Φαρμακευτικές ιδιότητες ουσιών που προέρχονται από φυτά. Μέρος τέταρτο Η αντιπαρασιτική - αντιμικροβιακή δράση φυτών για ενδοκυτταρικούς και εξωκυτταρικούς παρασιτικούς οργανισμούς

Φαρμακευτικές ιδιότητες ουσιών που προέρχονται από φυτά. Μέρος τέταρτο Η αντιπαρασιτική - αντιμικροβιακή δράση φυτών για ενδοκυτταρικούς και εξωκυτταρικούς παρασιτικούς οργανισμούς

 

της Δήμητρας Σπανού χημικού, καθηγήτριας μόνιμης 1ου Γυμν. Δάφνης

υπό κατασκευή

 

 

εισαγωγικά από 

  Η Βιοχημεία του Ανοσοποιητικού Συστήματος . Μέρος πρώτο Κύτταρα , Χημικές ουσίες και διαδικασίες στην μάχη κατά των παθογόνων οργανισμών

  Η Βιοχημεία του Ανοσοποιητικού Συστήματος . Μέρος πρώτο Κύτταρα , Χημικές ουσίες και διαδικασίες στην μάχη κατά των παθογόνων οργανισμών

 

Οι μικροοργανισμοί που προσβάλουν τον οργανισμό 

επιδρώντας στον κυτταρικό μικρόκοσμο  και  οργανικά μόριά  του 

Ο παρασιτισμός αποτελεί μια συνηθισμένη αιτία για την πρόκληση ασθενειών σε όλους τους οργανισμούς και στον ανθρώπινο. Το παράσιτο είναι βέβαια κατά πολύ μικρότερό του ξενιστή συνήθως περίπου της τάξης μεγέθους των κυττάρων του. 

Τα ανθρώπινα κύτταρα έχουν μέγεθος από 5. μm  έως 1,5.mm  ενώ οι μικροοργανισμοί  οι ιοι από 0,025 μm μέχρι 0,25 μm , τα βακτήρια επίσης μετριούνται σε μm, οι μύκητες 3-5  μm ενώ κάποιοι άλλοι μονοκύταροι οργανισμοί τα πρώτιστα μπορεί να φτάσουν έως λίγα χιλιοστά

Από αυτά έπίσης άλλα παρασιτούν ενδοκυτταρικά όπως οι ιοί και ορισμένα βακτήρια και άλλα εξωκυτταρικά με την απελευθέρωση βλαβερών ουσιών (τοξίνες) ή με την προσβολή μηχανισμών ανεφοδιασμού επικοινωνίας και προστασίας των κυττάρων. 

Η αντίδραση του οργανισμού (ξενιστή) στην εισβολή επιβλαβών μικροοργανισμών είναι μια εξαιρετικά πολύπλοκη διεργασία  που είναι γνωστή σαν ανοσιολογική απόκριση. Σε αυτήν παίρνουν μέρος όργανα, κύτταρα και κυτταρικές ουσίες σε μια συνεργασία με σκοπό την απαλλαγή του οργανισμού από τις βλαβερές επιπτώσεις των μικροοργανισμών που είναι γνωστό σαν ανοσοποιητικό σύστημα.

Ποια είναι τα συνηθισμένα φάρμακα εναντίον των μικροοργανισμών και η δράση τους

Η δράση εναντίων των μικροοργανισμών -αντιμικροβιακή- μπορεί να γίνεται με ουσίες που διακρίνονται σε αντιβιοτικές και απολυμαντικές

Όσον αφορά τις αντιβιοτικές,  οι μικροοργανισμοί δείχνουν προοδευτικά δυνατότητες προσαρμοστικότητας στις ουσίες που εφαρμόζονται σε αυτούς.

