Fukoidany

Wodorosty – a poprawnie mówiąc makroalgi – od tysięcy lat były używane jako pożywienie i lekarstwo. W Japonii z odmiany brązowych wodorostów kombu robi się słynny rosół dashi, pije się jako herbatę i dodaje jako przyprawę do ryżu używanego do sushi. Z czerwonych wodorostów nori robi się norimaki, arkusze do zawijania sushi, a z zielonych wakame robi się sałatki i zupy.

W tradycyjnej medycynie chińskiej

W tradycyjnej medycynie chińskiej wodorosty znane jako Hai Zao były uważane za środek równoważący energię yin (wilgotną, schładzającą, spokojną)i yang (gorącą, suchą, dynamiczną). Harmonia między nimi jest bardzo ważna. Zbyt dużo yang wywołuje niepokój, natłok myśli, nadmierne pocenie się, skurcze mięśni, bezsenność i w konsekwencji przemęczenie, brak możliwości regeneracji. Zbyt dużo ying przynosi uczucie sztywności, bóle stawów, zmęczenie, słabe krążenie, chłód, ból żołądka i biegunkę. Kiedy energia yin i yang są w harmonii, masz dobre samopoczucie, sprawne ciało, zdolność do koncentracji, rozwiązywania problemów i skutecznego działania. Używano ich też do leczenia powiększonej tarczycy, tłuszczaków i innych miękkich obrzęków.

Wodorosty z najstarszej osady

W 1975 roku pewien skromny student wybrał się na wędrówkę po zachodnim wybrzeżu Chile. Kiedy okazało się, że studiuje weterynarię, miejscowi rolnicy przynieśli kość znalezioną w suchym korycie potoku Chinchihuapi. Mówili, że to kość „dziwnej krowy”. Rzeczywiście, kość była osobliwa i jak się później okazało, należała do gomfotera, wymarłego trąbowca podobnego do słonia. Tak odkryto najstarszą znaną osadę w Amerykach, pochodzącą z późnego plejstocenu, czyli sprzed ok. 18 500 lat. W miejscu wykopalisk nazwanym Monte Verde znaleziono dwa duże paleniska, pozostałości dwunastu chat, kawałki ubrań zrobionych ze skóry, kamienne narzędzia, nasiona, orzechy i jagody, odcisk stopy, pozostałości mięsa gomfotera i dzikiego ziemniaka sprzed 13 000 lat. Znaleziono też przeżute fragmenty dziewięciu gatunków wodorostów i alg sprzed ok. 14 000 lat. Niektóre były surowe, inne gotowane i wymieszane z roślinami. Uważa się, że jest to najstarszy znaleziony dowód stosowania wodorostów jako pożywienia i lekarstwa.

Historia współczesna

W starożytnym Rzymie i Grecji zalecano spożywanie wodorostów na artretyzm, wysypki, problemy jelitowe i choroby wątroby. W XVI wieku angielski zielarz John Gerard w swoim wielkim dziele Herball, or Generall Historie of Plantes, zalecał stosowanie wodorostów na różne dolegliwości. W 1913 roku szwedzki botanik Johan Harald Kylin z Uniwersytetu w Uppsali jako pierwszy wyodrębnił i opisał aktywną substancję zawartą w wodorostach i nazwał ją fukoidyną, później przemianowana na fukoidany[1].

W wodorostach znaleziono też duże ilości witamin i minerałów: witaminę C, witaminę K, magnez, wapń, żelazo, witaminy z grupy B, potas i jod.

Morszczyn z pęcherzykami

Morszczyn pęcherzykowaty (łac. Fucus vesiculosus) to makroglon o długich zielonobrązowych liściach, które mogą osiągnąć półtora metra. Liście są pokryte widocznymi pęcherzykami. Początkowo myślano, że to małe zbiorniki powietrza, dzięki którym liście mogą swobodnie unosić się w wodzie. Naukowcy zauważyli jednak ciekawą zależność. Tam, gdzie morszczyn rósł na stromych podwodnych skałach i w okolicach często nawiedzanych przez sztormy, pęcherzyki znikały. Tymczasem wodorosty rosnące w cichych dolinach miały ich znacznie więcej. Teraz uważa się, że pęcherzyki są związane z procesami fotosyntezy[2], czyli zamiany wody i dwutlenku węgla pod wpływem energii słonecznej w tlen i glukozę, co ma fundamentalne znaczenie dla istnienia życia na Ziemi.

