Związki lecznicze

HIRUDYNA:

To najbardziej znany produkt pijawki Hirudo medicinalis i jednocześnie najlepszy z istniejących lek przeciwzakrzepowy. Hirudyna jest nie enzymatycznym polipeptydem składającym się z 65 aminokwasów. Jej nadzwyczajne właściwości wynikają z dużej zawartości glutaminy i asparaginy, oraz z jej niskiego punktu izoelektrycznego. Hirudyna przechowywana w formie liofilizatu w temperaturze pokojowej, zachowuje aktywność przynajmniej przez rok, a w roztworze wodnym (zabezpieczonym kryształkami tymolu) przynajmniej przez 6 miesięcy. Termostabilność hirudyny wzrasta wraz z obniżaniem jej pH. Bardzo szybko rozkłada ją papaina, pepsyna oraz subtylopeptydaza. Istnieje wiele zidentyfikowanych dotychczas aktywnych izoform hirudyny.
Hirudyna jest inhibitorem trombin. Jej bardzo aktywne działanie uzyskiwane jest dzięki współdziałaniu z innymi wydzielinami gruczołów ślinowych pijawki, między innymi z hementyną, hementeryną oraz antystatyną. Aktywność hirudyny mierzona jest w jednostkach międzynarodowych NIH (National Institute of Health) jako funkcja jej działania antytrombinowego, wyrażonego w jednostkach At-U. Jedna jednostka antytrombinowa (At-U) odpowiada 0,1 mikrograma czystej hirudyny. Każda dorosła pijawka Hirudo medicinalis zawiera w sobie około 285 At-U hirudyny, jednak jej ilość zależy od czasu, jaki upłynął od ostatniego karmienia pijawki i największą koncentrację osiąga w 150 dniu. Badania in vivo nie wykazały żadnych działań ubocznych czystej hirudyny. Zastrzyki dożylne z 20 mg czystej hirudyny na 1 kg masy ciała królików, nie wykazywały jakiejkolwiek toksyczności, a białe myszy przeżywały zastrzyki śródotrzewnowe czystej hirudyny w dawce 1 g/kg masy ciała. Hirudyna dość szybko znika z krwi i jest wydalana przez nerki (70-80 procent po jednej godzinie). U osób z niektórymi chorobami krwi, hirudyna jest o wiele lepszym antykoagulantem (w dawce 1000 At-U/na kg masy ciała przez godzinę), niż powszechnie używany w medycynie wielocukier – heparyna, czy otrzymywana z koniczyny dikumaryna. Dotyczy to szczególnie braku lub niskiego poziomu antytrombiny III we krwi i powstających skrzepów śródnaczyniowych, niewydolności nerek, wstrząsów septycznych lub różnych specyficznych przypadków dziedzicznych.

MODEL BIOLOGICZNY MOLEKUŁY HIRUDYNY

BDELINA:

Jest inhibitorem proteaz takich jak trypsyna, chymotrypsyna i plazmina, które są czynnikami stanów zapalnych i ich rozprzestrzeniania się w tkankach. Występuje przynajmniej w dwóch odmianach jako bdelina A i bdelina B. Zbudowana jest z 45 aminokwasów i posiada bardzo duże powinowactwo do produkowanego w trzustce ssaków inhibitora trypsyny. Interesującym jest fakt, że bdelina i hirudyna mają dokładnie przeciwne właściwości na proces krzepnięcia krwi. Występuje ona we wszystkich odcinkach ciała pijawki oraz w jej gruczołach ślinowych, ale największą koncentrację osiąga w strefach ciała i organach związanych z reprodukcją.

HIRUSTAZYNA:

Jest kolejnym zidentyfikowanym niedawno antykoagulantem produkowanym przez Hirudo medicinalis. Należy do związków organicznych zaliczanych do rodziny antystazyn. Jest inhibitorem sieci kalikreinowych, trypsyny, chymotrypsyny i katepsyny G. Zbudowana jest z 55 aminokwasów a jej masa cząsteczkowa wynosi 5878.

GILANTYNA:

Wyizolowana zastała z gruczołów ślinowych pijawki Haementeria ghilianii. Jest białkiem zawierającym duże ilości siarki. Działa jako antykoagulant i silny lek antyprzerzutowy. Jest bardzo aktywnym inhibitorem czynnika Xa. Należy do grupy antystazyn. Zbudowana jest ze 119 aminokwasów, a jej masa cząsteczkowa wynosi 13317.

APYRAZA:

Jest potężnym enzymem upłynniającym krew (zmniejszającym jej lepkość).

