Magnololul si honokiolul, posibile citostatice

Orice subtanta noua extrasa din produsele vegetale pare a da nastere unui lung sir de experimente farmacologice si toxicologice. Bunaoara, asa se intampla si in cazul celor doi compusi care fac obiectul acestui articol. Magnololul si honokiolul au fost testati, cu bune rezultate, in terapia anti-tumorala.
Magnololul si honokiolul sunt doua substante extrase din scoarta diferitelor specii de magnolie, printre care amintim Magnolia oficinalis si Magnolia grandiflora. Partile anatomice ale acestor arbori, in care cei doi compusi se gasesc in cantitatea cea mai mare (chiar si 10%), sunt reprezentate de scoarta, in primul rand, de radacini, dar a fost sesizata prezenta acestora si in mugurii micsti.

O metoda de extractie a acestor compusi este prezentata intr-o forma succinta in cele ce urmeaza:
1.Zdrobirea scoartei sau a radacinii; extragerea materialului zdrobit cu un solvent organic, adaugand n-hexan, pana la obtinerea unui strat de n-hexan;
2.Concentrarea stratului de n-hexan pe o baie de apa la 30-400C si o miscare de revolutie de 40-200 RPM la presiune redusa, pentru a obtine cristalele brute;
3.Indepartarea stratului de n-hexan, dizolvarea completa a cristalelor brute in cloroform; se adauga n-hexan solutiei si se tine la temperatura camerei pentru a recristaliza.
Procedeul de recristalizare se repeta in vederea obtinerii de cristale cu un grad inalt de puritate.
Din punct de vedere chimic, honokiolul este izomerul de pozitie al magnololului, un bifenol disubstituit.

Testele farmacologice asupra celor doi compusi, efectuate pe animale de laborator si pe tesuturi metastazate, au avut drept radacina un studiu din Japonia, in urma caruia s-a stabilit: "magnololul, compus obtinut din scoarta de M. Obovata, a inhibat cresterea celulelor tumorale, in vitro".

Pornind de la acest studiu, s-a recurs la investigarea efectului antimetastazic al magnololului asupra celulelor metastazice, in vivo, cu modele experimentale si spontane ale unor metastaze, pentru a clarifica mecanismul de actiune. Efectul antimetastazic a fost evaluat pe un model experimental de ficat si splina metastazata, utilizand limfomul L5178Y-ML25 sau o metastaza experimentala de intestin, folosind melanomul B16-BL6. Administrarea intraperitoneal a 2 sau 10 mg magnolol/kg corp a reprimat semnificativ metastaza din ficat, splina sau intestin. In cazul modelului metastazei intestinale, multiple administrari intraperitoneale de 10 mg magnolol/kg corp, inainte si dupa inocularea tumorii, au reprimat semnificativ metastazarea, dar si cresterea tumorilor primare. Intr-un alt studiu, s-a relatat ca magnololul are activitate anticanceroasa. In studiul in cauza s-a demonstrat ca administrarea de 100 µL magnolol a indus apoptoza in cultura Hep G2 si in cancerul de colon (COLO 205), dar nu si in celulele endoteliale ombilicale umane sau in fibroblastele gingivale netransformate. Investigatia apoptozei in cultura de celule hepatice Hep G2 a indicat o succesiune de evenimente intracelulare asociate care includ: cresterea nivelului ionilor de Ca2+, sporirea transferului citocromului c (Cyto c) din mitocondrie in citosol, activarea caspazelor 3, 8, 9 si down-reglarea proteinei bcl-2. Pretratarea celulelor cu inhibitor al fosfolipazei C, 1-6-(17 beta)-3-methoxyestra- 1, 3, 5 (10)-trien-17-ylaminohexyl-1 H-pyrrole-2, 5-dione, (U78122), sau cu un chelator intracelular al ionilor de Ca2+, 1, 2-bis(2-aminophenoxy) ethane-N ,N, N’, N’-tetraacetic acid acetoxymethyl ester, (BAPTA/AM), au inhibat cresterea concentratiei de ioni de calciu in spatiul intracelular, produsa de magnolol; de asemenea, activarea caspazelor 8 si 9. In acest fel, apoptoza in aceste celule a fost serios diminuata. Totodata, pretratarea acestor celule cu compusul ZB4 (care intrerupe mecanismul de raspuns Fas) a redus nivelul de activare al caspazelor indus de magnolol si, implicit, a redus timpul de aparitie al apoptozei. Rezultatele au indicat faptul ca evenimentele intracelulare succesive conduc la aparitia apoptozei in cultura de celule hepatice Hep G2 si ca ionii de calciu intraceluar Cyto c si Fas (receptorul Factorului de Necroza Tumorala) functioneaza ca semnale intracelulare ce coordoneaza aceste evenimente. Cercetarile nu s-au oprit intr-un anume punct, ci au continuat. Ulterior s-a observat ca tratamentul timp de 24h cu magnolol al unor celule canceroase provenite din prostata a indus apoptoza celulara intr-o relatie doza-timp dependenta. Se pare ca mecanismul este acela ca magnololul inhiba molecula semnal Akt procancerigena in aceste celule. Cu alte cuvinte, administrarea unei concentratii de magnolol (60 µM), inductoare a apoptozei, a dus la scaderea nivelului de fosforilare a Akt-lui si inhibitia activitatii kinazei aferente. De asemenea, a mai provocat o scadere in ser a procesului de fosforilare a Bad (o proteina proapoptotica), ce este substratul tinta petru Akt. S-a observat ca proteina anti-apoptotica Bcl-xL (Bax sau BCL2-associated X protein), in timpul tratamentului cu magnolol, a interactionat cu Bad. In urma interactiunii a avut loc dislocarea proteinei Bax de pe membrana mitocondriala, proces insotit si de eliberarea citocromului c, si activarea procaspazelor 8, 9 si 3. Toate cercetarile efectuate cu scopul de a evidentia actiunea antitumorala a celor doi bifenoli extrasi din scoartele de diferite specii de Magnolia, dar si cu scopul de a clarifica mecanismul actiunii anti-metastazice, duc pe diferite cai la acelasi raspuns, si anume activarea prin diferite mecanisme a caspazelor, in special a caspazelor 3 si 8. De retinut este fapul ca aceste caspaze sunt implicate intim in procesul apoptozei in celule. Aceste actiuni, argumentate de anumite mecanisme, pot face din magnolol si honokiol posibile citostatice. Conchid prin a preciza ca pe viitor, in cadrul facultatii de Farmacie din Bucuresti, se va incerca izolarea si identificarea celor doi, caracterizarea acestora din punct de vedere fizico-chimic, precum si includerea in experimente farmacologice si toxicologice. Speram ca, si pe baza cercetarilor anterioare privind actiunea magnololului, sa putem aduce o raza de lumina acelora ce sunt atinsi de aceasta devastatoare maladie, provocata de asa-numitele tumori.

