WP YW BAKTERII Z RODZAJU ARTHROSPIRA NA FUNKCJONOWANIE UK ADU IMMUNOLOGICZNEGO

Transkrypt

1 POST. MIKROBIOL., 2010, 49, 1, WP YW BAKTERII Z RODZAJU ARTHROSPIRA NA FUNKCJONOWANIE UK ADU IMMUNOLOGICZNEGO Aleksandra Duda-Chodak* 1, ukasz Wajda 1, Ma³gorzata Kobus 1, Maria Kubica 1, Tomasz Tarko 1 1 Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie ul. Balicka 122, Kraków Wp³ynê³o w lipcu Wstêp. 2. Charakterystyka bakterii z rodzaju Arthrospira. 3. Oddzia³ywanie spiruliny na uk³ad odpornoœciowy Badania in vitro Badania in vivo. 4. W³aœciwoœci przeciwzapalne i antyalergiczne. 5 Aktywnoœæ antywirusowa. 6. Dzia³anie ochronne przed czynnikami genotoksycznymi i mutagennymi. 7. Wp³yw spiruliny na rozwój nowotworów. 8. Podsumowanie Effect of bacteria belonging to Arthrospira genus on the immune system functions Abstract: In the paper the pro-health and therapeutic properties of biomass and pharmaceuticals prepared from cyanobacteria belonging to the genus Arthrospira (Spirulina) are presented. Spirulina is a valuable source of protein (55 70% d.w.), vitamins, microelements, polyunsaturated fatty acids, polyphenols, carotenoids and polysaccharides. It has been demonstrated that spirulina (Arthrospira-based dietary supplements) as well as water extracts of Arthrospira activate immune system, mainly by modulation of cytokine levels. C-phycocyanin, one of the major biliproteins of cyanobacteria, is a potent selective cyclooxygenase-2 inhibitor, engaged in prostaglandins synthesis, inhibition of histamine release from mast cells and is characterized by high antioxidant properties. Compounds extracted from Arthrospira have inhibitory activity against a wide range of viruses such as HIV-1, HSV-1, HSV-2, HCMV, influenza type A, measles, and many more. Extracts from cyanobacteria have antimutagenic and anticancer effect and can prevent development and growth of tumor as well as inhibit metastasis or proliferation of cancer cells. 1. Introduction. 2. Characteristics of bacteria belonging to Arthrospira genus. 3. The impact of spirulina on the immune system In vivo research In vitro experiments. 4. Anti-inflammatory and anti-allergic properties. 5. Antiviral activity. 6. Protection against genotoxic and mutagenic agents. 7. The effect of spirulina on tumor development. 8. Summary S³owa kluczowe: Arthrospira, alergia, nowotwory, spirulina, uk³ad immunologiczny, wirusy Key words: Arthrospira, allergy, tumors, spirulina, immunological system, viruses 1. Wstêp Spirulina, zwana niebiesko-zielonym glonem, ju wiele wieków temu by³a u ywana jako po ywienie przez Azteków oraz plemiona afrykañskie zamieszkuj¹ce rejony przyleg³e do jeziora Czad [9]. Obecnie wiadomo ju, e nie jest to glon, ale bakteria z rodzaju Arthrospira (dawniej Spirulina). W ostatnich latach obserwuje siê znaczne zainteresowanie tym organizmem, ze wzglêdu na jego sk³ad chemiczny, interesuj¹cy z ywieniowego punktu widzenia. Na rynku dostêpne s¹ liczne preparaty zawieraj¹ce, w postaci tabletek lub ekstraktów, ró ne gatunki z rodzaju Arthrospira, funkcjonuj¹ce pod potoczn¹ nazw¹ spirulina. Ze wzglêdu na zdolnoœæ sinic do wytwarzania toksyn, wiele z tych gatunków zosta³o dok³adnie przebadane pod k¹tem potencjalnie toksycznego wp³ywu na organizm spo ywaj¹cych je osób. Spirulina, obok funkcji ywieniowej mo e pe³niæ równie rolê farmaceutyku o bardzo szerokim spektrum dzia³ania. W licznych badaniach wykazano, e przyjmowanie preparatów sporz¹dzonych na bazie tych bakterii, pomaga zahamowaæ rozwój istniej¹cych nowotworów i zapobiegaæ powstawaniu nowych, przeciwdzia³a zaka eniu i wzrostowi paso ytów. Preparaty te maj¹ w³aœciwoœci przeciwbakteryjne i przeciwwirusowe, s¹ wykorzystywane jako lek antyalergiczny, a tak e w leczeniu anemii i wrzodów. Farmaceutyki na bazie spiruliny wykazuj¹ zdolnoœæ poch³aniania z organizmu metali ciê kich oraz pierwiastków promieniotwórczych. Dowiedziono równie ich skutecznoœci w zmniejszaniu genotoksycznoœci i uszkodzeñ chromosomów wywo³anych przez mitomycynê, cyklofosfamid i uretan [5, 10, 34]. 2. Charakterystyka bakterii z rodzaju Arthrospira Nazw¹ spirulina okreœla siê dostêpne komercyjnie suplementy ywnoœci, zawieraj¹ce w swym sk³adzie biomasê sinic (cyjanobakterii), najczêœciej Arthrospira platensis lub Arthrospira maxima. Dawniej, te i pozosta³e gatunki z rodzaju Arthrospira klasyfikowano * Autor korespondencyjny: Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 122, Kraków, tel. (012) , fax. (012) , a.duda-chodak@ur.krakow.pl

2 16 ALEKSANDRA DUDA-CHODAK, UKASZ WAJDA, MA GORZATA KOBUS, MARIA KUBICA, TOMASZ TARKO jako rodzaj Spirulina. Obecnie przyjmuje siê, e stanowi¹ one odrêbny rodzaj [46], niemniej jednak stara nazwa jest bardzo popularna i nadal stosowana, szczególnie w jêzyku potocznym. Spirulina jest bogatym Ÿród³em bia³ka szacuje siê, e stanowi ono 55 70% suchej masy. Zawiera te witaminy z grupy B (B1, B2, B3, B6, B9, B12), witaminê D, kwas askorbinowy, tokoferole. Biomasa tych sinic jest bogata w nienasycone kwasy t³uszczowe, w tym T-3 i T-6. Do najwa niejszych (do 30%) nale y kwas (-linolenowy (GLA), wystêpuj¹cy tak e w mleku karmi¹cych matek, bêd¹cy prekursorem prostaglandyny E1. Ponadto, spirulina zapewnia tak e kwas linolenowy (ALA), alfa-linolowy (LA), stearydynowy (SDA), eikozapentaenowy (EPA), dokozaheksaenowy (DHA) oraz arachidonowy (AA). Spirulina jest bogatym Ÿród³em wielu minera³ów: potasu, wapnia, chromu, miedzi, elaza, magnezu, manganu, fosforu, selenu, sodu i cynku. Zawiera liczne barwniki, w tym chlorofil a, ksantofile, karotenoidy (szczególnie bogata jest w $-karoten) oraz inne substancje o w³aœciwoœciach antyoksydacyjnych (fikocyjaniny, taniny itd.) [3, 4, 37]. Stanowi¹c tak bogate Ÿród³o ró norodnych sk³adników od ywczych i bioaktywnych, spirulina wykazuje szereg w³aœciwoœci prozdrowotnych i leczniczych. 