EGLINA:

Jest silnym środkiem przeciwzapalnym (inhibitorem czynników stanów zapalnych) oraz bardzo aktywnym antyutleniaczem. Jest potężnym inhibitorem proteaz takich jak elastaza i katepsin G, uwalnianych przez ludzkie różno-postaciowo-jądrowe granulocyty, co pozwala natychmiast lokalizować urazy oraz pooperacyjne stany zapalne i je skutecznie blokować. Egliny rozkładają także chymotrypsynę i subtylizynę – proteazy produkowane przez bakterię Bacillus subtilis. Występuje kilka odmian eglin produkowanych przez pijawki. Najlepiej poznaną jest eglina C, która ma masę cząsteczkową 8100 i składa się z 70 aminokwasów i jest dość podobna do inhibitora trypsyny i chymotrypsyny ziemniaka oraz jęczmienia (przynajmniej 27 identycznych aminokwasów). Egliny są związkami bardzo trwałymi. W badaniach wykazano ich skuteczność w leczeniu niektórych tików nerwowych oraz wrzodów śródbłonka jelit i nieswoistego rozkładu białek związanych z posocznicą.

HEMENTYNA:

Jest fibrynogenolitycznym enzymem zdolnym zapobiegać krzepnięciu krwi oraz rozkładać (inkoagulować) utworzone już zakrzepy. Jest produkowana w dużych ilościach przez oba gruczoły ślinowe pijawki Haementeria ghilianii, przy czym mechanizm jej działania jest całkiem inny niż antytrombinowe działanie hirudyny produkowanej przez Hirudo medicinalis. Hementyna degraduje fibrynogen i włóknik w krwi i jest niepodobna do żadnego innego antykoagulanta produkowanego przez zwierzęta wysysające krew. Hementyna jest szczególnie interesująca w lecznictwie medycznym, ponieważ jest nieczuła na obecny we krwi naturalny enzym rozkładający białka. Masa cząsteczkowa hementyny wynosi 120.000. W temperaturze pokojowej jest trwała przez wiele godzin i traci swoje właściwości w temperaturze 60°C działającej przez 15 minut lub w kontakcie ze związkami chelatującymi. Z obu gruczołów ślinowych pijawki Haementeria ghilianii można wyekstrahować do 4,5 mg białka, z którego 2,8 % to hementyna. Jedna pijawka zawiera hementynę zdolną inkoagulować do 300 ml krwi. Nie ustalono dotychczas w sposób jednoznaczny, czy Hirudo medicinalis także produkuje istotne ilości hementyny.

DESTABILAZA:

Jest fermentem charakteryzującym się silnym działaniem przeciwagregacyjnym powodującym rozkładanie zakrzepłej krwi, co otwiera nowe drogi i możliwości dla hirudoterapii. Destabilaza zawiera także unikalną substancję niskocząsteczkową PROSTAGLANDYNĘ (podobną do PROSTACYCLINY). Utrzymuje ona w dobrym stanie (regeneruje) naczynia krwionośne, przewód pokarmowy oraz reguluje poziom cukru we krwi. Najbardziej tajemniczym w działaniu prostaglandyny jest „samoregulacja” ciśnienia krwi. Jeśli jest ono za niskie zostaje podwyższone, jeśli natomiast jest zbyt wysokie zostaje automatycznie obniżone do stanu optymalnego. Nie jest jeszcze w sposób ostateczny wyjaśniony mechanizm tego działania i jest on przedmiotem usilnych dociekań naukowych.

HIALURONIDAZA:

Jest substancją o podwójnym działaniu. Jest silnym antybiotykiem oraz czynnikiem umożliwiającym szybkie przenikanie przez błony komórkowe, sąsiadujących ze sobą komórek i tkanek ciała. Świadomość istnienia substancji o takim działaniu miał Heidenhain już w 1891, ale dopiero późniejszy laureat Nagrody Nobla, Claude (1937, 1940) przyjrzał się bliżej temu zjawisku i odkrył silne działanie rozszerzające i rozpulchniające wyciągów z pijawek, na tkanki ciała i skórę. Silne właściwości antybiotyczne tego enzymu demonstrował także już w 1941 roku Hist, ale jego doniesienia dość długo nie cieszyły się uznaniem w świecie ówczesnej medycyny. Ciekawą właściwością tego enzymu jest rozpuszczanie związków wielocukrowych, tworzących ścianki przetrwalników wielu mikroorganizmów. W doświadczeniach swych, Hist leczył hialuronidazą z powodzeniem, zakażenia otrzewnej u myszy i świnek morskich, natomiast Bagdasarova już w 1969 roku skutecznie leczyła nią jaskrę u ludzi. Masa cząsteczkowa czystej hialuronidazy wynosi 28500. W skrajnych warunkach pH i w temperaturze 50°C enzym ten aktywny jest przez jedną godzinę. Najdłużej działa w 38°C i przy pH 5.5.

LIPAZY i ESTERAZY:

To substancje powodujące rozkład tłuszczy.