 Η αντοχή των μικροοργανιμών στις αντιβιωτικές ουσίες και η ανάπτυξη αμυντικών μηχανισμών οφείλεται συνήθως σε αλλαγή των γονιδίων τους  ή σε μεταφορά νέων γονιδίων που γίνεται με  μηχανισμούς σύζευξης με τα πλασμίδιά τους 

Δεν έχει πλήρως ερευνηθεί αν υπάρχει αντίστοιχη προσαρμοστικότητα των μικροοργανισμών στις απολυμαντικές ουσίες

Πειραματικές  όμως μελέτες έδειξαν  ότι τα μικρόβα αναπτύσουν αντίστοιχους μηχανισμούς ενσντίων απολυμαντικών ουσιών που συμβαίνουν συνήθως με την δημιουργία φράγματος από λιπίδια στην κυτταρική τους μεμβράνη ή και την δημιουργία μεταλλαγμένων στελεχών με αντοχή στην αντιμικροβιακή ουσία. προσαρμοστικότηταΆλλες μελέτες όμως αμφισβητούν αυτην την 

 

Πως τα φυτά μπορούν να εμφανίσουν αντιμικροβιακή δράση 

παρεμβαίνοντας  στο ανοσιοποιητικό σύστημα 

 Εδώ θα εντοπίσουμε σε ποια σημεία του μπορούν οι ευεργετικές ουσίες από τα φυτά να παίξουν βοηθητικό έως και καθοριστικό ιαματικό ρόλο.

Μόρια υποδοχής της μεμβράνης με αντιγονική δράση

 Όπως φαίνεται  στις μεμβράνες τόσο των κυττάρων του ξενιστή όσο και των παθογόνων μικροοργανισμών υπάρχουν υποδοχείς που ενισχύουν την επικοινωνία και την εισρροή -εκρροή ουσιών από το κάθε κύτταρο.

Εμφανίζουν προεξοχές προεξοχές αποτελούμενες συνήθως από μια βάση  γλυκοπρωτείνες που επικάθονται της μεμβράνης και  προεξοχές από πολυσακχαρίτες .  

Αυτές οι προεξοχές είναι περιοχές οι οπόιες, εκτός των άλλων, ασκούν και αντιγονική δράση εφόσον πρόκειται για ξένο κύτταρο που πρέπει να ανιχνευθεί από τον ξενιστή. Δηλαδή είναι περιοχές που φέρουν "ξένα" χημικά αποτυπώματα  από τα οποία  μπορεί να εντοπισθεί άμεσα κάποιος μικροοργανισμός και να καταδιωχθεί

  • Α. Οι απτίνες που συμμετέχουν στην διαδικασία αναγνώρισης και σηματοδότησης επιβλαβών κυττάρων

Εκτός από τις αντιγονικές περιοχές που βρίσκονται ήδη στην κυτταρική μεμβράνη του μικροοργανισμού άλλες ουσίες μπορούν να επικαθίσουν και να συνδεθούν με περιοχές της μεμβράνης ώστε αυτή η σύνδεση να δώση επιπλέον αντιγονική δράση στο κύτταρα αυτό.

Την αντιγονική ικανότητα περιοχών του κυττάρου του ξένου κυττάρου ώστε να προκληθεί ανοσιολογική απόκριση μπορούν να ενισχύσουν ουσίες  Αποτέλεσμα εικόνας για φυτά με  πικρικό οξυ

που είναι απλές χημικές ενώσεις, με μικρό μοριακό βάρος, όπως διάφορα μέταλλα (Ni, Hg, Cr) το τρυγικό το πικρικό και το αρσενικικό οξύ, χρωστικές της ανιλίνης, παράγωγα της Π αμινιφαινίλης,διαλύτες (φορμαλίνη, βενζόλιο), φυτικά προιίντα (βατόμουρα, καρύδια), φάρμακα (ασπιρίνη, σουλφαναμίδες, κινίνη), αλλά και μεγαλομοριακές ουσίες όπως πυρηνικά οξές, λιπίδια, Οι ουσίες αυτές λέγονται απτίνες και αναφέρονται σαν εξωγενή αντιγόνα

