukanów oraz obiecujące wyniki badań klinicznych w skojarzonym leczeniu nowotworów powinny być impulsem do dalszych badań nad zastosowaniem glukanów w lecznictwie jednak są konieczne badania aby poznać dokładny mechanizm wpływu konkretnych glukanów na układ immunologiczny a także farmakokinetykę. Istnieje nadzieja, iż po głębszym poznaniu glukanów znajdą one zastosowanie w lecznictwie nie tylko wschodnim ale także w Europie i Stanach Zjednoczonych.

Trwają także poszukiwania aktywnych syntetycznych analogów glukanów
a także modyfikacje glukanów zmierzające m in do poprawienia ich rozpuszczalności i wchłanialności.

Zapisz

Zapisz

Zapisz

Zapisz

Zapisz

Zapisz

Zapisz

Written By
More from Ola

Spicebush (Lindera beznzoin) – indiańska przyprawa i lek

O linderze i herbatce z niej pisałam już wstępnie TUTAJ. Dzisiaj zapraszam...
Read More

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *