クミナールデヒドは酸化ストレスを介してHaemonchus contortusの物理的損傷と死を誘導する

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Biomed. Pharmacother..2020 Jul;130:110411. S0753-3322(20)30604-1. doi: 10.1016/j.biopha.2020.110411.Epub 2020-07-16.

クミナールデヒドは酸化ストレスを介してHaemonchus contortusの物理的損傷と死を誘導する

Cuminaldehyde induces oxidative stress-mediated physical damage and death of Haemonchus contortus.

Vanshita Goel
Lachhman Das Singla
Diptiman Choudhury

PMID: 32682984 DOI: 10.1016/j.biopha.2020.110411.

抄録

クミンを含む多くの植物に含まれるモノテルペノイドであるクミナルアルデヒド(CA)は、寄生虫Haemonchus contortusの活性酸素関連障害を誘発し、LD50は雌成虫127.3±7.5、184.5±12.1および104.1±7.9μg/mLであり、雌成虫(12時間)および雄成虫(24時間)では127.3±7.5、184.5±12.1および104.1±7.9μg/mLであった。曝露48時間後に142.4±11.4μg/mLで50％の卵孵化阻害効果（IC50）が得られた。走査型電子顕微鏡では、CAに曝露したワームの前端および後端、腸、卵巣、食道領域に物理的な損傷が認められた。CAは標準的な抗蠕虫剤アルベンダゾール(Alb)と比較して優れた活性を示した。74μg/mLのCAはAlb（500μg/mL）と比較してカタラーゼ（CAT）活性が2.3倍，スーパーオキサイドディスムターゼ（SOD）活性が0.61倍，グルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）活性が3.3倍，グルタチオン（GSH）活性が17.5倍増加した（同3h）。また、一酸化窒素合成酵素(NOS)活性は、CA(74μg/mL)を用いた場合、Albと比較して12時間以内に2.9倍の上昇が認められた。このことから，CAの前臨床試験の可能性は，広く使用されている抗蠕虫剤アルブよりもはるかに高いものであると考えられる。この結果は、CAを新たな抗蠕虫症薬の活性分子として探索するための新たな可能性を拓くものである。

Cuminaldehyde (CA), a monoterpenoid, preset in many plant sources including cumin, induces reactive oxygen-related damage and death in Haemonchus contortus, a parasitic worm with an LD50, values of 127.3 ± 7.5, 184.5 ± 12.1 and 104.1 ± 7.9 μg/mL for an adult female, adult male worms (12 h) and L3 larvae, respectively (24 h). Fifty percent of inhibition of egg hatching (IC50) was obtained at 142.4 ± 11.4 μg/mL after 48 h of exposure. Scanning electron microscopy revealed physical damage to the anterior and posterior ends, intestinal, ovarian, and esophageal regions of the warms on exposure to ca. The exposure of worms to CA also led to a systemic increase in reactive oxygen species (ROS) within 3 h. The better activity was seen with CA compared to standard antihelminthic drug albendazole (Alb). 74 μg/mL CA showed 2.3 fold more increase of catalase (CAT), 0.61 fold increase of superoxide dismutase (SOD), 3.3 fold increase of glutathione peroxidase (GPx) activity and 17.5 fold increase of glutathione (GSH) activity in comparison with Alb (500 μg/mL) for the same time of exposure (3 h). A firm increase of (2.9 fold) was also observed in nitric oxide synthase (NOS) activity within 12 h of exposure with CA (74 μg/mL) in comparison with Alb. Therefore the preclinical potential of CA is much higher than widely used antihelminthic drug Alb. The results open new opportunities to explore CA as a new active antihelminthic molecule.