Στην συνέχεια μπορεί εύκολα να ταυτοποιηθεί από το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή και να καταγραφεί ώστε να γίνει ευκολότερη η άμυνα σε μελλοντικές επιθέσεις

Ακολουθώντας την περιγραφή του όπως δίνεται στο 

 

Β. Ουσίες που επιρρεάζουν την ρευστότητα της μεμβράνης των λυσοσωμάτων και την αποτελεσματικότερη αντιμικροβιακή συμμετοχή τους 

Στην συνέχεια έχουμε την  μη εξειδικευμένη ανοσιολογική απόκριση κατά την οποία παίρνουν μέρος τα μακροφάγα κύτταρα και τα κύτταρα φυσικοί φονείς (natural killers). 

  • Τα λυσοσωμάτια παίζουν πρωταρχικό ρόλο σε αυτό το στάδιο της άμυνας και για δυο είδη των αμυντικών αυτών κυττάρων

Στα μακροφάγα κύτταρα ενδοκυτταρώνουν τους μικροοργανισμούς και τους εγκλωβίζουν σε κυστίδια που  περνούν στο κυτταρόπλασμα τους

 ενώ  τα λυσοσώματα που υπάρχουν στο εσωτερικό τους συγχωνεύουν τις μεμβράνες τους με αυτά σχηματίζοντας τα φαγολυσοσωμάτια, ώστε με τα ένζυμά τους να υδρολύσουν τα συστατικά των μικροβίων.

ή ακόμη σε ορισμένες περιπτώσεις τα λυσοσώματα ενώνονται με το φαγόσωμα και αδειάζουν τα ένζυμά τους πάνω στα μικρόβια, πριν ακόμα κλείσει η ενδοκυττάρια εγκόλπωση.

Τα κύτταρα φυσικοί φονείς (natural killers) αποτελούν κατηγορία λεμφοκυττάρων του περιφεριακού αίματος και ασκούν κυτταροτοξική δράση στα μικρόβια. Επιτίθενται στα μικρόβια παράγοντας και εξαπολύοντας εναντίον τους  ανοσοσφαιρίνες  CD16. 

Τα λυσοσώματα των κυττάρων φυσικοί φονείς, εξερχονται ταυτόχρονα  από τα κύτταρα, συνδέονται με ανοσοσφαιρίνες CD16 και αποκοκκιώνονται εξαπολύοντας τα υδρολυτικά τους ένζυμα εναντίον των κυττάρων στόχων.

Όπως φαίνεται σημαντικό ρόλο σε αυτές τις διεργασίες έχει η ευελιξία των μεμβρανών τόσο του κυττάρου όσο και των λυσοσωματίων. Η δυνατότητα των μεμβρανών να ανοίγουν ή να συγχωνεύονται κ.α. κυρίως εξαρτάται από την ρευστότητα των φωσφολιπιδίων και από αποτελούνται από κορεσμένα ή ακόρεστα οξέα. Παράγοντες που επιρεάζουν την ρευστότητα των μεμβρανών είναι η χοληστερόλη, η θερμοκρασία και η διείσδυση άλλων μορίων.

  • Πως επιρεάζεται η μεμβράνη των λυσοσωμάτων ώστε να είναι αποτελεσματικότερη  η συμμετοχή τους στην  αντιμικροβιακή δράση 

  Σε κάθε περίπτωση έχει σημασία η ικανότητα των λυσοσωμάτων να ανοίγουν ή συγχωνεύουν να μεμβράνες τους για το πρώτο στάδιο της εσωτερικής άμυνας. Υπάρχουν ουσίες που λόγω της χημικής σχέσης τους με τα λιπίδια και με τις πρωτείνες των μεμβρανών, επηρρεάζουν την ανθεκτικότητα της μεμβράνης των λυσοσωμάτων

