Hinokitiool

Hinokitiool (β-tujaplicin) on looduslik monoterpenoid, mida leidub küpressiliste (Cupressaceae) perekonna puude puidus. See on tropolooni derivaat ja üks tujapleksiinidest. Hinokitiooli kasutatakse laialdaselt suuhooldus- ja ravitoodetes. Hinokitiooli nimetus pärineb sellest, et see isoleeriti algselt Taiwani hinokis 1936. aastal. Jaapani hinokis see peaaegu puudub, samas kui seda leidub suures kontsentratsioonis (u 0,04%) seederkadakas (Juniperus cedrus), hiibapuus (Thujopsis dolabrata) ja hiigel-elupuus (Thuja plicata). Seda saab seedripuust hõlpsasti eraldada lahusti ja ultraheli abil. Hinokitiool on struktuurilt seotud tropolooniga, milles puudub isopropüülasendaja. Tropoloonid on hästi tuntud kelaadimoodustajad. Hinokitioolil on lai valik bioloogilisi toimeid, millest paljusid on kirjanduses uuritud ja iseloomustatud. Esimene ja kõige tuntum on tugev antimikroobne toime paljude bakterite ja seente vastu, sõltumata antibiootikumiresistentsusest. Täpsemalt, hinokitiool on osutunud tõhusaks inimese tavaliste patogeenide Streptococcus pneumoniae, Streptococcus mutans ja Staphylococcus Aureus vastu. Lisaks on näidatud, et hinokitiool pärsib Chlamydia trachomatis't ja võib olla kliiniliselt kasulik paiksena kasutatava ravimina. Uuemad uuringud on näidanud, et hinokitiool näitab ka viirusevastast toimet, kui seda kasutatakse koos tsingiühendiga mitmete inimviiruste, sealhulgas rinoviiruse, coxsackieviiruse ja mengoviiruse vastu. Viirusnakkuste ravimine võib saada suurt majanduslikku kasu ja see peab olema ülitähtis selliste globaalsete asutuste jaoks nagu Maailma Terviseorganisatsioon. Viiruse polüproteiinide töötlemine pärsib hinokitiool viiruse replikatsiooni – see võime sõltub kahevalentsete metalliioonide olemasolust, kuna hinokitiool on selle kelaat.Tsingi olemasolu koos hinokitiooliga toetab neid võimeid ja seda arutatakse allpool. Lisaks laia toimespektriga antimikroobsele toimele on hinokitioolil ka põletikuvastane ja kasvajavastane toime, mida iseloomustavad mitmed in vitro raku-uuringud ja in vivo loomkatsed. Hinokitiool pärsib peamisi põletikulisi markereid ja radu, näiteks TNF-a ja NF-kB, ning uuritakse selle potentsiaali krooniliste põletikuliste või autoimmuunsete seisundite ravis. Leiti, et hinokitiool avaldab autofaagilisi protsesse indutseerides tsütotoksilisust mitmele silmapaistvale vähirakuliinile. Hinokitiool on tsingi ionofoor ja arvatakse, et see võime pärsib viiruse replikatsiooni. Lühidalt, tsink-ioonoforina aitab hinokitiool molekulide transportimisel rakkudesse läbi plasmamembraani või rakusisese membraani, suurendades sellega määratletud molekuli (nt tsingi) rakusisest kontsentratsiooni. Seega saab tsingi viirusevastaste omaduste ärakasutamisel koos hinokitiooliga kiirendada tsingi omastamist. Rakukultuurides ja loomkatsetes on näidatud, et hinokitiool pärsib metateesi ja avaldab vähirakkudele proliferatsioonivastast toimet. Tsingivaegus on tõestatud mõnedes vähirakkudes ja rakusisese optimaalse tsingi taseme taastamine võib põhjustada kasvaja kasvu pärssimist. Hinokitiool on dokumenteeritud tsingi ionofoor, kuid hinokitiooli ja tsingi kohaletoimetamismeetodite tõhusate kontsentratsioonide kindlaksmääramiseks on praegu vaja rohkem uuringuid. "Toidust saadava tsingi mõju melanoomi kasvule ja katselistele metastaasidele ... " "Toidust saadava tsingi vaegus soodustab söögitoruvähi arengut, põhjustades selget põletikulist signaali ..." "Seerumi tsingitaseme ja kopsuvähi seos: vaatlusuuringute metaanalüüs ..." "Tsingi defitsiidi, sellega seotud mikroRNA-de ja söögitoru kartsinoomi vahelise seose teadusuuringud ..." Hinokitiooli kasutatakse laialdaselt erinevates tarbekaupades, sealhulgas kosmeetikatoodetes, hambapastades, suukaudsetes pihustes, päikesekaitsekreemides ja juuste kasvatamisel. Üks juhtivaid kaubamärke tarbekaupade hinokitiooli toodete müügis on Hinoki kliiniline ettevõte. Hinoki kliinik (1956) asutati vahetult pärast esimest hinokitiooli tööstuslikku ekstraheerimist 1955. aastal. Hinokil on praegu üle 18 toote, mille koostisosa on hinokitiool. Teine kaubamärk, nimelt Relief Life, on saavutanud hinokitiooli sisaldava hambapastaga Dental Series üle miljoni müügi. Teised märkimisväärsed hinokitioolipõhiste toodete tootjad on Otsuka Pharmaceuticals, Kobayashi Pharmaceuticals, Taisho Pharmaceuticals, SS Pharmaceuticals. Lisaks Aasiale alustavad sellised ettevõtted nagu Swanson Vitamins® hinokitiooli kasutamist tarbekaupades sellistel turgudel nagu USA ja Austraalias antioksüdantse seerumina ja teistes ettevõtmistes. 