Fukoidany to biologicznie aktywne substancje wytwarzane przez morszczyn i niektóre inne algi.

mają działanie przeciwbakteryjne i przeciwwirusowe[3],
wzmacniają mikrobiom i układ odpornościowy[4],
zmniejszają zdolność namnażania się wirusów[5],
chronią przed wirusami grypy, HIV, wirusowego zapalenia wątroby, dengi, SARS-CoV-02 i innymi, uniemożliwiając wniknięcie wirusom do wnętrza komórki[6], [7], [8],
są silnymi antyoksydantami neutralizując nadmiar wolnych rodników,
chronią przed nowotworami[9],
obniżają poziom cukru we krwi i chroni przed cukrzycą[10],
chronią mózg przed chorobami neurodegeneracyjnymi (takimi jak choroba Alzheimera, Parkinsona i inne)[11],
zmniejszają stany zapalne,
odmładzają, przyśpieszają gojenie skóry[12].

Fukoidany w leczeniu Covid-19

Wirusy od milionów lat istnieją w nas i z nami. Układ odpornościowy potrafi skutecznie sobie z nimi radzić. W przypadku wirusa SARS-CoV-2 może dojść do nadmiernej reakcji immunologicznej, której rezultatem jest burza cytokinowa, czyli gwałtowny wyrzut substancji zapalnych, które wywołują zaburzenia układu oddechowego, mogące nawet doprowadzić do śmierci. Dodatkowo niektóre komórki układu odpornościowego wydzielają wtedy dużo reaktywnych form tlenu (czyli wolnych rodników), które mają zniszczyć wirusy, ale ich nadmiar atakuje także zdrowe komórki powodując niewydolność organów wewnętrznych[13], [14], [15]. Dlatego do leczenia powikłań stosuje się leki przeciwzapalne, przeciwzakrzepowe i zmniejszające stres oksydacyjny[16]. Wszystkie te właściwości mają fukoidany zawarte w algach. Zaleca się ich stosowanie jako terapii uzupełniającej w leczeniu powikłań Covid-19.[17],[18].

Fukoidany w leczeniu nowotworów

Pojawiły się pierwsze prace naukowe poświęcone skuteczności fukoidanów w leczeniu nowotworów. Japońscy naukowcy przeprowadzili eksperyment z dwudziestoma pacjentami w zaawansowanym rozwoju raka z przerzutami, którym podawano doustnie 400 ml roztworu fukoidanów dziennie zawierającego 10 mg substancji na ml. Już po dwóch tygodniach zaobserwowano znaczne obniżenie markerów stanu zapalnego[19].

Podczas innych badań potwierdzono, że fukoidany pochodzące z brunatnych alg hamują namnażanie się komórek rakowych i wywołują apoptozę (unicestwienie) już istniejących w przypadku chłoniaka linii HS-Sultan[20], raka piersi[21], czerniaka (nowotworu złośliwego skóry)[22], raka jelita grubego[23], białaczki[24] i innych[25]. Znane od tysięcy lat, fukoidany mogą być lekiem dla przyszłości.

Artykuł nie stanowi rekomendacji medycznej. Informacje zawarte w blogu mają charakter edukacyjny i nie mają na celu zastąpienia indywidualnej porady medycznej udzielanej przez lekarza.

Fukoidany znajdziesz tutaj.

[1] Li B, Lu F, Wei X, Zhao R., Fucoidan: structure and bioactivity. Molecules, 2008.

[2] K. B. Vallance And D. A. Coult, The Composition of the Gas contained in the Vesicles of Fucus vesiculosus. Annals of Botany, New Series, Vol. 15, No. 59, Oxford University Press, 1951.

[3] Pagarete A., Ramos A.S., Puntervoll P., Allen M.J., Verdelho V., Antiviral potential of algal metabolites—A comprehensive review. ,2021.

[4] Pradhan B, Nayak R, Patra S, Bhuyan PP, Behera PK, Mandal AK, Behera C, Ki JS, Adhikary SP, MubarakAli D, Jena M., A state-of-the-art review on fucoidan as an antiviral agent to combat viral infections. Carbohydrate Polymers, 2022.

[5] Pereira L., Critchley A.T., The COVID 19 novel coronavirus pandemic 2020: Seaweeds to the rescue? Why does substantial, supporting research about the antiviral properties of seaweed polysaccharides seem to go unrecognized by the pharmaceutical community in these desperate times? Journal of Applied Phycology, 2020.

[6] Dinesh S., Menon T., Hanna L.E., Suresh V., Sathuvan M., Manikannan M., In vitro anti-HIV-1 activity of fucoidan from Sargassum swartzii. International Journal of Biological Macromolecules, 2016.

[7] Song S., Peng H., Wang Q., Liu Z., Dong X., Wen C., Ai C. , Inhibitory activities of marine sulfated polysaccharides against SARS-CoV-2. Food & Function, 2020.

[8] Fitton J.H., Park A.Y., Karpiniec S.S., Stringer D.N., Fucoidan and lung function: Value in viral infection. Marine Drugs, 2021.

[9] Li J, Guo C, Wu J., Fucoidan: Biological Activity in Liver Diseases, American Journal of Chinese Medicine, 2020.