Αποτέλεσμα εικόνας για steroids chemical formula


Αποτέλεσμα εικόνας για καρυδια

Οι βιταμίνες Α, Κ, D, και Ε και οι στεροειδείς ορμόνες (οιστροόνα, η τεστοστερόνη, η προγεστερόνη) που προκαλούν χαλάρωση της μεμβράνης των λυσσοσωμάτων Αποτέλεσμα εικόνας για vitamin a chemical formula

Συνέπεια αυτού είναι βέβαια η ευκολότερη ελευθέρωση προκαλούν χαλάρωση της μεμβράνης των λυσοσωμάτων, ελευθέρωση ενζύμων πιο αποτελεσματική αμυνα του οργανισμού στα μικρόβια και τις λοιμώξεις

Αντίθετα τα κορτικοειδή (κορτιζόνη, υδροκορτιζόνη) σταθεροποιούν την μεμβράνη των λυσοσωμάτων , δυσκολεύουν την εκκένωση σε περιπτώσεις ανάγκης και εξασθενούν το ανοσοποιητικό σύστημα

.Άρα,   η  ευελιξία της μεμβράνης των  των λυσοσωμάτων εξαρτάται από ουσίες που μπορεί να είναι  φυτικής προέλευσης

 

 

 

Για την  δημιουργία ανοσοσφαιρινών -αντισωμάτων  είναι απαραίτητες ορισμένες  ουσίες που υπάρχουν σε φυτά

Οι ανοσοσφαιρίνες είναι ένα μεγάλο πρωτεινικό μόριο σχήματος Υ που παράγεται από τα Β λεμφοκύτταρα και εξαπολύεται εναντίον των μικροβίων προσκολώνται και εξουδετερώνουν  έτσι την δράση του.

 Δευτερογενώς μπορούν να προκαλέσουν συγκόληση των μικροβίων μεταξύ τους και την δημιουργία μικροβιακής μάζας αντί μεμονωμένων στελεχών, που είναι αδρανέστερη. Αποτελούνται από δυο βαρειές και δυο ελαφριές αλυσίδες που

  συνδέονται με γέφυρες θείου S-S.

Γ. Η σημασία του στοιχείου θείου όπως και της διπλής μονάδας S_S στην κατασκευή ανοσοσφαιρινών

Για την κατασκευή των αντισωμάτων συμμετέχουν και μόρια που περιέχουν θείο ή και την διπλή μονάδα θείου ώστε η κατασκευή των ανοσοσφαιρινών να γίνει με το λιγότερο κόστος

Αποτέλεσμα εικόνας για antibody chemical structure

 

Το Θείο (S)  

Συνήθως το βρίσκουμε σε ενώσεις του  σε Αποτέλεσμα εικόνας για λάχανο, μπρόκολο, σκόρδο, κρεμμύδι, σπαράγγια, κουνουπίδι, σπανάκι, φασόλια, κάστανα

λάχανο, μπρόκολο, σκόρδο, κρεμμύδι, σπαράγγια, κουνουπίδι, σπανάκι, φασόλια, κάστανα και πρωτεϊνούχες τροφές, όπως μοσχάρι, γαλακτοκομικά, αυγά, ψάρια και θαλασσινά

 

 

Θειοεστέρες και άλλες ουσίες με θείο  (S) και με διπλή γέφυρα θείου -S-S- (δισουλφιδικός δεσμός)

 

Όπως είδαμε στο Πρώτο μέρος τα αντισώματα -ανοσοσφαιρίνες που αποτελούνται απο 4 γλυκοπρωτεινικές αλυσίδες που ενώνονται με τέσσερες γέφυρες διπλού θείου . Αποτέλεσμα εικόνας για δισουλφιδικούς δεσμούς στο μόριο τους

Οι αλυσίδες των γλυκοπρωτεινών στις ανοσοσφαιρίνες μετακινούνται έως ότου έρθουν στην σωστή θέση για να ενωθούν με την γέφυρα -S-S- . Αποτέλεσμα εικόνας για keratin chemical structure

