TimeLock: Resveratrol dvojsečný meč v oblasti přínosů pro zdraví

Přeloženo z originálu: PMID: 30205595

Abstrakt

Resveratrol (trans–3,5,4′–trihydroxystilben) patří mezi stilbenoidy, polyfenoly, které mají dva fenolové kruhy spojené ethylenovým můstkem. Tento přírodní polyfenol byl zjištěn ve více než 70 druzích rostlin, zejména ve slupkách a semenech hroznů, a v různých množstvích byl nalezen v červených vínech a v některých potravinách. Je to fytoalexin, který působí proti patogenům, včetně bakterií a plísní. Četné studie prokázaly, že resveratrol jako přírodní složka potravin má velmi vysoký antioxidační potenciál. Resveratrol vykazuje také protinádorovou aktivitu a je považován za látku, která je potenciálně využitelná k prevenci a léčbě několika typů rakoviny. Protirakovinné vlastnosti resveratrolu byly skutečně potvrzeny mnoha studiemi in vitro a in vivo, které uvádějí, že resveratrol je schopen inhibovat všechny fáze karcinogeneze (např. iniciaci, propagaci a progresi). Byly zaznamenány i další bioaktivní účinky, a to protizánětlivé, karcinopreventivní, kardioprotektivní, vazorelaxační, fytoestrogenní a neuroprotektivní. Nicméně aplikace resveratrolu je pro farmaceutický průmysl stále velkou výzvou, a to kvůli jeho špatné rozpustnosti a biologické dostupnosti a také kvůli nežádoucím účinkům. V tomto smyslu tento přehled shrnuje aktuální údaje o farmakologických účincích resveratrolu.

1. Úvod

Uvádí se, že mezi mnoha fytochemikáliemi obsahují fytoestrogeny několik bioaktivních molekul, které se většinou nacházejí v sóji, zelenině a ovoci. Tyto sloučeniny lze rozdělit do čtyř hlavních skupin, kterými jsou isoflavonoidy, flavonoidy, stilbeny a lignany. Z nich jsou stilbeny, zejména trans-resveratrol a jeho glykosid, široce pojednávány jako prospěšné pro lidské zdraví, dokonce se ukázalo, že mají antioxidační, antikarcinogenní, protinádorovou a estrogenní/antiestrogenní aktivitu.

Konkrétně resveratrol je dobře známá biologicky aktivní sloučenina syntetizovaná rostlinami, které jsou vystaveny infekčnímu nebo ionizujícímu záření. Renaud a De Lorgeril jako první uvedli do souvislosti polyfenoly obsažené ve víně, jako je resveratrol, s možnými zdravotními přínosy připisovanými pravidelné a střídmé konzumaci vína (tzv. francouzský paradox). [2] Resveratrolu je od té doby věnována stále větší vědecká pozornost, což vedlo ke zkoumání jeho biologické aktivity a k četným publikacím. [3] Resveratrol byl poprvé izolován z kořenů čemeřice bílé (Veratrum grandiflorum O. Loes) v roce 1940, poté v roce 1963 z kořenů křídlatky japonské (Polygonum cuspidatum), rostliny používané v tradiční čínské a japonské medicíně jako protizánětlivý a protisrážlivý prostředek. Tento přírodní polyfenol byl zjištěn ve více než 70 druzích rostlin a v diskrétních množstvích se vyskytuje také v červených vínech a různých potravinách. Vysoké koncentrace jsou přítomny v hroznech, pravděpodobně v důsledku reakce vinné révy Vitis vinifera na plísňovou infekci. V rostlinách působí resveratrol jako fytoalexin, který je syntetizován v reakci na mechanické poškození, UV záření a napadení plísněmi. Pro průmyslové účely se resveratrol obvykle získává chemickou nebo biotechnologickou syntézou z kvasinek Saccharomyces cerevisiae. [4, 5, 6, 7, 8]

K dnešnímu dni bylo hlášeno 92 nových sloučenin resveratrolu z čeledí Dipterocarpaceae, Paeoniaceae, Vitaceae, Leguminosae, Gnetaceae, Cyperaceae, Polygonaceae Gramineae a Poaceae, z toho 39 dimerů, 23 trimerů, 13 tetramerů, 6 monomerů resveratrolu, 6 hexamerů, 4 pentamery a 1 oktamer. [9] Z těchto čeledí je nejvýznamnější čeleď Dipterocarpaceae, která obsahuje 50 resveratrolů a zahrnuje 7 rodů Dipterocarpaceae, včetně Vatica, Vateria, Shorea, Hopea, Neobalanocarpus, Dipterocarpus a Dryobalanops. [9] V současné době se resveratrol prodává jako výživový doplněk se širokou škálou farmakologických účinků, včetně podpory buněčné obranné aktivity proti oxidačnímu stresu. [10, 11, 12] V tomto smyslu tento přehled shrnuje příznivé účinky resveratrolu na zdraví, včetně protirakovinných, antimikrobiálních, neuroprotektivních, protizánětlivých, kardioprotektivních účinků a účinků vedoucích ke snížení krevního cukru a také k prodloužení života.

2. Chemie resveratrolu

Resveratrol je polyfenol a derivát stilbenu, který má dva fenolové kruhy spojené ethylenovým můstkem. Chemická struktura resveratrolu (trans-3,5,4′-trihydroxystilbenu) byla identifikována ve dvou izomerních formách, jako cis- a trans-resveratrol (obrázek č. 1). Trans-forma je dominantní z hlediska rozšíření a různých biologických aktivit, které jsou jí připisovány, a to zejména při vyvolávání buněčných reakcí, jako je zástava buněčného cyklu, diferenciace, apoptóza, a posílení antiproliferace rakovinných buněk. [13, 14, 15]

Obrázek č. 1

Chemická struktura resveratrolu (cis- a trans-formy)

Formální chemický název (název IUPAC) resveratrolu je E-5-(4-hydroxystyryl) benzen-1,3-diol. V současné době jsou studovány různé aspekty chemie resveratrolu. Existuje ve dvou geometrických izomerech: cis-(Z) a trans-(E). Trans-forma může při expozici UV záření podléhat izomerizaci na cis-formu. Bylo zjištěno, že prášek trans-resveratrolu je stabilní za podmínek „zrychlené stability“ při 75% vlhkosti a 40 °C za přítomnosti vzduchu. Terapeutické využití resveratrolu ztěžovala jeho nízká biologická dostupnost. Proto byla modifikaci struktury resveratrolu věnována zvláštní pozornost výzkumníků a bylo syntetizováno mnoho derivátů resveratrolu, např. methoxylované, hydroxylované a halogenované deriváty, z nichž všechny vykazují příznivý terapeutický potenciál. [3, 16, 17] V dietetických produktech je resveratrol přítomen v glykosylované formě, známé jako piceid. Ačkoli rostliny, patogeny, a dokonce i lidský trávicí trakt mají enzymy schopné spouštět oxidaci (a následnou inaktivaci) polyfenolů, glykosylace zabraňuje enzymové oxidaci resveratrolu, čímž zachovává jeho biologické účinky a zvyšuje jeho celkovou stabilitu a biologickou dostupnost. [18] Kromě toho, protože střevní buňky mohou absorbovat pouze resveratrol v aglykonové formě, proces absorpce vyžaduje glykosidázy. Relativní množství aglykonu a glykosylovaného resveratrolu v potravinách a nápojích proto může ovlivňovat rychlost jeho vstřebávání. [19]

