Химическое соединение
Аджоен — сероорганическое соединение обнаруженное в экстрактах чеснока ( Allium sativum ). Это бесцветная жидкость, содержащая сульфоксидные и дисульфидные функциональные группы Название 1] и произношение) происходит от «ajo», слова , обозначающего чеснок. Он встречается в виде смеси до четырех стереоизомеров , которые различаются стереохимией центрального алкена ( E - против Z -) и хиральностью сульфоксидной серы ( R - против S -).
История и синтезы
Структура аджоена была определена, и он был синтезирован на основе биосинтетических соображений в 1984 году, [1] исправив неверную структуру, опубликованную в 1983 году. [2] Короткий, масштабируемый полный синтез аджоена был сообщен в 2018 году Виртом и его коллегами [3], в то время как биосинтетически смоделированный синтез трифтораджоена из дифтораллицина был опубликован в 2017 году. [4] Также были опубликованы синтезы различных аналогов аджоена. [5] Химия аджоена была тщательно исследована. [1] [6] [7] [8] [9]
Когда зубчик чеснока раздавливается или мелко нарезается, высвобождается аллицин с последующим образованием аджоена при растворении материала в различных растворителях, включая пищевые масла . Аджоен также содержится в экстракте чеснока. Аджоен наиболее стабилен и наиболее распространен в мацерате чеснока (измельченный чеснок в пищевом масле).
Последовательность реакции, которая образует аджоен ( 2 на схеме), включает две молекулы аллицина. Сначала одна молекула аллицина ( 1 на схеме) фрагментируется, образуя 2-пропенсульфеновую кислоту и тиоакролеин . Эти две молекулы реагируют на отдельных стадиях с другой молекулой аллицина посредством сопряженного тиокатионного промежуточного соединения. [1]
Лечебные свойства
Аджоен имеет множество медицинских применений . [3] [5] [9] Он действует как антиоксидант , ингибируя высвобождение супероксида . Аджоен также обладает антитромботическими (противосвертывающими) свойствами, что помогает предотвратить образование тромбов тромбоцитами в крови , потенциально снижая риск сердечных заболеваний и инсульта у людей. Аджоен продемонстрировал потенциальные вирулицидные свойства против ряда вирусов, включая везикулярный стоматит, коровью осповакцину, парагрипп человека и простой герпес. В инфицированной клеточной системе вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) он, как показано, блокирует интегрин -зависимые процессы. [10] [11]
Аджоен обладает широким спектром противомикробных (антибактериальных и противогрибковых) свойств. [12] [13] [14] Например, было показано, что аджоен проявляет активность против человеческого дерматофита Trichophyton rubrum , наиболее распространенной причины дерматофитии стоп, широко известной как «стопа атлета». [13] [15] Конкретный механизм действия неясен, но считается, что он связан с ингибированием биосинтеза фосфатидилхолина в человеческих дерматофитах. [15] В рандомизированном исследовании Ледезмы и соавторов (2000) 70 солдат из вооруженных сил Венесуэлы с КОН или культурально подтвержденной дерматофитией стоп межпальцевыми областями были случайным образом распределены в 3 группы лечения: 0,6% аджоена, 1% аджоена и 1% тербинафина (коммерчески доступного как Lamisil AT®) два раза в день в течение 1 недели. [15] На 60-й день наблюдения у 72%, 100% и 94% пациентов, получавших 0,6% и 1% айоена и 1% тербинафина соответственно, сохранялось подтвержденное культурой микологическое излечение, что позволяет предположить, что краткосрочное местное лечение айоеном по крайней мере так же эффективно, как местное применение тербинафина для лечения микоза стоп. [15]
Аджоен был исследован в качестве химиотерапевтического средства для лечения раковых стволовых клеток при мультиформной глиобластоме [ 16] аденокарциноме легких [ 17] и в качестве противолейкозного средства для терапии острого миелоидного лейкоза . [18] Было обнаружено, что аджоен уменьшает размер опухоли базальноклеточной карциномы , вызывая апоптоз [19] , в то же время он также показал свою эффективность в ингибировании роста опухолевых клеток , воздействуя на микротрубочковый цитоскелет таких клеток и другими механизмами. [20] Аджоен ингибирует гены, контролируемые кворум-сенсингом [3] [ 21] [22], посредством связывания с РНК-шапероном Hfq, а затем препятствуя его взаимодействию с малыми РНК, которые, в конечном счете, контролируют выработку аутоиндукторов кворум-сенсинга. [23] Поскольку это взаимодействие происходит в проксимальном сайте связывания Hfq (первом сайте, с которым связываются малые РНК), последующее спаривание с информационными РНК никогда не происходит, и экспрессия факторов вирулентности у грамотрицательных бактерий нарушается. [24]
Ссылки
- ^ abcd Block E, Ahmad S, Jain MK, Crecely R, Apitz-Castro R, Cruz MR (1984). "( E , Z )-Ajoene: мощный антитромботический агент из чеснока". Журнал Американского химического общества . 106 (26): 8295–8296. doi :10.1021/ja00338a049.
