Vad är en svamp? Droger - FUNGI

Transkript

1 Vad är en svamp? Droger - FUGI Föreläsningsunderlag utarbetat av & Christina Wedén A5 & R Carl von Linné Riket Fungi svampar Hyfer = långsmala celler, sammankopplade till svamptrådar Mycel = nätverk av hyfer Fruktkropp = struktur för sexuell reproduktion, sporer. Exempel på fruktkropp är en champinjon. Sporerna sitter på lamellerna under hatten. Elias Fries Vad gör svampar? BILGISKT? edbrytare Symbionter Patogener Även asexuell förökning, t.ex. avknoppning, ex. mögelsvampar och vissa jästsvampar. KEMISKT? Sekundära metaboliter för att öka sin fitness och konkurrensstyrka normala (D-) aminosyror Liksvamp, släktet Phallus, från Ecuador, foto av Laetiporus sulphureus, svavelticka på Salix. Foto av 2009

2 Licheniserade svampar? Efter lichenes = lavar, en kombination av svamp och alg. BS! felktigt använt isländsk mossa! Svenska namnet är islandslav, Cetraria islandica Foto av Elsa Backlund 2013 använt med tillstånd Foto:, 2011 från Baldauf et al., 2003 Entréhallen påfylogeni Museé d Histoire aturelle, Paris Fungi jämfört med andra Eukaryoter: många dikaryoter Cellvägg vilken innehåller kitin (jfr. insekter!) Har shikimisyrasyntes (som växter) Ingen egen energiproduktion (som djur), men inte heller någon mage. Svampar bor i maten. Många märkliga sekundära metaboliter ärmare släkt med djuren än med växterna Fylogeni från Baldauf et al., 2003

3 Motila = rör sig med flageller/ undulipodier Växtmiljö Cellulär organisation Reproduktion Antal kända arter Septa mellan cellerna Chytrider JA Akvatisk Encellig el. filament Mikroskopiskt sporangium ca 1000 EJ Zygomyceter EJ Terrest Filament zygosporer ca 1000 EJ Ascomyceter EJ Terrest Filament el. encellig (jäst) Flercelliga fruktkroppar ( svampar ) el. asexuella sporer ca JA Basidio- EJ myceter Terrest Filament el. encellig Flercelliga fruktkroppar ( svampar ) el. asexuella sporer ca JA Fylogeni från Baldauf et al., 2000 och vad är ITE svamp? Biodiversitet En försiktig uppskattning är att det finns 1,1 miljoner arter inom svampriket. Det innebär en artrikedom i paritet med växtriket, men mörkertalet inom svampriket kan vara betydligt större varför?

4 Vad är en svampindivid? häxring eller älvring Amanita muscaria, röd flugsvamp och muscimol Röd flugsvamp, Amanita muscaria H3C + CH3 H3C CH3 muskarin H HC H2 H2 H Ibotensyra HC H2 H H muscimol muscazon

5 andra flugsvampar! andra flugsvampar! Amatoxin hos Amanita virosa, vit flugsvamp, och Amanita phalloides, lömsk flugsvamp, orsakar Amanita-förgiftning Inhiberar RA-polymeras II genom att inverka på den s.k. triggerloopen som avgör substratspecificiteten hos RA-polymeras II. Detta inhiberar nybildning av celler Ackumuleras i levern => Allvarliga lever-skador Amanita phalloides Amanita virosa Phalloidin binder till aktin i cellerna och ger en fluorescerande inmärkning som kan användas för att visualisera aktinstrukturer i cellen. Bärsärkar och röd flugsvamp? Claviceps purpurea, mjöldryga

6 Claviceps purpurea, mjöldryga och ergotalkaloider Claviceps purpurea, mjöldryga och LSD Ergotamin Drar samman blodkärl Används mot migrän, ofta i kombinationsterapi med koffein. Ergometrin H H Uteruskontraherande, initierar födsel, minskar blödningar numera ofta ersatt av det naturliga hormonet oxytocin, vars bruk nu ifrågasätts i studier. lysergsyra Lysergsyradietylamid (semisyntetisk, LSD) Lysergsyra (naturlig) Last Friday, the 16th of April [1943], I had to leave my work in the laboratory and go home because I felt strangely restless and dizzy. nce there, I lay down and sank into a not unpleasant delirium which was marked by an extreme degree of fantasy. In a sort of trance with closed eyes (I found the daylight unpleasantly glaring) fantastic visions of extraordinary vividness accompanied by a kaleidoscopic play of intense coloration swirled around me. After two hours this condition subsided Albert Hofmann - LSD mein sorgenkind, i Do s. 675 (uppl. 5: s. 542). Fler giftsvampar Magic mushrooms Cortinarius rubellus, toppspindelskivling, och Cortinarius orellanus, orangebrun toppspindelskivling tillhör våra allra giftigaste svampar. rellanin Symptom efter 3-7, ibland upp till 14 dagar! Brännande törst, huvudvärk, trötthet, muskel- och magsmärtor. jursvikt Dialys resten av livet Binder specifikt till en typ av celler i Henles slynga Cortinarius rubellus, toppspindelskivling Foto av 2011 blir det mer om senare!