Jako hlavní antibakteriální sloučeniny byly identifikovány tři glykosylované analogy resveratrolu: piceid, piceatannol glykosid a resveratrolosid, izolované z invazního rostlinného druhu křídlatky japonské (Polygonum cuspidatum). [19, 20]. Glykosylované analogy resveratrol mají srovnatelné biologické účinky po transepiteliální pasáži, protože mohou být hydrolyzovány na deglykosylované formy, resveratrol ve střevech. [21] Studie in vitro však ukázaly, že glykosylované analogy vykazují dokonce silnější bioaktivitu. Například resveratrol a piceid mají podobnou antioxidační kapacitu, ale piceid se jeví účinnější než resveratrol díky reakci s jeho radikálovou formou. [22, 23] Proti viru hepatitidy B byl resveratrol-glykosid skutečně účinnější než resveratrol. [24, 25] Již dříve bylo uváděno, že piceatannol, který má o jednu hydroxylovou skupinu více, má silnější protizánětlivé, imunomodulační, antiproliferační, antileishmaniové, antileukemické a protein-tyrozinkinázové inhibiční účinky. [19]

Pterostilben, přírodní methoxylovaný analog resveratrolu, byl poprvé izolován z křídloku santálového (Pterocarpus santalinus, červený santal), rostliny používané v tradiční medicíně k léčbě cukrovky. [26] Tato účinná látka z křídloku vakovitého (Pterocarpus marsupium) se vyskytuje především v borůvkách, hroznech a některých dřevinách. [26, 27] Pterostilben má podobnou strukturu jako resveratrol, s tím rozdílem, že polohy 3 a 5 kruhu A byly substituovány methoxylovou skupinou. [26] Pro-lipofilita této sloučeniny, která je větší než u resveratrolu, zvyšuje její biologickou dostupnost, [28, 29, 30] což má za následek silnější bioaktivitu než u resveratrolu, včetně protinádorových, antilipidemických, antidiabetických a kardioprotektivních účinků. [26, 31, 32]

Ve stejném duchu byla jako slibný přístup k zachování biologických funkcí koncipována nanoformulace resveratrolu, kde polykaprolakton tvoří hydrofobní jádro, zatímco hydrofilní obal zapouzdřených micel resveratrolu je tvořen polyetylenglykolem. [33, 34] Pevné lipidové nanočástice a nanostrukturované lipidové nosiče jsou dva unikátní systémy pro cílené dodávání a uvolňování resveratrolu, které byly vyvinuty za účelem zvýšení perorální biologické dostupnosti resveratrolu pro nutraceutické (výživové) účely. [35] Úprava resveratrolu do formy nanočástic totiž vedla ke zlepšení jeho rozpustnosti a zvýšení jeho antioxidačního potenciálu ve srovnání s volnou formou. [35, 36] Například nanoformulace resveratrolu vykazovala in vivo zvýšení absorpce, prodloužení délky účinku a zlepšení biologické dostupnosti 3,516krát ve srovnání se surovou formou. [37] Hydrofobní povaha resveratrolu navíc významně přispívá k jeho omezené biologické dostupnosti, která vyplývá z jeho špatné rozpustnosti ve vodě. Resveratrol enkapsulovaný v methylovaných β-cyklodextrinech (v poměru 1:1) tak zlepšil svou rozpustnost ve vodě (přibližně 400krát), a tudíž i biologickou dostupnost, přičemž si zachoval své antioxidační a antibakteriální účinky (proti bakteriím z rodu Campylobacter), [38] což zároveň podporuje jeho další využití v potravinářském průmyslu, zaměřené na kontrolu patogenů přenášených potravinami, a také pro výživové účely.

3. Biologická aktivita resveratrolu

Resveratrolmá celou řadu biologických vlastností, mimo jiné je to antioxidační, kardioprotektivní, neuroprotektivní, protizánětlivá a protirakovinná aktivita. [19, 38]

3.1 Vychytávání volných radikálů a antioxidační účinky

Resveratrol má mnoho biologických vlastností, ale jeho nejlépe popsanou vlastností je schopnost působit jako silný antioxidant. [39] Antioxidační aktivita resveratrolu závisí na uspořádání funkčních skupin na jaderné struktuře. Konfigurace, substituce a celkový počet hydroxylových skupin proto podstatně ovlivňují několik mechanismů antioxidační aktivity, jako je schopnost vychytávat radikály a chelatace kovových iontů. Předchozí studie ukázaly, že hydroxylová skupina v poloze 4′ není jediným faktorem určujícím antioxidační aktivitu, ale jsou jím i skupiny –OH v polohách 3 a 5. [40, 41] Studium antioxidačního účinku vůči hydroxylovým (^•OH) a hydroperoxylovým (^•OOH) radikálům ve vodném simulovaném prostředí pomocí metod kvantové chemie s funkcionálem hustoty a výpočetní kinetiky ukázalo, že trans-resveratrol může působit jako účinný „uklízeč“ radikálů ^•OOH a pravděpodobně také radikálů ^•OOR. [42] Resveratrol lze také využít při minimalizaci nebo prevenci oxidace lipidů ve farmaceutických přípravcích, při zpomalení tvorby toxických oxidačních produktů a při zachování nutriční kvality i prodloužení trvanlivosti léčiv. [43, 44, 45] Kromě toho byly antioxidační vlastnosti resveratrolu úspěšně využity k ochraně buněk před oxidačním stresem vyvolaným peroxidem vodíku, kdy předběžné ošetření resveratrolem podpořilo přežití buněk a jejich ochranu před buněčnou smrtí vyvolanou UV zářením. Resveratrol by mohl dosáhnout buněčné obrany alespoň částečně díky své schopnosti působit jako přímý antioxidant a nepřímý induktor buněčných antioxidačních systémů prostřednictvím modulace některých buněčných antioxidačních drah, čímž vyrovnává buněčný oxidačně-redukční stav. [10, 46, 47]

Jak již bylo zdůrazněno, resveratrol je silný antioxidant, jehož příznivý účinek je limitován jeho nízkou biologickou dostupností. Bylo učiněno mnoho pokusů o vytvoření derivátů resveratrolu esterifikačním procesem za účelem zlepšení jeho lipofility a použití v potravinách na bázi lipidů a v biologickém prostředí. Bylo syntetizováno asi 12 různých esterifikovaných acylchloridů, včetně butyrylchloridu, kaproylchloridu, kapryloylchloridu, kaprylchloridu, dokosahexaenoylchloridu, eikosapentaenoylchloridu, lauroylchloridu, myristoylchloridu, oleoylchloridu, palmitoylchloridu, propionylchloridu a stearoylchloridu. Tyto deriváty byly schopny účinně inhibovat oxidaci lipoproteinů o nízké hustotě (LDL) vyvolanou ionty mědi a inhibovaly štěpení DNA vyvolané hydroxylovými radikály. [33] Tyto výsledky jasně prokázaly, že deriváty resveratrolu mohou sloužit v potravinách a biologických systémech jako potenciální antioxidanty.

