ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2016, 65(4):132-138 | DOI: 10.36290/csf.2016.029

Bunkové a molekulové mechanizmy účinku horčín: aktuálne poznatky a perspektíva

Milan Nagy*, Pavel Mučaji
Katedra farmakognózie a botaniky, Farmaceutická fakulta Univerzity Komenského v Bratislave, Bratislava, SR

Táto prehľadová práca v úvodnej časti popisuje horko chutiace rastlinné drogy v kontexte ich tradičného používania pri nechutenstve a tráviacich ťažkostiach. Následne uvádza súčasné poznatky vzniku vzruchu v receptoroch horkej chuti, ktoré vedú v rôznych typoch tkanív k doteraz neočakávaným fyziologickým procesom. Novo pozorované biologické účinky horkých látok sú dané do súvislosti s moderným smerovaním ich komplexného štúdia za účelom vývoja nových liečiv s primárnym účinkom na receptory horkej chuti.

Klíčová slova: T2R; receptor horkej chuti; GPCR; horčiny; homeostáza glukózy; astma; ghrelín; GLP-1; solitary chemosensory cells

Cellular and molecular mechanisms of action of bitter compounds: recent knowledge and perspective

This overview paper describes in its introductory part bitter-tasting herbal drugs in the context of their traditional use in the loss of appetite and digestive disorders. Then, it mentions current knowledge on signals origin in bitter taste receptors leading to different, unexpected physiological processes. Newly observed biological effects of bitter tastants are correlated with modern trends of their complex study with an aim to develop new drugs primarily acting on bitter taste receptors.

Keywords: T2R; bitter taste receptors; GPCR; bitters; glucose homeostasis; asthma; ghrelin; GLP-1; solitary chemosensory cells
Grants and funding:

Publikácia bola podporená grantom VEGA 1/0646/14.