7 Varför är mykoser svårbehandlade? Penicillium spp., penselmögel och penicilliner H S H Benzylpenicillin (penicillin G) Cyklosporin Strobiluriner Immun-supressiv substans som är absolut oumbärlig vid organtransplantationer, registrerat läkemedel sedan Motverkar risken för avstötning av det nya organet av kroppens immunförsvar genom att påverka T-cellerna. Cyklisk polypeptid isolerad från svampen Beauveria nivea (Tolyplocladium inflatum). Strobiluriner utvanns först från svampen Strobilurus tenacellus, en nedbrytarsvamp på tallkottar som producerar strobilurin för att få behålla kotten för sig själv, men liknande substanser finns även hos udemansiella mucida, porslinssvamp, som bildar bl.a. oudemansin A. Strobiluriner har en nedbrytande effekt på andra svampar genom att inhibera mitokondriell respiration hos svampar, vilket resulterar i utebliven sporgroning och mycelväxt. Innehåller en D-aminosyra, D-Ala, något som är mycket ovanligt i naturen. Fungicid med låg risk, låg toxicitet för däggdjur. Strobilurin A udemansin A

8 Imperfekta svampar? Tidigare klassades svampar vars sexuella reproduktion var okänd som Fungi Imperfecti (också kallade Deuteromyceter). Cordyceps, larvklubbor Beauveria-arter som ger cyklosporin har visat sig vara asexuella stadier av Cordyceps-arter. Cordyceps angriper insekter, men vissa arter går också på andra svampar som tryffelsvampen hjorttryffel (Elaphomyces). Idag används termen informellt om basidiomyceter och ascomyceter som inte bildar sexuella fruktkroppar. Cordyceps spp., larvklubba, till försäljning som traditionell kinesisk medicin i Kaohsiung, Taiwan Bilden används med tillstånd Foto från av fotografen, Larry Gilbert Author's personal copy Fungal Diversity Table 1 Important drugs and drug leads from fungi Drugs a Uses Sales References ya antibiotika från svampriket Penicillins Antibiotics 15 billion dollars (2002) Abraham et al Cephalosporins ewton and Abraham 1955 Elander 2003 Griseofulvin Antifungal 31.1 million dollars (2007) Grove et al IMS Health 2008 Fusidic acid Antibiotic o data available Godtfredsen et al. 1962b Crosbie 1963 Cyclosporine Immuno-suppressive 1.4 billion dollars ( ) Shaw 1989 Smith and Ryan 2009 Mevastatin Antilipidemic 15.5 billion dollars (2004) Endo et al Lovastatin egishi et al Synthetic analogues e.g. atorvastatin, fluvastatin, pitavastatin, pravastatin, rosuvastatin, simvastatin Buckland et al IMS Health 2005 Strobilurin A and B Agricultural fungicides 600 million dollars (1999) Anke et al Synthetic analogues e.g. azoxystrobin, kresoxim-methyl, Bartett et al metominostrobin, trifloxystrobin, picoxystrobin, pyraclostrobin Echinocandins Antifungal o data available von Benz et al Pneumocandins Schwartz et al PF1022A Anthelmintic o data available Sasaki et al Semisynthetic analogue emodepside Scherkenbeck et al Harder et al odulisporic acid A Insecticidal o data available ndeyka et al Semisynthetic analogue -tert-butyl nodulisporamide Meinke et al Scyphostatin -SMase inhibitor o data available Tanaka et al Ca 30% av alla ascomyceter och basidiomyceter producerar antifungala antibiotika när de odlas på artificiell media. Plectasin: endogen peptidantibiotika defensiner. Isolerad från svampen Pseudoplectania nigrella. Strukturen mycket lik defensiner från olika insekter! Speciellt effektiv mot Streptococcus pneumoniae, även resistenta stammar! a Including agrochemicals microtubule dynamics (Ho et al. 2001; Panda et al. 2005). However, griseofulvin is relatively safe at the clinical doses because it mainly accumulates in the keratin layers of the skin, where it exerts its action by inhibiting fungal mitosis at concentrations which are significantly lower than those required to inhibit mitosis in human cells (Brian 1949; Gull and Trinci 1973; Panda et al. 2005). Tumor cells usually Fusidic acid Aly, Debbab & Proksch 2011 Fusidic acid, a steroid-like antibiotic, was isolated for the first time in 1962, from the fermentation broth of Fusidium coccineum, parasitic on a Veronica plant (Plantaginaceae), and showed potent antibiotic activity against S. aureus including penicillin-resistant strains (Godtfredsen et al.

9 Camptothecin Camptotheca acuminata Vinca-alkaloids Vinca roseus Paklitaxel, Taxus brevifolia Podophyllotoxin Podophyllum peltatum Tryfflar Produktionen av androstenon hos bourgognetryffel, Tuber aestivum. Ett hormon som signalerar könsdrift hos tamgris, Sus scrofa ch i detta kalla, mörka land Vidare läsning om svampar tänk på att tre kantareller om dagen täcker dagsbehovet av D-vitamin. Bra fördjupning är två review-artiklar av Amal Hassan Aly, Abdessamad Debbab & Peter Proksch Fifty years of drug discovery from fungi Fungal Diversity, 2011, vol. 46 (nr. 1) Fungal endophytes: unique plant inhabitants with great promises Appl. Microbiol. Biotechnol., 2011, vol. 90, s Mer om svampar i Uppsala: bl.a. utila m.fl. 1999: Am J Clin utr Jan;69(1):95-8. Cantharellus cibarius, gul kantarell, och Cantharellus pallens, blek kantarell Foto av 2010 Uppsala Svampklubb