3.2 Protirakovinné účinky

Četné studie prokázaly, že resveratrol má protinádorové účinky a je pravděpodobným kandidátem na látku k léčbě a prevenci několika typů rakoviny. [31, 48] Protirakovinné vlastnosti resveratrolu byly potvrzeny mnoha studiemi in vitro a in vivo, které ukazují, že resveratrol je schopen inhibovat všechna stadia karcinogeneze (např. iniciaci, propagaci a progresi). [49, 50, 51] Mnoho studií také poskytlo důkazy o tom, že resveratrol působí nejen jako chemopreventivní látka, ale má také chemoterapeutické vlastnosti spojené s jeho protizánětlivým, antioxidačním, proapoptózovým a antiproliferačním působením. [50, 52] Předpokládá se, že resveratrol se zaměřuje na složky intracelulárních signálních drah, jako jsou regulátory přežití a apoptózy buněk, prozánětlivé mediátory a nádorové angiogenní a metastatické spínače, a to prostřednictvím modulace odlišného souboru transkripčních faktorů, upstream kináz a jejich regulátorů. [53] Například resveratrol prokázal apoptotické a antiproliferační účinky na lidský karcinom děložního hrdla tím, že vyvolal zmenšení buněk HeLa a apoptózu prostřednictvím aktivace kaspázy-3 a -9, zvýšení exprese proapoptotického proteinu X asociovaného s B-buněčným lymfomem (Bcl)-2 a snížení exprese anti-apoptotických proteinů Bcl-2 a Bcl-extra-large v buňkách HeLa a zvýšení exprese proteinu p53, který je nezbytný pro přežití buněk a progresi buněčného cyklu. [54] Cheng a kol. prokázali, že resveratrol působí protirakovinně na buňky karcinomu pankreatu potlačením exprese NAF-1 prostřednictvím aktivace signalizace Nrf2 a indukcí akumulace reaktivních forem kyslíku v buňkách, což vede k aktivaci apoptózy a zabraňuje proliferaci buněk karcinomu pankreatu. [55] Resveratrol je také inhibitorem histonové deacetylázy, který působí antiproliferačně tím, že aktivuje zástavu buněčného cyklu, indukuje apoptózu a autofagii, inhibuje angiogenezi, zvyšuje tvorbu reaktivních forem kyslíku způsobujících oxidační stres a mitotickou buněčnou smrt v nádorových buňkách. [56] Pro inhibici buněčné proliferace je naprosto nezbytná přítomnost -OH skupiny v poloze 4′ spolu se stereoizomerem v trans-konformaci (4′-hydroxystyrylová část). [40] Enzymové testy prokázaly, že inhibice syntézy DNA byla vyvolána přímou interakcí resveratrolu s DNA polymerázami. [40] Další práce in vitro ukázala, že resveratrol zvyšuje účinnost chemoterapie prostřednictvím inaktivace proteinu NF-κB (transkripčního faktoru), který se tvoří v nádorových buňkách a řídí expresi některých genů. Pokud je tento faktor přítomen, stávají se rakovinné buňky odolnými vůči chemoterapii, což jim dovoluje se množit. Resveratrol tento transkripční faktor blokuje, čímž umožňuje chemoterapeutikům působit na cílových místech. [57, 58, 59] Resveratrol také tlumí acetylaci, fosforylaci a jadernou translokaci NF-κB [60] a inhibuje expresi iNOS v buňkách karcinomu tlustého střeva (klíčový enzym při tumorigenezi tlustého střeva vyvolané prozánětlivými a cytokinovými látkami) a dráhy IGF-1R/Akt/Wnt a aktivuje p53, čímž brzdí vývoj buněk a nádorů. [60] Tyto účinky se dělí do dvou skupin: (i) dobře zdokumentované antiproliferační a proapoptotické účinky na nádorové buněčné linie a (ii) poněkud hypotetičtější chemopreventivní účinky, které odpovídají účinkům resveratrolu na iniciaci rakoviny. [57, 58, 59]

Kromě toho se fytoestrogen resveratrol těší velké pozornosti jako připravovaný preventivní a léčebný prostředek proti rakovině prsu. [61] Resveratrol se také ukázal jako slibná součást kombinované léčby, zejména u rakoviny prsu. [62] Bylo prokázáno, že tato sloučenina je schopna zvrátit rezistenci na léčiva v široké škále buněčných systémů in vitro tím, že v kombinaci s jinými chemoterapeutiky senzibilizuje nádorové buňky k účinkům léčiv. [50] Resveratrol prokazuje schopnost zvyšovat citlivost buněk karcinomu pankreatu k léčbě gemcitabinem. [55] U cisplatiny, chemoterapeutika proti rakovině vaječníků, močového měchýře, varlat a mnoha dalším druhům rakoviny, se díky resveratrolu snižuje vysoké riziko nefrotoxicity. [63] V celosvětovém měřítku prokázala řada studií in vitro a na zvířatech preventivní protirakovinnou aktivitu u tlustého střeva, děložního čípku, prostaty, prsu a plic. [50, 64, 65, 66, 67, 68, 69] Antioxidační potenciál u nádorových buněk prokázaly rovněž nanočástice obsahující resveratrol. [37] Kromě toho se příznivé účinky resveratrolu projevují i při jeho využití jako podpory konvenční léčby rakoviny pomocí chemoterapie a radioterapie. [70, 71, 72] Na základě předchozích experimentálních a klinických studií a molekulárních vlastností resveratrolu by mohl být použit jako: (i) neoadjuvantní chemoterapeutikum před chirurgickým zákrokem ke zmenšení objemu nádoru díky jeho schopnosti inhibovat proliferaci nádorových buněk a vyvolávat apoptózu; (ii) adjuvantní chemoterapeutikum k inhibici časné invaze a metastazování nádoru po chirurgickém zákroku; (iii) senzibilizační látka pro radioterapii nebo chemoterapii v kombinaci s chemoterapeutiky, jako jsou kapsaicin, docetaxel, doxorubicin, gemcitabin a temozolomid, protože resveratrol může zlepšit jejich protirakovinné účinky; (iv) v prevenci rakoviny u osob s vysokým rizikem rakoviny; (v) jako radioprotektivní látka ke snížení nežádoucích účinků léčby, včetně xerostomie a mukositidy vyvolaných radioterapií.

