Цитотоксическая и цитостатическся активность орциноловых депсидов лишайников

В лишайниках синтезируются уникальные вторичные метаболиты, большинство из которых не встречаются в других живых организмах. Известно более 800 таких метаболитов, которые могут находиться в различных частях таллома лишайника. Обычно их содержание варьируется от 1 до 6 % сухой массы таллома, но иногда может достигать 20 %. В последние годы интерес к этим метаболитам возрос благодаря их биологической и фармакологической активности, включая антиоксидантные, цитотоксические, антимикробные, противовоспалительные и анальгетические свойства. Это делает их перспективными источниками новых фармацевтических субстанций, хотя молекулярно-клеточные механизмы их действия требуют дальнейшего изучения. Наиболее многочисленным классом лишайниковых метаболитов являются депсиды, образованные по ацетат-полималонатному пути. Они конъюгируются из двух или трех фенольных колец орцинольного или β-орцинольного типа. На сегодняшний день известно около 141 соединения орцинольного типа депсидов, однако биологическая активность описана менее чем для 10 % из них. Настоящий обзор обобщает данные по цитотоксическим и противоопухолевым эффектам, а также молекулярно-клеточным механизмам действия орцинольного типа депсидов и тридепсидов, подчеркивая необходимость дальнейшего изучения этой группы соединений, для большинства из которых биологическая активность еще не исследована.

1. Stocker­Wörgötter E. Metabolic diversity of lichen-forming ascomycetous fungi: culturing, polyketide and shikimatemetabolite production, and PKS genes // Nat. Prod. ReP. – 2008. – Vol. 25, № 1. – P. 188–200.

2. Elix J. A., Stocker­Wörgötter E. Biochemistry and secondary metabolites // Lichen Biology, Second Edition. – Cambridge University Press, 2008. – P. 104–133.

3. Shukla V., Joshi G. P., Rawat M. S. M. Lichens as a potential natural source of bioactive compounds: A review // Phytochemistry Reviews. – 2010. – Vol. 9, № 2. – P. 303–314.

4. Okuyama E., Umeyama K., Yamazaki M. et al. Usnic Acid and Diffractaic Acid as Analgesic and Antipyretic Components of Usnea diffracta // Planta Med. – 1995. – Vol. 61, № 02. – P. 113–115.

5. Ranković B., Kosanić M., Stanojković T. et al. Biological activities of toninia candida and usnea barbata together with their norstictic acid and usnic acid constituents // Int J Mol Sci. – 2012. – Vol. 13, № 11. – P. 14707–14722.

6. Liu H., Liu Y., Liu Y. et al. A novel anticancer agent, retigeric acid B, displays proliferation inhibition, S phase arrest and apoptosis activation in human prostate cancer cells // Chem Biol Interact. – 2010. – Vol. 188, № 3. – P. 598–606.

7. Galanty A.., Koczurkiewicz P., Wnuk D. et al. Usnic acid and atranorin exert selective cytostatic and anti-invasive effects on human prostate and melanoma cancer cells // Toxicology in Vitro. – 2017. – Vol. 40. – P. 161–169.

8. Melo M. G. D. de, Araújo A. A. de S., Serafini M. R. et al. Anti-inflammatory and toxicity studies of atranorin extracted from Cladina kalbii Ahti in rodents // Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences. – 2011. – Vol. 47, № 4. – P. 861–872.

9. Calcott M. J., Ackerley D. F., Knight A. et al. Secondary metabolism in the lichen symbiosis // Chem Soc Rev. – 2018. – Vol. 47, № 5. – P. 1730–1760.

10. Elix J. A.A catalogue of standardized chromatographic data and biosynthetic relationships for lichen substances. – Canberra, 2014.

11. Ristić S., Ranković B., Kosanić M. et al. Phytochemical study and antioxidant, antimicrobial and anticancer activities of Melanelia subaurifera and Melanelia fuliginosa lichens // J Food Sci Technol. – 2016. – Vol. 53, № 6. – P. 2804–2816.

12. Cheng B., Cao S., Vasquez V. et al. Identification of anziaic acid, a lichen depside from hypotrachyna sp., as a new topoisomerase poison inhibitor // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 4. – P. e60770.

13. Mohammadi M., Zambare V., Suntres Z., Christopher L. Isolation, characterization, and breast cancer cytotoxic activity of gyrophoric acid from the lichen umbilicaria muhlenbergii // Processes. – 2022. – Vol. 10, № 7. – P. 1361.

14. Bačkorová M., Bačkor M., Mikeš J. et al. Variable responses of different human cancer cells to the lichen compounds parietin, atranorin, usnic acid and gyrophoric acid // Toxicology in Vitro. – 2011. – Vol. 25, № 1. – P. 37–44.

15. Kosanic M., Rankovic B., Stanojkovic T. et al. Biological activities and chemical composition of lichens from Serbia // EXCLI J. – 2014. – Vol. 13. – P. 1226–1238.

