Resweratrol i jego pochodne

Istnieje szereg udowodnionych efektów farmakologicznych wywoływanych przez RSV i jego pochodne. Do najważniejszych z nich należą:

 działanie przeciwutleniające i przeciwolnorodnikowe [67],  hamowanie aktywności enzymów cytochromowych [18, 68, 69],

 działanie przeciwzapalne (wpływa na kaskadę kwasu arachidonowego) [70],  działanie estrogenowe [71],

 działanie przeciwnowotworowe [72, 73, 74, 75, 76].

Działanie antyoksydacyjne i przeciwwolnorodnikowe

Wolne rodniki (reaktywne formy tlenu, RFT) stanowią szczególnie niebezpieczne źródło będące przyczyną uszkodzeń struktury m.in. lipidów błonowych, lipoprotein, kwasów nukleinowych, jak również białek i węglowodanów. Działanie to jest jedną z przyczyn inicjacji procesu nowotworowego. RSV, a jak udowodniono zwłaszcza pochodne stilbenu zawierające większą liczbę grup hydroksylowych wykazują działanie antyoksydacyjne i unieszkodliwiają reaktywne formy tlenu [67]. Same ulegają wówczas dimeryzacji lub dysproporcjonowaniu (Schemat 1). Dzięki temu stanowią one dodatkową ochronę komórki (podobnie jak wiele innych polifenoli), wspomagając jej naturalne mechanizmy antyoksydacyjne (katalazy, dysmutazy, peroksydazy).

Ponadto RSV okazał się również związkiem chelatującym jony miedzi Cu2+

, zmniejszając w ten sposób ich wpływa na metalozależną peroksydację lipidów błonowych i lipoprotein [77].

46

Działanie na cytochormy P450 z rodziny 1 (CYP1)

Superrodzina cytochromów P450 (CYP) stanowi grupę enzymów mikrosomalnych i mitochondrialnych odpowiedzialnych za metabolizm większości substancji w organizmie, zarówno endogennych, jak i egzogennych (ksenobiotyków) [78]. Zlokalizowane są one głównie w tkankach aktywnych metabolicznie: wątrobie, jelitach, nerkach, płucach, sercu. CYP występuje w postaci kilku izoenzymów odznaczających się szeroką i nakładającą się na siebie specyfiką substratową. Niektóre z izoenzymów rodziny 1 CYP (CYP1A1, CYP1A2 i CYP1B1) stanowią potencjalną drogę inicjacji kancerogenezy wskutek biotransformacji prokancerogenów m.in. wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i heterocyklicznych amin do kancerogennych mediatorów. Ponadto CYP1B1 uczestniczy w metabolizmie 17-etsradiolu do 4-hydroksyetstradiolu, który ulega następnie utlenieniu przy udziale peroksydaz do estradiolo-3,4-chinonu, który tworzy addukty z DNA przez co odpowiada za estrogenozależną kancerogenezę [79]. Ludzki CYP1B1 ulega nadekspresji w komórkach nowotworowych co może być przyczyną dalszej progresji procesu nowotworowego. Dlatego też sugeruje się, iż inhibitory ekspresji oraz aktywności katalitycznej cytochromów z rodziny 1 mogą mieć istotne znaczenie w chemoprewencji nowotworów zwłaszcza w początkowym stadium procesu nowotworowego. RSV charakteryzuje się umiarkowaną aktywnością w odniesieniu do izoform CYP1A1 i CYP1B1 i raczej słabą w stosunku do CYP1A2 [80]. Naturalne metoksypochodne RSV z kolei są bardziej specyficznymi i silniejszymi inhibitorami izoform z tej rodziny [68, 81, 82]. Również silnymi i specyficznymi inhibitorami są w tym aspekcie metylotiopochodne RSV, które przewyższały nawet aktywnością ich odpowiedniki metoksylowe [69].

Działanie estrogenne

RSV oraz inne hydroksypochodne (E)-stilbenu wykazują strukturalne podobieństwo z dietylostilbestrolem (DES), syntetycznym odpowiednikiem żeńskiego hormonu płciowego – estradiolu. Podobieństwo to warunkuje estrogenie działanie RSV.

