Withania somnifera: Framtidens Läkemedel Mot Cancer?

Transkript

1 Withania somnifera: Framtidens Läkemedel Mot Cancer? Susanne Kunda Farmakognosi termin 5 Anders Backlund Avdelningen för farmakognosi Institutionen för läkemedels kemi Uppsala Universitet

2 Namn: växtens vetenskapliga namn är Withania somnifera, och betyder sömninverkan för att man trodde att plantan hade en sedativ dvs. lugnande effekt. På indiska heter den asgandh, på engelska, Winter cherry, i Bengalish heter den aswagandha, och i Bombay kallas den för asgund (Sharma et al., 2011). Moderorganism: Withania somniufera är en städsegrön växt (Sharma et al., 2011), och tillhör familjen Solanaceae. Withania somniufera är en flerårig ört, ibland lätt förvedad i torrare marker, men kan även bli upp till cm hög. Alltså växer den till olika höjd beroende på vilket område den finns i. Bladens storlek varierar också med området. De kan växa i par eller ensamma (fria). Blommorna har en grön nyans som ger en skiftning till gul. Stammen är rak (stående) och generellt mycket grenad. Frukten är klotformad, skinande bär. Frön är sammanpressad och njurformad. Växten förekommer bland annat på Kanarieöarna, och i Afrika, Irak, Syrien, Pakistan, Turkiet, Palestina samt Indien (Nasir, 1985). Historisk användning: Withania somnifera har använts i ayurvedisk medicin (Indiens äldsta medicinsk system) sedan 2500 år tillbaka för behandling av sjukdomar (Bhattacharya et al., 2001), bladen har använts för bland annat sin antiinflammatoriska effekt, samt inhibition av tumörtillväxt i många asiatiska länder (Jayaprakasam et al., 2003). Drogen: växtens rötter och blad har visat sig innehålla aktiva substanser, men det är främst i rötterna som de aktiva substanserna finns. Isoleringen görs genom att rötterna torkas och pulveriseras, för att sedan extraheras med alkohol löst i vatten, vid 55 C. Extraktet koncentreras under sänkt tryck för att avlägsna etylalkohol, och vattenfasen som innehåller koncentratet extraheras med kloroform för att avlägsna fettlösliga ämnen samt fria withanolider. Kloroformfasen (den fettlösliga fasen) spraytorkas för att erhålla extraktet i pulverfrom. Pulvret innehåller sitoindosiderna VII X samt withaferin A (en steroidal lakton), dessa är de mest aktiva substanserna i växtens rötter (Bhattacharya et al., 2001), men withaferin A finns även i växtens blad (Jayaprakasam et al., 2003). Kemi: flera kemiska substanser har isolerats från växtens blad, dessa tillhör främst tre grupper av withanolider, nämligen withaferin A, fysagulin D och viskosalakton B. de allra flesta av dessa förekommer också i rötterna. (Jayaprakasam et al., 2003). Man har dessutom isolerat sitoindosider från rötterna (Bhattacharya et al., 2001), samt alkaloider med sedativa egenskaper (Nasir, 1985). Farmakologi: Flera studier har visat att ashwagandha har antioxidant, antiinflammatorisk, immunomodulatorisk effekt (förmåga att reglera immunsystemet på olika sätt), hematopoetisk effekt (ökar de olika blodcellstyperna så som neutrofiler, makrofager och basofiler ), samt medför bättre cellkommunikation mellan nervcellerna i hjärnan (Pattipati et al., 2003). En annan intressant och viktig effekt som växten har är den inhibitoriska effekten på bröst- lung- samt koloncancer. Den hämmande effekten på cancer kommer från withanoliden withaferin A. Växten innehåller flera withanolider, men det är withaferin A som är mest potent mot cancerceller. En studie gjord på humana cancerceller visade att den har till och med starkare effekt jämfört med doxorubicin som är ett läkemedel mot cancer. Withaferin A hämmar dessutom uppkomst av nya cancerceller (Jayaprakasam et al., 2003). 2

3 I en ganska ny studie har man studerat verkningsmekanismen av withaferin A, och visat att den hämmar mortalin (ett protein som stör P53 s funktion). P53 är ett protein som orsakar celldöd, och som vid interaktion med mortalin tappar sin funktion och cancercellen överlever. Withaferin A hämmar alltså mortalin från att störa P53 s aktivitet (Widodo et al., 2011). Withanoliden viskosalakton B har också visat sig ha en hämmande effekt mot bröstlung- samt koloncancer. Withanoliden fysagulin D visade ingen signifikant effekt mot cancer (Jayaprakasam et al., 2003). Klinisk erfarenhet: Pulveriserad rotextrakt från växten löst i vatten gavs till albino möss varefter en simningstest gjordes för att studera hur och om extraktet minskar stress i möss. I testet fick mössen simmas under stress. Den behandlade gruppen (gruppen som fick extrakt) simmade längre jämfört med den gruppen som inte fick extrakt alls (Grandhi et al., 2004). I en annan studie på möss där man har undersökt den inhibitoriska effekten av withaferin A på humana bröstcancerceller. Humana bröstcancerceller injicerades i möss, varefter mössen vägdes upp och deras vikt samt tumörvolym jämfördes med kontrollgruppen. Ingen signifikant skillnad i vikt visades, däremot hade tumörvolymen minskat mycket jämför med kontrollgruppen. Tumörvolymen hade alltså minskat utan att orsaka viktnedgång. Resultaten tyder på att withaferin A hämmar tillväxt av bröstcancerceller (Stan et al., 2008) Biverkningar och toxikologi: I en studie har man visat att Withania somnifera kan orsaka illamående och ont i magen som varar 1-2 timmar. Samma studie visade en mycket intressant effekt, nämligen fysiskt och psykiskt upphetsning eller överstimulering. Deltagarna som fick dessa biverkningar tyckte att de var milda och tolererbara (Cooley et al., 2009) När det gäller interaktioner med läkemedel så visade en studie att växtens innehåll kan interagera med morfin, den hämmar nämligen morfinets kraftiga smärtstillande effekt. Dock uppkommer hämningen endast efter 10 dagars kontinuerligt intag av Withania somnifera extrakt. (Kulkarni och Ninan, 1997). En annan studie gjord på möss visar att växtens innehåll orsakar stimulering av sköldkörteln, vilket medför en koncentrationsökning av tyroxin i blodet (Panda och Kar, 1999). Tyroxin är ett hormon som produceras av sköldkörteln och är viktig för ämnesomsättning. Växten har en toxiskt effekt på råttor och möss men endast om dosen överstiger 1100 mg växtextrakt/kg (Sharada et al., 1993). Medicinsk användning: rötterna används för bland annat hosta, hicka samt till förbättring av matsmältning. Bladen används vid feber, samt kan appliceras på svullen hud för att minska svullnad. I ayurvedisk medicin används den dessutom vid krampanfall (Khan och Abourashed, 2010). 3

