CC BY
40
УДК 582.284.612.017.616-006.04.
Довгий Р. С., Макаренко О. М., Рудик М. П.
Х1М1ЧНИЙ СКЛАД GANODERMA LUCIDUM ТА ОСОБЛИВОСТ1 ВПЛИВУ ОКРЕМИХ ЙОГО РЕЧОВИН НА 1МУННУ СИСТЕМУ ССАВЦ1В В УМОВАХ ПУХЛИННОГО РОСТУ
ННЦ «1нститут бюлогп» КиТвського нацiонального уыверситету iMeHi Тараса Шевченка, м. Кшв
Огляд лтератури присвячений awxai3y даних щодо хiмiчного складу гриба Ganoderma lucidum та впливу окремих його KOMnoHeHmie на iMyHHy систему оргатзму та на пухлинн клтини. Ganoderma lucidum мктить ряд бioлoгiчнo активних речовин, серед яких найважлившими у протипухлинному захист1 е тритерпени та полюахариди. Протипухлинна дiя тритерпетв полягае у прямш цитотокеичнш дп на пухлинн клтини, в той час як полюахариди здшсню-ють стимулюючий вплив на iмунну систему оргатзму. Також протипухлинною дiею волод^ть бшки, видшен з Ganoderma lucidum, зокрема ZP-8. Протипухлинна дiя остантх пов'язана з гх-тм антиоксидантним ефектом, остльки оксидативний стрес пов'язаний з патогенезом бага-тьох хвороб, в тому числi i раку. Компоненти Ganoderma lucidum володють широким спектром iмунoмoдулюючих властивостей, зокрема активащя Т-лiмфoциmiв, натуральних кiлeрiв, мтогенна дiя на спленоцити та моноцити периферичног крoвi та т. Крiм того, деяк дослi-дження продемонстрували ефект усього продукту або нефракцюнованог витяжки iз Ganoderma lucidum на певн сигнальн шляхи пухлинних клimин.
Ключов1 слова: Ganoderma lucidum, полюахариди, тритерпени, 1мунна система, пухлина.
Гриб Рейши (Ganoderma lucidum) - «гриб зважаючи на дуже рщкюне розповсюдження йо-безсмертя». В Кита' його вщносили до найваж- го в природк За останн 20 рош ученим Японп ливших лкарських рослин, що повертають мо- вдалося культивувати гриб Рейши на спе^аль-
лодють i продовжують життя. Згщно 3i стародав-шми джерелами цей гриб iменувався засобом, що «дае вiчну молодють», або «божественною травою» та використовувався ттьки iмперато-рами або заможними аристократами. Бтьше 2000 рош тому в «Священнш книзi про чудодш-н лкарськ рослини» гриб Рейши названий «кращим серед 365 найцшыших лкарських рослин Сходу», що перевершуе за ефективнютю знаменитий женьшень. В традицшнш китайськш медицин гриб вважаеться чудовим засобом вщ багатьох хвороб, при тому вельми недешевим,
них планта^ях, що зробило цю рослину доступною не ттьки iмператорам.[1]
1. Бiохiмiчний склад гриба Рейши. Голо-вними елементами сухого гриба G. lucidum е: стероТдн з'еднання, сапонши, флавоноТди, амн нокислоти, алкало'Тди, полюахариди, водороз-чинн бiлки, кумарини, макро- i мiкроелементи: Ag, Ca, Fe, K, Na, Mn, Zn, Ba. В грибi мютиться 2,54% полiсахаридiв, 5% лт^в, 17,11% бiлкiв i 62,63% кл^ковини, е 0,3% сапонiнiв, 1,15% сте-роТдiв.
Бiохiмiчний склад Ganoderma lucidum
Вуглеводи Бшки Комплекси
Розчинш: ß-глюкан, глюкуроно ß-глюкан LZ-8 ГлкопротеТн
Нерозчиннi: гетеро ß-глюкан, ксиломано ß-глюкан, мано ß-глюкан LZP-1 GLPP
Ганодерини: А, В, С LZP-2 Лектин
Моносахариди: глюкоза, галактоза, маноза, глюкуронова кислота, ксилоза, фукоза, рамноза, арабшоза, галакуронова кислота LZP-3 Кумарин глкозид
Амшокислоти ПротеТнзв'язаш полюахариди
Ензими
Багато лiкувальних властивостей Рейши пов'язано з наявнютю полiсахаридiв. В Японп доведена ефективнють в профтактиц i лкуван-нi онкологiчних захворювань з використанням гриба Рейши. Доведено iмуномодулюючий ефект, обумовлений дiею полiсахаридiв на кют-ковий мозок, що супроводжуеться збiльшенням РНК i ДНК на 50%, зростанням числа В-лiмфоцитiв i макрофагiв.[1]
При дослщженн впливу Ganoderma lucidum на пухлинн клiтини було показано iнгiбування пролiферацiТ та апоптоз у клiтин лейкозу, лiм-фоми та мiеломи.[2] 1нпбування гострого мiело-бластного лейкозу було пов'язано з арештом клiтинного циклу та апоптозом. G. lucidum при-гшчуе рiзнi сигнальнi шляхи в рiзноманiтних пух-
линних клiтин. Використовувалися також стандартизовав екстракти G. lucidum, як мiстили 0,15% ганодериновоТ кислоти С2. Проте незро-зумто, чи може така кiлькiсть ганодериновоТ кислоти впливати на кровотворн клтини. Склад i кiлькiсть бюлопчно активних тритерпенiв зале-жить вщ мiсця виробництва, умов вирощування, процедур добування i штамiв G. lucidum.
Деяк екстракти G. lucidum пом^но iнгiбують внутрiшньоклiтинну сигналiзацiю та швазивну поведiнку ракових клiтин, в той час як ^i цього не роблять. Така складнють може принести зна-чнi переваги. Деякi компоненти можуть зменши-ти цитотоксичнiсть всього продукту (i навпаки). Крiм того, взаемодiя мiж рiзними бiологiчно ак-тивними компонентами може забезпечувати Тх ефекти in vivo. Тритерпени в G. lucidum супре-
сують рют та швазивну поведiнку пухлинних клн тин, тодi як поniсахариди стимулюють iMyHHy систему внасniдок продукцй цитокiнiв та активацп протираково''' дiяльностi iмунних кniтин.
