UNIVERSITY
OF GEORGIA

Scientific Research Institute


კვლევითი პროექტის აღწერა
პროექტის დასახელება: საქართველოში მოზარდი Cynanchum acutum მიწისქვეშა ნაწილების ფიტოქიმიური და ბიოლოგიური შესწავლა
მოკლე აღწერა: C21 სტეროიდული გლიკოზიდები, პრეგნანული გლიკოზიდებია, რომლებიც კარდენოლიდების ბიოლოგიური წინამორბედებია. ისინი ფართოდაა გავრცელებული მცენარეთა სამყაროში, განსაკუთრებით Cynanchum-ის გვარში (Apocynaceae). Cynanchum სახეობები დიდი ხანია გამოიყენება ტრადიციულ ხალხურ მედიცინაში რევმატალგიის, სურდოს, გერიატრიული დაავადებების, იმუნური დეფიციტისა და სხვა დაავადებების სამკურნალოდ. Cynanchum სახეობების ფიტოქიმიურმა შესწავლამ გამოიწვია მრავალი ახალი ბიოლოგიურად აქტიური C21 სტეროიდული ნივთიერებების გამოყოფა. მათ უმრავლესობას ფარმაკოლოგიური აქტიურობა ახასიათებთ, მაგ: სიმსივნის საწინააღმდეგო, ანტიდეპრესანტული, კარდიოპროტექტული, ანთების საწინააღმდეგო, ნეიროპროტექტორული, სოკოს საწინააღმდეგო, ანტივირუსული და სხვა. ამ მონაცემების მიხედვით, ძალიან აქტუალურია საქართველოში მოზარდი Cynanchum-ის სახეობების - Cynanchum acutum L. და Cynanchum funebre Boiss. C21 გლიკოზიდების ფიტოქიმიური და ბიოლოგიური კვლევა. Cynanchum acutum საკმაოდ შხამიანი მცენარეა სხვადასხვა სამედიცინო გამოყენებით. დაფიქსირდა, რომ C. acutum-ის მიწისზედა ნაწილების სპირტიან ექსტრაქტებს აქვთ მრავალი ბიოლოგიური და ფარმაკოლოგიური მოქმედება: ანთების საწინააღმდეგო, ინსექტიციდური, მოლუსკიციდური, ანალგეზიური, სიცხის დამწევი, ჰიპოტენზიური, ჰეპატოპროტექტორული, ანტიარითმიული და სპაზმოლიზური. ბოლო 10 წლის განმავლობაში გაიზარდა შრომები Cynanchum-ის სახეობებიდან გამოყოფილი პრეგნანული გლიკოზიდების ფიტოქიმიური და ბიოლოგიური გამოკვლევების შესახებ და მრავალი ახალი C21 გლიკოზიდია მიღებული. უნდა აღინიშნოს, რომ პრეგნანული გლიკოზიდები წარმოდგენილია Cynanchum-ის სახეობების მხოლოდ ფესვებსა და ფესურებში. მაგრამ Cynanchum acutum-ის მიწისქვეშა ნაწილები და მთლიანად Cynanchum funebre არასოდეს ყოფილა შესწავლილი. წარმოდგენილი პროექტის ფარგლებში შესწავლილი იქნება Cynanchum acutum-ის მიწისქვეშა ნაწილების C21 გლიკოზიდები და მათი სიმსივნის საწინააღმდეგო აქტიურობა კიბოს ზოგიერთ უჯრედზე.