Vloženo: 15. červenec 2016; Přijato: 15. srpen 2016; Zveřejněno: 1. duben 2016  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Nagy M, Mučaji P. Bunkové a molekulové mechanizmy účinku horčín: aktuálne poznatky a perspektíva. Čes. slov. farm. 2016;65(4):132-138. doi: 10.36290/csf.2016.029.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Scarborough J. Pharmacy in Pliny's Natural History. In: French R., Greenaway, F. eds. Science in the Early Roman Empire: Pliny the elder, his sources and influence, London and New York: Croom Helm and Oxford University Press 1986.
    2. Sneader W. Drug discovery: a history. Chichester: John Wiley & Sons Ltd. 2005. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Janssen S., Laermans J., Verhulst P.-J., Thijs T., Tack J., Depoortere I. Bitter taste receptors and αα-gustducin regulate the secretion of ghrelin with functional effects on food intake and gastric emptying. PNAS 2011; 108, 2094-2099. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. McMullen M. K., Whitehouse J. M., Towell A. Bitters: Time for a New Paradigm. eCAM 2015, Article ID 670504, 8 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2015/670504. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Shah A. S., Ben-Shahar Y., Moninger T. O., Kline J. N., Welsh, M. J. Motile cilia of human airway epithelia are chemosensory. Science 2009; 325, 1131-1134. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Wu S. V., Rozengurt N., Yang M., Young S. H., Sinnett-Smith J., Rozengurt, E. Expression of bitter taste receptors of the T2R family in the gastrointestinal tract and enteroendocrine STC-1 cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002; 99, 2392-2397. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Clark A. A., Dotson C. D., Elson A. E., Voigt A., Boehm U., Meyerhof W., Steinle N. I., Munger S. D. TAS2R bitter taste receptors regulate thyroid function. FASEB J. 2014; 29, 164-172. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Foster S. R., Porrello E. R., Purdue B., Chan H. W., Voigt A., Frenzel S., Hannan R. D., Moritz K. M., Simmons D. G., Molenaar P., Roura E., Boehm U., Meyerhof W., Thomas W. G. Expression, regulation and putative nutrient-sensing function of taste GPCRs in the heart. PLoS One 2013; 8, e64579. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Kurihara K., Katsuragi Y., Matsuoka I., Kashiwayanagi M., Kumazawa T., Shoji T. Receptor mechanisms of bitter substances. Physiol. Behav. 1994; 56, 1125-1132. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Nagy M., Mučaji P., Grančai D. Farmakognózia. Biologicky aktívne rastlinné metabolity a ich zdroje.1. vydanie Bratislava: Herba 2015.
    11. The IUCN Red List of Threatened Species 2016-1. http://cmsdocs.s3.amazonaws.com/summarystats/2016-1_Summary_Stats_Page_Documents/2016_1_RL_Stats_Table_1.pdf (14. 7. 2016).
    12. Cragg G. M., Newman D. J. Natural products: A continuing source of novel drug leads. Biochim. Biophys. Acta (BBA) - Gen. Subj. 2013; 1830, 3670-3695. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Super Natural II, a database of natural products. http://bioinf-applied.charite.de/supernatural_new/index.php?site=home (14. 7. 2016).
    14. Wiener A., Shudler M., Levit A., Niv M. Y. BitterDB: a database of bitter compounds. Nucleic Acids Res. 2012; 40(Database issue), D413-419. Přejít k původnímu zdroji...
    15. Belitz H.-B., Wieser H. Bitter compounds: Occurrence and structure- activity relationships. Food Rev. Int. 1985; 1, 271-354. Přejít k původnímu zdroji...
    16. Chaudhari N., Roper, S. D. The cell biology of taste. J. Cell Biol. 2010; 190, 285-296. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Caicedo A., Pereira E., Margolskee R. F., Roper S. D. Role of the G-protein subunit alpha-gustducin in taste cell responses to bitter stimuli. J. Neurosci. 2003; 23, 9947-9952. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Zhang C.-H., Lifshitz L. M., Uy K. F., Ikebe M., Fogarty K. E., ZhuGe R. The Cellular and Molecular Basis of Bitter Tastant-Induced Bronchodilation. PLoS Biol. 2013; 11: e1001501. doi:10.1371/journal.pbio.1001501. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Lee R. J., Xiong G., Kofonow J. M., Chen B., Lysenko A., Jiang P., Abraham V., Doghramji L., Adappa N. D., Palmer J. N., Kennedy D. W., Beauchamp G. K., Doulias P.-T., Ischiropoulos H., Kreindler J. L., Reed D. R., Cohen N. A. T2R38 taste receptor polymorphisms underlie susceptibility to upper respiratory infection. J. Clin. Invest. 