Stanley et al. продемонстрували, що G.
lucidum шдукуе апоптоз, шпбуе кniтинну пролн ферацш i супресуе мiграцiю кniтин раку проста-ти. Однак моnекуnярнi мехаызми не були повш-стю з'ясованЦЗ]
Бiохiмiчний склад Ganoderma lucidum (продовження)
Харчовi волокна Тритерпени/ тритерпеноТди Молекули шших речовин
Розчинш ГанодермадоТл АлкалоТди
Нерозчиннi Ганодериновi кислоти: А, В, С1, С2, D, E, F, G, H, K, LM2, R, S, Mf, U, V, W, X, Y, Z Стероли: ергостерол
Ганолюцидиновi кислоти: А, D СтероТди: ганодостерол
Метил ганодерат А Аденозин
Люцидиновi кислоти: А, В, N Нуклеозиди
Нуклеотиди
РНК
Жирнi кислоти: олеYновi кислоти
Циклооктасульфур
Вiтамiни
Мiнерали
Органiчний германш
G. lucidum мае iмуномодулюючий ефект у па-цieнтiв з колоректальним раком. Необхщы пода-льшi дослщження, щоб вивчити переваги та безпечнють для хворих на рак. ^м того, icHye ще бiльше свщоцтво здатностi G. lucidum шпбу-вати поширення раку простати. Pero et al. дослн джували комбiнацiю грибних екстрак^в (Cordyceps sinensis, Grifola blazei, Gr. frondosa, Trametes versicolor, G. lucidum) з метою оптимн зацп рiзних режимiв iмуностимулюючоТ дй. Ефе-ктивнiсть була меншою, нiж очкувалося. Тим не менше, незважаючи на це були отриман пере-конливi докази того, що поеднання дало адитив-нi або синергетичнi ефекти для здоров'я. ^м того, витяжка з G. lucidum була дослщжена з приводу боротьби з пролiферативною активню-тю з використанням людських клiтинних лiнiй раку. Результати показали, що витяжка G. lucidum покращила активнють проти лейкемп, лiмфоми та множинно' мiеломи i може бути додатковою терапiею для лкування гематологiчних злоякю-них новоутворень.[4] Отримали пщтримку дока-зiв з приводу ефекту сухого мщелш G. lucidum на пщвищення вроджено'' iмунноТ вщповщк
Отже, доклiнiчнi та клiнiчнi дослщження не-обхiднi для перевiрки цього натурального продукту у запоб^анш та/або лкуваны раку.[2]
Протираковi ефекти G. lucidum були пов'язан з тритерпенами, полюахаридами, (i)/або iмуно-модулюючими бiлками, через iнгiбування ДНК-полiмерази, iнгiбування посттрансляцiйноТ мо-дифiкацй онкобтка Ras, або стимуляцп продукци цитоюыв.[2] Активнi компоненти гриба були виявлен у культуральнiй рiдинi мщелш, культу-ральнiй рiдинi середовища i спор.[5]
ТритерпеноУди та стероли. Терпено'ди складаються з чотирьох груп: а) летк моно- i се-сштерпени (ефiрнi олп) (С10 i С15); б) менш ле-ткi дитерпени (С20), в) нелеткi тритерпено'ди i стерини (С30) i г) каротино'ди (С40). Бiльшiсть дослiджень присвяченi менш летким тритерпе-но'дам (тритерпенам) i стиролам, хоча е певна плутанина в назвах. Бтьшють видiв дослщжеы з
приводу тритерпено^в i стеро^в. Хiмiчна структура тритерпенiв базуеться на ланостерол^ ва-жливому iнтермедiатi (рис.1). Структурна рiзно-манiтнiсть зумовлена стереохiмiчними перебу-довами цiеТ сполуки. Фiзико-хiмiчнi властивостi бiльш нiж 130 тритерпено^в ланостеролового типу були описаш, вiдколи ганодериновi кислоти
Рис. 1. Структурна формула ланостеролу.
[Ленинджер, 1985]
Nishitoba et al. припустив, що тритерпени е специфiчними для G. lucidum. Але тзыше вони були записан в наступн види: G. colossum, G. applanatum, не щентифкований Ganoderma sp., G. tsugae, G. concinna, G. tropicum та G. pfeifferi. Це безсумывно вказуе на те, що вони бтьш тю-но пов'язаш, ыж ранiше розглядалося. Видтен-ня тритерпенiв з базидюкартв було дуже добре задокументоване. Багато дослщнимв вказали на бiологiчну активнють як протипухлинних та ан-тивiрусних агентiв. Спори також е джерелом. G вказiвки на те, що спори мають бiльш високу концентрацш ганодеринових спиртiв та кислот, жж базидiокарпи. G данi про те, що культивова-ний мiцелiй мютить подiбнi сполуки.[7]
Тритерпени вважаються потенцшними про-тираковими агентами у зв'язку з активнютю у боротьбi з ростучими пухлинами: вони мають безпосередню цитотоксичнiсть проти пухлинних клiтин, а не стимуляцш iмунноТ системи, як полн сахариди. Базидiокарпи G. lucidum мютять уж-кальнi сполуки, яю, можливо, можуть бути пов'язанi з Тхньою активнiстю.[8]
Також тритерпеноТди з базидюкаршв G. lucidum i G. applanatum i малоновi напiвестери з тих же B^qiB роду Ganoderma шпбують прогре-сування пухлини.[9] Хоча деяк ефiри показали токсичнiсть при високих концентра^ях.[10]
Su et al. (2000) розглянув цитотоксичну акти-внiсть ланостеролiв з G. tsugae i знайшов актив-нiсть проти трьох лшш клiтин раку.[11] Ланосте-рол i стерол з G. tsugae викликав загибель uni-тин шляхом апоптозу. [12] Gonzalez et al. (2002) також спостер^ав апоптоз в кл^ин людськоТ промiелоцитарноТ лейкемiТ HL-60, експонованих з трьома ланостеролами, видтеними з G. con-cinna. На вщмшу вщ цього, три тритерпеноТди з G. concinna шпбували телячу та щурячу полiме-рази, якi приймають участь в репарацп, рекомбн нацп i реплiкацiТ ДНК. Ланостероловi тритерпе-ни, видiленi з G. amboinense, шпбували рют чис-ленних штинних лiнiй раку, i дiяльнiсть топоiзо-мераз I та IIa. Одыею з найпотужнiших тритер-пенiв була ганодеринова кислота Х (GAX). Здат-нють GAX блокувати топоiзомерази i повертати раковим клiтинам здатнiсть до апоптозу дозво-ляе використовувати IT як потенцшш протираковi лiки. Liu et al. заявляють, що спиртовий екстракт G. lucidum продемонстрував супресуючий вплив на рют простати.[13] Аналiз засвiдчив, що актив-ними речовинами in vivo були тритерпеноТди. Ц результати демонструють, що три терпеновi фракцiТ G. lucidum можуть бути корисним компонентом у лкуванн доброякюноТ гiперплазiТ пе-редмiхуровоТ залози. Екстракти G. lucidum, як мютять 0,15% ганодериновоТ кислоти С2, були використан при демонстрацiТ протиракового ефекту. Але невщомо, чи може така ктькють ганодериновоТ кислоти бути вщповщальною за ефект.