SUBSTANCJE ZNIECZULAJĄCE:

Niezidentyfikowane bliżej, silne czynniki przeciwbólowe. Przypuszcza się, że działanie przeciwbólowe tych substancji wynika z dużej atrakcyjności dla ludzkiego mózgu NEUROPEPTYDÓW produkowanych przez pijawkę. Neuropeptydy te zawierają ENDORFINY znane powszechnie jako HORMONY SZCZĘŚCIA. Poza efektami przeciwbólowymi endorfiny te powodują: - likwidację uczucia niepokoju i euforii oraz uspokojenie - usuwają psychiczne oraz fizyczne uzależnienia, zwiększają tolerancję, likwidują złe samopoczucie, depresję oddechową, nudności, depresję i inne symptomy obserwowane u osób uzależnionych od narkotyków i alkoholu.

ANTYELASTAZA:

Ogranicza działania elastaz, to jest fermentów, które degradują skórną elastynę.

SUBSTANCJA ROZSZERZAJĄCA NACZYNIA KRWIONOŚNE:

Bardzo podobny do histaminy bliżej nie zidentyfikowany jeszcze związek organiczny. Jako pierwszy fakt rozszerzania naczyń krwionośnych pod wpływem wydzieliny gruczołów ślinowych pijawki Hirudo medicinalis wyjaśnił i opisał w 1939 roku Lindemann. Było to potwierdzeniem wcześniejszych obserwacji, że wokół ugryzienia przez pijawkę następuje powiększanie się naczyń włosowatych.

NEUROTRANSMITERY:

Związki biochemiczne regulujące przepływy impulsów elektrycznych w komórkach nerwowych. Należą do nich dopanina, serotonina, acetylocholina, oraz enkepfalina. Mają one duży wpływ na ograniczenia w odczuwaniu bólu oraz zmiany w zachowaniu polegające na uwolnieniu od niepokoju, bądź depresji, wywoływaniu snu a także potężnych emocjonalnych i czuciowych doświadczeń, ale bez behawioralnego pobudzenia, psychozy lub obłędu powodowanego przez narkotyki typu LSD czy amfetaminę. Ponadto serotonina ma wpływ na utrzymanie właściwej temperatury ciała oraz na postrzeganie czuciowe. Odkryto także, że choroby psychiczne, głównie schizofrenia mogą być spowodowane anomaliami w transmisji serotoniny pomiędzy neuronami.

ANTYBIOTYK CHLOROMYCETYNA:

Posiada bardzo silne działanie przeciwbakteryjne. Jest on produkowany przez żyjącą w symbiozie z pijawką lekarską specyficzną bakterię. Dotychczas uważano, że bakteria ta to Aeromonas hydrophila (= Pseudomonas hirudinis). Pod tą nazwą jest ona jeszcze opisywana w literaturze oraz wielu publikacjach. W rzeczywistości po zastosowaniu najnowszych szczegółowych badań genetycznych (testy biochemiczne i sekwencjonowanie 16S rRNA) wykazano, że mikroorganizm ten to bakteria Aeromonas veronii biovar sobria. Taką samą bakterię znaleziono w przewodzie pokarmowym żywiących się krwią nietoperzy wampirów Desmodus rotundus zamieszkujących Amerykę Południową. Antybiotyk ten okazał się bardzo skuteczny przy leczeniu wrzodów, powracającej gorączki, tężca, zapalenia opon mózgowych, zakażenia bakterią streptococcal, różycy świń, tularaemii oraz zakażeniom Staphylococcus aureus. Kultura bakteryjna Aeromonas veronii biovar sobria in vitro zabija prądki gruźlicy, likwiduje dezynterię oraz chroni przed błonicą i innymi chorobami.

SUBSTANCJE ANTYNOWOTWOROWE:

W doświadczeniach naukowych prowadzonych na myszach z wszczepionym laboratoryjnie nowotworem mięsaka T 241, uzyskano wstrzymanie rozwoju guzów nowotworowych, a także ich cofanie się po zastosowaniu ekstraktu z gruczołów ślinowych pijawki Haementeria ghilianii. To, że pijawki mogą mieć antynowotworowe właściwości zasugerowali po raz pierwszy Loeb i Fleisher jeszcze w 1913 roku, relacjonując swoje obserwacje z cofającymi się nowotworami u myszy po zastosowaniu ekstraktów z pijawek. Doniesienia te zostały jednak zbagatelizowane, a potem zapomniane. Dotychczas nie została rozpoznana substancja lub substancje o tych niezwykle ciekawych właściwościach.
Surowy wyciąg z gruczołów ślinowych pijawki amazońskiej Haementeria ghilianii likwiduje guzy nowotworowe płuc (Doświadczenia prowadzone przez dr G. Gasic z Pensylwanii w 1983 roku). Rząd górny zdjęć to kontrola. Płuco i śródpiersie myszy z wszczepionymi komórkami nowotworowymi (5 x 104) mięsaka T 241. Rząd dolny pokazuje to samo po trzytygodniowym traktowaniu zaatakowanych guzami nowotworowymi płuc, surowym wyciągiem z gruczołów ślinowych pijawki Haementeria ghilianii. Pokazana skala = 1 cm.