3.3 Kardioprotektivní účinky

Bylo prokázáno, že ochranný účinek resveratrolu zlepšuje kardiovaskulární funkce u diabetických potkanů [73, 74] zachováním funkčních schopností srdečních kmenových/progenitorových buněčných oddílů a zralých srdečních buněk, zlepšením srdečního prostředí snížením zánětlivého stavu a snížením nepříznivé komorové remodelace diabetického srdce, což vedlo k výraznému obnovení komorové funkce. [74] Resveratrol prokázal příznivý účinek u srdečního selhání tím, že zlepšil funkci levé komory, snížil srdeční hypertrofii, kontraktilní dysfunkci a remodelaci, intersticiální fibrózu a hladinu plazmatického BNP. [75] Některé molekulární mechanismy účinku resveratrolu zahrnují inhibici prohypertrofických signálních molekul, zlepšení manipulace s Ca²⁺ v myokardu, fosforylaci drah kontrolujících přežití buněk (Akt-1, GSK-3β) a stresových signálních drah (MKP-1) a snížení oxidačního stresu a zánětu (iNOS, aktivita COX-2 a tvorba ROS). [75] Yan a kol. tvrdí, že resveratrol působí preventivně proti expresi endoteliální syntázy oxidu dusnatého, vaskulárního endoteliálního růstového faktoru a potlačuje fosforylaci p38 u potkanů s infarktem myokardu způsobeným diabetem. [73] Kromě toho podávání resveratrolu diabetickým potkanům s infarktem myokardu významně snížilo hladinu glukózy v krvi, tělesnou hmotnost, hladinu triglyceridů v plazmě, srdeční frekvenci a poměr aspartáttransaminázy (AST)/alanintransaminázy (ALT) a současně výrazně zvýšilo celkovou hladinu inzulinu v plazmě. [73, 76] Resveratrol navíc významně snížil zánětlivé faktory a hladinu malondialdehydu, což je marker oxidačního stresu. [77] Tyto výsledky ukázaly, že léčba resveratrolem může zlepšit kardiovaskulární funkce snížením myokardiálního ischemicko-reperfuzního poškození, vazodilatace a aterosklerózy. [78] Ve fyziologických koncentracích resveratrol naopak vyvolává vazodilataci, čímž snižuje riziko hypertenze a kardiovaskulárních onemocnění. [79] Na druhou stranu tyto výsledky také potvrdily využití Polygonum cuspidatum jako zdroje resveratrolu k léčbě a prevenci hyperlipidemie a arteriosklerózy v tradiční čínské medicíně. [80, 81, 82] Celkově lze říci, že kardiovaskulární ochranný účinek resveratrolu je spojen s mnoha molekulárními cíli a mohl by být užitečný pro vývoj nové terapie aterosklerózy, metabolického syndromu, ischemie/reperfuze a srdečního selhání. [83]

3.4 Neuroprotektivní účinky

Resveratrol má několik neuroprotektivních účinků u různých neurodegenerativních postižení, jako je Alzheimerova, Huntingtonova a Parkinsonova choroba, amyotrofická laterální skleróza a neurodegenerativní poruchy vyvolané alkoholem. [84, 85] Bylo prokázáno, že protektivní účinky resveratrolu se neomezují pouze na protizánětlivou a antioxidační aktivitu, ale jedná se také o zlepšení mitochondriálních funkcí a biogeneze prostřednictvím dráhy SIRT1 (sirtuin 1)/AMPK/PGC1α a vitagenů, které zabraňují zhoubným účinkům, jejichž spouštěčem je oxidační stres. [85, 86, 87] Resveratrol snižuje cholinergní neurotransmisi, expresi neurotrofního faktoru odvozeného od mozku a oxidační stres, podporuje clearance β-amyloidních peptidů a anti-amyloidogenní štěpení APP a snižuje neuronální apoptózu. [88] Metaanalýza ukázala, že resveratrol významně snižuje profil náladových stavů (Profile of Mood States, POMS), včetně energie a únavy, ale nemá významný vliv na paměť a kognitivní výkon. [89] Z izolovaných oligomerů resveratrolu byl u vitisinu A a heyneanolu A zjištěn lepší inhibiční potenciál v závislosti na dávce ve srovnání se standardním inhibitorem (galantaminem), a to jak na aktivitu acetylcholinesterázy (AChE), tak butyrylcholinesterázy (BChE). [17, 37]. Resveratrol je také schopen zlepšit motorické schopnosti potkanů a deaktivovat neurozánětlivou reakci po intracerebrálním krvácení. Může být použit jako nový terapeutický prostředek k léčbě intracerebrálního krvácení. [90, 91].

3.5 Protizánětlivá aktivita

Stilbenoidy včetně resveratrolu jsou bezdusíkaté polyfenoly kyselého a amfifilního charakteru s protizánětlivými účinky. Mnohé z jejich cílů se vyskytují na cyklooxygenáze (COX), 5-lipoxygenáze (5-LOX) a proteinkináze B, [92] což souvisí s jejich schopností inhibovat aktivitu COX-1 a COX-2 spolu s inhibicí aktivity transkripčních faktorů, které se přímo podílejí na regulaci aktivity COX. [93] Studie uvádějí schopnost resveratrolu snižovat sekreci a expresi zánětlivých faktorů. [94] U králičích modelů zabraňuje protizánětlivá aktivita resveratrolu akutnímu zánětu vyvolanému faryngitidou tím, že inhibuje sérové hladiny NF-κB, tumor nekrotizujícího faktoru-α a interleukinu-6, hladiny aktivity makrofágového zánětlivého proteinu-2 a cyklooxygenázy-2, produkci reaktivních forem kyslíku a kaspázy-3/9. [94] Resveratrol inhibuje edém ucha u myší, leukocyty a pleuritický exsudát, snižuje produkci NO a zvyšuje aktivitu SOD v séru v testu na pleuritidu vyvolanou kyselinou octovou, snižuje obsah MDA a zvyšuje aktivitu T-SOD v séru; RSV může inhibovat expresi TP, PGE2, NO a MDA v testu na synovitidu vyvolanou karagenanem, což přispívá k jeho analgetickým a protizánětlivým účinkům. [95] Resveratrol inhibuje aktivaci mikroglií, jež způsobují uvolňování různých prozánětlivých faktorů, produkci reaktivních forem kyslíku a aktivaci signálních drah vedoucích k neuroinflamentaci. [96] In vitro resveratrol moduluje zánětlivou odpověď ve středních až vysokých koncentracích ve střevních buňkách tím, že snižuje aktivaci NF-κB a zabraňuje mitochondriální dysfunkci. Tento výsledek byl potvrzen in vivo, kde resveratrol inhibuje produkci TNF-α a aktivaci NF-κB, snižuje infiltraci střevní sliznice neurofily a potlačuje střevní tumorigenezi regulací protizánětlivých miRNA. [97, 98] Chen a kol. prokázali, že při poškození a zánětu vyvolaném lysofosfatidylcholinem resveratrol významně potlačuje signální dráhu TLR-4/MyD88/NF-κB, což by mohlo být užitečné pro léčbu arteriosklerózy. [99] Souhrnně tyto studie naznačují, že resveratrol může zabránit zánětu a oxidačnímu stresu, snížit riziko karcinogeneze a být vyvinut jako protizánětlivý prostředek ke zlepšení kvality života pacientů.

3.6 Antimikrobiální aktivita

Resveratrol byl vedle výše popsaných biologických účinků studován i pro svou schopnost inhibovat růst některých patogenních mikroorganismů, jako jsou grampozitivní a gramnegativní bakterie a plísně. [100] Bylo totiž prokázáno, že resveratrol účinně inhibuje růst Candida albicans. [101] Deriváty dimethoxyresveratrolu vykazovaly antimykotickou aktivitu vůči C. albicans s minimálními inhibičními koncentracemi (MIC) 29–37 μg/ml, a to i vůči 11 dalším druhům kvasinek rodu Candida. [102] Údajná kandidocidní aktivita resveratrolu je však předmětem sporů. Ze studie vyplývá, že resveratrol není účinný proti druhu C. albicans ani proti druhu non-C. albicans. [101] V jiné studii bylo antimykotické aktivity resveratrolu vůči C. albicans dosaženo při koncentraci 400 μg/ml, čímž se antimykotická úloha resveratrolu vůči infekcím způsobeným C. albicans minimalizovala. [103]

