Barwinek różyczkowy — właściwości alkaloidów indolowych

Barwinek różyczkowy (Catharanthus roseus) w medycynie ludowej stosowano jako ziele moczopędne, remedium na trudno gojące się i krwawiące rany. Leczono nim epidemie malarii i czerwonki. Na terenie Madagaskaru liście barwinka były stosowane jako środek wywołujący wymioty, a korzenie jako surowiec przeczyszczający, zwalczający robaki i oczyszczający krew oraz w razie występowania niestrawności i stanów skurczowych żołądka. Naparami z barwinka łagodzono infekcje dróg oddechowych, kaszel oraz ból gardła. Miejscowa ludność stosowała go w astmie i gruźlicy. 

Sokiem z rośliny smarowano miejsca po ukąszeniach owadów oraz dziąsła wokół bolącego zęba. W krajach Ameryki Środkowej wyciągi z kwiatów barwnika różowego są stosowane do przemywania oczu przy stanach zapalnych spojówek, także u niemowląt.

Już od zamierzchłych czasów wierzono, że napary z barwinka są skuteczne w leczeniu osób z cukrzycą (ajurweda). Odwarów z korzenia używano w celach uspokajających i hipotensyjnych. Na Karaibach barwinek nadal stosowany jest jako zioło skuteczne na obfite krwawienia miesiączkowe i wzmożone pocenie.

Znaczenie Catharanthus roseus w medycynie wzrosło w 1958 roku, kiedy to brytyjski biochemik Charles Beer wyizolował z rośliny alkaloid o aktywności przeciwnowotworowej – winblastynę. Winkrystyna została po raz pierwszy wyizolowana w 1961 roku przez amerykańskiego badacza dr. Gordona Svoboda.

Barwinek różyczkowy (Catharanthus roseus) to roślina pochodząca z wyspy na Oceanie Indyjskim – Madagaskaru. Nazywana jest także barwinkiem różowym bądź katarantusem różowym. Preferuje klimat tropikalny i subtropikalny. Obecnie rozprzestrzeniona jest w wielu regionach na całym świecie, gdzie panuje słoneczna i ciepła pogoda m.in. w państwach Ameryki Południowej.

Barwinek różyczkowy jest gatunkiem zagrożonym, coraz rzadziej występującym w swoim naturalnym środowisku. W krajach o klimacie umiarkowanym rośnie w szklarniach lub może być uprawiany jako ozdobna roślina domowa. W warunkach naturalnych Catharanthus roseus ma postać krzewu. Osiąga maksymalne rozmiary 80-100 cm wysokości.

Liście barwinka są owalne bądź podłużne. Zwykle mają od 2,5 cm do 9 cm długości oraz 1 cm do 3,5 cm szerokości. Ich powierzchnia jest błyszcząca, pozbawiona włosków. Ogonki liściowe są krótkie (1-1,8 cm), a same liście układają się naprzeciwlegle na łodygach. Brzegi liściowe są całe, a unerwienie blaszki liściowej pierzaste.

Kwiaty Catharanthus roseus mają kolor biały bądź występują w różnych odcieniach różu (od jasnego po ciemny z czerwonawym środkiem). Ich korona jest złożona z 5 płatków. Barwinek różyczkowy kwitnie obficie w ciepłych miesiącach letnich (lub przez cały rok w klimacie tropikalnym). 

Owoce rośliny stanowią pary mieszków włosowych. Ich wymiary to 2 cm do 4 cm długości i 3 mm szerokości. Są zielone, niepozorne, ukryte pod blaszkami liściowymi. Barwinek różyczkowy jest gatunkiem samopylnym.

Ziele barwinka różyczkowego zawiera ponad 130 substancji zaliczanych do terpenoidowych alkaloidów indolowych. Catharanthus roseus stanowi źródło alkaloidów o udowodnionej skuteczności przeciwnowotworowej – winblastyny i winkrystyny. Substancje hamują namnażanie komórek nowotworowych poprzez blokowanie procesów mitotycznych na etapie metafazy podziałów komórkowych. Wiążą się z tubuliną i uniemożliwiają powstawanie mikrotubuli, a co za tym idzie tworzenie się struktury komórkowej – wrzeciona kariokinetycznego. Prowadzi to do zahamowania proliferacji komórek nowotworowych oraz ich apoptozy. 

W farmakologii stosowane są zarówno alkaloidy wyizolowane bezpośrednio z rośliny, jak i syntetyczne pochodne alkaloidów barwinka (winorelbina, windezyna, winflunina). Alkaloidy Catharanthus roseus, jak i ich analogi wykorzystuje się w terapii skojarzonej bądź monoterapii nowotworów od ponad 40 lat. Leczy się nimi m.in. chorobę Hodgkina, chłoniaka limfocytowego i histiocytarnego, zaawansowanego raka jądra, zaawansowanego raka piersi, mięsaka Kaposiego (winblastyna) oraz ostrą białaczkę limfoblastyczną u dzieci, nerwiaka zarodkowego czy chłoniaka kości (winkrystyna).

Dla winblastyny udowodniono także działanie immunosupresyjne.

Pozostałe alkaloidy barwinka różyczkowego to m.in. windolina, windolidyna, windolicyna, windolinina, windogentianina, ajmalicyna, rezerpina, johimbina czy leurozyna. Roślina oprócz działania przeciwnowotworowego wykazuje szereg innych właściwości leczniczych.