47

Ponieważ DES jest z powodzeniem stosowany w leczeniu raka piersi u kobiet po menopauzie oraz w paliatywnej terapii raka prostaty, pochodne (E)-stilbenu mają również w tym aspekcie potencjalne możliwości zastosowania [71].

Działanie przeciwnowotworowe

Aktywność przeciwnowotworowa RSV i innych pochodnych stilbenu dotyczy zarówno działania chemoprewencyjnego związanego z ograniczeniem ryzyka powstawania zmian nowotworowych, jak i bezpośredniego działania na komórki już objęte takimi zmianami (chemioterapia).

Chemoprewencja.

Chemoprewencyjne właściwości RSV związane są z aktywnością przeciwnowotworową obejmującą trzy zasadnicze stadia kancerogenezy: inicjację, promocję i progresję [83, 84, 85].

Właściwości te wynikają z opisanych już przeze mnie efektów farmakologicznych wywoływanych przez RSV takich jak:

 działanie antyoksydacyjne, antymutagenne, hamowanie izoenzymów CYP odpowiada za aktywność antyinicjacyjną,

 działanie przeciwzapalne – hamowanie cyklooksygenazy i hydroperoksydazy odpowiada za aktywność antypromocyjną,

 działanie antyproliferacyjne poprzez indukcję apoptozy odpowiada za aktywność antyprogresyjną.

Chemioterapia.

Wielokierunkowe badania nad resweratrolem dowiodły, że ma on właściwości hamowania cyklu komórkowego i indukcji apoptozy [86]. Prowadzi to do zahamowania cyklu komórkowego w fazie S i G2, a w konsekwencji do śmierci zmutowanych komórek [87]. Ciekawym zjawiskiem jest to, że działanie proapoptotyczne resweratrolu dotyczy tylko komórek nowotworowych i nie ma wpływu na cykl komórek normalnych. W zdrowych komórkach w odpowiedzi na atak onkogenów aktywowane jest bowiem białko p53, które powoduje wyhamowanie cyklu komórkowego i indukcję apoptozy, zapobiegając tym samym inicjacji procesu nowotworowego. W obrębie istniejącego już guza działanie tego onkosupresora zostaje zahamowane. RSV silnie

48

aktywuje działanie p53 zwiększając jego stężenie w komórkach wielu rodzajów nowotworów, dzięki czemu ulegają one apoptozie tak jak komórki zdrowe.

Wysokie tempo podziałów mitotycznych charakterystyczne dla komórek nowotworowych powoduje również szybką syntezę DNA. RSV okazał się inhibitorem reduktazy rybonukleotydowej, enzymu zapewniającego odpowiednią ilość deoksyrybonukleotydów w komórce w fazie S [88].

Chociaż mechanizm działania przeciwnowotworowego RSV nie jest powiązany z wpływem na proces polimeryzacji tubuliny to w wielu badanych podkreśla się iż pochodne (E)-stilbenu oddziałują na polimeryzacje tubuliny stymulując ten proces. Jednym z takich związków jest (E)-3,4,4’,5-tetrametoksystilben 29 (MR-4, DMU-212, Rysunek 21), który jest obecnie jednym z najbardziej aktywnych przeciwnowotworowo pochodnych RSV. Wykazuje 4-krotnie większą aktywność hamowania wzrostu komórek raka jelita grubego HCA-7 w stosunku do RSV [72].

Rysunek 21. Struktury chemiczne pochodnych RSV jako związków oddziałujących z tubuliną: DMU-212 29, PMS 30

Ponadto jest silnym inhibitorem gruczolaka w mysim modelu kancerogenezy Apc^Min+ [73]. Wykazuje również wyższą cytotoksyczność w komórkach raka piersi linii estrogenozależnej MCF-7 oraz estrogenoniezależnej MDA-MB-435 niż RSV. Udowodniono, iż wykazuje efekt stabilizujący mikrotubule na poziomie IC50

wynoszącym 2,5 M porównywalnym z efektem paklitakselu przy stężeniu 10 M [74]. Inną metoksypochodną RSV o udowodnionym działaniu proapoptotycznym opartym o wpływ na polimeryzację tubuliny w komórkach raka jelita grubego jest (E)-2,3’,4,4’,5’-pentametoksystilben (30) (PMS, rysunek 21) [89]. Hamuje on cykl komórkowy w fazie G2/M podobnie jak CA-4.