ხელმძღვანელი: ნებიერიძე ვაჟა
მონაწილეები:
საკითხის აქტუალობა: სტეროიდები წარმოადგენენ ბუნებრივ ორგანულ ნივთიერებებს, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ბიოლოგიაში, მედიცინასა და ქიმიაში. ამ ჯგუფში შედის ყველა სასქესო ჰორმონი, თირკმელზედა ჯირკვლის ქერქის ჰორმონები, ხერხემლიანების ნაღვლის მჟავები, მწერების ჰორმონები და სხვა ცხოველური და მცენარეული წარმოშობის ფიზიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები. ყველა სტეროიდს აქვს ტეტრაციკლური ნახშირბადოვანი ჩონჩხი, განსხვავდებიან რიცხვით და ბირთვული შემცველობის ბუნებით, ზოგჯერ გაჯერების ხარისხით. სხვადასხვა მდგომარეობაში ჩანაცვლებული ჯგუფების მიხედვით სტეროიდები შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ქვეჯგუფად: პრეგნანები, კარდენოლიდები და ა.შ. კარდენოლიდები ცნობილია, როგორც გულის დაავადებების სამკურნალოდ და მნიშვნელოვანი კვლევებია ჩატარებული ამ ტიპის ნივთიერებებზე. თუმცა, პრეგნანები, რომლებიც არიან კარდენოლიდების ბიოლოგიური წინამორბედები, რჩებოდა შეუსწავლელი დიდი ხნის განავლობაში და დეტალური კვლევა მხოლოდ 40 წლის წინ დაიწყო. პრეგნანები, როგორებიცაა პროგესტერონი, ალდოსტერონი და თირკმელზედა ჯირკვლის ქერქის ჰორმონები, გამომუშავდება ადამიანში, ცხოველებში და მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ როგორც სასქესო ჰორმონები. 70-იანი წლების დასაწყისში მცენარეებიდან ზოგიერთი პრეგნანის წარმოებულის, როგორიცაა პროგესტერონი, პრეგნენოლონი და დიდი რაოდენობით პოლი-ჰიდროქსილირებული C21 სტეროიდების გამოყოფამ ქიმიკოსთა ინტერესი გამოიწვია და ამას მოყვა ამ მიმართულებით კვლევების გაღრმავება. პრეგნანული გლიკოზიდები არის C21 სტეროიდული გლიკოზიდები, რომლებიც ფართოდაა გავრცელებული მცენარეთა სამყაროში, განსაკუთრებით Cynanchum-ის გვარში (ქვესახეობა Asclepiadoideae; ოჯახი Apocynaceae; ყოფილი Asclepiadaceae). Cynanchum სახეობები დიდი ხანია გამოიყენება ტრადიციულ ჩინურ მედიცინაში. ეს გვარი მოიცავს Asclepiadaceae ოჯახის დაახლოებით 200 სახეობას და გავრცელებულნი არიან მთელ მსოფლიოში, მათ შორის აღმოსავლეთ აფრიკაში, ხმელთაშუა ზღვის რეგიონში, ევროპის ტროპიკული ზონაში და აზიის სუბტროპიკულ და ზომიერ ზონებში. მათ შორის 16 სახეობა არის მაღალი სამკურნალო ღირებულების, ესენია: C. auriculatum, C. atratum, C. glaucescens, C. bungei, C. chekiangense, C.vincetoxicum, C. saccatumi, C. inamoenum, C. mongolicum, C. otophyllum, C. paniculatum, C. stauntonii, C. decipines, C. wallichii, C. wilfordii და C. versicolor. ფესვებისა და ფესურების ექსტრაქტები დიდი ხანია გამოიყენება ხალხური მედიცინაში რევმატალგიის, სურდოს, გერიატრიული დაავადებების, იმუნური დეფიციტისა და სხვა დაავადებების სამკურნალოდ. ლიტერატურული კვლევები აჩვენებს, რომ Cynanchum სახეობებისთვის ტიპიურია C21 სტეროიდები. Cynanchum სახეობების ფიტოქიმიურმა შესწავლამ გამოიწვია მრავალი ბიოლოგიურად აქტიური C21 სტეროიდული ნაერთების გამოყოფა. მათ უმრავლესობას ფარმაკოლოგიური მოქმედება ახასიათებთ, მაგ: სიმსივნის საწინააღმდეგო, დაბერების საწინააღმდეგო, ანტიდეპრესანტული, კარდიოპროტექტული, ანთების საწინააღმდეგო, ანტიეპილეფსიური, ნეიროპროტექტორული, სოკოს საწინააღმდეგო, ანტივირუსული, Na+/K+-ატეფაზას ინჰიბიტორული მოქმედება და აგრეთვე მადის დათრგუნვის უნარი. მათი შედარებით მდიდარი სამკურნალო ღირებულების გამო, საჭიროა C21 სტეროიდების უფრო მეტად კვლევა, ვიდრე აქამდეა შესწავლილი. რამდენიმე მონოგრაფია და მიმოხილვითი სტატიაა