$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Naturalne produkty z roślin, zwierząt lub mikroorganizmów były przez lata rosnącym obszarem zainteresowania w rozwoju nowych bioaktywnych molekuł, ze względu na ich różnorodny zakres działań biologicznych i farmakologicznych1. Jednak związane z tym skutki uboczne, oporność na leki lub nieodpowiednia specyficzność środków, zwłaszcza gdy są stosowane jako leki przeciwnowotworowe, stanowią główne czynniki, które mogą prowadzić do nieskutecznego leczenia1,2.
W ciągu ostatnich kilku dekad odkryto kilka czynników cytotoksycznych pochodzenia roślinnego, niektóre z nich były używane jako środki przeciwnowotworowe1,2,3. W tym kontekście paklitaksel jest opisywany jako jeden z najbardziej znanych i najbardziej aktywnych leków chemioterapeutycznych pochodzenia naturalnego3,4. Obecnie szacuje się, że ponad 35% wszystkich leków na rynku pochodzi z produktów naturalnych lub jest nimi inspirowanych5. Potencjalna wysoka toksyczność tych związków wymaga rozważenia we wszystkich fazach badania, ponieważ różne rodzaje zanieczyszczeń, a nawet składniki metaboliczne samej rośliny mogą powodować skutki toksyczne. Z tego powodu w fazie wstępnej należy opracować profile farmakologiczne i toksykologiczne, aby ocenić aktywność biologiczną i bezpieczeństwo nowych potencjalnych terapii opartych na roślinach. Aby ocenić toksyczność nowych próbek bioaktywnych, zwierzęta bezkręgowe mogą być uważane za najlepsze modele do badań. Wymagają one minimalnych wymagań etycznych i umożliwiają wstępne testy in vitro, aby nadać priorytet najbardziej obiecującym produktom do następnej rundy testów na kręgowcach1,6.
Powszechnie znany jako krewetka solankowa, A. salina to mały halofilny bezkręgowiec należący do rodzaju Artemia (rodzina Artemiidae, rząd Anostraca, podtyp Crustacea; Rysunek 1). W morskich i wodnych ekosystemach solankowych krewetki solankowe odgrywają ważną rolę odżywczą, ponieważ żywią się mikroalgami i są składnikami zooplanktonu wykorzystywanego do karmienia ryb. Co więcej, ich larwy (znane jako nauplii) są szeroko stosowane w ocenie ogólnej toksyczności podczas badań wstępnych1,3,7.
Artemia spp. są szeroko stosowane w badaniach nad śmiertelnością i są również wygodnym punktem wyjścia do oceny toksyczności, śledząc toksyczność potencjalnie bioaktywnych związków na podstawie ich zdolności do zabijania nauplii hodowanych w laboratorium1,8. Z tego powodu zastosowanie A. salina zyskało na atrakcyjności w badaniach toksyczności ogólnej, ponieważ jest to metoda bardzo skuteczna i łatwa w użyciu, w porównaniu z innymi testami na modelach zwierzęcych9.
Dzięki ich prostej anatomii, niewielkim rozmiarom i krótkiemu cyklowi życia, ogromna liczba bezkręgowców może być badana w jednym eksperymencie. W związku z tym łączą w sobie łagodność genetyczną i tanią kompatybilność z badaniami przesiewowymi na dużą skalę1. W tym kontekście, zastosowanie krewetek solankowych w ogólnym teście toksyczności wykazuje kilka zalet, takich jak szybki wzrost (potrzeba 28-72 godzin od wylęgu do pierwszych wyników), opłacalność i długi okres trwałości jaj komercyjnych, które mogą być używane przez cały rok3,10. Z drugiej strony, ponieważ bezkręgowce mają prymitywny układ narządów i nie mają adaptacyjnego układu odpornościowego, nie stanowią doskonałego i wiarygodnego modelu dla komórek ludzkich1.
Jednakże, dostarcza wstępnej metody oceny ogólnej toksyczności wybranych próbek. Ponieważ jest szeroko stosowany jako test śmiertelności, może dostarczyć tymczasowych wskazówek na temat toksycznego działania potencjalnych środków przeciwnowotworowych. Często wykorzystuje się go również do uzyskania informacji zwrotnych na temat ogólnej toksyczności związków obdarzonych jakąkolwiek inną aktywnością biologiczną, dla których niezbędne jest wykazanie najniższego możliwego wskaźnika śmiertelności wśród krewetek Artemia.
W trwającym badaniu naszej grupy, różne ekstrakty z gatunków Plectranthus wykazywały działanie przeciwutleniające i przeciwbakteryjne (niepublikowane wyniki). Równolegle wyizolowane związki uzyskano poprzez oczyszczenie ekstraktów, a następnie zmodyfikowano chemicznie. Ekstrakty, czyste związki i półsyntetyczne pochodne zostały następnie przetestowane pod kątem ogólnej toksyczności. W tym kontekście, niniejsza praca ma na celu przedstawienie przeglądu zastosowania testu biologicznego letalności artemii do oceny ogólnej toksyczności i potencjalnej aktywności cytotoksycznej bioaktywnych ekstraktów i wyizolowanych związków z różnych roślin z rodzaju Plectranthus11.

Rysunek 1: Artemia salina pod mikroskopem. Nowo wykluwające się nauplia A. salina widziane pod mikroskopem (powiększenie 12x). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.