[10] Mabate B, Daub CD, Malgas S, Edkins AL, Pletschke BI., Fucoidan Structure and Its Impact on Glucose Metabolism: Implications for Diabetes and Cancer Therapy. Marine Drugs, 2021.

[11] Wang Y, Wang Q, Han X, Ma Y, Zhang Z, Zhao L, Guan F, Ma S., Fucoidan: a promising agent for brain injury and neurodegenerative disease intervention. Food & Function, 2021.

[12] Barbara Jękot , Bożena Muszyńska, Tamara Mastalerz , Beata Piórecka, Fukoidan – polisacharyd o wielokierunkowej aktywności biologicznej. Postępy Fitoterapii, 2015.

[13] Wang JZ, Zhang RY, Bai J., An anti-oxidative therapy for ameliorating cardiac injuries of critically ill COVID-19-infected patients. International Journal of Cardiology, 2020.

[14] Imai Y, Kuba K, Neely GG, Yaghubian-Malhami R, Perkmann T, van Loo G, Ermolaeva M, Veldhuizen R, Leung YH, Wang H, Liu H, Sun Y, Pasparakis M, Kopf M, Mech C, Bavari S, Peiris JS, Slutsky AS, Akira S, Hultqvist M, Holmdahl R, Nicholls J, Jiang C, Binder CJ, Penninger JM., Identification of oxidative stress and Toll-like receptor 4 signaling as a key pathway of acute lung injury. Cell, 2008.

[15] Zhang W, Zhao Y, Zhang F, Wang Q, Li T, Liu Z, Wang J, Qin Y, Zhang X, Yan X, Zeng X, Zhang S., The use of anti-inflammatory drugs in the treatment of people with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19): The Perspectives of clinical immunologists from China. Clinical Immunology, 2020.

[16] Pozharitskaya ON, Obluchinskaya ED, Shikov AN., Mechanisms of Bioactivities of Fucoidan from the Brown Seaweed Fucus vesiculosus L. of the Barents Sea. Marine Drugs, 2020.

[17] Díaz-Resendiz KJG, Covantes-Rosales CE, Benítez-Trinidad AB, Navidad-Murrieta MS, Razura-Carmona FF, Carrillo-Cruz CD, Frias-Delgadillo EJ, Pérez-Díaz DA, Díaz-Benavides MV, Zambrano-Soria M, Ventura-Ramón GH, Romero-Castro A, Alam-Escamilla D, Girón-Pérez MI., Effect of Fucoidan on the Mitochondrial Membrane Potential (ΔΨm) of Leukocytes from Patients with Active COVID-19 and Subjects That Recovered from SARS-CoV-2 Infection. Marine Drugs, 2022.

[18] Kwon PS, Oh H, Kwon SJ, Jin W, Zhang F, Fraser K, Hong JJ, Linhardt RJ, Dordick JS., Sulfated polysaccharides effectively inhibit SARS-CoV-2 in vitro. Cell Discovery, 2020.

[19] Takahashi H, Kawaguchi M, Kitamura K, Narumiya S, Kawamura M, Tengan I, Nishimoto S, Hanamure Y, Majima Y, Tsubura S, Teruya K, Shirahata S., An Exploratory Study on the Anti-inflammatory Effects of Fucoidan in Relation to Quality of Life in Advanced Cancer Patients. Integrative Cancer Therapies, 2018.

[20] Aisa Y, Miyakawa Y, Nakazato T, Shibata H, Saito K, Ikeda Y, Kizaki M., Fucoidan induces apoptosis of human HS-sultan cells accompanied by activation of caspase-3 and down-regulation of ERK pathways. American Journal of Hematology, 2005.

[21] Yamasaki-Miyamoto Y, Yamasaki M, Tachibana H, Yamada K., Fucoidan induces apoptsis through activation of caspase-8 on human breast cancer MCF-7 cells. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009.

[22] Ale MT, Maruyama H, Tamauchi H, Mikkelsen JD, Meyer AS., Fucose-containing sulfated polysaccharides from brown seaweeds inhibit proliferation of melanoma cells and induce apoptosis by activation of caspase-3 in vitro. Marine Drugs, 2011.

[23] Vishchuk O.S., Ermakova S.P., Zvyagintseva T.N., The fucoidans from brown algae of far-eastern seas: Anti-tumor activity and structure-function relationship. Food Chemistry, 2013.

[24] Jin J.O., Song M.G., Kim Y.N., Park J.I., Kwak J.Y., The mechanism of fucoidan-induced apoptosis in leukemic cells: Involvement of erk1/2, jnk, glutathione, and nitric oxide. MolecularCarcinogenesis, 2010.

[25] Ji JO, Chauhan PS, Arukha AP, Chavda V, Duby A, Yadav D., The Therapeutic Potential of the Anticancer Activity of Fucoidan: Current Advances and Hurdles. Marine Drugs, 2021.