3. Oddzia³ywanie spiruliny na uk³ad odpornoœciowy Szerokie spektrum dzia³ania spiruliny w g³ównej mierze jest powodowane przez wzmocnienie swoistych mechanizmów odpowiedzi immunologicznej. Do tej pory badania przeprowadzano zarówno in vivo, jak i w hodowlach in vitro na liniach ludzkich oraz zwierzêcych, uzyskuj¹c w niezale nie przeprowadzanych testach zbli one do siebie i bardzo obiecuj¹ce wyniki. We wszystkich badaniach pod wp³ywem sinic zaobserwowano wzrost poziomu niektórych cytokin, g³ównie interleukiny-1 (IL-1), IL-2, IL-4, IL-6 oraz interferonu-( (IFN-(). Zwi¹zki te odgrywaj¹ istotn¹ rolê w regulowaniu funkcji uk³adu immunologicznego. Interferon-( zmienia fenotyp limfocytów B, stymuluj¹c ich ró nicowanie do komórek plazmatycznych wydzielaj¹cych immunoglobuliny i indukuje powstawanie komórek cytotoksycznych ze spoczynkowych. Interleukina-1 aktywuje limfocyty i jest kostymulatorem limfocytów T, a ponadto zwiêksza proliferacjê komórek nab³onkowatych grasicy. Interleukina-2 stanowi najwa niejszy czynnik wzrostowy limfocytów T, stymuluje komórki NK i wspomaga proliferacjê limfocytów B, natomiast IL-4 ma zdolnoœæ aktywacji spoczynkowych limfocytów B [40]. Poniewa ka da z wymienionych cytokin ma znaczny wp³yw na prawid³owe funkcjonowanie uk³adu odpornoœciowego (i nie tylko), to spirulina indukuj¹c zwiêkszenie produkcji ich wszystkich stanowi po ¹dany suplement diety i znajduje zastosowanie w licznych preparatach farmaceutycznych wykorzystywanych m.in. w niekonwencjonalnym leczeniu niektórych nowotworów Badania in vitro Poprzez przeprowadzenie licznych badañ dowiedziono, e ekstrakty wodne sporz¹dzone z biomasy bakterii A. platensis wp³ywaj¹ na aktywnoœæ uk³adu immunologicznego poprzez modulacjê funkcji makrofagów, zwiêkszenie ich zdolnoœci do fagocytozy oraz podwy szenie poziomu interleukiny-1. W badaniach in vitro, Q u r e s h i i wsp. [36] stosowali 1 do 16-godzinn¹ ekspozycjê hodowli makrofagów na dzia³anie wodnego ekstraktu z Arthrospira platensis (stê enia od 10 do 40 µg/ml). Wykazali, e komórki po kontakcie z ekstraktem charakteryzowa³y siê znacznie wiêkszym rozprzestrzenianiem siê i wakuolizacj¹, jednoczeœnie wzrós³ odsetek makrofagów, które sfagocytowa³y nieopsonizowane erytrocyty owcze (SRBC), jak i œrednia liczba SRBC, które zosta³y zinternalizowane. Równie supernatant znad hodowli makrofagów poddanych dzia³aniu spiruliny zawiera³ czynnik o w³aœciwoœciach antynowotworowych. W innych badaniach in vitro zbadano wp³yw sk³adników czynnych zawartych w biomasie Arthrospira platensis na ludzkie jednoj¹drzaste komórki krwi obwodowej (PBMC) [28]. Stwierdzono, e ekstrakt sinic zwiêksza wydzielanie IL-1$, IL-4 oraz IFN-( odpowiednio 2; 3,3 i 13,6-krotnie w stosunku do grupy kontrolnej. Indukcja interferonu by³a porównywalna do tej po stymulacji fitohemaglutynin¹ (PHA), ale o znacznie mniej mitogennym dzia³aniu. Wy sza zawartoœæ IFN-( w stosunku do poziomu IL-4 wskazuje na to, e A. platensis jest bardziej efektywna w stymulowaniu odpowiedzi typu Th1, a co za tym idzie nasila odpornoœæ komórkow¹. Bakteria ta, pomaga zachowaæ równowagê w produkcji cytokin wytwarzanych przez limfocyty typu Th1 (IL-2, IFN-(, TNF-$) i Th2 (IL-4), dziêki czemu nadaje siê do ochrony komórek zarówno przed wewn¹trzkomórkowymi, jak i zewn¹trzkomórkowymi patogenami i paso ytami Badania in vivo Wiêkszoœæ z badañ mia³a na celu wykrycie i poznanie mechanizmów dzia³ania zwi¹zków chemicznych zawartych w biomasie tych sinic na odpornoœciowy uk³ad zwierz¹t i ludzi oraz ocenê korzyœci zdrowotnych z ich stosowania. Doœwiadczenia in vivo, przeprowadzone g³ównie z wykorzystaniem gryzoni. Wykazano, e myszy karmione biomas¹ A. platensis charakteryzuj¹ siê zwiêk-

3 WP YW BAKTERII Z RODZAJU ARTHROSPIRA (SPIRULINA) NA FUNKCJONOWANIE UK ADU IMMUNOLOGICZNEGO 17 szonym wydzielaniem IL-1 oraz wy szym odsetkiem fagocytuj¹cych komórek wœród makrofagów otrzewnowych, ponadto zaobserwowano wzmo on¹ proliferacjê komórek œledziony i produkcjê przeciwcia³ [17]. Wyniki te sugeruj¹, e substancje obecne w ekstrakcie z sinic moduluj¹ aktywnoœæ makrofagów, proces fagozytozy i produkcji IL-1, jednak mechanizm tego oddzia³ywania nie zosta³ jeszcze w pe³ni wyjaœniony. Najwiêkszy wp³yw na aktywacjê uk³adu odpornoœciowego przypisuje siê polisacharydom zawartym w biomasie spiruliny. S¹ to g³ównie heteropolisacharydy zlokalizowane w otoczce, ale tak e zwi¹zki uwalniane na zewn¹trz. U sinic, najczêœciej wystêpuj¹cym monomerem jest glukoza, ale spotyka siê tak e galaktozê, mannozê, ramnozê oraz ksylozê [6, 48]. W sk³ad wielu polisacharydów sinic wchodz¹ tak e kwasy uronowe oraz podstawniki polipeptydowe i acetylowe, które zwiêkszaj¹ z³o onoœæ budowy tych struktur i odpowiadaj¹ za ich zdolnoœæ do wi¹zania jonów ró nych metali [13]. Na podstawie badañ prowadzonych na myszach wykazano, e frakcja wysokocz¹steczkowych polisacharydów zawartych w ekstrakcie A. platensis (tzw. Immulina) stymuluje monocyty oraz aktywuje NF-kappa B (NF-kB) na drodze zale nej od CD14 i TLR2 [2]. Receptory z rodziny TLR s¹ odpowiedzialne m.in. za wykrywanie patogenów i umo liwiaj¹ komórkom odpornoœciowym rozró nienie struktur w³asnych od obcych. W jelicie, komórki w obrêbie kêpki Peyera, takie jak makrofagi i