Hlavními původci bakteriální gastroenteritidy jsou Campylobacter jejuni a Campylobacter coli, zatímco druhy rodu Arcobacter jsou rovněž známé patogeny lidí a zvířat. Resveratrol-hydroxypropyl-γ-cyklodextrinové inkluzní komplexy zlepšily rozpustnost resveratrolu a vykazovaly rovněž účinky proti rodům Campylobacter a Arcobacter. Resveratrol kromě toho inhiboval tvorbu biofilmu a podporoval jeho rozptýlení i při koncentracích pod úrovní MIC (minimální inhibiční koncentrace), a proto by mohl být vyvinut jako nový prostředek proti vytváření biofilmu, který by zvýšil trvanlivost a bezpečnost potravin. [104]

Resveratrol vykazoval antibakteriální aktivitu proti grampozitivním bakteriím a time-kill testy ukázaly, že jeho účinky jsou způsobeny bakteriostatickým působením. [105] Mechanismus jeho antibakteriální aktivity však není zcela jasný. [106] Resveratrol byl také schopen ovlivnit buňky změnami v buněčné morfologii a obsahu DNA. [105] Hwang a Lim [106] prokázali, že u Escherichia coli vede resveratrol k fragmentaci DNA, což vyvolává SOS reakci; nicméně resveratrol rovněž vyvolává buněčnou elongaci bez SOS reakce, čímž inhibuje růst bakteriálních buněk potlačením exprese FtsZ (klíčové pro tvorbu Z-kruhu) a tvorby Z-kruhu u E. coli.

Z jiného hlediska se předpokládá, že reaktivní formy kyslíku (Reactive Oxygen Species, ROS), superoxid, peroxid a hydroxylové radikály přispívají k rychlé baktericidní aktivitě různých antimikrobiálních látek. Kultury E. coli a Staphylococcus aureus doplněné resveratrolem a ošetřené antimikrobiálními látkami snižují koncentrace ROS na subletální úrovně, které jsou mutagenní, zatímco nepřítomnost resveratrolu umožňuje, aby ROS byly dostatečně vysoké na to, aby mutagenní buňky zabily. Potlačení antimikrobiální letality a schopnost podpory obnovy mutantů prokázaná resveratrolem naznačuje, že tento antioxidant může přispět ke vzniku několika druhů rezistentních vůči antimikrobiálním látkám, zejména pokud nové deriváty a/nebo formulace resveratrolu výrazně zvýší jeho biologickou dostupnost. [107]

Jedním z ničivých patogenů prasat, na který neexistuje léčba a který často vede k hospodářským ztrátám, je virus Aujeszkyho choroby (Pseudorabies). Resveratrol prokázal antivirovou aktivitu tím, že inhiboval replikaci viru Aujeszkyho choroby a účinně zvyšoval růst a snižoval úmrtnost selat infikovaných virem Pseudorabies. [108]

Methoxylovaným derivátem resveratrolu je pterostilben, který prokázal antibakteriální aktivitu proti Staphylococcus aureus (methicilin-rezistentní zlatý stafylokok, MRSA) rezistentnímu vůči lékům, přičemž minimální inhibiční koncentrace (MIC) pterostilbenu byly vyšší než u resveratrolu (8–16krát). Účinnost pterostilbenu proti MRSA byla spojena s prosakováním bakteriální membrány, snížením chaperonových proteinů a zvýšením ribozomálních proteinů; pterostilben může být topicky aplikován k léčbě kožní infekce způsobené MRSA, přičemž je méně toxický pro savčí buňky. [32] Resveratrol je potenciálně užitečný prostředek při léčbě pneumonie vyvolané Staphylococcus aureus a dalších infekčních onemocnění vyvolaných S. aureus. [109] Resveratrol by také mohl zmírnit průjem vyvolaný rotavirovou infekcí. [109]

3.7 Další biologické aktivity

Kromě kardioprotektivních, antioxidačních, protirakovinných, neuroprotektivních, protizánětlivých, antidyslipidemických a antidiabetických účinků vykazuje resveratrol také antiproliferativní a antiandrogenní účinky na buňky theca-intersticia vaječníků. Kromě toho má cytostatický, ale nikoli cytotoxický účinek na granulózové buňky, přičemž inhibuje aromatizaci a expresi vaskulárního endoteliálního růstového faktoru (VEGF). Tyto účinky mohou mít klinický význam u stavů spojených s hyperplazií theca-intersticiálních buněk, nadbytkem androgenů a abnormální angiogenezí, např. u syndromu polycystických vaječníků. Resveratrol navíc může zvyšovat folikulární rezervu vaječníků a prodlužovat jejich životnost, což může sloužit jako potenciální prostředek proti stárnutí. [110]

Resveratrol je také schopen snížit histopatologické a biochemické poškození a působit protektivně na poškození vaječníků vyvolané ischemicko-reperfuzním poškozením. Resveratrol se stal i nadále hotspotem v mnoha oblastech, včetně onemocnění dýchacího systému. Výzkumy totiž prokázaly, že resveratrol přispívá u běžné populace ke zlepšení plicních funkcí a hraje ochrannou roli při onemocněních dýchacího systému. Byly také zkoumány hlavní ochranné účinky resveratrolu u onemocnění dýchacího systému, včetně jeho protizánětlivých, antiapoptotických, antioxidačních, antifibrotických, antihypertenzních a protirakovinných účinků. U pacientů léčených resveratrolem se také významně snížily sérové hladiny některých biochemických markerů (tj. C-reaktivního proteinu, rychlosti sedimentace erytrocytů, podkarboxylovaného osteokalcinu, matrixové metaloproteinázy-3, faktoru nádorové nekrózy alfa a interleukinu-6). [111] Použití resveratrolu jako adjuvantu ke konvenčním antirevmatikům se proto jeví jako optimální přístup. Resveratrol lze také použít jako ochranný a/nebo léčebný prostředek, zejména v případech mužské neplodnosti způsobené testikulární toxicitou. Na druhou stranu by resveratrol mohl být užitečný pro ochranu zdraví před některými patologickými stavy a problémy stárnutí. [84] Srovnávací hodnocení studií na zvířatech a lidech však ukazuje, že resveratrol nemůže chránit před metabolickými chorobami a jejich relevantními komplikacemi. Nicméně je důležité zdůraznit, že klinická zjištění jsou ovlivněna mnoha faktory, jako je velikost vzorku a cíle studie. Doposud se při provádění většiny klinických studií k posouzení významu resveratrolu u chronických onemocnění používaly malé vzorky a vysoké dávky. [84] Proto není snadné určit přesné rozmezí bezpečnosti a terapeutické účinnosti konkrétních dávek resveratrolu u konkrétních populací. V tomto smyslu by měli být pacienti před předepsáním resveratrolu řádně poučeni o účinné léčbě s minimálními vedlejšími účinky. Před prohlášením resveratrolu za látku prospěšnou pro lidské zdraví je třeba provést další hodnocení.

4. Negativní účinky resveratrolu

Resveratrol je všeobecně známý pro své uznávané příznivé biologické účinky, zejména pro své chemopreventivní a antioxidační vlastnosti. Některé studie však dokládají, že se může chovat i jako prooxidační činidlo. [112] Může se tedy paradoxně podílet i na patologii některých onemocnění.

