Zastosowanie inhibitorów enzymów proteolitycznych w teraii Boreliozy z Lyme

Metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej (ang. matrix metalloproteinases, MMPs) są enzymami rozkładającymi białka oraz kolagen w macierzy zewnątrzkomórkowej. Enzymy te aktywują chemokiny oraz cytokiny prozapalne. Są jedynymi znanymi enzymami u ssaków, posiadającymi zdolność rozkładania kolagenu. Metaloproteinazy są tzw. enzymami proteolitycznymi. W przypadku bakterii borrelia uzależnienie od proteazy gospodarza jest krytyczne z powodu jej własnych niedoborów w enzymy proteolityczne. Zapożyczone enzymy pozwalają krętkowi przeniknąć szybciej do niemal wszystkich tkanek. Większość znanych rodzajów krętków borrelia wykorzystuje metaloproteinazy gospodarza. Metaloproteinazy typu MMP-2 oraz MMP-9 są silnie aktywowane w chronicznej infekcji krętakami borrelia, co powoduje rozkład kolagenu oraz stany zapalne stawów. Bakteria borrelia aktywując stan zapalny za pomocą enzymów gospodarza, odwraca uwagę układu immunologicznego, który atakuje własne tkanki.

Badania wykazały, że u myszy zainfekowanych krętkami borrelia miejsca o najintensywniejszym nacieku komórek zapalnych w macierzy zewnątrzkomórkowej nie były skuteczne w usuwaniu bakterii,w związku z czym, myszy te wykazywały bardzo wysokie obciążenie bakteriami borellia. Hamowanie enzymów proteolitycznych tzw. inhibitorami spowodowało zmniejszenie stanu zapalnego nie utrudniając jednocześnie zdolności zwierzęcia do kontroli zakażenia. Biorąc pod uwagę fakt, że uszkodzenie tkanki gospodarza w zakażeniu krętkami występuje głównie przez działanie metaloproteinaz gospodarza, nie zaś enzymów wytwarzanych przez bakterie, jest możliwe ograniczenie zapalenia i uszkodzenia komórek bez utrudniania układowi immunologicznemu wyeliminowaniu patogenu z organizmu.

Metaloproteinazy uczestniczą również w tworzeniu skrzepów krwi, które prowadzą do miażdżycy tętnic, jak również degradacji bariery krew mózg (ang. Blood–Brain Barrier, BBB) przyczyniając się tym samym do powstawania chorób neurodegeneracyjnych. W celu hamowania metaloproteinazy wykorzystywane są tzw. inhibitory. Inhibitory metaloproteinazy są kluczowe w leczeniu stanów zapalnych stawów oraz w neuroboreliozie. Stosując inhibitory pozbawiamy krętki podstawowego czynnika wirulencji. Jedynym z niewielu inhibitorów MMPs, które są szeroko dostępne klinicznie jest doksycyklina, sprzedawana pod nazwą handlową „Periostat”, jest stosowana klinicznie jako inhibitor metaloproteinazy do leczenia chorób przyzębia. Leki pochodzenia naturalnego są równie skuteczne mając przy tym szersze spektrum działania oraz mniej skutków ubocznych.

 

Przykładowe  inhibitory enzymów z grupy metaloproteinaza (matrix metalloproteinases – MMPs):

Magnolia (Magnolia officinalis) — hamuje enzymy proteolityczne MMP-1, MMP-3 oraz MMP-9.

 Czarna porzeczka (Ribes nigrum) — hamuje enzymy proteolityczne MMP-1, MMP-9.

 Ekstrakt z nasion winogron (Vitis vinifera L.) — hamuje enzymy proteolityczne MMP-1, MMP-3, MMP-7, MMP-8, MMP-9, MMP-13.

Inne inhibitory:

Korkowiec amurski (Phellodendron amurense), Wąkrotka azjatycka (Centella asiatica), Rozwar wielkokwiatowy (Platycodon grandiflorum), Świeża skórka żołędzi dębu (Quercus infectoria), Kwiaty aksamitki wyniosłej (Tagetes erecta).

 

___________________________________________________

BIBLIOGRAFIA

Infect Immun. 2009 Jul
Matrix metalloproteinase 9 plays a key role in lyme arthritis but not in dissemination of Borrelia burgdorferi.
Heilpern AJ, Wertheim W, He J, Perides G, Bronson RT, Hu LT.