komórki dendrytyczne, zawieraj¹ TLR i uwa a siê, e pe³ni¹ g³ówn¹ rolê w rozpoznawaniu patogenów wewn¹trz œluzówki. Jednym z g³ównych czynników wp³ywaj¹cych na immunologiczne dzia³anie œluzówki s¹ zmiany mikroflory bakteryjnej jelit. W doœwiadczeniach przeprowadzonych na myszach pozbawionych mikroflory jelitowej wykazano zmniejszenie wêz³ów ch³onnych, œledziony oraz kêpek Peyera, obni enie produkcji œluzówkowego IgA, ograniczenie usuwania mikroorganizmów z krwi, a tak e opóÿnienie odpowiedzi immunologicznej po wprowadzeniu antygenu. Polisacharydy pochodz¹ce z ekstraktu bakterii A. platensis, wchodz¹c w interakcjê z receptorami TLR, naœladuj¹ wp³yw mikroorganizmów na te receptory i sprawnoœæ uk³adu immunologicznego [2]. Wyniki otrzymane w wielu badaniach na gatunkach i rasach zwierz¹t hodowanych przez cz³owieka w celach spo ywczych stanowi¹ podstawê do wykorzystania preparatów spiruliny w ich hodowli jako œrodka podnosz¹cego odpornoœæ organizmu. W analizach przeprowadzanych na kurczêtach rasy White Lenghorn i brojlerach dowiedziono, e owe preparaty powoduj¹ wzrost zdolnoœci makrofagów do fagocytozy oraz podnosz¹ aktywnoœæ komórek cytotoksycznych. Równie interesuj¹ce i obiecuj¹ce rezultaty otrzymano w testach, w których preparaty z opisywanych sinic podawano zêbaczom. U tych ryb spowodowa³y one obni enie poziomu erytrocytów, a zwiêkszenie poziomu limfocytów. Ponadto zwiêkszy³a siê wydajnoœæ fagocytozy w odpowiedzi na zymosan oraz chemotaksja dla egzoantygenu Edwardsiella ictaluri [5]. Bardzo interesuj¹ce i obiecuj¹ce wyniki uzyskano w eksperymentach polegaj¹cych na suplementowaniu codziennej diety 40-letnich mê czyzn biomas¹ A. platensis [20]. Po 2 tygodniach spo ywania wodnych ekstraktów sinic u ponad 50% badanych ludzi zanotowano istotny wzrost aktywnoœci cytolitycznej komórek NK oraz wzrost wydzielania IFN-(. Badania krwinek pobranych od ochotników przed i po doustnym za yciu A. platensis pozwoli³y na poznanie molekularnego mechanizmu tego oddzia³ywania. Stymulacja in vitro komórek krwi wykaza³a wp³yw tych bakterii na monocyty, które tak pobudzone wytwarzaj¹ zwiêkszone iloœci IL-12, oddzia³uj¹cej z kolei na naturalne komórki cytotoksyczne (NK) produkuj¹ce interferon. Ponadto zauwa ono, e glikolipidy zawarte w ekstrakcie sinic [23] aktywuj¹ w komórkach szpiku kostnego szlak wytwarzania cytokin, gdy s³u ¹ jako ligandy dla receptorów TLR. A zatem ekstrakt z sinic A. platensis dzia³a bezpoœrednio na komórki linii mieloidalnej oraz bezpoœrednio b¹dÿ poœrednio na komórki NK [20]. W innych badaniach na populacji ludzkiej, I s h i i i wsp. [22] badali wp³yw A. platensis na poziom IgA w œlinie u 127 ochotników. Uczestnicy badañ, którzy przyjmowali sinice wraz z po ywieniem przez okres d³u szy ni rok, mieli znacz¹co wy szy poziom s-iga ni osoby za ywaj¹ce preparat krócej ni rok. Wykazano tak e znacz¹c¹ korelacjê miêdzy poziomem ca³kowitej s-iga w œlinie a ogóln¹ iloœci¹ spo ytej spiruliny. Od dawna wiadomo, e niedobory sk³adników od ywczych s¹ odpowiedzialne za upoœledzenie odpornoœci, która objawia siê w postaci zmian w wytwarzaniu limfocytów T, aktywnoœci cytokin i komórek NK czy te zaburzonego wydzielania s-iga. Spirulina, uzupe³niaj¹c dietê w niezbêdne i deficytowe sk³adniki pokarmowe, mo e modulowaæ odpowiedÿ uk³adu immunologicznego. 4. W³aœciwoœci przeciwzapalne i antyalergiczne Œciœle powi¹zane ze zwiêkszaniem aktywnoœci uk³adu odpornoœciowego jest antyalergiczne dzia³anie bakterii z rodzaju Arthrospira na organizmy ludzkie. Udowodniono, e sk³adniki zawarte w tych sinicach maj¹ w³aœciwoœci przeciwzapalne, które objawiaj¹ siê przede wszystkim poprzez dawko-zale ne hamowanie uwalniania histaminy z komórek tucznych [24]. W³aœciwoœæ ta jest uzale niona od obecnoœci w komórkach cyjanobakterii C-fikocyjaniny, bêd¹cej selektywnym inhibitorem cyklooksygenazy-2, kluczowego enzymu

4 18 ALEKSANDRA DUDA-CHODAK, UKASZ WAJDA, MA GORZATA KOBUS, MARIA KUBICA, TOMASZ TARKO odpowiedzialnego za biosyntezê prostaglandyn [38]. C-fikocyjaninê charakteryzuj¹ tak e silne w³aœciwoœci antyoksydacyjne [21]. W licznych doœwiadczeniach zarówno in vitro, jak i in vivo wykazano, e wydajnie zmiata rodniki peroksylowe (IC 50 5 µm) [7], hydroksylowe (IC 50 0,91) i alkoksylowe (IC µg/ml) [41]. Ponadto, fikocyjanina stymuluje hematopoezê naœladuj¹c dzia³anie hormonu erytropoetyny (EPO), która jest wytwarzana w nerkach, a reguluje produkcjê krwinek czerwonych przez komórki macierzyste szpiku kostnego. Fikocyjanina reguluje tak e produkcjê leukocytów, nawet jeœli komórki macierzyste szpiku kostnego uleg³y uszkodzeniu przez promieniowanie lub toksyczne chemikalia [8]. W³aœciwoœci antyalergiczne sinic objawiaj¹ tak e siê poprzez obni enie poziomu immunoglobulin E przy jednoczesnym zwiêkszaniu iloœci immunoglobulin A, przeciwdzia³aj¹cych reakcjom alergicznym [32]. Ponadto na podstawie badañ in vitro stwierdzono skutecznoœæ bakterii A. platensis w zakresie modulacji sekrecji interleukiny-1$ i IL-6 oraz INF-( z jednoj¹drzastych komórek krwi obwodowej (PBMCs) [28]. W Rosji, spirulina zdoby³a uznanie jako nutraceutyk poprawiaj¹cy odpornoœæ u dzieci z Czarnobyla. Badania przeprowadzone na 270 dzieciach zamieszkuj¹cych ska one reaktywnie tereny wykaza³y, e spo- ywanie 5 g spiruliny przez 45 dni spowodowa³o obni enie poziomu IgE [5], w stopniu umo liwiaj¹cym unormowanie podatnoœci na alergie. W badaniach prowadzonych przez M a o i wsp. [29] analizowano poziom cytokin u osób z katarem siennym. Badan¹ grupê 36 chorych w przedziale wiekowym lat podzielono na 3 