Dzięki przebadaniu ponad 100 ekstraktów roślinnych, koreańscy naukowcy znaleźli potencjalne zamienniki dla jadu kiełbasianego - neurotoksyny produkowanej przez bakterie C. botulinum. Wyniki badań opublikowano w listopadzie 2008 w Biotechnology Letters.

Białka z rodziny SNARE należą do transmembranowych białek zaangażowanych w proces fuzji pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną zakończeń nerwowych. Do fuzji błon i uwolnienienia neuroprzekaźników dochodzi w wyniku utworzenia kompleksu, złożonego z białek SNARE obecnych w błonie pęcherzyka i błonie presynaptycznej. Efektem fuzji jest uwolnienie neuroprzekaźnika i przekazanie bodźca.

Neurotoksyna botulinowa (jad kiełbasiany) jest wytwarzana przez bakterie Clostridium botulinum. Po ich odkryciu pod koniec XIX prowadzone badania naukowe zaowocowały w znalezienie licznych zastosowań neurotoksyny w medycynie. W kosmetologii neurotoksyna botulinowa rozpoczęła karierę ponad 20 lat temu jako czynnik wygładzający zmarszczki skóry.

Efekt wygładzający zmarszczki neurotoksyny botulinowej (z ang. BoNT – botulinum neurotoxin) polega na specyficznym cięciu białek SNARE, które uniemożliwia utworzenie kompleksu, niezbędnego do fuzji błony presynaptycznej z błoną pęcherzyka synaptycznego . Prowadzi to do zahamowania wydzielania neuroprzekaźników, a mięśnie unerwiane przez zablokowane neurony rozkurczają się i pozostają w tym stanie przez dłuższy czas.

Alternatywą dla inaktywacji białek SNARE przez cięcie jest zablokowanie formowania przez nie kompleksów. W celu znalezienia związków blokujących tworzenie kompleksów SNARE, koreańscy naukowcy przebadali ponad 100 różnych ekstraktów roślinnych.

Efekt blokowania SNARE ekstraktami z roślin naukowcy zbadali poprzez oznaczenie kontrolowanej przez SNARE fuzji (specjalnie otrzymanych do tego celu) liposomów, a także poprzez badania nad powstawaniem kompleksów SNARE in-vitro. Ponadto, przeprowadzili  badania nad efektem paraliżu szczurzego mięśnia przepony in-vitro oraz nad wydzielaniem neuroprzekaźników przez komórki PC12 pod wpływem ekstraktów z roślin.

Spośród 100 przebadanych ekstraktów roślinnych wyróżniono 6 najbardziej obiecujących:

- Euscaphis japonica, ekstrakt z liści i kory

- Schizophragma hydrangeoides, ekstrakt z liści

- Castanea crenata, ekstrakt z kwiatów

- Elaeagnus umbellata, ekstrakt z liści i łodygi

- Rubus coreanus, ekstrakt z liści i łodygi

- Rubus crataegifolius, ekstrakt z liści i łodygi

Fot. 1. Castanea crenata, jedna z roślin badanych przez koreańskich naukowców, dla której odnotowano obiecujące rezultaty. Żródło: http://home.hiroshima-u.ac.jp/shoyaku/photo/Japan/Kouchi/030525kuri.jpg

Niestety, wśród opublikowanych wyników brak jest porównania potencjału toksyny botulinowej z badanymi ekstraktami roślinnymi – być może autorzy dokonają takiego porównania w kolejnych pracach. Obecnie ich celem jest identyfikacja poszczególnych składników i określenie charakteru chemicznego najskuteczniejszych ekstraktów, oraz wyodrębnienie składników odpowiedzialnych za hamowanie tworzenia kompleksów SNARE.

Dla wielu ludzi stosowanie jadu kiełbasianego, szczególnie w kosmetologii, może wydawać się kontrowersyjne i niebezpieczne. Badania koreańskich naukowców stwarzają perspektywy stworzenia tańszych i bardziej przyjaznych dla użytkownika zamienników pochodzenia roślinnego, których zastosowanie w kosmetykach zapewniłoby działanie podobne do neurotoksyny C. botulinum.

Oprac.: Artur Strzałkowski, Dariusz Ratman

Źródło: Jung CH, Yang YS, Kim JS, Shin YK, Hwang JS, Son ED, Lee HH, Chung KM, Oh JM, Lee JH, Kweon DH.: Inhibition of SNARE-driven neuroexocytosis by plant extracts; Biotechnol Lett. DOI 10.1007/s10529-008-9878-z