Bibliografie:
1. Yu-Tse Wu , Lie-Chwen Lin , Tung-Hu Tsai, Simultaneous determination of honokiol and magnolol in Magnolia officinalis by liquid chromatography with tandem mass spectrometric detection, Biomedical Chromatography, Volume 20, Issue 10, Pages 1076 – 1081 (2006);
2. A. Kim, Jin Sook,(K. R.), Lee, Yun M. I.,(K. R.), Jang, Dae Sik, (K. R.), W. O., Mass separation method of magnolol from Magnoliae cortex or radix, 2006/129898, 07.12.2006, http://en.wikipedia.org;
3. Ikeda and colleagues, Inhibitory effect of magnolol on tumour metastasis in mice, Phytotherapy Research, 2003; 17(8):933-937;
4. Shyr-Yi Lin , Yu-Tza Chang, Jean-Dean Liu, Chung-Hsun Yu, Yuan-Soon Ho, Yi-Hsuan Lee, Wen-Sen Lee, Molecular mechanisms of apoptosis induced by magnolol in colon and liver cancer cells, Molecular Carcinogenesis, Volume 32, Issue 2, pg. 73-83;
5. Ugolini G., Raoul C., Ferri A., Haenggeli C., Yamamoto Y., Salaün D., Henderson C. E., Kato A. C., Pettmann B., Hueber A. O., Fas/tumor necrosis factor receptor death signaling is required for axotomy-induced death of motoneurons in vivo, The journal of neuroscience, 2003 Sep. 17; 23(24):8526-31;
6. Live and let die: regulatory mechanisms in Fas-mediated apoptosis, Cell Signal. 2003, Nov; 15(11):983-92;
7. Dae-Hee Lee, Miroslaw-Jerzy Szczepanski, Yong J. Lee, Magnolol induces apoptosis via inhibiting the EGFR/PI3K/Akt signaling pathway in human prostate cancer cells, Journal of Cellular Biochemistry, Volume 106, Issue 6, pages 1113-1122;
8. Entrez Gene; Entrez Gene is a searchable database of genes, from RefSeq genomes, and defined by sequence and/or located in the NCBI Map Viewer;
9. Ebmann F., Wieder Th., Dörken B. and Daniel P. T., Mechanisms of apoptosis and caspase activation by cytotoxic therapy in cancer, 18th Annual Meeting of the ESHO, Rotterdam, Netherlands. (1999);
10. Ebmann F., vorgelegt von Diplom-Chemiker, Frank Ebmann, Mechanism of apoptosis in Cancer: regulatory role of caspases, aus Waltrop, 2000.

Admacof Cristian, student anul IV,
Facultatea de Farmacie, UMF "Carol Davila", Bucuresti