4 Referenser: Bhattacharya, A. K., Ghosal, S. K., Bhattacharya, S. K. (2001). Antioxidant effect of Withania somnifera glycowithanolids in chronic foot shock induced perturbations of oxidative free radical scavenging enzymes and lipid peroxidation in rat frontal cortex and striatum. Journal of Ethnopharmacology 74: 1-6. Cooley, K., Szczurko, O., Perri, D., Mills, E. J., Bernhardt, B., Zhou, Q. och Seely, D. (2009). Naturopathic care for anxiety: a randomized controlled trial ISRCTN PLos One 4: 1-10 Grandhi, A., Mujumdarb, A. M., Patwardhan, B. (1994). A comparative pharmacological investigation of Ashwagandha and Ginseng. Journal of Ethnopharmacology 44: Jayaprakasam, B., Zhang, Y., Seeram, N. P., och Nair, M. G. (2003). Growth inhibition of human tumour cell lines by withanolides from Withania somnifera leaves. Life Sciences 74: Khan, I. A., Abourashed, E. A. (2010). Leung's encyclopedia of common natural ingredients used in food, drugs, and cosmetics. John Wiley & Sons: New Jersey, USA; tredje upplagan. Kulkarni, S. K., Ninan, I. ( 1997). Inhibition of morphine tolerance and dependence by Withania somnifera in mice. Journal of ethnopharmacology 57: Nasir, Y. J. (1985). Solanaceae no I i Nasir, Y. J. (red.) Flora of Pakistan. Pakistan Agricultural College, Islamabad. Panda, S., Kar, A. (1999). Withania somnifera and Bauhinia purpurea in the regulation of circulating thyroid hormone concentrations in female mice. Journal of Ethnopharmacology 67: Pattipati, S. N., Singh, A., Kulkarni, S. K. (2003). Effect of Withania somnifera root extract on haloperidol induced orofacial dyskinesia: Possible mechanism of action. Journal of Medicinal Food 6: Sharada, A. C., Emerson, S. F., Uma, D. P. (1993). Toxicity of Withania somnifera root extract in rats and mice. International Journal of Pharmacology 31: Sharma, V., Sharma, S., Pracheta, Paliwal, R. (2011). Withania somnifera: a rejuvenating ayurvedic medicinal herb for the treatment of various human ailments. International Journal of PharmTech Research 3: Stan, S. D., Hahm, E.-R., Warin, R., och Singh, S. V. (2008). Withaferin A causes FOXO3a- and bim-dependent apoptosis and inhibits growth of human breast cancer cells in vivo. Cancer Research 68: Widodo, Priyandoko, D., Ishii, T., Deocaris, C., Wadhwa, R., Kaul, S. C. (2011). Assessment of bio-activities of the crude extract and components of Withania somnifera leaves by bioinformatics. Journal of tropical Life Science 1:

5 Skyltunderlag: Withania somnifera har använts sedan 2500 år tillbaka, redan innan man kände till vilka substanser den innehåller och vilka effekter de har. Vissa av de effekter som man trodde växten hade, har delvis bekräftats under de senaste 10 årens forskning, som till exempel den inflammationshämmande effekten av växten. Man har isolerat och undersökt flera kemiska substanser både från växtens rötter samt dess blad. Flera av dessa substanser har visat sig ha effekter som kan vara till nytta mot olika sjukdomar. En av de mest intressanta effekterna som Withania somnifera har är den inhibitoriska effekten som den har mot cancer. Studier har visat att denna effekt kommer huvudsakligen från withaferin A, som på en studie gjord på humana cancerceller visade sig vara mer verkningsfull jämfört med doxorubicin, ett läkemedel som används mot flera olika cancerformer idag. Dock har vissa av de substanserna som finns i växten några oönskade effekter såsom ont i magen och illamående. Man har även observerat att sköldkörteln kan påverkas, i alla fall på möss, där sköldkörteln stimulerades och möss fick förhöjda halter av sköldkörtel hormonet tyroxin i blodet. Withania somnifera har till och med en toxisk effekt, men endast vid relativt större mängder av växten( 1100 mg växtextrakt/kg). Den toxikologiska studien som visade att växten har en toxisk effekt är gjort på möss och råttor, en annan dosering kan möjligen gälla för männikor. 5