Montbrécie, mezidruhový kříženec Crocosmia x crocosmiiflora se pro svou vůni po šafránu staly vysoce ceněnou a oblíbenou květinou. Kredit: Seohyun (Jenny) Jo, University of British Columbia.

Zhruba polovině dnes používaných léků stály modelem látky obsažené v rostlinách. Mělo by jít již o více než dvě sta tisíc metabolitů. Přesto ale většina z látek, které by se možná mohly dát použít jako lék, na své prověření teprve čeká. Jednou z těch, které se v poslední době ukázaly být nadějnými, pochází z celosvětově rozšířené byliny. Měla by sloužit při léčbě diabetu druhého typu. Dostalo se jí pracovního názvu MbA.

Diabetes typu 2

Lidově cukrovka je onemocnění, při němž máme zvýšenou hladinu glukózy v krvi navzdory tomu, že si tělo produkuje inzulínu dost. Na vině je jeho neefektivní využívání. Podle Světové zdravotnické organizace již tato nemoc postihuje více než 320 milionů lidí a tento počet každoročně roste.

Sacharidy

Naše výživa je ze tří hlavních složek: sacharidů, lipidů a proteinů. První z této trojice tvoří až 60 % a většinu z tohoto množství je škrob. Je zdrojem glukózy, která je základním zdrojem energie našich buněk. Když je ale něčeho moc, bývá toho přespříliš a jsou potíže. To je i případ cukrovkářů.

Vytrvalá hlíznatá invazivní bylina dorůstající výšky až 1 m se ukázala být producentem slibné látky k léčbě diabetu. Křešiny se množí jak semeny, tak hlízami. Kredit: Anthony Appleyard.

Léky, které na cukrovku zabírají, snižují hladinu glukózy v krvi. Většinou toho dosahují  utlumením aktivity dvou enzymů. Prvním je pankreatická alfa-amyláza (HPA). Jak už název napovídá, tvoří se v  buňkách pankreatu. Odtud se do střeva dostává spolu s dalšími enzymy ve formě pankreatické šťávy. Mísí se s tím, co jsme snědli a vybírá si z toho škrob. Hydrolyzuje na něm α-1-4-glykosidovou vazbu, a „stříhá“ ho na kratší řetězce. Těm pak říkáme oligosacharidy. Druhým z enzymů je alfa-glukosidáza. Ta má svůj hlavní stan ve stěně střeva. Jakmile se jí oligosacharidy dostanou „pod ruku“, dále je zkracuje a mění v glukózu. Její malé molekuly nám pak snadno  přechází do krve. Za fyziologických podmínek si koncentraci glukózy v krvi udržujeme v úzkém rozmezí. U nemocných cukrovkou ale molekuly glukózy nejsou patřičně využity a hladina glukózy roste. Z glykemie je hyperglykemie a spolu s ní nám hrozí poškození cév, očí, ledvin, infarkt i mozková mrtvice.

Jistým uklidněním pro naše ekology může být hendikep montbrécií. Hlízy nejsou mrazuvzdorné. Kredit: Velela.

Kde se vzaly léčivé vlastnosti rostlin?

Z jejich pohledu to není snaha nám být ku prospěchu, ba naopak. Evoluce je vybavila mechanizmy, kterými svým škůdcům znepříjemňují život. Dosahují toho syntézou sloučenin, jakými jsou antibiotika, terpeny, alkaloidy, glykosidy… Některé se ke své obraně naučily syntetizovat složité komplexy látek s inhibičním účinkem na trávicí enzymy. Právě takové nám jsou svým účinkem k užitku při cukrovce. Za tím účelem se již využívají  ibišek (Hibiscus sabdariff), moruše (Morus alba), ale i třeba výluh z jehličí borovic Pinus densiflora, Pinus thunbergii, či Pinus koraiensis. Bránit amylázám a glukosidázám v tom, k čemu jsou určeny, dovedou dokonce i antokyany. Proto nám při cukrovce druhého typu lékaři nezakazují jíst borůvky, černý rybíz, nebo třeba červené zelí,...