- ^ Апиц-Костро, Р.; Кабрера, С.; Круз, М.Р.; Ледезма, Э.; Джейн, МК (1983). «Влияние экстракта чеснока и трех чистых компонентов, выделенных из него, на агрегацию тромбоцитов человека, метаболизм арахидоната, реакцию высвобождения и ультраструктуру тромбоцитов». Thrombosis Research . 32 (2): 155–169. doi :10.1016/0049-3848(83)90027-0. PMID 6419374.
- ^ abc Silva, F.; Khokhar, SS; Williams, DM; Saunders, R.; Evans, GJS; Graz, M.; Wirth, T. (2018). "Краткий общий синтез аджоена" (PDF) . Angewandte Chemie International Edition . 57 (38): 12290–12293. doi :10.1002/anie.201808605. PMC 6221122 . PMID 30079981.
- ^ Блок, Э.; Бечанд, Б.; Гундала, С.; Ваттеккатте, А.; Ванг, К.; Муса, Шаймаа; Годугу, К.; Ялчин, М.; Муса, Шейкер (2017). «Фторированные аналоги сероорганических соединений чеснока (Allium sativum). Синтез, химия и антиангиогенезные и антитромботические исследования». Molecules . 22 (12): 2081. doi : 10.3390/molecules22122081 . PMC 6149718 . PMID 29182588.
- ^ ab Kaschula CH; et al. (2012). «Исследования структуры и активности антипролиферативной активности аналогов аджоена в клетках рака пищевода WHCO1». European Journal of Medicinal Chemistry . 50 : 236–254. doi : 10.1016/j.ejmech.2012.01.058. PMID 22381354.
- ^ Блок, Э. (1985). «Химия чеснока и лука». Scientific American . 252 (3): 114–119. Bibcode : 1985SciAm.252c.114B. doi : 10.1038/scientificamerican0385-114. PMID 3975593.
- ^ Апиц-Кастро, Р.; Эскаланте, Дж.; Варгас, Р.; Джейн, МК (1986). «Аджоен, антиагрегантный принцип чеснока, синергически усиливает антиагрегантное действие простациклина, форсколина, индометацина и дипиридамола на тромбоциты человека». Thrombosis Research . 42 (3): 303–11. doi :10.1016/0049-3848(86)90259-8. PMID 3520940.
- ^ Блок Э., Ахмад С., Каталфамо Дж. Л., Джейн М. К., Апиц-Кастро Р. (1986). «Химия алкилтиосульфинатных эфиров. 9. Антитромботические сероорганические соединения из чеснока: структурные, механистические и синтетические исследования». Журнал Американского химического общества . 108 (22): 7045–7055. doi :10.1021/ja00282a033.
- ^ ab Block, E (2010). Чеснок и другие луковые: знания и наука . Королевское химическое общество . ISBN 978-0-85404-190-9.
- ^ Вебер НД, Андерсен ДО, Норт ДЖА и др. (1992). «Вируцидные эффекты экстракта и соединений Allium sativum (чеснока) in vitro». Planta Med . 58 (5): 417–23. doi :10.1055/s-2006-961504. PMID 1470664. S2CID 260284188.
- ^ Татаринцев А.В., Вржец П.В., Ершов Д.Е. и др. (1992). «Аджоеновая блокада интегринозависимых процессов в ВИЧ-инфицированной клеточной системе». Вестн Росс Акад Мед Наук (11–12): 6–10. ПМИД 1284227.
- ^ Torres J, Romero H (2012). «In vitro противогрибковая активность айоена на пяти клинических изолятах Histoplasma capsulatum var. capsulatum». Revista Iberoamericana de Micologia . 29 (1): 24–28. doi :10.1016/j.riam.2011.04.001. PMID 21635962.
- ^ аб Ледезма Э, Апитц-Кастро Р (2006). «Аджоен — основное активное соединение чеснока ( Allium sativum ): новое противогрибковое средство». Revista Iberoamericana de Micologia . 23 (2): 75–80. дои : 10.1016/s1130-1406(06)70017-1. ПМИД 16854181.
