Вплив алкалоїдів і тритерпенів чистотілу (Chelidonium Majus L.) на проліферативну активність та метаболічні показники клітин in vitro

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04-биохимия. - Институт биологии животных УААН, Львов, 2005.

Диссертация посвящена изучению биологической активности алкалоидов и тритерпенов чистотела (Chelidonium majus L.). В чистом состоянии получено 5 основных алкалоидов чистотела хелидонин, сангвинарин, хелеритрин, коптизин и берберин, исследовано их физико-химические свойства и биологическую активность в культуре клеток.

В результате исследования влияния полученных веществ на пролиферативную активность было установлено, что наиболее сильное цитотоксическое действие в культуре клеток линии L1210 проявляют сангвинарин и хелеритрин (ІС₅₀ 2,5 мкг/мл и 1,0 мкг/мл). Коптизин и берберин являются более слабыми цитотоксическими агентами (ІС₅₀ 10 мкг/мл). Хелидонин не вызывает смерти клеток, но блокирует их пролиферацию (цитостатическое действие).

Установлено, что наиболее активными ингибиторами функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов человека является сангвинарин и хелеритрин, которые подавляют хемилюминесценцию и фагоцитоз в концентрациях 1-4 мкг/мл. Хелидонин, угнетает хелюминесценцию на 30-40%, но стимулирует фагоцитарную активность гранулоцитов на 15-40%.

Сангвинарин, хелеритрин, коптизин и берберин увеличивают скорость утилизации глюкозы и продукции молочной кислоты клетками мышиной лимфомы NK/Ly. Влияние сангвинарина и хелеритрина проявляется при концентрации 1-2 мкг/мл, коптизин и берберин проявили подобное действие в концентрации 10 мкг/мл. Хелидонин не вызывал достоверных изменений в сравнении с контролем.

Проведен сравнительный анализ интеркалирующих свойств пяти индивидуальных алкалоидов чистотела. В качестве эталона сравнения применяли известный интеркалятор актиномицин D. Установлено, что исследованные алкалоиды чистотела за исключением хелидонина проявляют свойства интеркаляторов. Они повышали температуру плавления ДНК, наиболее значительное повышение наблюдалось в присутствии хелеритрина и сангвинарина (на 16-17^оС при концентрации алкалоида 10 мкг/мл). Полумаксимальный эффект повышения температуры плавления ДНК достигался при следующих концентрациях алкалоидов (мкг/мл): сангвинарин - 4,4; хелеритрин - 4,6; коптизин - 5,4; бербрин - 5,7; актиномицин D - 5,7. Результаты теста на вытеснение метилового зеленого из ДНК комплекса дали аналогичный результат. Концентрации алкалоидов, обеспечивающие полумаксимальный эффект в данном тесте, составляли: сангвинарин - 9, хелеритрин - 15,5, коптизин - 34, берберин - 41,5, актиномицин D - 42 мкг/мл. Количественно результаты отличались от таковых, полученных по температуре плавления, однако порядок размещения алкалоидов по ослаблению интеркалирующих свойств был идентичным. По эффективности интеркалирования актиномицин D соответствовал берберину. Установлено, что между цитотоксичностью и антипролиферативной активностью алкалоидов чистотела и их интеркалирующими свойствами существует тесная корреляция.

Препарат сапонина, полученный из семян чистотела, проявлял цитотоксическую активность при концентрациях выше 40 мг/мл. В нетоксических концентрациях он стимулировал фагоцитарную активность нейтрофильных гранулоцитов человека.

Полученные результаты указывают на то, что индивидуальные алкалоиды чистотела проявляют разные, часто противоположные биологические эффекты, в связи с этим целесообразным есть разделение сложных природных смесей и исследование биологической активности отдельных компонентов.

Ключові слова: хелидонин, сангвинарин, хелеритрин, коптизин, берберин, пролиферация, интеркаляция, фагоцитоз, хемилюминесценция, L1210, NK/Ly, утилизация глюкозы, продукция молочной кислоты.

SUMMARY

Osyp Yu.L. Influence of alkaloids and triterpens from celandine (Chelidonium majus L.) on proliferation and metabolitic activity of cells in vitro.

Thesis for Ph.D. science degree of speciality 03.00.04 - biochemistry. Institute of Animal Biology of the Ukrainian Academy of Agrarian Science, Lviv, 2006.

Dissertation is devoted to the study of biological activity of alkaloids and triterpens from the celandine (Chelidonium majus L.). The effect of five individual alkaloids (i.e. sanguinarine, chelerythrine, chelidonine, coptisine, berberine) obtained from greater celandine roots on cytotoxicity activity has been investigated. According to the effectiveness of tested alkaloids they are arranged in the next order: chelerythrine (ІС₅₀ 1 мg/ml), sanguinarine (ІС₅₀ 2,5 мg/ml), coptisine (ІС₅₀ 10 мg/ml) and berberine (ІС₅₀ 10 мg/ml). Chelidonine has cytostatic activity.

All alkaloids except chelidonine suppressed phagocytic activity and chemiluminescence intensity in neutrophile granulocytes from human peripheral blood. The most pronounced effect was exhibited by sanguinarine and chelerythrine in concentrations lower than 1-2 g/ml. Chelidonine expressed bimodal effect: while stimulating phagocytosis, it suppressed chemiluminescence in granulocytes.

Sanguinarine, chelerythrine, coptisine and berberine increase glucose utilization and decrease lactate production of NK/Ly cells. Sanguinarine and chelerythrine have effect in concentration 1-2 g/ml, coptisine and berberine have effect in concentration 10 g/ml. Chelidonine does not influence for glucose utilization and decrease lactate production of NK/Ly cells.

Chelidonium alkaloids interact with DNA differentially: sanguinarine and chelerythrine are strong intercalators, coptisine and berberine are moderate ones, while chelidonine practically does not interact with DNA.

Keywords: sanguinarine, chelerythrine, chelidonine, coptisine, berberine, proliferation, phagocytosis, chemiluminescence, L1210, NK/Ly, glucose utilization, lactate production.

Размещено на Allbest.ru