Mol Pharmacol. 2012 Oct
Anacardic acid inhibits the catalytic activity of matrix metalloproteinase-2 and matrix metalloproteinase-9.
Omanakuttan A, Nambiar J, Harris RM, Bose C, Pandurangan N, Varghese RK, Kumar GB, Tainer JA, Banerji A, Perry JJ, Nair B

Biometals. 2012 Jun
Aluminum ammonium sulfate dodecahydrate purified from traditional Chinese medicinal herb Korean monkshood root is a potent matrix metalloproteinase inhibitor.
Shen Y, Liu S, Jin F, Mu T, Li C, Jiang K, Tian W, Yu D, Zhang Y, Fang X

Pharm Biol. 2013 Sep
Matrix metalloproteinase, hyaluronidase and elastase inhibitory potential of standardized extract of Centella asiatica.
Nema NK, Maity N, Sarkar BK, Mukherjee PK

Food Chem Toxicol. 2012 Dec
Michelia alba extract attenuates UVB-induced expression of matrix metalloproteinases via MAP kinase pathway in human dermal fibroblasts.
Chiang HM, Chen HC, Lin TJ, Shih IC, Wen KC

Food Chem Toxicol. 2011 Dec
Saponins from the roots of Platycodon grandiflorum suppress ultraviolet A-induced matrix metalloproteinase-1 expression via MAPKs and NF-kB/AP-1-dependent signaling in HaCaT cells.Hwang YP, Kim HG, Choi JH, Han EH, Kwon KI, Lee YC, Choi JM, Chung YC, Jeong TC, Jeong HG.
 J Periodontol. 2009 Nov
Grape seed extract suppresses lipopolysaccharide-induced matrix metalloproteinase (MMP) secretion by macrophages and inhibits human MMP-1 and -9 activities.
La VD, Bergeron C, Gafner S, Grenier D.

J Ethnopharmacol. 2011 Mar
Effect of Phellodendron amurense in protecting human osteoarthritic cartilage and chondrocytes.Kim JH, Huh JE, Baek YH, Lee JD, Choi DY, Park D

 

 

 

 

 

Wężymord (Scorzonera ) w leczeniu boreliozy

 

Nazwa botaniczna: Scorzonera

Rodzina: Astrowate

Inne nazwy: Skorzonera, Black Salsify, Schwarzwurzel, Winterspargel, Skorzoner Wurzel, scorsonere

 Opis botaniczny:

Skorzonera w stanie dzikim występuje w płd. Europie, na Kaukazie i w południowej Syberii, jako bylina. W Polsce występuje wężymord niski (Scorzonera humilis), wężymord stepowy (Scorzonera purpurea) oraz wężymord górski (Scorzonera rosea). Wężymord czarny korzeń (Scorzonera hispanica L.) jest rośliną uprawianą w Polsce. Skorzonerę można spotkać na łąkach, w lasach, w zaroślach. Została włączona do uprawy w XVI-XVII, prawdopodobnie w Hiszpanii. W uprawie jest to roślina dwuletnia, i w pierwszym roku tworzy rozetę liściową oraz stanowiący część jadalną — korzeń spichrzowy o długości do 30 cm i średnicy 3-4 cm. W drugim roku korzeń dalej przyrasta, zachowując walory smakowe do chwili pojawienia się paków kwiatostanowych. Skorzonera kwitnie wczesnym latem, jest rośliną zarówno samo-, jaki i obcopylną. Owoc to żółtawa niełupka, walcowata w kształcie, bardzo długa, wąska.

Zastosowanie w etnomedycynie:

Wężymord był wykorzystywany w tradycyjnej medycynie tureckiej, hiszpańskiej, celtyckiej. Surowcem leczniczym są części nadziemne oraz korzeń. Roślinę stosowano w leczeniu ran, stanów zapalnych, obrzęków stawów oraz w łagodzeniu bólu. W średniowiecznej Europie wężymord był stosowany w celu ochrony przed ukąszeniami węży oraz podczas epidemii dżumy. Stosowanie Skorzonery jako lekarstwa na dżumę mogło przynosić pozytywne efekty, bowiem w świetle dzisiejszych badań naukowych roślina ta silnie hamuje wirulencje oraz replikację bakterii gram ujemnych w tym yersinia poprzez zakłócanie komunikacji międzybakteryjnej.

 Składniki aktywne:

Tlenek kariofilenu (20%), tlenek mantyl (16,5%), manool(11%), flawonoidy, kwercetyna, rutyna, isoorientin, pochodne kwasu kofeinowego, kwas chlorogenowy, 4,5-dicaffeoyl kwasu chinowego i 3,5-dicaffeoyl kwasu chinowego. Związki fenolowe (Scorzoneric acid, hydrangeic acid, kwas benzoesowy). Triterpeny (taraxasteryl mirystylu, octan taraxasteryl, 3alpha-hydroxyolean-5-en, 3ß-acetoxyglutin-5(10)-en-6-oxo ) lupeol i magnificol. Laktony seskwiterpenowe (scorzoaustriacoside, scorzoaustriacin, scorzoaustriacin 3-O-p-D-glukozyd, 4-epi-dihydroestafiatol, 14-isovaleroxyscorzoaustricin, siarczan 14-isovaleroxyscorzoaustricin).