2012; 122, 4145-4159. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Lee R. J., Kofonow J. M., Rosen P. L., Siebert A. P., Chen B., Doghramji, L., Xiong G., Adappa N. D., Palmer J. N., Kennedy D. W., Kreindler J. L., Margolskee R. F., Cohen, N. A. Bitter and sweet taste receptors regulate human upper respiratory innate immunity. J. Clin. Invest. 2014; 124, 1393-1405. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Sharma P., Panebra A., Pera T., Tiegs B. C., Hershfeld A., Kenyon L. C., Deshpande D. A. Antimitogenic effect of bitter taste receptor agonists on airway smooth muscle cells. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2016; 310: L365-L376. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Dotson C. D., Zhang L., Xu H., Shin Y.-K., Vigues S., Ott S. H., Elson A. E. T., Choi H. J., Shaw H., Egan J. M., Mitchell B. D., Li X., Steinle N. I., Munger S. D. Bitter taste receptors influence glucose homeostasis. PLoS ONE 2008; 3: e3974. doi:10.1371/journal.pone.0003974. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Park J., Kim K.-S., Kim K.-H., Lee I.-S., Jeong H., Kim Y., Jang H.-J. GLP-1 secretion is stimulated by 1,10-phenanthroline via colocalized T2R5 signal transduction in human enteroendocrine L cell. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2015; 468, 306-311. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Pham H., Hui H., Morvaridi S., Cai J., Zhang S., Tan J., Wu V., Levin N., Knudsen B., Goddard III W. A., Pandol S. J., Abrol R. A bitter pill for type 2 diabetes? The activation of bitter taste receptor TAS2R38 can stimulate GLP-1 release from enteroendocrine L-cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2016; 475, 295-300. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Choi E.-K., Kim K.-S., Yang H. J., Shin M.-H., Suh H.-W., Lee K.-B., Ahn K. S., Um J. Y., Lee S.-G., Lee B.-C., Jang H.-J. Hexane fraction of Citrus aurantium L. stimulates glucagon-like peptide-1 (GLP-1) secretion via membrane depolarization in NCI-H716 cells. Biochip J. 2012; 6, 41-47. Přejít k původnímu zdroji...
    26. Huang T., Lu K.-N., Pai Y.-P., Hsu C., Huang C. Role of GLP-1 in the Hypoglycemic Effects of Wild Bitter Gourd. eCAM 2013, Article ID 625892, 13 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2013/625892. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Kim K.-H., Kim K.-S., Shin M. H., Jang E. G., Kim E. Y., Lee J.-H., Ahn K. S., Um J.-Y., Jang H.-J. Aqueous extracts of Anemarrhena asphodeloides stimulate glucagon-like peptide-1 secretion in enteroendocrine NCI-H716 cells. Biochip J. 2013; 7, 188-193. Přejít k původnímu zdroji...
    28. Shin M.-H., Choi E.-K., Kim K.-S., Kim K.-H., Jang Y. P., Ahn K. S., Chung W.-S., Cha N. H., Jang H.-J. Hexane fractions of Bupleurum falcatum L. stimulates glucagon-like peptide-1 secretion through Gβγ??-mediated pathway. eCAM 2014, Article ID 982165, 8 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2014/982165. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Suh H.-W., Lee K.-B., Kim K.-S., Yang H. J., Choi E.-K., Shin M. H., Park Y. S., Na Y.-C., Ahn K.., Jang Y. P., Uma J. Y., Jang H.-J. A bitter herbal medicine Gentiana scabra root extract stimulates glucagon-like peptide-1 secretion and regulates blood glucose in db/db mouse. J. Ethnopharmacol. 2015; 172: 219-226. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Kim K.-S., Cha N. H., Kim K.-W., Shin M. H., Kim K.-H., Lee I.-S., Chung W.-S., Song M.-Y., Jang H.-J. Transcriptomic analysis of the bitter taste receptor-mediated glucagon-like peptide-1 stimulation effect of quinine. BioChip J. 2013; 7: 386-392. Přejít k původnímu zdroji...
    31. Yu Y., Hao G., Zhang Q., Hua W., Wang M., Zhou W., Zong S., Huang M., Wen X. Berberine induces GLP-1 secretion through activation of bitter taste receptor pathways. Biochem. Pharmacol. 2015; 97: 173-177. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Andreozzi P., Sarnelli G., Pesce M., Zito F. P., D'Alessandro A., Verlezza V., Palumbo I., Turco F., Esposito K., Cuomo R. The Bitter Taste Receptor Agonist Quinine Reduces Calorie Intake and Increases the Postprandial Release of Cholecystokinin in Healthy Subjects. J. Neurogastroenterol. Motil. 2015; 21, 511-519. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Jeon T. I., Seo Y.-K., Osborne T. F. Gut bitter taste receptor signalling induces ABCB1 through a mechanism involving CCK. Biochem. J. 2011; 438, 33-37. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Glatzel H. Der Einfluss von Bittermitteln auf Herzschlagvolumen, Herzschlagfrequenz und Blutdruck. Planta Med. 1968; 16, 82-94. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Foster S. R., Blank K., Hoe L. S. E., Behrens M., Meyerhof W., Peart J. N., Thomas W. G. Bitter taste receptor agonists elicit G-protein-dependent negative inotropy in the murine heart. FASEB J. 2014; 28, 4497-4508. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. McMullen M. K., Whitehouse J. M., Whitton P. A., Towell A. Bitter tastants alter gastric-phase postprandial haemodynamics. J. Ethnopharmacol. 2014; 154, 719-727. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Lund T. C., Kobs A. J., Kramer A., Nyquist M., Kuroki M. T., Osborn J., Lidke D. S., Low-Nam S. T., Blazar R., Tolar J. Bone Marrow Stromal and Vascular Smooth Muscle Cells Have Chemosensory Capacity via Bitter Taste Receptor Expression. PLoS ONE 2012; 8, e58945. doi:10.1371/journal.pone.0058945. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Gam S., Guelfi K. J., Fournier P. A. New Insights into Enhancing Maximal Exercise Performance Through the Use of a Bitter Tastant. Sports Med. 2016, doi: 10.1007/s40279-016-0522-0,article in press. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Mayer E. A. Gut feelings: the emerging biology of gut-brain communication. Nat. Rev. Neurosci. 2011; 12: 453-66. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Singh N., Vrontakis M., Parkinson F., Chelikani P. Functional bitter taste receptors are expressed in brain cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2011; 406: 146-151. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Wolfle U., Elsholz F. A., Kersten A., Haarhaus B., Muller W. E., Schempp C. M. Expression and functional activity of the bitter taste receptors TAS2R1 and TAS2R38 in human keratinocytes. Skin Pharmacol. Physiol. 2015; 28: 137-146. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Mascie-Taylor C. G. N., McManus I. C., MacLarnon A. M., Lanigan P. M. The association between phenylthiocarbamide (PTC) tasting ability and psychometric variables. Behav. Genet. 1983; 13, 191-196. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Macht M., Mueller J. Increased negative emotional responses in PROP supertasters. Physiol. Behav. 2007; 90, 466-472. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Sagioglou C., Greitemeyer T. Bitter Taste Causes Hostility. Pers. Soc. Psychol. Bull. 2014; 40, 1589-1597. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Sagioglou C., Greitemeyer T. Individual differences in bitter taste preferences are associated with antisocial personality traits. Appetite 2016; 96, 299e308. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Deckmann K., Filipski K., Krasteva-Christ G., Fronius M., Althaus M., Rafiq A., Papadakis T., Renno L., Jurastow I., Wessels L., Wolff M., Schütz B., Weihe E., Chubanov V., Gudermann T., Klein J., Bschleipfer T., Kummer W. Bitter triggers acetylcholine release from polymodal urethral chemosensory cells and bladder reflexes. PNAS 2014; 111, 8287-8292. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Zhai K., Yang Z., Zhu X., Nyirimigabo E., Mi Y., Wang Y., Liu Q., Man L., Wu S., Jin J., Ji G. Activation of bitter taste receptors (tas2rs) relaxes detrusor smooth muscle and suppresses overactive bladder symptoms. Oncotarget 2016; 7, 21156-21167. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Clark A. A., Dotson C. D., Elson A. E. T., Voigt A., Boehm U., Meyerhof W., Steinle N. I., Munger S. D. TAS2R bitter taste receptors regulate thyroid function. FASEB J. 2015; 29, 164-172. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. Orsmark-Pietras C., James A., Konradsen J. R., Nordlund B., Soderhall C., Pulkkinen V., Pedroletti C., Daham K., Kupczyk M., Dahlen B., Kere J., Dahlen S. E., Hedlin G., Melen, E. Transcriptome analysis reveals upregulation of bitter taste receptors in severe asthmatics. Eur. Respir. J. 2013; 42, 65-78. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Grassin-Delyle S., Naline E., Devillier, P. Taste receptors in asthma. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2015; 15, 63-69. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Ekoff M., Choi J. H., James A., Dahlen B., Nilsson G., Dahlen, S. E. Bitter taste receptor (TAS2R) agonists inhibit IgE-dependent mast cell activation. J. Allergy Clin. Immunol. 2014; 134, 475-47 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.