Antioxidační potenciál resveratrolu je připisován jeho schopnosti vychytávat ROS (reaktivní formy kyslíku) [112, 113] a zvyšovat schopnost buněčné antioxidační obrany. [114] Studie uvádějí, že resveratrol by mohl působit jako signální molekula v tkáních a buňkách při modulaci exprese genů a proteinů prostřednictvím aktivace intracelulárních drah citlivých na oxidačně-redukční potenciál. Tolerance buněk vůči oxidačnímu prostředí by tedy mohla být přičtena změnám v genové expresi a zvýšení účinku a syntézy antioxidačních obranných systémů, což nakonec vede k přežití a adaptaci buněk. [115, 116, 117] Kromě toho může být resveratrol v závislosti na podmínkách enzymatických reakcí (auto)oxidován za vzniku semichinonů a relativně stabilního 4′-fenoxylového radikálu, což nakonec vede k produkci ROS. [118, 119] Oxidační reakce těchto polyfenolů jsou ovlivněny pH a přítomností hydroxylových aniontů nebo organických zásad. [120, 121]

Studie provedená Martinsem a kol. odhalila, že resveratrol může modulovat různé dráhy najednou, což může vést k odlišným, a dokonce opačným biologickým účinkům v závislosti na jeho koncentraci nebo definované době léčby. Autoři dokumentovali, že ačkoli prooxidační účinek resveratrolu závislý na dávce vede k oxidačnímu stresu buněk při kratší době expozice, při stejné dávce, ale s prodlužující se dobou expozice, byla zjištěna méně výrazná cytotoxicita. To naznačuje, že přežívající buňky se zdají být odolnější vůči poškození vyvolanému resveratrolem a jeho účinky se v průběhu léčby oslabují. [114] Navíc bylo prokázáno, že nízké dávky resveratrolu (0,1–1,0 μg/ml) zvyšují buněčnou proliferaci, zatímco vyšší dávky (10,0–100,0 μg/ml) vyvolávají apoptózu (obrázek č. 2) a snižují mitotickou aktivitu u lidských nádorů a endoteliálních buněk. [122] Nedávno byl pozorován dvojí vzorec působení resveratrolu na smrt a proliferaci buněk karcinomu tlustého střeva HT-29, kdy při nízkých koncentracích (1 a 10 μmol/l) resveratrol zvyšoval počet buněk, zatímco při vyšších dávkách (50 nebo 100 μmol/l) resveratrol snižoval počet buněk a zvyšoval procento apoptotických nebo nekrotických buněk. [123]

Obrázek č. 2

Schematické znázornění bifázické aktivity resveratrolu a modulace genové exprese. Při nanomolárních dávkách [124] působí resveratrol jako silný antioxidant, zatímco v mikromolárním rozmezí (μmol) působí jako agonista nebo antagonista a vykazuje proliferační/cytoprotektivní reakce na buňky, respektive cytostatické/apoptotické účinky.

Ve velmi zajímavé studii byla zkoumána závislost akutního podání resveratrolu na dávce a času na úrovně lipoperoxidace (v srdci, játrech a ledvinách potkaních samců synchronizovaných s 12hodinovým cyklem tma–světlo). Bylo dokumentováno, že resveratrol se choval jako antioxidant během časového úseku experimentu, kdy byla tma, a jako prooxidant během úseku, kdy bylo světlo, což pravděpodobně odráží předpokládaný měnící se poměr mezi pro- a antioxidačními aktivitami v různých orgánech během 24hodinového cyklu nebo postprandiálního oxidačního výbuchu, ke kterému dochází po jídle. [124] Zajímavá je korelace mezi prooxidační a cytotoxickou aktivitou polyfenolů ve stravě, například resveratrolu. Protože každý antioxidant je redoxní činidlo, může se ve skutečnosti stát prooxidantem, který za zvláštních podmínek urychluje peroxidaci lipidů a/nebo vyvolává poškození DNA. Bylo tedy navrženo, že toto prooxidační působení by mohlo být důležitým mechanismem účinku resveratrolu, který působí proti rakovině a indukuje apoptózu. [112] Bylo již zjištěno, že resveratrol může vést k poškození DNA a k reverzibilnímu nebo ireverzibilnímu přerušení buněčného cyklu, které je zprostředkováno jeho prooxidačním účinkem. [117] V nedávné době navrhli Plauth a kol., [125] že buněčná odpověď na léčbu resveratrolem je založena na oxidačním spouštěcím účinku, který může vést k hormetické indukci buněčné kondice směrem k více redukčnímu stavu, aby se zvýšila fyziologická odolnost v boji proti oxidačnímu stresu. Již dříve bylo také zjištěno, že o reakci buněk na apoptotické podněty rozhoduje kritická rovnováha mezi intracelulárním peroxidem vodíku (H₂O₂) a O₂^–. Posun směrem k H₂O₂ tedy podporuje apoptózu, zatímco příklon k O₂^– apoptóze brání. Skutečně, H₂O₂ podporuje apoptózu snížením koncentrace intracelulárního O₂^– a spuštěním poklesu pH cytosolu. Ahmad a kol. [126] uvádějí, že inhibiční účinek resveratrolu na apoptózu vyvolanou H₂O₂ není způsoben jeho antioxidační aktivitou, ale spíše prooxidačním účinkem, který se projevuje výrazným zvýšením intracelulární produkce iontů O₂^–, což vytváří intracelulární prostředí nevhodné pro apoptózu.

Co se týče antioxidačních/prooxidačních účinků hydroxystilbenů (resveratrolu), byly v minulosti provedeny různé studie zaměřené na definování vztahu mezi jejich strukturou a aktivitou s využitím bezbuněčných systémů. [127, 128] Proto Rüweler a kol. [117] zjistili, že ani cytotoxické nebo cytostatické aktivity, ani cytoprotektivní a antioxidační aktivity v kultivovaných buňkách (gliom C6) nesvědčí o vztahu mezi strukturou a aktivitou, což zdůrazňuje potřebu zkoumat mechanismy na molekulární úrovni. Fukuhara a Miyata poprvé popsali prooxidační aktivitu resveratrolu v testu štěpení DNA na bázi plazmidu v přítomnosti iontů přechodných kovů, např. mědi, jejíž ionty jsou nejvíce redoxně aktivními kovovými ionty přítomnými v jádře, séru a tkáních. [129, 130] Resveratrol je úzce spojen s bázemi DNA, zejména s guaninem. [131] Ionty mědi z chromatinu mohou být mobilizovány chelatačními činidly kovů, čímž dochází ke zvýšení fragmentace internukleozomální DNA, což je vlastnost, která je považována za charakteristický znak buněk procházejících apoptózou. Nedávno byla zaznamenána mutagenita resveratrolu v plazmidové DNA prostřednictvím bodových mutací (odstranění/nahrazení), které vedly k odstranění mnoha guaninových bází. Jelikož je známo, že ionty mědi se v jádře nacházejí vázané na guaninové báze v chromatinu, mobilizace této endogenní mědi resveratrolem vede k prooxidačnímu štěpení DNA v daném místě. Kromě toho se uvádí, že koncentrace mědi je zvýšená u různých malignit, takže tato studie vysvětluje protirakovinnou aktivitu resveratrolu. [132]