podgrupy. Pierwszym 2 grupom podawano przez 12 tygodni 1 lub 2 gramy spiruliny (w postaci pastylek sporz¹dzonych na bazie biomasy bakterii A. platensis, znanych i dostêpnych na rynku jako suplement diety), a grupa trzecia otrzymywa³a placebo. Od pacjentów izolowano PBMC, stymulowano je fitohemaglutynin¹ (PHA) i oznaczano poziom wytworzonych cytokin. Chocia spirulina nie odgrywa³a roli w regulowaniu sekrecji cytokin limfocytów Th1 (IFN-( i IL-2), to w dawce 2 g/dzieñ znacz¹co obni a³a (o 32%) poziom IL-4 wydzielanej przez komórki stymulowane PHA. Œwiadczy to o mo liwoœci modulowania odpowiedzi komórkowej u pacjentów z katarem siennym, poprzez zahamowanie ró nicowania komórek Th2 pod wp³ywem IL-4. Preparaty ze spiruliny mog¹ zatem pe³niæ rolê ochronn¹ u pacjentów z alergiami. Podobne wyniki uzyska³ C i n g i i wsp. [12], którzy w badaniach z podwójn¹ œlep¹ i placebo, potwierdzili skutecznoœæ preparatów spiruliny w ³agodzeniu objawów kataru siennego. Do sk³adników spiruliny o w³aœciwoœciach przeciwzapalnych nale y równie kwas (-linolenowy (GLA). Ten nale ¹cy do grupy omega-6 kwas t³uszczowy, jest wytwarzany endogennie z kwasu linolowego (LA) dziêki delta-6-desaturazie. GLA jest nastêpnie metabolizowany do kwasu dihomogammalinolenowego (DGLA), który podlega utlenieniu przez cyclooksygenazy (COX) i lipoksygenazy (LOX) do prostaglandyn i leukotrienów. Metabolizm DGLA przez COX prowadzi do wytworzenia tromboksanu A1 oraz prostaglandyny E1, które dzia³aj¹ g³ównie przeciwzapalnie i rozszerzaj¹co na naczynia [40]. Natomiast pod wp³ywem 15-lipoksygenazy DGLA przechodzi w kwas 15-hydroksyeikozatrienowy, który z kolei hamuje 5-LOX i katalizowan¹ przez ten enzym syntezê leukotrienu B4 (LTB4) przez neutrofile. LTB4 bêd¹cy czynnikiem chemotaktycznym nasila odpowiedÿ zapaln¹. W licznych badaniach wykazano zahamowanie wytwarzania LTB4 przez zaktywowane neutrofile na skutek ekspozycji na GLA [45, 50, 51]. GLA oddzia³uje tak e na szlaki syntezy cytokin. Hamuje w sposób dawko-zale ny indukowan¹ mitogenem syntezê IL-2 przez PBMC [43], a tak e uwalnianie IL-1$ przez monocyty stymulowane LPS [14]. 5. Aktywnoœæ antywirusowa Z badañ przeprowadzonych w 2001 roku wynika, e w rejonach jeziora Czad liczba nosicieli wirusa HIV-1 wynosi³a 2 do 4 osób doros³ych na 100 (plemiê Kanemba zamieszkuj¹ce tamtejsze tereny), co w stosunku do danych otrzymanych dla innych obszarów Afryki z tego okresu (10% doros³ych jest zara onych) wykazuje istotn¹ ró nicê. Podobnie w Azji zauwa ono ni szy odsetek zara onych wirusem HIV-1 w takich krajach jak Japonia i Korea w porównaniu do pozosta³ych czêœci kontynentu. Wyjaœnienia tego ewenementu doszukano siê w fakcie, e ludzie zamieszkuj¹cy te rejony codziennie spo ywaj¹ spirulinê w iloœci 3 13 g/dobê [47]. W ostatnich latach przeprowadzano badania maj¹ce na celu wykazaæ hamuj¹cy wp³yw spiruliny na szereg ró nych wirusów otoczkowych, m.in.: HIV-1, opryszczki zwyk³ej (HSV-1, HSV-2), cytomegalii (HCMV), grypy typu A, odry, podostrego stwardniaj¹cego zapalenia mózgu, pêcherzykowego zapalenia jamy ustnej, poliowirusa-1 i wielu innych [15, 16, 18, 19]. Starano siê równie okreœliæ, jakie zwi¹zki zawarte w komórkach tych bakterii odpowiadaj¹ za ewentualne w³aœciwoœci antywirusowe. Okaza³o siê, e sinice nale- ¹ce g³ównie do gatunku A. maxima i A. platensis radz¹ sobie doskonale z hamowaniem replikacji wielu z wy- ej wymienionych wirusów, a przy wy szych stê eniach ca³kowicie blokuj¹ ich rozwój. Co wa ne, stê- enia, przy których wykazano skutecznoœæ preparatów sporz¹dzonych na bazie biomasy tych cyjanobakterii, nie s¹ szkodliwe dla cz³owieka. W doœwiadczeniach in vivo, przeprowadzonych g³ównie na gryzoniach,

5 WP YW BAKTERII Z RODZAJU ARTHROSPIRA (SPIRULINA) NA FUNKCJONOWANIE UK ADU IMMUNOLOGICZNEGO 19 b¹dÿ in vitro np. na komórkach HeLa, ekstrakt z A. platensis w sposób proporcjonalny do dawki hamowa³ infekcjê wirusem HSV ju na etapie adsorpcji i/lub penetracji, a tak e póÿniej, na etapie replikacji wirusa [16]. Ayehunie i wsp. [1] wykazali, e ekstrakty wodne z A. platensis, w stê eniach, które nie s¹ toksyczne dla komórek ludzkich, hamuj¹ rozwój syncytium komórkowego (komórki olbrzymie) i replikacjê HIV-1 w ludzkich limfocytach T, w jednoj¹drzastych komórkach krwi obwodowej oraz w komórkach Langerhansa. W licznych badaniach na ekstraktach wodnych A. platensis dowiedziono, e sk³adnikami aktywnymi s¹ polisacharydy, w szczególnoœci spirulan wapnia (Ca-SP) oraz spirulan sodu (Na-SP), w którym jony wapnia zosta³y zast¹pione jonami sodu. Spirulan wapnia jest zbudowany miêdzy innymi z ramnozy, rybozy, mannozy, fruktozy, glukozy, galaktozy, ksylozy, kwasów glukuronowego i galakturonowego oraz siarczanu i wapnia [15, 18, 26]. W badaniach in vivo i ex vivo wykazano jego potencja³ jako silnego czynnika antywirusowego wobec HSV-1 i HIV-1. Szczególnie obiecuj¹ce s¹ badania nad aktywnoœci¹ anty-hiv, gdy ju niskie stê enia Ca-SP wystarcza³y do zahamowania namna ania wirusa oraz ograniczenia powstawania komórek olbrzymich (giant cells) wywo³anych obecnoœci¹ HIV. Ponadto spirulan wapnia charakteryzuje siê znacznie ni sz¹ aktywnoœci¹ antykoagulacyjn¹ oraz d³u szym okresem pó³trwania we krwi myszy ni stosowany dotychczas siarczan dekstranu. Dziêki temu nie ma wad, typowych dla siarczanów polisacharydów dotychczas stosowanych jako zwi¹zki antywirusowe. W badaniach tych wykazano tak e, i obecnoœæ jonów wapnia w cz¹steczce jest kluczowa dla aktywnoœci anty-hiv [15]. Hayashi i wsp. [18] ustalili równie, e spirulan wapnia dodany do pod³o a