Działanie lecznicze:

Wężymord hamuje komunikacje kworum (ang. Quorum sensing) bakterii gram ujemnych w tym borrelia poprzez hamowanie autoinduktora 1. Składniki aktywne rośliny neutralizują wirulencje borrelia poprzez hamowanie powstawania biofilmu oraz replikację bakterii.

 Wskazania:

Chroniczna borelioza z Lyme oraz inne infekcje spowodowane bakteriami gram ujemnymi.

 Przeciwwskazania:
Nieznane

Interakcje:
Nieznane

Preparaty i dawki:

Korzeń pozyskujemy się jesienią (październik). Korzeń suszymy, bądź robimy z niego nalewkę na alkoholu etylowym. Roślinę można pozyskać ze stanu naturalnego bowiem w Polsce jest pospolita.

Nalewka wężymorodowa: 1 część wysuszonego korzenia zalewamy 3 częściami gorącego alkoholu 30% . Macerujemy przez 2 tygodnie. Przyjmować trzy razy po 5 ml. dziennie.

Sproszkowany korzeń przyjmować trzy razy po 3 gramy dziennie .

Stosować wraz z inhibitorami autoinduktora 2 (trans-resveratrol, ekstrakt z brokułów, sok z grejpfruta) od 3 do 6 miesiące aż do ustąpienia objawów.

 

 

 

 

 

Zastosowanie naturalnych inhibitorów komunikacji bakteryjnej w terapii Boreliozy z Lyme

Komunikacja kworum (ang. Quorum sensing) jest chemicznym językiem komunikacji, który wykorzystują bakterie w celu aktywowania ekspresji genów odpowiedzialnych za bakteryjną współprace w grupie. Hamowanie komunikacji kworum redukuje wirulencje (zjadliwość) bakterii, produkcje toksyn bakteryjnych, możliwość manipulacji układem immunologicznym dla swoich potrzebreprodukcyjnych oraz osłabia strukturę biofilmu, co pozwala układowi immunologicznemu oraz antybiotykom na łatwiejsze wyeliminowanie mikroorganizmów z zainfekowanego organizmu. Bakterie gram ujemne w tym krętki borrelia używają dwóch rodzajów molekuł AI-1 (autoinduktor 1) oraz AI-2 (autoinduktor 2), które służą im za język komunikacji. Tylko jednoczesne zakłócenie autoinduktora-1 oraz autoinduktora-2 potrafi skutecznie zahamować wirulencje krętków borrelia.

  Inhibitory autoinduktora 1

AI-1 (autoinduktor-1) jest wewnętrznym chemicznym językiem komunikacji między gram ujemnymi bakteriami konkretnego gatunku. Bakterie gram ujemne wytwarzają autoinduktor-1 z pomocą enzymu o nazwie LuxL. AI-1, po przyłączeniu się do receptora LuxR znajdującego się na powierzchni bakterii, zmienia w niej ekspresie genów (geny niezbędne do funkcjonowania w grupie, geny wirulencji, geny odpowiedzialne za produkcję toksyn, geny immunosupresji,geny tworzenia biofilmu).

Inhibitory autoinduktora 2

AI-2 (autoinduktora-2) jest uniwersalnym językiem zarówno dla bakterii gram ujemnych jak i gram dodatnich. Umożliwia on międzygatunkową komunikacje bakteryjną. AI-2 jest pośrednio syntetyzowany przez gen (LuxS) bakterii borrelia podczas jej gwałtownego wzrostu. AI-2 jest typem feromonu, który wykorzystują krętki borrelia do porozumiewania się miedzy sobą, by kontrolować ekspresie swoich genów. Hamowanie autoinduktora 2 wydaje się być skuteczną alternatywą dla antybiotyków, bowiem zaburza mechanizmy komunikacji między bakteriami rozregulowując ich mechanizmy wirulencji.

Protokół hamujący bakteryjną komunikacje kworum:

a) Wężymord (Scorzonera L.) — hamuje AI-1.

b) Trans Resweratrol — hamuje AI-2.

c) Sok z grejpfruta (Citrus paradisi) — hamuje AI-1 oraz w małym stopniu AI-2.

d) Sok z granatowca właściwego (Punica granatum L.) — aktywuje PON1 i PON2 enzymy pośrednio hamujące AI-1.

e) Trzęsak (Tremella fuciformis) lub Czyreń ogniowy (Phellinus igniarius) — hamuje AI-1 oraz AI-2.

Można zmodyfikować lub dodać jeden z poniższych składników:

a) Scutellaria baicalensis — hamuje QS.

b) Pimenta dioica L. — hamują QS.

c) Delisea pulchra — hamuje AI-1 oraz AI-2 .

d) Ekstrakt z brokułów — hamuje AI-2.

e) Kwas p-kumarynowy — hamuje QS.