Na základě strukturní podobnosti s diethylstilbestrolem, syntetickým estrogenem, může resveratrol působit také jako fytoestrogen, který v různých systémech vykazuje různou míru agonismu estrogenových receptorů. [133] V některých typech buněk působil resveratrol jako superagonista, zatímco v jiných vyvolával stejnou nebo menší aktivaci než estradiol a ve vyšších koncentracích jako antagonista. Takové chování agonisty a antagonisty v závislosti na koncentraci bylo použito k vysvětlení mechanismů, které jsou základem bifázické koncentrační odezvy. V koncentracích podobných těm, které jsou potřebné pro jeho další biologické účinky, resveratrol inhiboval vazbu značeného estradiolu na estrogenový receptor a aktivoval transkripci reportérových genů reagujících na estrogen transfektovaných do lidských buněk karcinomu prsu. [133] Kromě toho působí resveratrol v nepřítomnosti estrogenu (E₂) u některých buněčných linií karcinomu prsu jako smíšený agonista / antagonista estrogenu, ale v přítomnosti E₂ se resveratrol chová jako anti-estrogen. [134] V jiné zprávě bylo prokázáno, že resveratrol ruší zvýšenou aktivitu kaspázy-3 vyvolanou sérovou deprivací, což naznačuje jeho záchranný účinek prostřednictvím signalizace p38-MAPK. [135] Resveratrol také reguluje funkci mitochondriálního dýchacího řetězce, přičemž přímým cílem této molekuly je mitochondriální komplex I (CI). In vivo bylo také prokázáno, že v mozkových mitochondriích mladých a starých myší resveratrol zvyšoval CI, zatímco u starých zvířat s nízkou antioxidační obranou vedl k oxidačnímu stresu. Nejen dávka, ale i věk v době léčby tedy mohou modulovat intracelulární a mitochondriální redoxní stav a měnit příznivé účinky resveratrolu na škodlivé, což zdůrazňuje význam rovnováhy mezi pro- a antioxidačními účinky resveratrolu, která závisí na dávce a věku. [136] Yang a kol. [137] uvádějí dvojí roli resveratrolu v buňkách rakoviny slinivky břišní: jednu jako nádorového supresoru prostřednictvím zvýšení Bax a druhou jako nádorového aktivátoru prostřednictvím zvýšení VEGF-B (cévního endoteliáního růstového faktoru); protinádorový účinek resveratrolu je tedy mnohem silnější než účinek na podporu rakoviny.

Všechny výše uvedené studie ukazují klíčovou roli závislosti na dávce a stárnutí v reakcích vyvolaných resveratrolem, které vedou ke zdravotním přínosům. Také v další studii, jejímž cílem bylo porovnat účinky resveratrolu na inzulinovou rezistenci vyvolanou stárnutím a renutricí a její důsledky na arteriální systém, autoři zjistili, že resveratrol zlepšil citlivost na inzulin u starých myší krmených standardní stravou, zatímco u starých myší, které dostávaly stravu s vysokým obsahem bílkovin, se stav inzulinové rezistence nezlepšil. Naproti tomu resveratrol vykazoval škodlivé účinky tím, že zvyšoval stav zánětu a produkci superoxidu a snižoval roztažitelnost (distenzibilitu) aorty. Tyto údaje demonstrují, že resveratrol se zdál být prospěšný pro podvyživený stav fyziologického stárnutí, zatímco ve spojení s vysokoproteinovou stravou u starých myší může zvyšovat rizikové faktory spojené s aterogenezí tím, že spouští cévní změny, které by mohly představovat další rizikový faktor pro kardiovaskulární systém. [138]

5. Vedlejší účinky resveratrolu

Jedním z nejzajímavějších aspektů resveratrolu pro jeho budoucí vývoj jako slibného léku je to, že zřejmě nemá oslabující nebo toxické vedlejší účinky. V různých studiích in vivo a in vitro byl použit resveratrol v širokém rozmezí dávek. Je však nutné zjistit nejvhodnější dávku a způsob podání. Bylo také doloženo, že resveratrol vyvolává buněčnou smrt v nádorových tkáních, přičemž v normálních přilehlých tkáních nemá relativně žádný účinek. [52] Rozdíly v buněčné absorpci resveratrolu mezi normálními a nádorovými buňkami mohou být způsobeny rozdíly v dostupných buněčných cílech a genové expresi v nádorových buňkách, což činí resveratrol nádorově specifickým. Mukherjee a kol. [139] navrhují, že nižší dávky resveratrolu by mohly být spojeny se zdravotními přínosy, zatímco vyšší dávky devastují nádorové buňky prostřednictvím proapoptotických účinků.

Zdá se, že při krátkodobých dávkách (1,0 g) nemá resveratrol vedlejší účinky. V opačném případě se při dávkách 2,5 g denně a více mohou objevit nežádoucí účinky, jako je nevolnost, zvracení, průjem a porucha funkce jater u pacientů s nealkoholickou steatózou jater. [140] Je zajímavé, že v dlouhodobých klinických studiích nebyly zaznamenány žádné závažné vedlejší účinky. [141] Bylo zjištěno, že resveratrol je bezpečný a dobře snášený v dávce až 5 g/den, a to buď v jednorázové dávce, nebo jako součást vícedenního dávkovacího schématu. [142] Je však nutné zmínit, že tyto studie byly provedeny na zdravé populaci a u nemocných pacientů se mohou lišit. Naše chápání závislosti na dávce a způsobu podání u resveratrolu je dále komplikované, protože perorálně podávaný resveratrol je metabolizován střevní mikroflórou, [143] což ztěžuje určení, které účinky jsou způsobeny výhradně resveratrolem a které resveratrolem a jeho metabolity.

K ověření předpokladu, zda resveratrol inhibuje rozvoj aterosklerózy u hypercholesterolemických králíků, Wilson a kol. [144] podávali králíkům orálně doplněk s resveratrolem (1 mg/kg) nebo bez něj a zjistili, že kromě podpory aterosklerózy neměla léčba resveratrolem na zdraví králíků negativní vliv. Elektroforetická pohyblivost LDL v plazmě se mezi skupinami nelišila. Barvení aterosklerotických lézí u kontrolních skupin a skupin léčených resveratrolem ukázalo, že králíci léčení resveratrolem měli významně větší plochu aorty pokrytou aterosklerotickými lézemi. Resveratrol tedy spíše podporoval rozvoj aterosklerózy, než aby před ní chránil, a to mechanismem nezávislým na rozdílech pozorovaných v celkovém zdravotním stavu zvířat, jaterních funkcích, plazmatických koncentracích cholesterolu nebo oxidačním stavu LDL. [144] Ferry-Dumazet a kol. [145] měli za cíl analyzovat nefrotoxické účinky resveratrolu, který podávali perorálně krysám v dávce 3 000 mg/kg tělesné hmotnosti po dobu 28 dnů. Důsledkem byla nefrotoxicita dokumentovaná jako zvýšená hladina dusíku močoviny a kreatininu v séru, zvýšená hmotnost ledvin, celkové patologické změny ledvin a zvýšený výskyt a závažnost histopatologických změn ledvin. Mikroskopické hodnocení ledvin identifikovalo léze, jejichž patogeneze by mohla být zvýšena koncentrací resveratrolu (nebo jeho metabolitu) v závislosti na osmotických koncentračních gradientech v ledvinách, vedoucím k toxickým hladinám v ledvinové pánvičce. To by mělo za následek nekrózu, obstrukci ledvinných tubulů, a tudíž i dilataci tubulů za obstruovanou oblastí. Zánět a hyperplazie pánevního epitelu jsou totiž očekávanou reakcí na přítomnost nekrotických tkání. Proto podávání 1 000 nebo 300 mg resveratrolu / kg tělesné hmotnosti / den nevedlo k nefrotoxickým nálezům. Převažujícími klinickými příznaky toxicity u skupiny s dávkou 3 000 mg / kg tělesné hmotnosti / den byly dehydratace, piloerekce a červený materiál v kleci/moči, snížení přírůstku tělesné hmotnosti, hyperalbuminémie, anémie (v důsledku poškození ledvin, které snížilo syntézu erytropoetinu), zvýšení počtu bílých krvinek v důsledku zánětu ledvinové pánvičky. Zvýšené hladiny ALT, ALKP a celkového bilirubinu navíc naznačují jaterní toxicitu, která však nebyla histologicky prokázána. Stejně tak u orgánů, u nichž byla prokázána změna hmotnosti, nebyly prokázány histologické změny. [146]