hodowlanego hamuje replikacjê nastêpuj¹cych wirusów w odpowiednich liniach komórkowych: HSV-1 (HeLa), HCMV (HEL), odry (Vero), œwinki (Vero), grypy (MDCK), polio (Vero), coxsackie (Vero) oraz HIV-1 (MT-4). Przyk³adowo, dla komórek MT-4 stê enie Ca-SP potrzebne do zredukowania replikacji wirusa o 50% (ED 50 ) wynosi³o 11,4 µg/ml jeœli spirulan wapnia by³ dodany natychmiast po infekcji wirusem, ale tylko 2,3 µg/ml jeœli dodano go do pod³o a na 3 godziny przed infekcj¹. Uwa a siê, e mechanizm hamowania replikacji wirusa polega przede wszystkim na selektywnym zablokowaniu jego penetracji do wnêtrza komórek [19]. Jedyne badania in vitro nad skutecznoœci¹ ekstraktów lipidowych przeprowadzono na komórkach Vero (fibroblasty nerki afrykañskiej zielonej ma³py), które wykaza³y, e równie lipidowe ekstrakty z A. platensis charakteryzuj¹ siê aktywnoœci¹ antywirusow¹ wobec HSV-1 [11]. Sk³adnikiem aktywnym jest diacyloglicerol sulfochinowozylu (SQDG) o IC 50 = 6,8 µg/ml, bêd¹cy inhibitorem polimerazy e DNA [31]. Porównuj¹c w³aœciwoœci antywirusowe ekstraktów spiruliny przyrz¹dzonych z wykorzystaniem ró nych rozpuszczalników wykazano, e najwiêksz¹ aktywnoœæ uzyskuje siê stosuj¹c rozpuszczalniki polarne, w szczególnoœci mieszaninê metanolu z wod¹ w stosunku 3:1 [19]. W przypadku wêglowodanów zawartych w biomasie omawianych sinic wykazano wyraÿny zwi¹zek pomiêdzy ich skutecznoœci¹ w hamowaniu rozwoju wirusów, a zawartoœci¹ grup SO 4 2 [27]. Stwierdzono to na podstawie badañ przeprowadzonych na wirusie opryszczki typu 1 i 2, wykorzystuj¹c jako czynnik hamuj¹cy spirulan sodu (Na-SP), wyizolowany z A. platensis polisacharyd. Wielocukry, w których zawartoœæ grup siarczanowych zosta³a zmniejszona poni ej 8,6% by³y nieaktywne nawet jeœli je podano na 8 h przed zainfekowaniem wirusem. Natomiast polisacharydy o zawartoœci siarczanów w przedziale 8,6 17,8% charakteryzowa³y siê coraz wy sz¹ aktywnoœci¹ antywirusow¹ (IC 50 od 20 do 0,46 µg/ml). Co ciekawe, polisacharydy wzbogacane w grupy siarczanowe (21,1 28,1%) nie wykazywa³y zmienionej aktywnoœci, jeœli je dodawano we wczesnych stadiach, co mo e œwiadczyæ o tym, e zawartoœæ siarczanów w naturalnie wystêpuj¹cej cz¹steczce Na-SP jest wystarczaj¹ca do zahamowania replikacji. Jednak e, jeœli te same polisacharydy dodano w póÿnych etapach replikacji wirusa obserwowano wyraÿnie podwy szon¹ aktywnoœæ antywirusow¹. Mechanizm dzia³ania wy ej wymienionych zwi¹zków nie jest do koñca poznany, ale przyjmuje siê, e zwalczaj¹ one wirusy poprzez otaczanie komórek zwierzêcych lub ludzkich, co zabezpiecza je przed wnikniêciem tych mikroorganizmów. Jony Ca 2+ oraz grupy SO 4 2 wi¹ ¹ wybrane czynniki chorobotwórczoœci, które w zwi¹zanej formie staj¹ siê nieaktywne. 6. Dzia³anie ochronne przed czynnikami genotoksycznymi i mutagennymi Wp³yw ochronny sinic wobec materia³u genetycznego wykazano dotychczas w nielicznych pracach, jednak prezentowane wyniki s¹ obiecuj¹ce. W badaniach in vivo Premkumar i wsp. [34] wykazali hamuj¹cy efekt dodatku sproszkowanej Arthrospira fusiformis na indukowane cyklofosfamidem (CF) i mitomycyn¹ C (MMC) uszkodzenia chromosomów. Mêskie osobniki myszy rasy Swiss (albinosy) mia³y przez 5 dni podawane przez sondê do o³¹dkow¹ 250, 500 lub 1000 mg sproszkowanej spiruliny/kg masy cia³a dziennie, po czym 2 h po ostatniej dawce aplikowano im dootrzewnowo pojedyncz¹ dawkê cyklofosfamidu (40 mg/kg) lub mitomycyny C (1 mg/kg). Po 24 godzinach po podaniu MMC lub CF

6 20 ALEKSANDRA DUDA-CHODAK, UKASZ WAJDA, MA GORZATA KOBUS, MARIA KUBICA, TOMASZ TARKO zwierzêta zabijano, a tkanki przekazywano do analiz biochemicznych oraz testu mikroj¹drowego w celu oceny genotoksycznoœci. Na podstawie wyników wykazano, e A. fusiformis w sposób istotny statystycznie i dawko-zale ny hamowa³a uszkodzenia chromosomów wywo³ane CF i MMC. Ponadto, aktywnoœæ enzymów antyoksydacyjnych, dysmutazy ponadtlenkowej (SOD), katalazy (CAT), peroksydazy glutationu (GPx) i S-tranferazy glutationu (GST) znacz¹co mala³y u zwierz¹t poddanych dzia³aniu zwi¹zków genotoksycznych. Doustne podaniepodane preparaty A. fusiformis we wszystkich badanych dawkach odwraca³o zmiany i pozwala³o zwierzêtom utrzymaæ status zbli ony do normalnego, tym ³atwiej im wy sza dawka sinic zosta³a podana. Autorzy efekt antymutagenny Arthrospira t³umacz¹ dzia³aniem antyoksydacyjnym sk³adników w niej zawartych, jak np. witamin czy karotenoidów [34]. W innych badaniach tych samych autorów [33] A. fusiformis podawana doustnie myszom w dawkach 250, 500 lub 1000 mg/kg w znacz¹cy sposób hamowa³a genotoksycznoœæ indukowan¹ cysplatyn¹ i uretanem. Ponadto zaobserwowano znaczne ograniczenie zasiêgu peroksydacji lipidów z jednoczesnym wzrostem enzymatycznych i nieenzymatycznych antyoksydantów w w¹trobie (GPx, GST, SOD, CAT). L a h i t o v a i wsp. [25] za pomoc¹ testu Amesa oceniali antymutagenny wp³yw dostêpnego komercyjnie preparatu Alpha Sun, zawieraj¹cego w swym sk³adzie g³. Aphanisomenon flos-aquae, ale tak e Arthrospira sp. i Chlorella sp. Podczas doœwiadczeñ oceniano iloœæ powsta³ych rewertantów histydynowych w szczepach Salmonella typhimurium TA97, TA100 i TA102 poddawanych ekspozycji na czynnik mutagenny nitrowin (chlorowodorek 1,5-dwu(5-nitro-2-furylo)-l,4- pentadien-3-on-iminosemikarbazonu) z dodatkiem lub bez preparatu Alpha Sun. Wykazano, e jego jednoczesne podanie z mutagenem nie wp³ywa³o na iloœæ rewersji mutacji. Jeœli jednak Alpha Sun zosta³ dodany do medium na 2 lub 24 h przed zadzia³aniem czynnika mutagennego, to iloœæ rewertantów mala³a nawet o 