ショートコミュニケーション。エルゴット・アルカロイドの(S)-エピマーの血管活性効果の評価 in vitro.

Short Communication: Assessment of the vasoactive effects of the (S)-epimers of ergot alkaloids in vitro.

• Jensen E Cherewyk
• Sarah E Parker
• Barry R Blakley
• Ahmad N Al-Dissi

抄録

エルゴアルカロイドは真菌であるZs_A0"Claviceps purpurea"Zs_A0"によって産生され、その有害な影響と穀物作物の広範囲にわたる汚染のために、そのレベルは動物およびヒトの食餌中で注意深く監視されている。エルゴット・アルカロイドは、（R）と（S）エパイマーとして知られている2つの形態で存在し、唯一の前者は、北米の飼料で監視されている。エルゴット・アルカロイドの(S)エパイマーは、生物学的に不活性であり、したがって無害であると考えられている。エルゴアルカロイドの(R)-エピマーがその毒性効果をもたらす主なメカニズムは、血管収縮を介したものである。したがって、本研究の目的は、in vitro"Zs_A0"動脈組織浴システムを用いて、4つの(S)-エピマー（エルゴクリプティニン、エルゴクリスチニン、エルゴコルニニン、エルゴタミニン）の血管活動電位（収縮反応）を調べることであった。ウシ中足骨動脈（n=6本、エルゴクリプシニンとエルゴコルニニン、n=6本、エルゴクリスチニンとエルゴタミニン、n=6本/(S)エピマー、合計n=12本）を屠殺直後の健康な混血牛から採取し、3mmの動脈断面に切断し、連続的に酸素化されたクレブス-ヘンセライト緩衝液で組織浴中に懸濁させた。各（S）エパイマーの収縮反応を評価するために、その（S）エパイマーの濃度を増加させた（1×10-11M～1×10-6M）濃度で動脈をインキュベートすることにより、累積収縮用量反応曲線を構築した。収縮反応は、張力のグラムとして記録され、フェニルフリン(PE)の初期収縮に正規化されました。エルゴタミニンに対する動脈収縮反応は最も強く、使用された最高濃度ではエルゴクリプティニンおよびエルゴクリスチニンよりも有意に大きかった（P ≤ 0.01）。我々の結果は、(S)-エピマーが生物学的に活性であり、(R)-エピマーと同様に有害である可能性が高いことを示している。(S)-エピマーのレベルは、世界中のヒトと動物の食事で注意深くモニターされるべきである。

Ergot alkaloids are produced by the fungus Claviceps purpurea and their levels are carefully monitored in animal and human diets due to their harmful effects and widespread contamination of cereal crops. Ergot alkaloids exist in two forms known as the (R) and (S)-epimer with only the former being monitored in diets in North America. The (S)-epimers of ergot alkaloids are thought to be biologically inactive and, therefore, harmless. A major mechanism by which the (R)-epimers of ergot alkaloids produce their toxic effect is through vasoconstriction. Therefore, the objective of this study was to examine the vasoactivity potential (contractile response) of four (S)-epimers; namely ergocryptinine, ergocristinine, ergocorninine and ergotaminine utilising an in vitro arterial tissue bath system. Bovine metatarsal arteries (n=6, ergocryptinine and ergocorninine; n=6, ergocristinine and ergotaminine, n=6 arteries/(S)-epimer, total n=12) were collected from healthy mixed breed beef steers immediately after slaughter, cut into 3mm arterial cross sections and suspended in a tissue bath with continuously oxygenated Krebs-Henseleit buffer. To assess the contractile response of each (S)-epimer, a cumulative contractile dose response curve was constructed by incubating arteries with increasing concentrations (1 × 10-11M to 1 × 10-6M) of that (S)-epimer. Contractile responses were recorded as grams of tension and were normalized to an initial contraction of phenylephrine (PE).  Contrary to the widespread belief, all tested (S)-epimers were found vasoactive and produced a concentration-dependent arterial contractile response similar to what has been reported for the (R)-epimers. The arterial contractile response to ergotaminine was strongest and was significantly greater than that of ergocryptinine and ergocristinine at the highest concentration used (P ≤ 0.01). Our results indicate that the (S)-epimers are biologically active and are likely harmful similar to the (R)-epimers. The levels of (S)-epimers should be carefully monitored in human and animal diets worldwide.

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of the American Society of Animal Science. All rights reserved. For permissions, please e-mail: journals.permissions@oup.com.