- ^ Choi JA; et al. (2018). «Усиление антимикобактериальной активности макрофагов аджоеном». Innate Immunity . 24 (1): 79–88. doi : 10.1177/1753425917747975 . PMC 6830758. PMID 29239661 .
- ^ abcd Ledezma, E.; Marcano, K.; Jorquera, A.; De Sousa L, L.; Padilla, M.; Pulgar, M.; Apitz-Castro, R. (2000). «Эффективность аджоена при лечении дерматомикоза стоп: двойное слепое и сравнительное исследование с тербинафином». Журнал Американской академии дерматологии . 43 (5 Pt 1): 829–832. doi :10.1067/mjd.2000.107243. ISSN 0190-9622. PMID 11050588.
- ^ Jung Y, Park H, Zhao HY, Jeon R, Ryu JH, Kim WY (2014). «Системные подходы идентифицируют химическое вещество, полученное из чеснока, Z-ajoene, как агент, специфичный для стволовых клеток рака мультиформной глиобластомы». Molecules and Cells . 37 (7): 547–553. doi :10.14348/molcells.2014.0158. PMC 4132307 . PMID 25078449.
- ^ Wang Y, Sun Z, Chen S, Jiao Y, Bai C (2016). «ROS-опосредованная активация JNK/p38 частично способствует проапоптотическому эффекту аджоена на клетки аденокарциномы легких». Tumour Biology . 37 (3): 3727–3738. doi :10.1007/s13277-015-4181-9. PMID 26468015. S2CID 10601109.
- ^ Hassan HT (2004). «Аджоен (натуральное соединение чеснока): новый противолейкемический агент для терапии ОМЛ». Leukemia Research . 28 (7): 667–671. doi :10.1016/j.leukres.2003.10.008. PMID 15158086.
- ^ Tilli CMLJ; Stavast-Kooy AJW; Vuerstaek JDD; et al. (2003). «Продуцируемый чесноком органосераорганический компонент айоен уменьшает размер опухоли базальноклеточной карциномы, вызывая апоптоз». Архивы дерматологических исследований . 295 (3): 117–123. doi :10.1007/s00403-003-0404-9. PMID 12756587. S2CID 23299332.
- ^ Terrasson J, Xu B, Li M, Allart S, Davignon JL, Zhang LH, Wang K, Davrinche C (2007). «Действия Z-ajoene против распространения опухолей и вирусов in vitro». Fundamental & Clinical Pharmacology . 21 (3): 281–289. doi : 10.1111/j.1472-8206.2007.00470.x . PMID 17521297.
- ^ Givskov M; et al. (2012). «Аджоен, богатая серой молекула из чеснока, ингибирует гены, контролируемые чувством кворума» (PDF) . Антимикробные агенты и химиотерапия . 56 (5): 2314–25. doi :10.1128/AAC.05919-11. PMC 3346669 . PMID 22314537.
- ^ Jakobsen TH; et al. (2017). «Широкий спектр ингибитора кворумного восприятия, работающий через ингибирование sRNA». Scientific Reports . 7 (1): 9857. Bibcode :2017NatSR...7.9857J. doi :10.1038/s41598-017-09886-8. PMC 5575346 . PMID 28851971.
- ^ Якобсен Т.Х., ван Геннип М., Фиппс Р.К., Шанмугам М.С., Кристенсен Л.Д., Альхеде М., Скиндерсо М.Э., Расмуссен Т.Б., Фридрих К., Уте Ф., Йенсен По, Мозер С., Нильсен К.Ф., Эберл Л., Ларсен Т.О., Таннер Д., Хойби Н., Бьярнсхольт Т., Гивсков М. (2010). «Аджоен, богатая серой молекула чеснока, ингибирует гены, контролируемые чувством кворума». Антимикробные средства и химиотерапия . 56 (5): 2314–2325. дои : 10.1128/AAC.05919-11. ПМЦ 3346669 . ПМИД 22314537.
- ^ Fiori-Duarte AT, Sousa-Ferreira LB, Ascencio AS, Kawano DF (2023). «Модуляция восприятия кворума Pseudomonas aeruginosa аджоеном посредством прямой конкуренции с малыми РНК за связывание на проксимальном участке Hfq — перспектива, основанная на структуре». Gene . 877 (1): 147506. doi :10.1016/j.gene.2023.147506. PMID 37224934.
Внешние ссылки
Медиа, связанные с Ajoene на Wikimedia Commons