Полюахариди являють собою структурно рiз-номанiтний клас бюлопчних макромолекул з широким спектром фiзико-хiмiчних властивос-тей. Основними бюлопчно активними полюаха-ридами видiв роду Ganoderma е ß-1-3 i ß-1-6-D глюкани (рис. 2). Структура являе собою ß-1-3 D-глюкопiронан з бiчними ланцюгами, представле-ними 1 - 15 одиницями ß-1-б моноглюкозилу.
О. 0--
т
3-1,3
ß-1,6
Рис. 2. Структурна формула ß-1-3 та ß-1-6 глюканiв. [en.wikipedia.org, 2009]
Альтернативнi протипухлиннi сполуки е глко-протеТнами (полiсахаридами та бiлками), гете-рополiсахаридами i ганодериновими кислотами А, В i С. Вони мають велику молекулярну масу i
загальною Тхньою властивiстю е розчиннiсть у водi i як результат бтьш ефективна протипух-линна активнiсть. Але деяк нерозчиннi у водi полюахариди також володiють протипухлинною активнiстю.[14] Полюахаридш вiдгалуження також впливають на активнють. Науковi дослн дження, як стосуються протипухлинноТ та iму-номодулюючоТ активностей G. lucidum були по-вiдомленi уже в 1957 роц i зовсiм недавно були проведет широк дослiдження протипухлинних компонентiв, особливо полiсахаридiв i проте-Тн/пептид зв'язаних полiсахаридiв. Наприклад, виявилися бiологiчно активними дектька глюка-нiв, вiддiлених на початку 1980-х рокв вiд води та лупв.
Бiологiчно активнi полюахариди були видтен з базидiокарпiв та з мiцелiальноТ бiомаси куль-тивованоТ в рiдкiй культурi.[15] Небагато було видтено з культуральноТ рiдини. Важливо, що водорозчиннi полiсахариди G. lucidum сильно ш-гiбували рiст саркоми 180 солщного типу, при цьому коефiцiент iнгiбування складав бiльше 95%. Бтьшють протипухлинних глюканiв мiстили розгалужене глюканове ядро i мали середню вагу 1050 кДа. Полюахариди, як вважаеться, здшс-нюють протипухлинну дш за рахунок стимуляцп iмунiтету, а не прямоТ цитотоксичностi проти пу-хлинних клiтин. Варто вщм^ити, що кiлькiсть бiологiчно активних нерозчинних у водi полюа-харидiв виявилася вищою, шж водорозчинних полiсахаридiв. Бтьш шж 200 полiсахаридiв було видтено з плодових тт, спор та мщелш.[16]
ФракцiТ з G. lucidum показали шпбування росту пухлини шляхом активацiТ iмунних реакцiй, стимулюючи продукцш цитокiнiв мононуклеар-ними лейкоцитами та цитотоксичними Т-лiмфоцитами та сприяючи продукци штерлейк-на-2.[17] Активнють та мехашзм дм цих полюа-харидiв були головною областю дослщжень в тi часи. Також було в^^чено, що протипухлинний ефект збтьшуеться внаслiдок приеднання по-лiоловоТ групи до глюкашв. Протипухлинна активнють проти перевитоТ саркоми 180 у мишей була показана за рахунок ß-D-глюканових полюа-харидiв з базидюкартв G. applanatum, G. lucidum та культуральноТ рщини G. lucidum. Ooi et al. (2002) також спостер^ав супресiю росту саркоми 180 у мишей та помине збтьшення рiвня експресiТ iмуномодулюючих цитокiнiв при наяв-ностi видтених гарячою водою полiсахаридiв G. lucidum.[18] На вiдмiну вiд цього, цитотоксичний ефект не спостерiгався для нерозчинних у водi глюканiв, видiлених з G. japonicum, чи для екст-ракту мщелш з G. lucidum на кл^инах пухлин ротовоТ порожнини in vitro.
У бтьш тзшх доповщях Chen et al. (2006) презентував результати, якi вказують на те, що G. lucidum може мати iмуномодулюючий ефект у па^етчв з колоректальним раком. Бiльш тзж дослiдження полiсахаридiв вказують на те, що: 1. Водорозчинн полiсахариди, видтеш з G. lucidum були ефективн у запобiганнi
po3puBiB flHK, npoTMnyxnuHHi Ta iMyHO-MOflynbbHi e^eKTM fiiHHwi noB'a3arn 3 morO aHTMOKCMflaHTHMMM B.aCTMBOCTaMM.
2. AHTMOKCMflaHTHi BnacTMBOCTi nonicaxapu-fliB G. lucidum nonaranu y 3HuweHHi okmc-HeHHa ninonpoTei'fliB HM3bKOi' ^inbHOCTi Ta y 3HeWKOflWeHHi aKTMBHMX $opM KMCHb.
3. npoTeomiKaH, BMflineHMtö 3 G. lucidum, CTMMynbBaB nponi^epa^b спneноцмтiв y MMmi y pe3ynbTaTi Tpu - HOTupuKpaTHoro 36inbweHHa: a) BiflCOTKy B-KniTMH, 6) ceK-pe^i' iMyHorno6yniHiB, b) npoflyK^i' iHTep-netöKiHa-2 Ta r) eKcnpecii' npoTei'HKma3M.