50%, potwierdzaj¹c tym samym antymutagenne dzia³anie preparatu. Antymutagenny wp³yw Arthrospira w sytuacji, gdy ma miejsce podczas rozwoju p³odu staje siê dzia- ³aniem antyteratogennym. W badaniach przeprowadzonych na myszach, samcom i samicom podawano doustnie wysuszon¹ biomasê sinic w iloœci 0, 200, 400 oraz 800 mg/kg masy cia³a przez 2 tygodnie [10]. Nastêpnie aplikowano czynnik mutagenny cyklofosfamid (CF) przez 5 dni, w iloœci 40 mg/kg masy cia³a. Po tym okresie zwierzêta przetrzymywano w klatkach parami wg odpowiedniego rozk³adu, by mog³o dojœæ do zap³odnienia samic. U samic zap³odnionych, którym podawano sinice przed wstrzykniêciem CF, liczba poronieñ by³a bardzo zbli ona do tej w grupie kontrolnej, przy czym wartoœci te by³y tym bli sze danym uzyskanym u ciê arnych nie przyjmuj¹cych cyklofosfamidu, im wy sza by³a dawka Arthrospira. Wyniki takie potwierdzaj¹ ochronne dzia³anie cyjanobakterii wobec p³odu. Wa ne jest, e w grupie otrzymuj¹cej najwy sz¹ dawkê biomasy (bez wywo³ywania efektu mutagennego) nie zaobserwowano znacz¹cego wp³ywu na iloœæ ywych p³odów. Natomiast u samców traktowanych zarówno CF, jak i sinicami nie wykazano istotnego wp³ywu mutagennego na iloœæ oraz jakoœæ spermy. Nale y zaznaczyæ, e u zwierz¹t, którym podawano biomasê cyjanobakterii w trakcie trwania eksperymentu nie zaobserwowano adnych zmian patologicznych podczas sekcji zw³ok [10]. Pojawi³y siê te doniesienia o ochronnym efekcie spiruliny wobec teratogennego dzia³ania CdCl 2 [42] i hydroksymocznika [49] u myszy. 7. Wp³yw spiruliny na rozwój nowotworów Spirulan wapnia, oprócz swojej aktywnoœci antywirusowej, jest tak e skuteczny w hamowaniu rozwoju nowotworów. W organizmie ludzkim wystêpuje endonukleaza, która uczestniczy w procesie naprawy DNA (zmutowanych) fragmentów DNA. Spirulan wapnia wzmaga aktywnoœæ tego enzymu, co przyspiesza procesy naprawcze w materiale genetycznym komórki. Wyniki doœwiadczeñ prowadzonych w Rosji wykazuj¹, e polisacharydy z sinic mog¹ znacz¹co zwiêkszaæ aktywnoœæ naprawcz¹ w uszkodzonym przez promieniowanie DNA, zarówno na etapie wycinania zmian, jak i syntezy naprawczej DNA [35]. Spirulina ma równie zdolnoœæ hamowania, a nawet cofania siê rozwoju komórek rakowych, a do ca³kowitego zaniku nowotworów. W Indiach przeprowadzono jedyne jak dot¹d badania z udzia³em ludzi, które potwierdzi³y dzia³anie antynowotworowe sinicy A. fusiformis [30]. W eksperyment zaanga owano w sumie 87 mê czyzn, z których 44 przyjmowa³o codziennie 1 g sinic przez czas jednego roku, a pozostali stanowili grupê przyjmuj¹c¹ placebo. Badano wp³yw sinic na leukoplakiê jamy ustnej (patologiczna zmiana poprzedzaj¹ca powstawanie nowotworów) u mê - czyzn uj¹cych tabakê, u których wyst¹pi³a. W grupie otrzymuj¹cej cyjanobakterie u 45% przypadków stwierdzono ca³kowit¹ regresjê leukoplakii, podczas gdy w grupie kontrolnej jedynie w 7% przypadków. Wyniki tych badañ zas³uguj¹ na szczególn¹ uwagê z tego wzglêdu, e nawet w wysoko rozwiniêtych krajach zu ycie tytoniu jest wci¹ bardzo wysokie i stanowi on przyczynê 30% przypadków wystêpowania nowotworów, zw³aszcza p³uc i jamy ustnej. Testy przeprowadzone w Indiach dowodz¹ koniecznoœci dalszych badañ z udzia³em ochotników, by udowodniæ zasadnoœæ

7 WP YW BAKTERII Z RODZAJU ARTHROSPIRA (SPIRULINA) NA FUNKCJONOWANIE UK ADU IMMUNOLOGICZNEGO 21 stosowania bakterii A. fusiformis jako suplementu diety w profilaktyce przeciwnowotworowej [30]. Inne badania z wykorzystaniem sinic z rodzaju Arthrospira mia³y na celu odkrycie zwi¹zku pomiêdzy redukcj¹ rozwoju komórek nowotworowych, a obecnoœci¹ i iloœci¹ C-fikocyjanin [39]. Zwi¹zki te nale ¹ do grupy biliprotein rozpuszczalnych w wodzie i maj¹ zdolnoœæ ochrony w¹troby, zapobiegania oksydacji wielu zwi¹zków, przeciwdzia³aj¹ stanom zapalnym i zmianom artretycznym zarówno w warunkach in vitro, jak i in vivo. Wiêkszoœæ tych w³aœciwoœci opiera siê o zdolnoœæ fikocyjanin do selektywnej inhibicji cyklooksygenazy-2 (COX-2). Zwi¹zek ten jest aktywowany w niewielkich iloœciach w wiêkszoœci tkanek, ale proces ten jest aktywowany przez bakteryjne lipopolisacharydy, cytokiny, czynniki wzrostu, onkogeny i kancerogeny. Poziom COX-2 osi¹ga znacznie wy sze wartoœci w tkankach, w których rozwijaj¹ siê komórki nowotworowe, a w przypadku nowotworów odbytu ma nawet zdolnoœæ pobudzania ich rozwoju przy wspó³udziale prostaglandyn, co mo e s³u yæ do oceny wystêpowania i ewentualnie stopnia rozwoju nowotworów. Potwierdzaj¹ to badania przeprowadzone na linii makrofagów RAW pochodz¹cych od myszy, które to komórki wykazuj¹ wysoki poziom COX-2 po indukcji bakteryjnym lipopolisacharydem (LPS). W tych komórkach, stymulowanych LPS, C-fikocyjaniny znacz¹co hamowa³y cyklooksygenazê-2, obni aj¹c tym samym poziom PGE2, co w efekcie koñcowym powodowa³o apoptozê komórek [39]. 