Bylo zjištěno, že resveratrol při podávání vysokých dávek snižuje buněčný růst a zároveň indukuje apoptózu u normálních buněk, což potvrzuje jeho bifázické účinky v nízkém až vysokém koncentračním spektru. [145] Resveratrol rychle aktivuje mitogenem aktivovanou proteinovou kinázu (MAPK) v závislosti na MEK-1, Src, matrixové metaloproteináze a receptoru pro epidermální růstový faktor. Aktivuje MAPK a endoteliální syntázu oxidu dusnatého (eNOS) v nanomolárních koncentracích (tj. menších, než je potřeba pro genomickou aktivitu ER) a v koncentracích, kterých je možné přechodně dosáhnout v séru po perorální konzumaci červeného vína. [147] Navíc u jednoletých myší vede konzumace resveratrolu v mírných dávkách k prodloužení délky života. Při konzumaci větších dávek resveratrolu (1 800 mg/kg) však myši během 3–4 měsíců uhynuly. [148] Studie farmakokinetiky a snášenlivosti 2 000 mg trans-resveratrolu podávaného dvakrát denně s jídlem, kvercetinem a alkoholem (ethanolem) ukázaly, že trans-resveratrol je zdravými subjekty dobře snášen, i když byl často pozorován průjem. [149]

6. Interakce resveratrolu: z perspektivy léků

6.1 Interakce s cytochromem P450

Užívání přírodních produktů je rozšířené mezi pacienty, kteří užívají konvenční léky, což vede k vyššímu riziku interakcí mezi přírodními produkty a léky. Resveratrol může interagovat s několika léky. To může vést k interakcím s různými cytochromy P450 (CYP), zejména při užívání vysokých dávek. [150] Bylo zjištěno, že resveratrol inhibuje aktivitu CYP3A4, in vitro [151] a u zdravých dobrovolníků. [152] Proto by vysoký příjem resveratrolu, a to i ve formě doplňků stravy s dalšími léky, mohl potenciálně snížit metabolickou clearance léků, které procházejí rozsáhlým metabolismem prvního průchodu CYP3A4, a tím zvýšit biologickou dostupnost i riziko toxicity těchto léků. Protože bylo zjištěno, že tento polyfenol má významné interakce s enzymy fáze I a II jak in vitro, tak in vivo, [153] mohou být rovněž prospěšné, nebo škodlivé. Zvláště postiženi by mohli být jedinci užívající léky, jako je tamoxifen, jejichž účinnost je vysoce specifická a závislá na enzymech CYP. Proto je třeba dbát opatrnosti při používání doplňkových dávek resveratrolu za účelem dosažení zdravotních účinků, jako je chemoprevence.

6.2 Interakce s transportéry

Kromě enzymů metabolizujících léčiva se nyní ve velké míře uznává, že se na těchto interakcích resveratrolu s léčivy podílejí i modifikace transportních funkcí. Bylo zjištěno, že resveratrol účinně inhibuje P-glykoprotein (P-gp), protein 2 spojený s lékovou rezistencí (MRP2) a transportér organických aniontů 1/3 (OAT1/OAT3). [154] Interakce resveratrolu s transportéry však stále nejsou zcela objasněny. Kromě toho bylo provedeno jen málo klinických studií, které by určily interakci resveratrolu s léky zprostředkovanou transportéry. Na druhou stranu se také spekuluje, že vyšší dávky resveratrolu soutěží s ostatními polyfenoly o transportéry, což snižuje jejich absorpci i potenciální synergické účinky. Navíc absorpce, distribuce, vylučování ledvinami a/nebo eliminace účinných látek resveratrolu játry u lidí nejsou tak dobře prozkoumány, jak by bylo třeba pro skutečnou předpověď interakcí resveratrolu s léčivy. Modulační účinky resveratrolu na interakce transportér–lék tedy vyžadují další výzkum.

6.3 Interakce s antikoagulačními a protidestičkovými léčivy

Bylo zjištěno, že resveratrol brání agregaci lidských krevních destiček in vitro. [155, 156] Je pravděpodobné, že vysoký příjem resveratrolu ve formě doplňků stravy by při užívání antikoagulačních léků, léků proti krevním destičkám, a dokonce i nesteroidních protizánětlivých léků (NSAID) mohl zvýšit riziko vzniku modřin i krvácení.

7. Závěry a budoucí perspektivy

Resveratrol je nutraceutikum patřící do skupiny stilbenoidů, které je široce rozšířené v rostlinné říši a má řadu léčebných účinků. Strukturně mají stilbenoidy dva aromatické kruhy spojené ethylenovým nebo ethenovým můstkem s různými substituenty. Jakkoli přítomnost dvojné vazby naznačuje, že stilbenoidy existují jak v cis-, tak v trans-formě; trans-forma je stabilnější a má vyšší bioaktivní účinky. Molekuly resveratrolu jsou syntetizovány z fenylalaninu prostřednictvím několika enzymových reakcí. Tradičně se resveratrol používá při bolestech žaludku, žloutence, artritidě, infekcích močových cest, plísňových onemocněních nebo léčbě zánětů kůže, ale hlavní biologický potenciál resveratrolu patří prevenci onemocnění srdce.

Kromě kardioprotektivních účinků má resveratrol také antikarcinogenní, antivirové, neuroprotektivní, protizánětlivé a antioxidační vlastnosti. Další deriváty podobné resveratrolu jsou jedněmi z nejslibnějších sloučenin pro přípravu protizánětlivých léčiv. Je však třeba zvýšit jejich atraktivitu, změnit jejich strukturu / biologickou dostupnost / aktivitu. Bylo také prokázáno, že resveratrol je schopen napodobit účinky kalorické restrikce, působit protizánětlivě a antioxidačně, a dokonce ovlivnit vznik a progresi mnoha onemocnění prostřednictvím několika mechanismů. I když existuje množství důkazů in vitro a in vivo, že by resveratrol mohl být slibným léčebným prostředkem, je třeba, aby jeho potenciál potvrdily klinické studie.

Poděkování

1. Martins by rád poděkoval Portugalské nadaci pro vědu a technologie (FCT-Portugalsko) za strategický projekt ref. UID/BIM/04293/2013 a „NORTE2020 – Programa Operacional Regional do Norte“ (NORTE-01-0145-FEDER-000012).