4. Byno BCTaHOBneHO, ^o nonicaxapuflu 3 eKCTpaKTiB M^enib G. lucidum BuaBnanu npoTunyxnuHHy gib npoTM $i6pocapKOMM y сaмцiв Ta caMM^ Muwefi Ta iHri6yBanu MeTacTa3yBaHHa nyxnuHM b nereHi. Biono-riHHO aKTMBHi nonicaxapuflu MOwyTb ctm-MynbBaTM MOHOHyK^eapHi KniTMHM KpoBi flo CMHTe3y цмтокiнiв, $aKTopy HeKpo3y nyxnuHM, iHTep^epoHy Ta iHTepnetöKiHiB. TpuBaniCTb wurra Muwefi 3 nepeBMTMMu nyxnuHaMM fl0CT0BipH0 niflBM^yBanaca.
npomeHu, nenmudu ma aM'moKucnomu. Byno BCTaHOBneHO, ^o Tpu bmam 6i0n0riHH0 aKTMBHMX 6inKiB 3 nnogoBux Tin Ta cnop fiiHHwi npogeMOHCT-pyBanu oneBMflHy MiToreHHy aKTMBHiCTb. oamh 3 TaKMX 6inKiB, LZ-8, cxowmm Ha Bapia6enbHMM flO-MeH BawKoro naнцbгa iMyHorno6yniHiB 3a CBoeb nocniflOBHic™ aMiHOKucnoT Ta np0rn030BaH0b BTopuHHOb CTpyKTypob (puc. 3). ronoBHa 6ionori-HHa aKTMBHiCTb cxowa 3 6i0n0riHH0b aKTMBHiCTb neKTMHiB, 3 MiToreHHOb aKTMBHiCTb flo спneноцм-TiB MMwefi Ta nbflCbKux nepu^epuHHux niм$оцм-TiB, arnbTMHa^eb epмтpоцмтiв овeцb in vitro. He ¡Hri6yBaBCH moho- hm flUMepHUMM цyкpaмм, ^o BKa3ano Ha Te, ^o LZ-8 He e neKTMHOM. HanewuTb flO 6inKiB HaflpoflMHM iMyHorno6yniHiB.[19] KpiM toro, pi3HOMaHiTHi aMiHOKucnoTM 6ynu Hamern b fli-HHwi. OKCMflaTMBHMM eTpee noB'a3aHMM 3 naTore-He3OM 6araTbox nbflCbKux xbopo6, BKnbHabHM paK. IxHe BMBHeHHa BuaBuno noTywHy aHTMOKCMfla-HTHy aKTMBHiCTb nenTMfliB, BMflineHux 3 G. lucidum. BBawanoca, ^o 3a цeм aHTMOKCMflaHTHufi e$eKT BiflnoBifla.bHMMM e nonicaxapuflu, nenTMfl3B'a3arn nonicaxapuflu Ta $eHonbHi KOMnoHeHTM. Xona ,qo-c.iflweHHH noKa3a.M, ^o nenTMflu, BMflineHi 3 G.
lucidum, e rO.OBHMM aHTMOKCMflaHTHMM KOMnOHeH-tom. y rnwux flOC.iflweHHHX G. lucidum nen-TMfl3B'a3aHi nonicaxapuflu (Gl-PP) npo,qeMOHCTpy-Ba.M fleaKi e^eKTM aK npoTMnyxnuHHi KOMnoHeHTM Ta noTeH^MHi iHri6iTopu aHrioreHe3y.[20] iHflyKy-BaHHa anonTO3y MOwe 6yTM MexaHi3MOM iHri6yBaH-Ha nponi^epa^i' nenTMfl3B'a3aHMMM no.icaxapu-flaMM. npu flii bmcokmx flO3 nenTMfl3B'a3aHMX no.i-caxapufliB Ha K.iTMHM кapцмномм .ereHb b yMOBax rinoKCii npoTaroM 18 roflMH cnocTepira.oca 3MeH-meHHa Ki.bKOCTi Ba^nuBoro MapKepa paKy. B3aTi pa3OM, цi flaHi niflTBepfl^ybTb rinoTe3y npo Te, ^o KnbHOBMM y iHri6yBaHHi aHrioreHe3y nen-TMfl3B'a3aHMMM nonicaxapuflaMM e npaMe iHri6y-
вання пролiферацil ендотелiальних KniTMH або непряме зменшення експресп фактора росту ендотел1ю судин пухлинними кгмтинами.
Рис. 3. Кристал1чна структура LZ-8. [Protein Data Bank, http://www.rcsb. org/pdb/]
2. lмуномодулюючi ефекти компоненлв Ganoderma lucidum. Мтогенна активн'ють. Екстракти G. lucidum (наприклад, полюахаридш фракцп, метаноловий екстракт i LZ-8) мають Mi-тогенну дiю на спленоцити мишi та людськi мо-ноцити периферичноТ кровi (МПК) в присутносп рiзних iмуностимулюючих та iмуносупресуючих агенпв.[21] Лiкування МПК циклоспорином А привело до блокади пролiферацiТ клiтин. Метаноловий екстракт G. lucidum зняв ЦсА-шдуковане iнгiбування пролiферацiТ кл^ин, що може бути пов'язано з шпбуванням сигнального шляху протеТнкiнази С.
Спленоцити. Дослщження in vitro та in vivo на мишах показали, що водний екстракт G. lucidum стимулюе продукцш IL-2 спленоцитами в присутносп гiдрокортизону.[22]
Т-л1мфоцити. Екстракти G. lucidum е потуж-ними активаторами Т-кл^ин, iндукуючи продук-цш ряду цитокiнiв, зокрема IL-2. В людських МПК (в першу чергу Т-кттин) in vitro, водний екстракт G. lucidum шдукував експресш цитокiнiв включаючи IL-10 та ФНП-а, IL-1ß, IL-6 та IL-2.[23] Полюахаридш фракци, видiленi зi свiжих плодо-вих тiл, пiдвищували продукцiю IНФY людськими Т-клiтинами.[24] Полiсахаридна фракцiя (GL-B) стимулювала продукцiю IL-2 в залежносп вiд концентрацiТ та помiтно пщвищувала цитотокси-чнiсть цитотоксичних Т-лiмфоцитiв, яка досягала 100% при концентрацп 200 мг/мл. GL-B також вщновлював вщповщь на чужорiднi антигени змiшаних лiмфоцитiв, пролiферацiю та продук-цiю IL-2 спленоцитами у старих мишей, яка була зниженою у порiвняннi з молодими мишами in vitro.
