Naukowe pomysły na raka i HIV

Badania dowodzą, że skóra płazów bogata jest w różnorodne substancje czynne o silnym działaniu farmakologicznym. Są nimi m.in.: toksyny, peptydy antymikrobiologiczne, peptydy opioidowe, steroidy oraz alkaloidy. Dowiedziono, że związki te wykazują działanie cytotoksyczne, antydrobnoustrojowe, przeciwwirusowe (m.in. terapia anty-HIV), przeciwbólowe i przeciwzapalne. Wydzieliny wytwarzane przez gruczoły ziarniste płazów mogą zawierać  także niescharakteryzowane dotąd zetekitoksyny, wyizolowane z wydzielin skórnych żab z rodzaju Atelopus, zamieszkujących środkowo-południową Amerykę. Związki te mogą mieć działanie znieczulające, a także powodować zwężanie naczyń krwionośnych lub obniżać ciśnienie krwi. Znane jest również ich działanie halucynogenne hemolityczne, cytotoksyczne, przeciwbakteryjne, przeciwgrzybiczne, czy nawet przeciwnowotworowe. Ponieważ związki te są wydzielane przez gruczoły skórne, można je w łatwy sposób pozyskiwać bez uszkadzania organizmów tych zwierząt. Być może więc skóra płazów stanowi potencjalne źródło nowych farmaceutyków.

1. Dermorfiny. Skóra płazów z rodzaju Phyllomedusa (fot. 1) wydziela dermorfiny – heptapeptydowe opioidy, wykazujące silne działanie przeciwbólowe. Związki te nie tylko są stosowane w strategii obronnej przeciwko drapieżnikom, indukując u nich działanie nasenne, ale mogą również brać udział w uśmierzaniu bólu spowodowanego obrażeniami. Innym alkaloidem, działającym silnie przeciwbólowo i znieczulająco, jest epibatydyna.

2. Peptydy antymikrobiologiczne. Skóra płazów zabezpiecza także te organizmy przed infekcjami bakteryjnymi. Peptydy antymikrobiologiczne wykazują silne działanie przeciw takim bakteriom jak: Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus, Enterococcus, Streptococcus. Związki antymikrobiologiczne mogą więc służyć do produkcji farmaceutyków chroniących skórę przed drobnoustrojami oraz do pozyskiwania leków stosowanych podczas infekcji bakteryjnych i grzybiczych. Peptydy antymikrobiologiczne na skalę laboratoryjną pozyskuje się ze skóry płaza za pomocą elektrycznej stymulacji gruczołów grzbietowych. Proces ten może być powtarzany w miesięcznych odstępach.

3. Aureina 1.2. Gruczoły grzbietowe płazów wydzielają ponadto 17 rodzajów aurein. Właściwości przeciwnowotworowe aureiny 1.2 wykazano wobec nowotworu nerki, jajnika, prostaty, okrężnicy, sutka, płuc, krwi, a także przeciwko czerniakom, białaczkom i nowotworom ośrodkowego układu nerwowego. Dzięki swoim toksycznym właściwościom aureina 1.2 jest również zdolna do szybkiego wnikania do komórek nowotworowych, prowadząc do ich lizy. Aureina ta wykazuje również współdziałanie z antybiotykami, minocykliną i klarytromycyną. Największą aktywność antymikrobiologiczną ma w synergii z hydrofobowymi antybiotykami.

4. Cytropina 1.1. Natomiast cytropina 1.1 dzięki takim właściwościom, jak wysoka aktywność antybiotyczna zdolność do tworzenia wiązań kowalencyjnych na powierzchni błony komórkowej bakterii i współdziałanie z hydrofobowymi antybiotykami może posłużyć do zaprojektowania nowej linii antybiotyków i leków wspomagających ochronę sztucznych implantów, czy też leków zwiększających skuteczność zwalczania infekcji bakteryjnych i grzybiczych. Oprócz właściwości antymikrobiologicznych, przeciwgrzybiczych i przeciwnowotworowych wykazano również, że peptyd ten uniemożliwia wirusowi HIV przedostawanie się z dendrytów do ciała neuronu, a także niszczy błonę wirusa.

5. Bombinina zaś była pierwszym peptydem wyizolowanym ze skóry płaza Bombina bombina (fot. 2), wykazującym właściwości antymikrobiologiczne i hemolityczne.

6. Magainina 2 jest natomiast antymikrobiologicznym peptydem wyizolowanym ze skóry Xenopus laevis i charakteryzuje się aktywnością wobec błony komórkowej dwóch linii bakterii Helicobacter pylori: ATCC 43526 i ATCC 43579.

7. Epibatydynę po raz pierwszy wyizolowano z ekstraktów skórnych Epipedobates tricolor (fot. 3), żab zamieszkujących Ekwador. Badania przeprowadzone na myszach dowiodły, że neurotoksyna ta charakteryzuje się 200-krotnie większym działaniem przeciwbólowym niż morfina w przypadku tkanek uszkodzonych bodźcem termicznym. Dodatkowo stwierdzono, że takie działanie epibatydyny nie jest w żaden sposób hamowane przez nalokson (opioidowy antagonista), co zasugerowało, że sposób oddziaływania epibatydyny jest inny niż morfiny. Ze względu na inny mechanizm działania, związek ten stał się szeroko badanym potencjalnym czynnikiem terapeutycznym.
8. Związki bioadhezyjne. Gruczoły jadowe płazów mogą wydzielać związki o właściwościach bioadhezyjnych, nadające skórze wytrzymałość na rozciąganie. Substancje te mogą znaleźć zastosowanie w chirurgii plastycznej do produkcji biokompatybilnych klejów, czy tez posłużyć do pozyskiwania farmaceutyków przyspieszających procesy gojenia się ran. Wydzielina gruczołów jadowych żab jest więc bogatym źródłem substancji leczniczych, które mogłyby się stać alternatywą dla dotychczas stosowanych farmaceutyków. Wiele opisanych w tej pracy peptydów charakteryzuje się nietypową strukturą i właściwościami, dzięki którym mogłyby one służyć do projektowania nowej linii leków przeciwko infekcjom bakteryjnym, grzybiczym, wirusowym czy w terapiach antynowotworowych. Jest bardzo prawdopodobne, że substancje chemiczne pozyskiwane z wydzielin skóry płazów, mogą się stać w przyszłości alternatywnymi lekami. Być może peptydy wydzielane przez skórę płazów można będzie stosować w szczepionkach przeciwwirusowych (włącznie ze szczepionką anty-HIV).