8. Podsumowanie Miliony ludzi na œwiecie spo ywa spirulinê, wytwarzan¹ w specjalnie przystosowanych do tego akwa-farmach. Szacuje siê, e œwiatowa produkcja tego dodatku do ywnoœci przekracza 1000 ton rocznie i wci¹ roœnie. W przedstawionych powy ej rozwa aniach zaprezentowano jedynie niektóre z cech spiruliny, koncentruj¹c siê g³ównie na jej immunomodulacyjnych w³aœciwoœciach. Z pewnoœci¹, nale y równie pamiêtaæ, e zarówno spirulina, jak i ekstrakty z niej przyrz¹dzone, zawieraj¹ liczne inne bioaktywne zwi¹zki, których tutaj nie wymieniono. Warto te wspomnieæ, e cyjanobakterie znalaz³y ju zastosowanie jako Ÿród³o przeciwutleniaczy, witamin i minera³ów, szczególnie elaza. S¹ to sk³adniki, których niedobór w diecie, sprzyja rozwojowi wielu chorób. Liczne badania wykaza³y, e spirulina oprócz w³aœciwoœci przeciwzapalnych, antywirusowych, antynowotworowych i immunomodulacyjnych, wywiera tak e pozytywny wp³yw na poziom trójglicerydów, cholesterolu i fosfolipidów [5, 9]. Spirulina mo e tak e odgrywaæ znacz¹c¹ rolê w oczyszczaniu cia³a z toksyn, w szczególnoœci z metali ciê kich, np. rtêci [44]. Preparaty sporz¹dzone na bazie bakterii z rodzaju Arthrospira mog¹ z powodzeniem znaleÿæ szerokie zastosowanie w medycynie. Liczne badania, jakie przeprowadzono w ostatnich kilkunastu latach potwierdzaj¹ ich skutecznoœæ w leczeniu anemii, alergii, nowotworów, objawów choroby popromiennej, niedoborów odpornoœci, chorób wirusowych i bakteryjnych oraz wielu innych. Choroby, które s¹ zwalczane b¹dÿ hamowane przez substancje aktywne zawarte w biomasie tych sinic, s¹ czêsto uznawane za nieuleczalne albo leki stosowane obecnie do ich zwalczania s¹ drogie i wykazuj¹ szereg niepo ¹danych skutków ubocznych. Po przeprowadzeniu dok³adnych badañ w zakresie dzia³ania i zastosowania preparatów spiruliny mo e siê okazaæ, e niewielkim nak³adem pracy i œrodków uda siê sporz¹dziæ farmaceutyki skuteczne w zwalczaniu wielu powa nych schorzeñ. Piœmiennictwo 1. Ayehunie S., Belay A., Baba T.W., Ruprecht R.M.: Inhibition of HIV-1 replication by an aqueous extract of Spirulina platensis (Arthrospira platensis). J. Acquir. Immune Defic. Synd. Hum. Retrovirol. 18, 7 12 (1998) 2. Balachandran P., Pugh N.D., Ma G., Pasco D.S. Toll-like receptor 2-dependent activation of monocytes by Spirulina polysaccharide and its immune enhancing action in mice. Int. Immunopharmacol. 6, (2006) 3. Becker E.W.: Micro-algae as a source of protein, Biotechnol. Adv. 25, (2007) 4. Belay A.: Spirulina (Arthrospira): Production and quality assurance (w) Spirulina in Human Nutrition and Health, red. Gershwin M.E., Belay A. CRC Press, Boca Raton, Taylor & Francis, 2007, Belay A.: The potential application of Spirulina (Arthrospira) as a nutritional and therapeutic supplement in health management. J. Am. Nutraceut. Associat. 5, (2002) 6. Bertocchi C., Navarini L., Cesaro A., Anastasio M.: Polysaccharides from cyanobacteria. Carbohydr. Polym. 12, (1990) 7. Bhat V.B., Madyastha K.M.: C-Phycocyanin: A potent peroxyl radical scavenger in vivo and in vitro. Biochem. Biophys. Res. Commun. 275, (2000) 8. Borchers A.T., Belay A., Keen C.L., Gershwin M.E.: Spirulina and immunity (w) Spirulina in Human Nutrition and Health, red. Gershwin M.E., Belay A.; CRC Press, Boca Raton, Taylor & Francis, 2007, Carmichael W.W., Stukenberg M.: Blue-green algae (cyanobacteria) (data przyjêcia 15 sierpnia 2006) (w) Encyclopedia of Dietary Supplements, red. Coates P., Blackman M.R., Cragg G., Levine M., Moss J., White J., Taylor & Francis, 2006 (online) ~content=a ~fulltext= , 10 lipca Chamorro-Cevallos G., Garduño-Siciliano L., Barrón B.L., Madrigal-Bujaidar E., Cruz-Vega D.E., Pages N.: Chemoprotective effect of Spirulina (Arthrospira) against

8 22 ALEKSANDRA DUDA-CHODAK, UKASZ WAJDA, MA GORZATA KOBUS, MARIA KUBICA, TOMASZ TARKO cyclophosphamide-induced mutagenicity in mice. Food Chem. Toxicol. 46, (2008) 11. Chirasuwan N., Chaiklahan R., Kittakoop P., Chanasattru W., Ruengjitchatchawalya M., Tanticharoen M., Bunnag B. Anti HSV-1 activity of sulphoquinovosyl diacylglycerol isolated from Spirulina platensis. Science Asia, 35, (2009) 12. Cingi C., Conk-Dalay M., Cakli H., Bal C.: The effects of spirulina on allergic rhinitis. Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 265, (2008) 13. De Phillips R., Vincenzini M.: Exocellular polysaccharides from cyanobacteria and their possible applications. FEMS Microbiol. Rev. 22, (1998) 14. Furse R.K., Rossetti R.G., Zurier R.B.: Gamma-linolenic acid, an unsaturated fatty acid with anti-inflammatory properties, blocks amplification of IL-1 beta production by human monocytes. J. Immunol. 167, (2001) 15. Hayashi K., Hayashi T., Kojima I.: A natural sulfated polysaccharide, calcium spirulan, isolated from Spirulina platensis: in vitro and ex vivo evaluation of anti-herpes simplex virus and anti-human immunodeficiency virus activities. AIDS Res. Hum. Retroviruses, 12, (1996) 16. Hayashi K, Hayashi T, Morita N, Kojima I.: An extract from Spirulina platensis is a selective inhibitor of Herpes simplex virus type 1 penetration into HeLa cells. Phytother. Res. 7, (1993) 17. Hayashi O., Katoh T., Okuwaki Y. Enhancement of antibody production in mice by dietary Spirulina platensis. J. Nutr. Sci. Vitaminol. (Tokyo), 40, (1994) 18. Hayashi T., Hayashi K., Maeda M., Kojima I.: Calcium spirulan, an inhibitor of enveloped virus replication, from a blue-green alga Spirulina platensis. J. Nat. Prod. 59, (1996) 19. Hernandez-Corona A., Nieves I., Meches M., Camorro G., Barron B.L.: Antiviral activity of Spirulina maxima against herpes simplex virus type 2. Antiviral Res. 56, (2002) 20. Hirahashi T., Matsumodo M., Hazzeki K., Saeki Y., Ui M., Seya T.: Activation of the human innate immune system by Spirulina: augmentation of interferon production and NK cytotoxicity by oral administration of hot water extract of Spirulina platensis. Int. Immunopharmacol. 2, (2002) 21. Hirata T., Tanaka M., Ooike M., Tsunomura T., Sakaguchi M.: Morihiko Antioxidant activities of phycocyanobilin prepared from Spirulina platensis. J. Appl. Phycol. 