$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Natuurlijke producten van planten, dieren of micro-organismen zijn in de loop der jaren een groeiend interessegebied geweest in de ontwikkeling van nieuwe bioactieve moleculen vanwege hun gevarieerde scala aan biologische en farmacologische activiteiten1. De bijbehorende bijwerkingen, medicijnresistentie of onvoldoende specificiteit van de middelen, vooral wanneer ze worden gebruikt als geneesmiddelen tegen kanker, vertegenwoordigen echter de belangrijkste factoren die kunnen leiden tot een ineffectieve behandeling 1,2.
In de afgelopen decennia zijn verschillende van planten afgeleide cytotoxische middelen ontdekt, waarvan sommige worden gebruikt als middelen tegen kanker 1,2,3. In deze context wordt paclitaxel gerapporteerd als een van de bekendste en meest actieve chemotherapeutische geneesmiddelen van natuurlijke oorsprong 3,4. Momenteel wordt geschat dat meer dan 35% van alle geneesmiddelen op de markt afkomstig is van of geïnspireerd is op natuurlijke producten5. De potentiële hoge toxiciteit van deze verbindingen vereist aandacht tijdens alle onderzoeksfasen, omdat verschillende soorten verontreinigingen of zelfs metabole componenten van de plant zelf toxische effecten kunnen veroorzaken. Daarom moeten in de voorbereidende fase farmacologische en toxicologische profielen worden uitgevoerd om de biologische activiteit en veiligheid van nieuwe potentiële plantaardige behandelingen te beoordelen. Om de toxiciteit van nieuwe bioactieve monsters te evalueren, kunnen ongewervelde dieren worden beschouwd als de beste modellen om te bestuderen. Ze eisen minimale ethische vereisten en staan voorlopige in vitro assays toe, om prioriteit te geven aan de meest veelbelovende producten voor de volgende testronde bij gewervelde dieren 1,6.
A. salina, algemeen bekend als pekelgarnalen, is een klein halofiel ongewervelde die behoort tot het geslacht Artemia (familie Artemiidae, orde Anostraca, subphylum Crustacea; Figuur 1). In mariene en aquatische zoute ecosystemen spelen pekelgarnalen een belangrijke voedingsrol omdat ze zich voeden met microalgen en bestanddelen zijn van het zoöplankton dat wordt gebruikt om vissen te voeden. Bovendien worden hun larven (bekend als nauplii) veel gebruikt bij de beoordeling van algemene toxiciteit tijdens voorbereidende studies 1,3,7.
Artemia spp. worden veel gebruikt in letaliteitsstudies en zijn ook een handig startpunt voor toxiciteitsbeoordelingen, door de toxiciteit van potentieel bioactieve stoffen te volgen op basis van hun vermogen om nauplii te doden die in het laboratorium zijn gekweekt 1,8. Om deze reden heeft het gebruik van A. salina aantrekkingskracht gewonnen in algemene toxiciteitsstudies, omdat het een zeer efficiënte en gebruiksvriendelijke methode is, in vergelijking met andere tests op diermodellen9.
Vanwege hun eenvoudige anatomie, kleine omvang en korte levenscyclus kan een groot aantal ongewervelde dieren in één experiment worden bestudeerd. Als zodanig combineren ze genetische aansprakelijkheid en goedkope compatibiliteit met grootschalige screenings1. In deze context toont het gebruik van pekelgarnalen in een algemene toxiciteitstest verschillende voordelen, zoals snelle groei (28-72 uur is nodig vanaf het uitkomen tot de eerste resultaten), kosteneffectiviteit en lange houdbaarheid van commerciële eieren, die het hele jaar door kunnen worden gebruikt 3,10. Aan de andere kant, omdat ongewervelde dieren een primitief orgaansysteem hebben en geen adaptief immuunsysteem hebben, vertegenwoordigen ze geen perfect en betrouwbaar model voor menselijke cellen1.
Het biedt echter een voorlopige evaluatiemethode voor de algemene toxiciteit van geselecteerde monsters. Omdat het veel wordt gebruikt als een letaliteitstest, kan het voorlopige aanwijzingen geven over de toxische effecten van potentiële middelen tegen kanker. Het wordt vaak ook gebruikt om feedback te krijgen over de algemene toxiciteit van verbindingen die zijn begiftigd met andere biologische activiteiten waarvoor het essentieel is om het laagst mogelijke sterftecijfer onder de Artemia-garnalen aan te tonen.
In een lopende studie van onze groep vertoonden verschillende extracten van Plectranthus-soorten antioxiderende en antimicrobiële activiteiten (ongepubliceerde resultaten). Tegelijkertijd werden geïsoleerde verbindingen verkregen door zuivering van de extracten en vervolgens chemisch gemodificeerd. De extracten, zuivere verbindingen en semisynthetische derivaten werden vervolgens getest in termen van algemene toxiciteit. In deze context beoogt dit werk een overzicht te geven van het gebruik van de Artemia letaliteitsbioassay voor de evaluatie van algemene toxiciteit en potentiële cytotoxische activiteit van bioactieve extracten en geïsoleerde verbindingen van verschillende planten van het geslacht Plectranthus11.

Figuur 1: Artemia salina onder de microscoop. Nieuw uitgekomen nauplii van A. salina zoals gezien onder de microscoop (vergroting 12x). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.