Ενώσεις με δισουλφιδικούς δεσμούς είναι κάποιες πρωτείνες που περιέχουν κυστείνη όπως η ινσουλίνη, η ριβονουκλεάση (που διασπά RNA)

 

Γενικότερα το θείο χρησιμοποιείται στην ιατρική από τα αρχαία χρόνια σαν ισχυρό φάρμακο. H κυστείνη και η μεθειονίνη είναι δυο αμινοξέα που περιέχουν θείο και υπάρχουν μεταξύ άλλων και σε φυτικές τροφές και φυτικές πρωτείνες

Δεν απορούμε λοιπόν με το γεγονός πως τροφές που περιέχουν τέτοιες ουσίες  όπως  βρώμη κόκκινες πιπεριές, σκόρδο, κρεμμύδια, μπρόκολο και λαχανάκια Βρυξελλών,

ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα που κατασκευάζει πιο εύκολα τις ανοσοσφαιρίνες που χρειάζεται για την άμυνα του οργανισμού.  ...συνέχεια

 

 

Δ. Ουσίες που προκαλούν την διάσπαση - απόσπαση των μεταβλητών μερών των αντισωμάτων

 με συνέπεια την αποτέλεσματικότερη αντιμικροβιακή τους  δράση

Αποτέλεσμα εικόνας για ανοσοσφαιρινες

 Τα αντισώματα μπορούν να διασπαστούν σε κομμάτια από τα οποία τα κομμάτια των μεταβλητών μερών μπορουν να ενωθούν με αντιγόνα και να εξουδετερώσουν μικρόβια. 

Αποτέλεσμα εικόνας για παπαινη

Το σταθερό μέρος  δεν διασπάται ούτε και εμφανίζει αντιπαρασιτική δράση αλλά παραμένει όπως έχει .

Η διάσπαση αυτή των μεταβλητών μερών του αντισώματος, που αυξάνει την αποτελεσματικότητά του , οφείλεται σε διάφορα αναγωγικά αντιδραστήρια . Αποτέλεσμα εικόνας για antibodies pieces

Κάποια από αυτά είναι φυσικές ουσίες που βρίσκονται σε φυτά. Η παπαίνη (φυτική πεψίνη) και η πεψίνη είναι τέτοιες ουσίες.

Η παπάινη είναι πρωτεολυτικό ένζυμο  έχει την ικανότητα να διασπά πρωτείνες. Διευκολύνει την πέψη, την λειτουργία των νεφρών, την καταπολέμηση των αιμοροίδων, των μυκητιάσεων, ενισχύει το ανοσοποιητικο.  

 

 

 

 

                                                  

                                                                                    Δήμητρα Σπανού

ΠΗΓΕΣ 

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΤΤΑΡΟΛΟΓΙΑΣ  Παναγιώτης Δ Οικονομόπουλος

https://www.edye.gr/seminaria/apolymantika.htm

 https://el.wikiversity.org/wiki/%CE%A4%CE%B1_%CE%BC%CE%BF%CE%BD%CE%BF%CE%BA%CF%8D%CF%84%CF%84%CE%B1%CF%81%CE%B1_%CE%B6%CF%8E%CE%B1

Στοιχεία ανοσολογίας Ι. Παπαβασιλείου, Σ. Τζανεττής, Γ. Δημητρακόπουλος !981

immunology - Synthesis of immunoglobulin Fab fragments: Where can ...

https://www.propharm.com.gr/el/blog/item/21-benefits-of-papaya-for-the-skin.html

Immunology Review Part Two Antibodies and Antigens. - ppt download

 

Νόσος των κυτταρικών εγκλείστων

Από τα λυσοσώματα των ινοβλαστώ απουσιάζουν όλα τα υδρολυτικά ένζυμα. Αποτέλεσμα να συσωρεύεται άπεμπτο υλικό . Η αρρώστια οφείλεται σε ένα  γονίδιο με υπολειπόμενο χαρακτήρα