16. Correché E. R., Enriz R. D., Piovano M. et al. Cytotoxic and apoptotic effects on hepatocytes of secondary metabolites obtained from lichens // Alternatives to Laboratory Animals. – 2004. – Vol. 32, № 6. – P. 605–615.

17. Goga M., Kello M., Vilkova M. et al. Oxidative stress mediated by gyrophoric acid from the lichen Umbilicaria hirsuta affected apoptosis and stress/survival pathways in HeLa cells // BMC Complement Altern Med. – 2019. – Vol. 19, № 1. – P. 221.

18. Plsíkova J., Stepankova J., Kasparkova J. et al. Lichen secondary metabolites as DNA-interacting agents // Toxicology in Vitro. – 2014. – Vol. 28, № 2. – P. 182–186.

19. Bogo D., Honda N. K., Alcantara G. B. et al. Cytotoxic activity of compounds from lichens of the cerrado biome in brazil // Orbital: The Electronic Journal of Chemistry. – 2020. – Vol. 12, № 1. – P. 7–16.

20. Tatipamula V. B., Vedula G. S., Sastry A. V. S. Antarvedisides A-B from manglicolous lichen dirinaria consimilis (stirton) and their pharmacological profile // Asian Journal of Chemistry. – Chemical Publishing Co. – 2019. – Vol. 31, № 4. – P. 805–812.

21. Russo A., Caggia S., Piovano M. et al. Effect of vicanicin and protolichesterinic acid on human prostate cancer cells: role of Hsp70 protein // Chem Biol Interact. – 2012. – Vol. 195, № 1. – P. 1–10.

22. Brandão L. F., Alcantara G. B., Matos M. de F. C. et al. Cytotoxic evaluation of phenolic compounds from lichens against melanoma cells // Chem Pharm Bull (Tokyo). – 2013. – Vol. 61, № 2. – P. 176–183.

23. Oettl S. K., Gerstmeier J., Khan S. Y. et al. Imbricaric acid and perlatolic acid: multi-targeting anti-inflammatory depsides from Cetrelia monachorum // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 10. – P. e76929.

24. Emsen B., Turkez H., Togar B., Aslan A. Evaluation of antioxidant and cytotoxic effects of olivetoric and physodic acid in cultured human amnion fibroblasts // Hum Exp Toxicol. – 2017. – Vol. 36, № 4. – P. 376–385.

25. Emsen B., Togar B., Turkez H., Aslan A. Effects of two lichen acids isolated from Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf in cultured human lymphocytes // Zeitschrift für Naturforschung C. – 2018. – Vol. 73, № 7–8. – P. 303–312.

26. Koparal A. T., Ulus G., Zeytinoğlu M. et al. Angiogenesis inhibition by a lichen compound olivetoric acid // Phytotherapy Research. – 2010. – Vol. 24, № 5. – P. 754–758.

27. Ivanova V., Bačkor M., Dahse H.­M., Graefe U. molecular structural studies of lichen substances with antimicrobial, antiproliferative, and cytotoxic effects from parmelia subrudecta // Prep Biochem Biotechnol. – 2010. – Vol. 40, № 4. – P. 377–388.

28. Roser L. A., Erkoc P., Ingelfinger R. et al. Lecanoric acid mediates anti-proliferative effects by an M phase arrest in colon cancer cells // Biomedicine & Pharmacotherapy. – 2022. – Vol. 148. – P. 112734.

29. Paluszczak J., Kleszcz R., Studzińska­Sroka E., Krajka­Kuźniak V. Lichen-derived caperatic acid and physodic acid inhibit Wnt signaling in colorectal cancer cells // Mol Cell Biochem. – 2018. – Vol. 441, № 1–2. – P. 109–124.

30. Kalın Ş. N., Altay A., Budak H. Effect of evernic acid on human breast cancer MCF-7 and MDA-MB-453 cell lines via thioredoxin reductase 1: A molecular approach // Journal of Applied Toxicology. – 2023. – Vol. 43, № 8. – P. 1148–1158.

31. Burlando B., Ranzato E., Volante A. et al. Antiproliferative effects on tumour cells and promotion of keratinocyte wound healing by different lichen compounds // Planta Med. – 2009. – Vol. 75, № 6. – P. 607–613.

32. Kello M., Goga M., Kotorova K. et al. Screening evaluation of antiproliferative, antimicrobial and antioxidant activity of lichen extracts and secondary metabolites in vitro // Plants. – 2023. – Vol. 12, № 3. – P. 611.

33. Russo A., Piovano M., Lombardo L. et al. Lichen metabolites prevent UV light and nitric oxide-mediated plasmid DNA damage and induce apoptosis in human melanoma cells // Life Sci. – 2008. – Vol. 83, № 13–14. – P. 468–474.

34. Russo A., Piovano M., Lombardo L. et al. Pannarin inhibits cell growth and induces cell death in human prostate carcinoma DU-145 cells // Anticancer Drugs. – 2006. – Vol. 17, № 10. – P. 1163–1169.