Badania z wykorzystaniem świnek morskich, którym podawano sok z liści barwinka różyczkowego Catharantus roseus, wykazały, że wpływa on korzystnie na profil lipidowy i zapobiega zmianom histologicznym w obrębie aorty, wątroby i nerek. Zaobserwowano obniżenie poziomu cholesterolu całkowitego, frakcji LDL i VLDL oraz trójglicerydów przy dawkowaniu 1 ml soku na kilogram masy ciała zwierząt. Badania prowadzono przez przez okres 21 dni.

Sok z liści Catharantus roseus zapobiegał tworzeniu się zmian patologicznych w obrębie hepatocytów i komórek nerkowych (zahamowanie gromadzenia się tłuszczów) oraz zmniejszał zmiany przerostowe widoczne w przekroju poprzecznym aorty świnek z dietą wysokotłuszczową. 

Wymagane są dalsze badania w celu zidentyfikowania substancji czynnych odpowiedzialnych za efekt hipolipemiczny, co umożliwi ich wykorzystanie w terapii przeciwmiażdżycowej u ludzi.

Wyciągi alkoholowe oraz wodne z liści i kwiatów barwinka różyczkowego wykazują działanie hipoglikemizujące. Badania prowadzono na szczurach z cukrzycą indukowaną podawaniem streptozotocyny. Obniżenie poziomu cukru we krwi zwierząt wynikało ze zwiększonego wykorzystania glukozy przez ich komórki wątrobowe (hepatocyty). Wyciągi z barwinka spowodowały wzrost aktywności enzymatycznej syntazy glikogenu, dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej, dehydrogenazy bursztynianowej oraz jabłczanowej. Co ciekawe, siła działania ekstraktów etanolowych Catharanthus roseus była porównywalna ze znanym i powszechnie stosowanym lekiem przeciwcukrzycowym – glibenklamidem. 

Ekstrakty etanolowe z kwiatów barwinka różyczkowego posiadają aktywność przeciwutleniającą. Wykazano zdolność do wymiatania wolnych rodników hydroksylowych, rodników ponadtlenkowych oraz tlenku azotu NO przez alkoholowe wyciągi barwinka (hamowanie niekorzystnych procesów peroksydacji lipidowej). Siła antyoksydacyjna ekstraktów była wprost proporcjonalna do ich stężenia. 

Surowe wyciągi z liści Catharanthus roseus posiadają przebadaną aktywność przeciwbakteryjną wobec Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium oraz Staphylococcus aureus. Ekstrakty z korzenia rośliny skutecznie hamowały rozwój Salmonella typhimurium i Salmonella boydii, natomiast z kwiatów – Corynebacterium diphtheriae. Roślina ograniczała także rozwój grzybów Aspergillus spp. Badania etanolowego wyciągu z ziela barwinka różowego wykazały jego zdolność do przyspieszania procesu gojenia ran (badanie na szczurach). Ekstrakty Catharanthus roseus powodowały skrócenie procesu epitelializacji (naskórkowania) oraz zwiększenie zawartości suchej masy i hydroksyproliny w ziarninie. Winkamina obecna w liściach Catharanthus roseus wykazuje działanie rozszerzające na naczynia mózgowe oraz neuroprotekcyjne. Ajmalicyna korzenia barwinka poprawiała krążenie mózgowe u osób cierpiących na stwardnienie rozsiane (alkaloid podawany był domięśniowo). Wodno-alkoholowe ekstrakty z Catharanthus roseus wykazują działanie hipotensyjne. 

Barwinek różyczkowy jest źródłem alkaloidów o aktywności przeciwnowotworowej. Nie stosuje się go w ziołolecznictwie europejskim ze względu na możliwość zatrucia.

Ziele dziurawca (Hypericum perforatum) pobudza enzymy mikrosomalne cytochromu CYP3A4, przez co może obniżać poziom winblastyny i winkrystyny (alkaloidów barwinka różyczkowego Catharanthus roseus) w surowicy krwi. Grejpfrut hamuje CYP3A4 i zwiększa stężenie winblastyny i winkrystyny we krwi.

Alkaloidy barwinka wykazują interakcje z lekami hamującymi oraz pobudzającymi metabolizm wątrobowy (np. rytonawir, nelfinawir, ketokonazol, itrakonazol, erytromycyna, cyklosporyna, nifedypina czy nefazodon). Połączenie z chemioterapeutykiem mitomycyną C może spowodować skurcz oskrzeli. Alkaloidy Catharanthus roseus zmniejszają stężenie leków przeciwpadaczkowych w surowicy krwi. Ze względu na potencjalne skutki neurotoksyczne nie należy łączyć wyciągów z rośliny oraz substancji o działaniu toksycznym na układ nerwowy (np. izoniazyd, asparaginaza). Podanie z doksorubicyną zwiększa efekt hamujący na komórki szpiku kostnego. Ekstrakty z barwinka różyczkowego zmniejszają wchłanianie digoksyny oraz nasilają działanie immunosupresyjne cyklosporyny i takrolimusu.

Określone doświadczalnie z wykorzystaniem zwierząt laboratoryjnych dawki letalne dla winblastyny (alkaloidu barwinka Catharanthus roseus) wynoszą po podaniu doustnym: LD50 = 423 mg/kg (mysz) oraz LD50 = 305 mg/kg (szczur).

Po podaniu zwierzętom dużych ilości etanolowych ekstraktów z barwinka różyczkowego (powyżej 2000 mg ekstraktu) obserwowano objawy neurotoksyczności rośliny (m.in. utratę apetytu, drżenia, niespokojne zachowanie) oraz zmiany histopatologiczne w obrębie wątroby i nerek. Głównym działaniem niepożądanym winblastyny zawartej w roślinie jest zahamowanie czynności szpiku kostnego i śmierć.