გამოქვეყნებული Cynanchum სახეობებზე. სამეცნიერო სამყარო განსაკუთრებულ ინტერესს ანიჭებს Cynanchum გვარს და თერაპევტული თვისებებს, განპირობებულს C21 სტეროიდებისგან. ეს ნივთიერებები ამჟღავნებენ ფარმაკოლოგიური მოქმედების ფართო სპექტრს, მაგრამ ლიტერატურა ძირითადად ყურადღებას უთმობს ანტისიმსივნურ აქტივობას. ამ სახეობებზე ჩატარებული ფარმაკოლოგიური მოქმედების მიმოხილვა აღწერილია დიდი რაოდენობით კვლევებში, განსაკუთრებით ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში. ამ მონაცემების მიხედვით, ძალიან აქტუალურია საქართველოში მოზარდი Cynanchum-ის სახეობების შესწავლა პრეგნანული გლიკოზიდების შემცველობაზე. პროექტის მიზანს წარმოადგენს საქართველოში ფართოდ გავრცელებული ორი სარეველა მცენარის Cynanchum acutum L. და Cynanchum funebre Boiss. et Kotschy (=Vincetoxicum funebre Boiss. et Kotschy.) C21 გლიკოზიდების ფიტოქიმიური და ბიოლოგიური კვლევა. Cynanchum acutum არის საკმაოდ შხამიანი მცენარე სხვადასხვა სამედიცინო გამოყენებით. ფრანგული ფარმაცევტული კოდექსის მიხედვით იგი გამოყენებოდა როგორც სასაქმებელი საშუალება, მისი რძის ლატექსი ტუნისის ხალხურ მედიცინაში გამოიყენება კანისა და თვალის პრობლემებისთვის და მისი თესლები კი საკვებად ირანის ზოგიერთ რეგიონში. Cynanchum acutum-ის მიწისზედა ნაწილების ფიტოქიმიურმა კვლევებმა გამოავლინა რამდენიმე ბუნებრივი ნაერთის არსებობა მათ შორის β-სიტოსტეროლი, ლუპეოლი, α-ამირინი, სარკოსტინი, ქვერცეტინი და ქვერცეტინ 3-O-β-D-გალაქტოზიდი, 4 ფლავონოიდური გლიკოზიდი: ქვერცეტინ დი-O-ჰექსოზიდი, ქვერცეტინ 3-O-რამნოზილ-(1→2)-გლუკოზიდი, ქვერცეტინ 3-O-გალაქტოზიდი, ქვერცეტინ 3-O-ქსილოზიდი და 2 მარტივი კუმარინი: სკოპოლეტინი და სკოპარონი ასევე სხვა შვიდი ფლავონოიდი. გამოვლინდა Cynanchum acutum-ის მიწისზედა ნაწილის მეთანოლიანი ექსტრაქტის ანტიჰიპერგლიკემიური და ანტიოქსიდანტური აქტივობა და ასევე მცენარის ეთანოლიანმა ექსტრაქტმა აჩვენა ანთების საწინააღმდეგო ეფექტი ვირთხებში. დაფიქსირდა, რომ C. acutum-ის მიწისზედა ნაწილების სპირტიან ექსტრაქტებს აქვთ მრავალი ფარმაკოლოგიური მოქმედება: ანთების საწინააღმდეგო, ინსექტიციდური, მოლუსკიციდური, ანალგეზიური, სიცხის დამწევი, ჰიპოტენზიური, ჰეპატოპროტექტორული, ანტიარითმიული და სპაზმოლიზური. ბოლო 10 წლის განმავლობაში გაიზარდა შრომები Cynanchum სახეობიდან გამოყოფილი პრეგნანული გლიკოზიდების ფიტოქიმიური და ბიოლოგიური გამოკვლევების შესახებ და მრავალი ახალი C21 გლიკოზიდია მიღებული. მაგალითად, ექვსი, ცხრა და თექვსმეტი ახალი C21 სტეროიდული გლიკოზიდი იქნა იზოლირებული Cynanchum bungei, Cynanchum stauntonii და Cynanchum mooreanum ფესვებიდან. უნდა აღინიშნოს, რომ პრეგნანული გლიკოზიდები წარმოდგენილია Cynanchum სახეობების მხოლოდ ფესვებსა და ფესურებში. მაგრამ Cynancum acutum-ის მიწისქვეშა ნაწილები და მთლიანად Cynanchum funebre არასოდეს ყოფილა შესწავლილი. პროექტის თემა ფარმაცევტული, კერძოდ ფარმაკოგნოზიის მიმართულებისაა, რადგან მოხდება მცენარეთა ფიტოქიმიური შესწავლა. პროექტი ინტერდისციპლინური ხასიათისაა, დაკავშირებულია ისეთ სამეცნიერო მიმართულებებთან, როგორიცაა ანალიზური, ფიზიკური და ორგანული ქიმია, რადგან მოხდება ინდივიდუალური ნივთიერებების გამოყოფა, მათი სტრუქტურების დადგენა ანალიზის სხვადასხვა მეთოდის გამოყენებით. ასევე, დაკავშირებულია ბიოლოგიასთან და მედიცინასთან, რადგან ჩატარდება გამოყოფილი ნივთიერებების ბიოლოგიური კვლევები და დადებითი ეფექტის შემთხვევაში გამოყენებული იქნება მედიცინის სხვადასხვა დარგში.