LZ-8 також е потужним активатором Т-кл^ин за рахунок цитокшовоТ' регуляци експресiТ iнтег-рину. Стимулювання МПК за рахунок LZ-8 ви-кликало продукцiю IL-2 та вщповщну регуляцiю експресiТ рецептора IL-2.[25] Крiм пролiферацiТ, мiкроскопiчне дослщження LZ-8 стимульованих
лiмфоцитiв периферичноТ кровi виявило, що LZ-8 iндукував формування кл^инних агрегатiв. Це формування пов'язане з пщвищенням експресiТ ICAM-1 та збтьшенням продукцiТ IНФY, ФНП та ILp, молекул, пов'язаних з регуля^ею експресп ICAM-1.
Натуральн'1 клери (НК). Водн екстракти G. lucidum пщвищували цитотоксичнiсть НК селезн нки у мишей з пухлиною.[26]
Макрофаги. Актива^я макрофагiв речовина-ми з G. lucidum призводила до видтення цитокн нiв, NO та iнших посередниш.[27] Усi цi вiдповiдi пов'язанi з протипухлинною, протимiкробною та протизапальною дiею G. lucidum.
Полiсахариди з G. lucidum, зокрема ß-D-глюкани, е потужними стимуляторами мишачих та людських макрофагiв in vitro та in vivo.[27] Во-днi екстракти полiсахаридiв, видiленi зi свiжих плодових тт G. lucidum, посилювали продукцiю цитомшв, включаючи IL-1ß, IL-6, IНФY та ФнПа людськими макрофагами, якi були непролiфе-руючими та диференцiйованими.
Ганодеран (ГАН), ß-D-глюкан, видiлений з G. lucidum, пщвищуе продукцiю NO у RAW 264.7 макрофапв.[27] Найбiльша продук^я NO спо-стерiгалася при дм полiсахаридiв, якi були екст-рагован зi стiнки мiцелiю. Часткове видалення бтку iз позаклiтинного ГАН пом^но знижуе його здатнiсть секретувати NO. Пролiферацiя RAW 264.7 клiтинних лшш, на якi дiяли ганодераном, була уповтьненою у порiвняннi з контролем. У макрофапв, активованих цим глканом, вiдсоток цитотоксичностi проти клiтин мишачоТ лейкемiТ L1210 трохи залежав вщ кiлькостi NO в суперна-тантах активованих макрофапв. Ц результати показують, що ß-глюкан-зв'язаш полiсахариди вищих грибiв активують макрофаги та стимулю-ють секрецш NO, який е важливим хiмiчним ме-сенджером для шдукцп багатьох бiологiчних ре-акцiй.
Мастоцити. Деяк речовини з G. lucidum мо-жуть дiяти на мастоцити. Водний екстракт плодового тта мае шпбп~орну активнiсть проти синтезу пстамшу перитонеальними мастоцитами щура. Двi ганодериновi кислоти (C та D), екстра-гованi з плодового тта метанолом, шпбували видiлення пстамшу з мастоци^в щура, шдукова-ного конканавалшом А. Механiзм iнгiбiторноТ ак-тивностi на видiлення гiстамiну з мастоци^в ви-вчався пiзнiше. Пальм^инова, стеаринова, олеТ-нова та лшоленова кислоти були видiленi з ак-тивних фракцiй. З них, олеТновi кислоти шдуку-вали стабiлiзацiю мембрани модельних мем-бранних систем. Циклооктасульфур, видтений з культуральноТ рiдини G. lucidum, може зменшу-вати засвоення кальцш з позаклiтинного сере-довища за рахунок дисульфщних обмiнiв у клн тиннiй мембранi, приводячи до шпбування видi-лення гiстамiну з мастоцт1в.[28]
Система комплементу. Лужний екстракт, видтений з культивованого мiцелiю G. lucidum, активував класичний та альтернативний шляхи
системи комплементу. Ця фрак^я також активу-вала ретикулоендотелiальну систему. Лужний екстракт складався з 10% вуглеводiв та 49% бт-ш. Клiнiчнi дослiдження у пацiентiв похилого вн ку з безсонням та прискореним серцебиттям нещодавно показали, що приймання есенцп G. lucidum протягом 4 - 6 тижшв пщвищило у Тхнш сироватцi кровi рiвень С3 компоненту компле-менту.[29]
3. Протипухлинна дiя KOMnoHeHTiB Gano-derma lucidum. Полiсахариди (ß-D-глюкани, ге-терополюахариди i глiкопротеТни), видiленi з G. lucidum, продемонстрували протипухлинну акти-внють проти саркоми 180 у мишей.[26] Тритер-пеноТди, зокрема ганодериновi кислоти T - Z, видiленi з G. lucidum, продемонстрували цитото-ксичну активнють in vitro на клiтинах гепато-ми.[30] ЛаностаноТд, 3ß-гiдроксил-26-оксо-5a-ланоста-8,24-дiен-11-он, та стероТд, ергоста-7,22-дiен-3ß,3a,9a-трiол, видiленi з плодових тт G. lucidum, продемонстрували потужы iнгiбiторнi ефекти на КВ клiтини та людськi PLC/PRF/5 клн тини in vitro.