12, (2000) 22. Ishii K., Kato T., Okuwaki Y., Hayashi O.: Influence of dietary Spirulina platensis on IgA level in human saliva. Joshi Eiyo Daigaku Kiyo (The Bulletin of Kagawa Nutrition University), 30, (1999) 23. Kataoka N., Misaki A.: Glycolipids isolated from Spirulina maxima: structure and fatty acid composition. Agric. Biol. Chem. 47, (1983) 24. Kim H.M., Lee E.H., Cho H.H., Moon Y.H.: Inhibitory effect of mast cell-mediated immediate-type allergic reactions in rats by Spirulina. Biochem. Pharmacol. 55, (1998) 25. Lahitova N., Doupovcova M., Zvonar J., Chandoga J., Hocman G.: Antimutagenic properties of fresh-water bluegreen algae. Folia Microbiol (Praha), 39, (1994) 26. Lee J.B., Hayashi T., Hayashi K., Sankawa U., Maeda M., Nemoto T., Nakanishi H.: Further purification and structural analysis of calcium spirulan from Spirulina platensis. J. Nat. Prod. 61, (1998) 27. Lee J.B., Hou X., Hayashi K., Hayashi T.: Effect of partial desulfation and oversulfation of sodium spirulan on the potency of anti-herpetic activities. Carbohydr. Polym. 69, (2007) 28. Mao T.K., van de Water J., Gershwin M.E.: Effect of spirulina on the secretion of cytokines from peripheral blood mononuclear cells. J. Med. Food. 3, (2000) 29. Mao T.K., van de Water J., Gershwin M.E.: Effects of a spirulina-based dietary supplement on cytokine production from allergic rhinitis patients. J. Med. Food. 8, (2005) 30. Mathew B., Sankaranarayanan R., Nair P.P., Varghese C., Somanathan T., Amma B.P., Amma N.S., Nair M.K.: Evaluation of chemoprevention of oral cancer with Spirulina fusiformis. Nutr. Cancer, 24, (1995) 31. Mizushina Y., Sakaguchi K. i wsp.: A sulphoquinovosyl diacylglycerol is a DNA polymerase e inhibitor. Biochem. J. 370, (2003) (praca jest dzie³em 15 autorów). 32. Nemoto-Kawamura C., Hirahashi T., Nagai T., Yamada H., Katoh T., Hayashi O.: Phycocyanin enhances secretary IgA antibody response and suppresses allergic IgE antibody response in mice immunized with antigen-entrapped biodegradable microparticles. J. Nutr. Sci. Vitaminol. (Tokyo), 50, (2004) 33. Premkumar K., Abraham S.K., Santhiya S.T., Ramesh A.: Protective effect of Spirulina fusiformis on chemical-induced genotoxicity in mice. Fitoterapia, 75, (2004) 34. Premkumar K., Pachiappan A., Abraham S.K., Santhiya S.T., Gopinath P.M., Ramesh A.: Effect of Spirulina fusiformis on cyclophosphamide and mitomycin-c induced genotoxicity and oxidative stress in mice. Fitoterapia, 72, (2001) 35. Qishen P.: Enhancement of endonuclease activity and repair DNA synthesis by polysaccharide of Spirulina platensis [streszczenie w jêz. angielskim]. Acta Genetica Sinica (Chinese J. Genetics), 15, (1988) 36. Qureshi A.M., Kidd M.T., Ali R.A.: Spirulina platensis extract enhances chicken macrophage functions after in vitro exposure. J. Nutrition. Immunol. 3, (1996) 37. Ravishankar A., Sarada R., Prasanna R.: Formulation of a low-cost medium for mass production of Spirulina. Biomass Bioenergy, 30, (2006) 38. Reddy C.M., Bhat V.B., Kiranmai G., Reddy M.N., Reddanna P., Madyastha K.M.: Selective inhibition of cyclooxygenase-2 by C-phycocyanin, a biliprotein from Spirulina platensis. Biochem. Biophys. Res. Commun. 277, (2000) 39. Reddy M.C., Subhashini J., Mahipla S.V.K., Bhat V.B., Reddy P.S., Kiranmai G., Madyastha K.M., Reddanna P.: C-phycocyanin, a selective cyclooxygenase-2 inhibitor, induces apoptosis in lipopolysaccharide-stimulated RAW macrophages. Biochem. Biophys. Res. Commun. 304, (2003) 40. Robak T.: Biologia i farmakologia cytokin. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, odÿ Romay C., Armesto J., Remirez D., González R., Ledon N., García I. : Antioxidant and anti-inflammatory properties of C-phycocyanin from blue-green algae. Inflamm. Res. 47, (1998) 42. Romero-Manilla R., Hernández-Navarro D., Chamorro- Cevallos G.: Spirulina reduces cadmium-induced teratogenic damage in mice. Toxicology Lett. 180, S180 (2008) 43. Santoli D., Zurier RB.: Prostaglandin E precursor fatty acids inhibit human IL-2 production by a prostaglandin E-independent mechanism. J. Immunol. 143, (1989)

9 WP YW BAKTERII Z RODZAJU ARTHROSPIRA (SPIRULINA) NA FUNKCJONOWANIE UK ADU IMMUNOLOGICZNEGO Sharma M.K., Sharma A., Kumar A., Kumar M.: Spirulina fusiformis provides protection against mercuric chloride induced oxidative stress in Swiss albino mice. Food Chem. Toxicol. 45, (2007) 45. Surette M.E., Swan D.D., Fonteh A.N., Johnson M.M., Chilton F.H.: Metabolism of gamma-linolenic acid in human neutrophils. J. Immunol. 156, (1996) 46. Systema Naturae 2000, (stan na 10 lipca 2009). 47. Teas J., Hebert J.R., Fitton J.H., Zimba P.V.: Algae a poor man s HAART? Med. Hypotheses, 62, (2004) 48. Trabelsi L., M sakni N.H., Ben Ouada H., Bacha H., Roudesli S.: Partial characterization of extracellular polysaccharides produced by cyanobacterium Arthrospira platensis, Biotechnol. Bioprocess Eng. 14, (2009) 49. Vázquez-Sánchez J., Ramón-Gallegos E., Mojica-Villegas A., Madrigal-Bujaidar E., Pérez-Pastén-Borja R., Chamorro- Cevallos G.: Spirulina maxima and its protein extract protect against hydroxyurea-teratogenic insult in mice. Food Chem. Toxicol. 47, (2009) 50. Ziboh V.A., Fletcher M.P.: Dose response effects of dietary gamma-linolenic acid-enriched oils on human polymorphonuclear-neutrophil biosynthesis of leukotriene B4. Am. J. Clin. Nutr. 55, (1992) 51. Ziboh V.A., Naguwa S., Vang K., Wineinger J., Morrissey B.M., McIntyre J.A., Watnik M., Gershwin M.E.: Suppression of leukotriene B4 generation by ex vivo neutrophils isolated from asthma patients on dietary supplementation with gammalinolenic acid-containing borage oil: possible implication in asthma. Clin. Dev. Immunol. 11, (2004)