მოსალოდნელი სიახლე: • გაირკვევა მცენარების Cynanchum acutum და Cynanchum funebre მიწისქვეშა ნაწილების სხვადასხვა ქიმიური კლასის ნივთიერებათა ურთიერთგარდაქმნის მდგომარეობა, მათი მეტაბოლიზმის გზები მიწისქვეშა ორგანოებში, რაც ნათელს მოჰფენს მცენარეში მათი წარმოქმნის, ლოკალიზაციისა და დაგროვების საკითხს. ამავე დროს, უფრო სრულყოფილი წარმოდგენა შეიქმნება, ასევე, მცენარეში C21 სტეროიდული გლიკოზიდების მეტაბოლიზმის საკითხებში; • გამოყოფილ იქნება ახალი პრეგნანული გლიკოზიდები, რითაც გამდიდრდება ბუნებრივ ნაერთთა ნომენკლატურა; • ჩატარებული კვლევებით გადაწყდება მოსალოდნელი სამკურნალო პრეპარატის წარმოებისათვის მცენარეების ფესვების გამოყენების შესაძლებლობა. ამასთან, ორივე მცენარე სარეველაა და მათი გამოყენების საკითხის გადაწყვეტა ორმხრივად სასარგებლოა; • მოსალოდნელია ახალი შედეგების მიღება Cynanchum acutum და Cynanchum funebre მიწისქვეშა ნაწილებიდან გამოყოფილი ნივთიერებების ფარმაკოლოგიური გამოკვლევებით; • მიღებული შედეგები სასარგებლო იქნება ქართველი და უცხოელი მეცნიერებისათვის.
სავარაუდო გეგმა: • პირველ წელს დაგეგმილია Cynanchum acutum და Cynanchum funebre მიწისქვეშა ნაწილებიდან სხვადასხვა პოლარობის ექსტრაქტებისა და C21 გლიკოზიდებით გამდიდრებული ფრაქციების მიღება. • მიღებული ფრაქციების ინდივიდუალურ კომპონენტებად დასაყოფად მეორე წელს დაგეგმილია ვიზიტი 3 თვე სალერნოს უნივერსიტეტში, სადაც გამოყენებული იქნება კვლევის კლასიკური ფიზიკურ-ქიმიური და თანამედროვე ინსტრუმენტული სპექტრული მეთოდები, როგორებიცაა: ინფრაწითელი, ულტრაიისფერი, ბირთვულ-მაგნიტური რეზონანსული და მას-სპექტრული ანალიზები და მათი მოდიფიცირებული მეთოდები (UV, IR, 1H და 13C NMR, 1D-TOCSY, COSY, HSQC, HMBC, HPLC/MS). • მესამე წელს Cynanchum acutum და Cynanchum funebre მიწისქვეშა ნაწილებიდან იზოლირებული C21 გლიკოზიდების ციტოტოქსიკური მოქმედების შესასწავლად დაგეგმილია ვიზიტი 3 თვე სალერნოს უნივერსიტეტში, სადაც ბიოლოგიური კვლევები ჩატარდება ადამიანის კიბოს ზოგიერთ უჯრედზე, როგორებიცაა: მკერდის კიბო (MCF-7), გლიობლასტომა (T98G), ფილტვის ადენოკარცინომა (A549), სწორი ნაწლავის კარცინომა (HT-29) და პროსტატის კიბო (PC-3). მიღებულ შედეგებზე პერიოდის ბოლოს გამოქვეყნდება 3 სტატია იმპაქტ-ფაქტორიანი ჟურნალში და მიღებული შედეგების წარდგენა მოხდება 2 საერთაშორისო კონფერენციაზე.
დონორი: რუსთაველის ფონდი
გრანტი: ახალგაზრდა მეცნიერთა კვლევების გრანტი
სკოლა/დეპარტამენტი: ფარმაციის დეპარტამენტი,ჯანმრთელობის მეცნიერებების სკოლა
დაწყება: 2022-02-01
დასრულება: 2024-02-01
მიზნობრიობა: სამეცნიერო
სტატუსი: მიმდინარე
შედეგი:
პროექტის ღირებულება: 58500
პროექტის პირველადი ხარჯთაღრიცხვა:
პროექტის საბოლოო ხარჯთაღრიცხვა:
დონორისგან მიღებული თანხა: 35000
თანადამფინანსებელი:
თანამშრომლობა/პარტნიორობა:
პუბლიკაცია: 1

Contact

2 55 22 22
77a, M. Kostava str.