Компоненти, видiленi з G. lucidum, дозозале-жно та залежно вщ часу супресували рiст клiтин К562 лейкемп та iндукували Тхню диферен^ацш в бiльш зрiлi еритроцити.[31] 1нпбування ДНК-полiмерази та посттрансляцiйних модифкацш онкопротеТнiв може належати до протипухлин-них ефектiв рейшi.[32] Органiчний германш також може здiйснювати протипухлинну дш.[33]
ТритерпеноТди з G. lucidum можуть iнгiбувати ферменти. Продемонстровано, що шпбтори бiл-ка фарнезил-трансферази (FTP) шпбують Ras-залежну клiтинну трансформацш i, таким чином, представляють потенцшну терапевтичну страте-гiю для лкування раку. Ганодериновi кислоти А та С е шпбторами FTP.[34] Пероксид ергосте-ролу, 5,8-епiдiокси-5a,8ß-ергоста-6,22Е-дiен-3ß-ол, з G. lucidum, селективно пщвищував шпбто-рний ефект лiнолевоТ кислоти на дНк полiмера-зу ß, але не здшснював iнгiбуючоТ дйТ на дНк-полiмеразу а. Пероксид ергостеролу окремо не був ефективним, але в присутносл лшолевоТ кислоти повнютю блокував щурячу ДНК-полiмеразу ß.[35]
ТритерпеноТднi фракцiТ плодового тта G. lucidum шпбували первинний рют солщних пухлин у селезшц^ печiнкових метастазах та метаста-тичному раку печшки у мишей.[35] Також, трите-рпеноТдна фракцiя iнгiбувала матригель-iндуковану неоваскуляризацiю, а бiологiчно ак-тивний компонент, вiдповiдальний за шпбування анпогенезу, був iдентифiкований як ганодерино-ва кислота F.[35]
Феноли, видтеш метанолом з G. lucidum, продемонстрували антиоксидантну активнють, шпбуючи пероксидне окиснення лт^фв. Лiпiди, видiленi з проростаючих спор G. lucidum, помiт-но шпбували рют кл^ин мишачоТ гепатоми, саркоми S-180 та ретикулоцитарноТ саркоми LII у мишей, що свщчить про те, що бюлопчна актив-
HicTb G. lucidum може бути пщвищена за рахунок проростання спор, як знаходились у стаж спо-кою.[36]
Амшополюахаридна фракцiя (G009) з G. lucidum продемонструвала шпбування активних форм кисню, котрi е характерними для патофiзi-ологп раку. G009 шпбувала залiзоiндуковане пе-роксидне окиснення лт^в та iнактивувала гщ-роксильнi радикали та супероксидж анiони. Крiм того, G009 також знижувала окисне пошкоджен-ня ДНК.[37]
Хоча iдентифiкацiя бюлопчно активних компонент G. lucidum мае важливе значення для характеристики ТхньоТ специфiчноТ активностi, деякi з цих компонентiв можуть бути токсичними. ^м того, деякi компоненти можуть зменшити цитотоксичнiсть усього продукту, i взаемодiя мiж рiзними бiологiчно активними сполуками може збтьшити Тхж ефекти. Тому деяк дослiдження показали ефект усього продукту або нефракцю-нованоТ витяжки iз G. lucidum на певж сигнальнi шляхи ракових штин.[38]
Однiею з характеристик високометастатичних ракових кл^ин е суттева активацiя транскрип-цiйних факторiв AP-1 та NF-kB. Iнгiбування AP-1 та NF-kB проявляеться у супресп секрецп урокн назного активатора плазмшогену (uPA), наслщ-ком чого е шпбування мiграцil кл^ин високошва-зивного раку молочноТ залози. При використанж комерцiйно доступних дiетичних добавок - спор та плодового тта G. lucidum спостерiгаеться ш-гiбування пперактивацп АР-1 та NF-kB кл^ин ви-сокометастатичного раку молочноТ залози та раку простати. ^м того, спори та плодовi тiла G. lucidum знижували експресш uPA i його рецептора uPAR, а також секрецiю uPA, в результатi чого iнгiбувалась рухливють клiтин раку молочноТ залози та раку простати. Також G. lucidum пригжчуе кжтинну адгезiю до фiбронектину (FN), який зв'язуеться з a3ß1рецептором iнтегрину, i до в^ронектину (VN), який зв'язуеться з avß3 рецептором iнтегрину. Отже, G. lucidum блокуе утворення uPA-uPAR-FN-a3ß1 i uPA-uPAR-VN-avß3 комплексiв, в результатi чого шпбуеться адгезiя i рухливiсть штин високоiнвазивного раку молочноТ залози i раку простати. Таким чином, G. lucidum блокуе швазш i метастазування раку молочноТ залози i раку простати.[39]
Спиртовий екстракт G. lucidum шпбував про-лiферацiю клiтин раку молочноТ залози за рахунок арешту клiтинного циклу пщ час фази G1, пщвищуючи рiвень iнгiбiтора клiтинного циклу p21/Waf-1 та знижуючи рiвень циклiну D1. ^м того, спиртовий екстракт також шдукував апоп-тоз клiтин раку молочноТ залози за рахунок пщ-вищення експреси проапоптичного бiлка Bax. Тритерпензбагачений екстракт G. lucidum шпбував рют кл^ин гепатоми та не мав шпбуючого ефекту на нормальж клiтини печiнки. lнгiбуючий ефект був викликаний зниженням активност протеТнкшази С (PKC) та активацiею JNK кшази (c-Jun N-terminal kinase) та р38 MAPK, результа-
том чого був арешт клiтинного циклу на фазi G2. Водний екстракт з G. lucidum шдукував нейрона-льну диферен^ацш i запобiгав апоптозу кл^ин щурячоТ' феохромоцитоми РС12, що свщчить про наявнiсть нейроактивних компонентiв у G. lucidum. Ц ефекти скорее за все опосередко-ванi через сигнальж шляхи Erk кiнази (ras / extracellular signal-regulated kinase) та бтка CREB (cAMP-response element binding protein), тому що G. lucidum шдукуе активацш Erk-1, Erk-2 та CREB.[40]
Лiтература
1. Деяк аспекти застосування фунготерапп' в лкарськш практицi / [Т. П. Гарник, I. В. Белоусова, В. А. Петрищева та ш.]. - К. : Легко Инк, 2009. - С. 11 - 12.
2. Sliva D. Ganoderma lucidum in cancer research / D. Sliva // Leukemia Research. - 2006. - V. 30. - P. 767 - 768.
3. Stanley G. Ganoderma lucidum suppresses angiogenesis through the inhibition of secretion of VEGF and TGF-ß1 from prostate cancer cells / G. Stanley, K. Harvey, V. Slivova [et al.] // Biochemical and Biophysical Research Communications. - 2005. - V. 330, P. 46 - 52.
4. Muller C. I. Ganoderma lucidum causes apoptosis in leukemia, lymphoma and multiple myeloma cells / C. I. Muller, T. Kumagai, J. O'Kelly [et al.] // Leukemia Research. - 2006. - V. 30. - P. 841 -848.
5. Gao X. X. Effects of polysaccharides (FI0-c) from mycelium of Ganoderma tsugae on proinflammatory cytokine production by THP-1 cells and human PBMC (II) / X. X. Gao, B. X. Wang, X. F. Fei [et al.] // Acta pharmacologica Sinica. - 2000. - V. 21. - P. 1186 - 1192.