Jörg Bohlmann, profesor na University of British Columbia: "Je to fascinující případ potenciálu specializovaného metabolismu rostlin, který může vést k novým léčebným postupům zlepšujících lidské zdraví." (Kredit: UBC)

Najít v „zelené lékárně“ lék na diabetes se vědci intenzivně snaží již desetiletí. Prověřili už více než 30 000 výtažků z rostlinných pletiv. A hledají dál, protože najít  látku, která by specificky tlumila aktivitu enzymů zásobujících nás cukrem, neměla nežádoucí vedlejší účinky a ještě  k tomu byla dostatečně účinná, se jim zatím nepodařilo. Z informací uvedených v článku v nejnovějším čísle časopisu The Plant Cell se zdá, že nyní na něco velice slibného přece jen přišli. U letničky původem z jižní Afriky. Té, která si již pro své velké a hlavně voňavé květy podmanila většinu žen na celém světě. V  květinářstvích ji najdeme ve stovkách kultivarů. V těch našich u nich bývá cedulka se jménem křešina, nebo montbrécie“, případně kosatec. Botanici je řadí do rodu Crocosmia. Jméno dostaly podle řeckého krokos (šafrán) a osmé (vůně). Šafránová vůně byla vysoce ceněna už v antice a její obliba nepolevila ani po dvou tisících letech.

Něžná stvoření se nemusí obávat, že by o svou oblíbenou, jemnou a voňavou rostlinu mohla přijít. Pokud ovšem nejsou vyznavačkami vdechování kouře. Kredit: Wedding Flowers.

Omamná vůně s údajně s afrodiziakálními účinky a dekorativnost nejsou jediné přednosti rostliny. Ráda zplaňuje. V Americe, na Novém Zélandu, ale i v Irsku a Velké Británii utekly montbrécie svým pěstitelům ze zahrad a přivlastnily si vlhká stanoviště na okrajích lesů. Když jejich žluté a oranžové květy spatří ochranáři, vidí rudě. Nemilosrdně vytlačují původní vegetaci z luk a krajinou se podél potoků a cest šíří do stále nových lokalit, jako rakovina.
Pro nás se zmíněné rostliny stávají zajímavé ještě něčím. V hlízách druhových kříženců montbrecií (Crocosmia x crocosmiiflora) se vyskytuje látka montbretin A. Většinou se o ní hovoří jen jako o „MbA“. Jde o mocného kandidáta na zahánění cukrovky, který ale syntetické výrobě pro svojí komplexnost žel odolává.

Kolektivu Jörga Bohlmanna, Evropana vystudovaného v německém Braunschweigu, se v Kanadě podařilo znalosti o MbA (acylovaném flavonolovém glykosidu) podstatně rozšířit. Nejdůležitějším a prakticky využitelným poznatkem je, že prekurzor MbA, nazvali ho mini-MbA, je rovněž silným inhibitorem pankreatické alfa-amylázy. Protože v jeho případě jde již o mnohem jednodušší molekulu, vědcům to dovolilo hlouběji proniknout do tajů metabolických drah a enzymů, které se na tvorbě účinné látky v mobréciích podílejí. Přeloženo do lidštiny: Dali základ velkovýrobě slibného léku pomocí inženýringu rostlin a mikrobů. Aby budoucím velkovýrobcům předvedli, že nemluví do větru, geny pro čtyři rozhodující enzymy si naklonovali a přenesli do tabáku. Jejich geneticky modifikovaná rostlina pak pomocí cizích genů poslušně  začala mini-MbA „vyrábět“. 

Literatura

Sandra Irmisch, et al.: Discovery of UDP-Glycosyltransferases and BAHD-Acyltransferases Involved in the Biosynthesis of the Anti-Diabetic Plant Metabolite Montbretin A, The Plant Cell, DOI: 10.1105/tpc.18.00406