6. Kim H. W. Biomedicinal triterpenoids of Ganoderma lucidum (Curt.:Fr.) P. Karst (aphyllophoromycetidae) / H. W. Kim, B. K. Kim // International Journal of Medicinal Mushrooms. - 1999. - V. 1. -P. 121 - 138.
7. Lin S. B. Triterpene-enriched extracts from Ganoderma lucidum inhibit growth of hepatoma cells via suppressing protein kinase C, activating mitogen-activated protein kinases and G2-phase cell cycle arrest / S. B. Lin, C. H. Li, S. S. Lee, L. S. Kan // Life Sciences. -2003. - V. 72. - P. 2381 - 2390.
8. Mizuno T. Studies on bioactive substances and medicinal effect of Reishi, Ganoderma lucidum in Japan // Proceedings of the 1st International Symposium on Ganoderma lucidum in Japan .- Tokyo : Toyo-Igaku-sha Co. Ltd., 1997. - P. H. 121-127.
9. Chairul T. T. Applanoxidic acids A, B, C and D, biologically active tetracyclic triterpenes from Ganoderma applanatum / T. T. Chairul, Y. Hayashi, M. Nishizawa // Phytochemistry. - 1991. - V. 30. - P. 4105 - 4109.
10. Lin C. N. Novel cytotoxic principles of Formosan Ganoderma lu-cidum / C. N. Lin, W. P. Tome, S. J. Won // Journal of Natural Products. - 1991. - V. 54. - P. 998 - 1002.
11. Chairul T. T. Malonate half-esters of homolanostanoid from an Asian Ganoderma fungus / T. T. Chairul, M. Nishizawa, M. Shiro [et al.] // Phytochemistry. - 1990. - V. 29. - P. 923 - 928.
12. Su H. J. New lanostanoids of Ganoderma tsugae / H. J. Su, Y. F. Fann, M. I. Chung // Journal of Natural Products. - 2000. - V. 63. -P. 514 - 516.
13. Liu J. Anti-androgenic activities of the triterpenoids fraction of Gan-oderma lucidum / J. Liu, K. Shimizu, F. Konishi [et al.] // Food Chemistry. - 2007. - V. 100. - P. 1691-1696.
14. Wang G. Antitumor active polysaccharides from the Chinese mushroom Songshan lingzhi, the fruiting body of Ganoderma tsugae / G. Wang, J. Zhang, T. Mizuno [et al.] // Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. - 1993. - V. 57. - P. 894 - 900.
15. Bao X.-F. Structural features of immunologically active polysaccharides from Ganoderma lucidum / X.-F. Bao, X.-S. Wang, Q. Dong [et al.] // Phytochemistry. - 2002. - V. 59. - P. 175 - 181.
16. Huie C. W. Chromatographic and electrophoretic methods for Ling-zhi pharmacologically active components / C. W. Huie, X. Di // Journal of Chromatography B. - 2004. - V. 812. - P. 241 - 257.
17. Lei L. S. Effect of Ganoderma polysaccharides on T cell subpopulations and production of interleukin 2 in mixed lymphocyte response / L. S. Lei, Z. B. Lin // Acta Pharmacologica Sinica. - 1992. - V. 27. - P. 331 - 335.
18. Ooi L. S. M. Induction of gene expression of immunomodulatory cy-tokines in the mouse by a polysaccharide from Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) P. Karst. (aphyllophoromycetidae). / L. S. M. Ooi, V. E. C. Ooi, M . C. Fung // International Journal of Medicinal Mushrooms. - 2002. - V. 4. - P. 27 - 35.
19. Cao Q. Ganoderma lucidum polysaccharides peptide inhibits the growth of vascular endothelial cell and the induction of VEGF in
human lung cancer cell / Q. Cao, Z. Lin // Life Sciences. - 2006. -V. 78. - P. 1457 - 1463.
20. Kawagishi H. A lectin from mycelia of the fungus Ganoderma lucidum / H. Kawagishi, S. Mitsunaga, M. Yamawaki [et al.] // Phyto-chemistry. - 1997. - V. 44. - P. 7-10.
21. Van der Hem L. G. Studies of a new immunomodulating agent / L. G. Van der Hem, J. A. van der Vliet, C. F. Bocken // Transplantation. - 1995. - V. 60. - P. 438 - 443.
22. Zhou Sh. The immunomodulating effects of Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) P. Karst. (Lin Zhi, reishi mushroom) (Aphyllophoromy-cetidae) / Sh. Zhou, Y. Gao // International Journal of Medicinal Mushrooms. - 2002. - V. 4 (1). - P. 1 - 11.
23. Mao T. Two mushrooms, Grifola frondosa and Ganoderma lucidum, can stimulate cytokine gene expression and proliferation in human T lymphocytes / T. Mao, J. van De Water, C. L. Keen [et al.] // International Journal of Immunotherapy. - 1999. - V. 15. - P. 13 -22.
24. Wang S. Y. The anti-tumor effect of Ganoderma lucidum is mediated by cytokines released from activated macrophages and T lymphocytes / S. Y. Wang, M. L. Hsu, H. C. Hsu [et al.] // International Journal of Cancer. - 1997. - V. 70. - P. 699 - 705.
25. Haak-Frendscho M. A novel T cell mutagen induces cytokine production and upregulation of ICAM-1 expression / M. Haak-Frendscho, K. Kino, T. Sone [et al.] // Cellular immunology. - 1993. - V. 150. - P. 101 - 113.
26. Gao Y. A phase I/II study of a Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) P.Karst extract (ganopoly) in patients with advanced cancer / Y. Gao, Sh. Zhou, G. Chen [et al.] // International Journal of Medicinal Mushrooms. - 2002. - V. 4 (3). - P. 207 - 214.
27. Han M. D. Production of nitric oxide in RAW 264.7 macrophages treated with ganoderan, the beta-glucan of Ganoderma lucidum / M. D. Han, E. S. Lee, Y. K. Kim [et al.] // Korean Journal of Medical Mycology. - 1998. - V. 26. - P. 246 - 255.
28. Zhou Sh. 5,6-Dimethylxanthenone-4-acetic acid: a novel biological response modifier for cancer therapy / Sh. Zhou, P. Kestell, B. C. Baguley, J. W. Paxton // Investigational New Drugs. - 2002. - V. 20. - P. 281 - 295.
29. Mizuno T. Reishi, Ganoderma lucidum and Ganoderma tsugae: bioactive substances and medicinal effects / T. Mizuno // Food Reviews International. - 1995. - V. 11 (1). - P. 151 - 166.
30. Toth J. O. Ganoderic acid T and Z: cytotoxic triterpenes from Ganoderma lucidum (Polyporaceae) / J. O. Toth, B. Luu, G. Ourisson // Tetrahedron Letters. - 1983. - V. 24. - P. 1081 - 1084.
31. Zhong L. Effects of Ganoderma lucidum (Leyss ex Fr.) Karst. compound on the proliferation and differentiation of K652 leukemic cells / L. Zhong, D. Z. Jiang, Q. R. Wang // Journal of Hunan Medical University. - 1999. - V. 24. - P. 521 - 524.
32. Mizushina Y. A mushroom fruiting body-including substance inhibits activities of replicative DNA polymerases / Y. Mizushina, L. Hana-shima, T. Yamaguchi [et al.] // Biochemical and biophysical research communications. - 1998. - V. 249. - P. 17 - 22.
33. Chiu S. W. Nutritional value of Ganoderma extract and assessment of its genotoxicity and antigenotoxicity using comet assays of mouse lymphocytes / S. W. Chiu, Z. M. Wang, T. M. Leung, D. Moore // Food and chemical toxicology. - 2000. - V. 38. - P. 173 -178.
34. Lee S. Natural inhibitors for protein prenyltransferase / S. Lee, S. Park, J. W. Oh, C. H. Yang // Planta medica. - 1998. - V. 54. - P. 303 - 308.
35. Kimura Y. Antitumor and antimetastic effects on liver triterpenoid fractions of Ganoderma lucidum: mechanism of action and isolation of an active substance / Y. Kimura, M. Taniguchi, K. Baba // Anticancer Research. - 2002. - V. 22 (6A). - P. 3309 - 3318.
36. Liu X. Antitumor activity of the sporoderm-broken germinating spores of Ganoderma lucidum / X. Liu, J. P. Yuan, C. K. Chung, X. Chen // Cancer Letters. - 2002. - V. 182 (2). - P. 155 - 161.
37. Lee J. M. Inhibition of lipid peroxidation and oxidative damage by Ganoderma lucidum / J. M. Lee, H. Kwon, H. Jeong [et al.] // Phytotherapy Research. - 2001. - V. 15 (3). - P. 245 - 249.
38. Wilasrusmee C. In vitro immunomodulatory effects of ten commonly used herbs on murine lymphocytes / C. Wilasrusmee, S. Kittur, J. Siddiqui [et al.] // Journal of Alternative and Complementary Medicine. - 2002. - V. 8 (4). - P. 467 - 475.
39. Sliva D. Ganoderma lucidum (Reishi) in cancer treatment / D. Sliva // Integrative cancer therapies. - 2003. - V. 2 (4). - 360 p.
40. Cheung W. M. W. Ganoderma extract activates MAP kiases and induces the neuronal differentiation of rat pheochromocytoma PC12 cells / W. M. W. Cheung, W. S. Hui, P. W. K. Chu [et al.] // FEBS Letters. - 2000. - V. 486 (3). - P. 291 - 296.
Реферат
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ GANODERMA LUCIDUM И ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЕГО ВЕЩЕСТВ НА ИМУННУЮ СИСТЕМУ МЛЕКОПИТАЮЩИХСЯ В УСЛОВИЯХ ОПУХОЛЕВОГО РОСТА Довгий Р.С., Макаренко О.М., Рудик М.П.
Ключевые слова: Ganoderma lucidum, полисахариды, тритерпены, имунная система, опухоль.
Обзор литературы посвящен аналiзу данных относительно химического состава гриба Ganoderma lucidum и влияния отдельных его компонентов на имунную систему организма на опухолевые клетки. Ganoderma lucidum содержит ряд биологически активных веществ, среди которых важнейшими в противоопухолевой защите являються тритерпены и полисахариды. Противоопухолевое действие три-терпенов состоит в прямом цитотоксичном воздействии на опухолевые клетки, в то время как полисахариды осуществляют стимулирующее влияние на имунную систему организма. Также противоопухолевое действие имеют белки, выделенные из Ganoderma lucidum, в частности ZP-8. Противоопухолевое воздействие последних связано с их антиоксидантным эффектом, поскольку оксидативный стресс связан с патогенезом многих болезней, в том числе и рака. Компоненты Ganoderma lucidum владеют широким спектром иммуномодулирующих свойств, в частности активации Т- лимфоцитов, натураль-них киллеров, мито генного воздействия на спленоциты и моноциты периферической крови и др. Кроме этого некоторые исследования продемонстрировали эффект всего продукта или нефракцио-нированной витяжки из Ganoderma lucidum на определенные сигнальные пути опухолевых клеток.
Summary
CHEMICAL COMPOSITION OF GANODERMA LUCIDUM AND IMPACT OF ITS SOME COMPONENTS ON IMMUNE SYSTEM OF MAMMALS UNDER TUMOR GROWTH Dovgiy R.S., Makarenko A.N., Rudyk M. P.
Keywords: Ganoderma lucidum, polysaccharides, triterpene, the immune system, tumor.
This literature review is devoted to analysis of data on the chemical composition of the fungus Ganoderma lucidum and the impact of its some components on the immune system and tumor cells. Ganoderma lucidum contains several biologically active substances, among which the most important in cancer protection are triterpene and polysaccharides. Antitumor effect of triterpene is a direct cytotoxic effect on tumor cells, while polysaccharides stimulate the immune system. Antitumor effects is also shown by proteins isolated from Ganoderma lucidum, especially ZP-8. Antitumor effect of the proteins is connected with their antioxidant effects, because the oxidative stress is associated with the pathogenesis of many diseases, including cancer. The components of Ganoderma lucidum have the wide spectrum of immunomodulative properties, in particular activating of T-cell, which are considered to be natural killers, mitogen activity on splenocytes and monocytes of peripheral blood etc. Moreover, some researchers showed the effect of all product or unfrac-tioned extracts from Ganoderma lucidum on the signaling pathways of cancer cells.