2006. aastal klassifitseeriti hinokitiool Kanadas koduste ainete loetelus püsivateks, mitte bioakumuleeruvateks ja veeorganismidele mittetoksilisteks. Keskkonna töörühm (EWG), Ameerika aktivist grupp, hindab hinokitiooli madala ohtlikkusega valdkondades nagu "allergiad ja immunotoksilisus" ja "vähk" ning "arengu- ja reproduktiivtoksilisus" , milles sai hinokitiool skooriks 1-2. Vastupidi hinokitiooli tulemusele avaldab propüülparabeen – koostisosa, mida endiselt müüakse erinevates suuvetes, tohutut toksilisust ja ohtlikke probleeme. Propüülparabeeni on Euroopa hormoonide häireid käsitlev komisjon pidanud muu hulgas inimeste endokriinseid häireid põhjustavaks teguriks, jättes selle EWG veebisaidil reitingu 4–6. Hinokitiooli võimalik viirusevastane toime tuleneb selle toimimisest tsingi ionofoorina. Hinokitiool võimaldab tsingiioonide sissevoolu rakkudesse, mis pärsivad RNA viiruste replikatsioonimehhanisme ja seejärel viiruse replikatsiooni. Mõned märkimisväärsed RNA-viirused hõlmavad inimese gripiviirust SARS. Tsingiioonid suutsid märkimisväärselt pärssida viiruste replikatsiooni rakkudes ja tõestasid, et toime sõltub tsingi sissevoolust. See uuring tehti tsinkioonofoorpüritioniga, mis toimib väga sarnaselt hinokitioliga. Rakukultuurides pärsib hinokitiool inimese rinoviiruse, coxsackieviiruse ja mengoviiruse paljunemist. Hinokitiool häirib viiruse polüproteiinide töötlemist, pärssides sellega pikornaviiruse replikatsiooni. Hinokitiool pärsib pikornaviiruste replikatsiooni, kahjustades viiruse polüproteiinide töötlemist, ning et hinokitiooli viirusevastane toime sõltub tsingiioonide olemasolust. Austraalia tsinkoksiidi tootja Advance Nanotek esitas 2. aprillil 2020 ühise patenditaotluse AstiVita Limitediga viirusevastase koostise saamiseks, mis sisaldas suuhooldustooteid. Tõenäoliselt vabastab AstiVita oma tsingi + hinokitiooli kombinatsiooni 2020. aastal nimega "Dr ZinX". 18. mail 2020 avaldas dr ZinX katsetulemused “Kvantitatiivne suspensioonitesti virutsiidide aktiivsuse hindamiseks meditsiinipiirkonnas” , mis andis tulemuseks vähenduse 3,25 log (vähenemine 99,9%) korraliku kontsentratsiooni korral 5 minutit COVID-19 asetatud kasside koronaviiruse vastu. Tsink on kehas oluline toidulisand ja mikroelement. Kogu maailmas on hinnanguliselt 17,3% elanikkonnast ebapiisav tsingi tarbimine. Hinokitiooli avastas 1936. aastal dr Tetsuo Nozoe Taiwani küpressi eeterlikust õlist. Ühendil on kuusnurkne molekulaarstruktuur, mida looduses väidetavalt ei eksisteeri On tõestatud, et hinokitiool taastab näriliste hemoglobiini tootmise. Hinokitiool toimib raua ionofoorina, suunates rauda rakkudesse,suurendades rakusisese raua taset. Ligikaudu 70% inimese rauast sisaldub vere punalibledes ja täpsemalt hemoglobiini valgus. Raud on hädavajalik peaaegu kõigi elusorganismide jaoks ning see on mitme anatoomilise funktsiooni, näiteks hapniku transpordisüsteemi, desoksüribonukleiinhappe (DNA) sünteesi ja elektronide transpordi ning rauavaeguse kriitiline element, võib põhjustada verehaigusi nagu aneemia, mis võib põhjustada olema märkimisväärselt kahjulik nii füüsilisele kui ka vaimsele võimekusele. Alates 2000. aastatest tõdesid teadlased, et hinokitiool võib olla ravimina väärtuslik, eriti Chlamydia trachomatis'e bakteri pärssimiseks. Keemik Martin Burke ja kolleegid USA Illinoisi ülikoolist Urbana – Champaigne'is ja teistes asutustes avastasid hinokitiooli olulist meditsiinilist kasutamist. Burke eesmärk oli ületada loomade ebaregulaarne vedu. Mitme valgu puudulikkus võib põhjustada rauavaegust rakkudes (aneemiat) või vastupidist efekti, hemogromatoosi. Kasutades asendusmaterjalina geenivaesed pärmikultuure, vaatlesid teadlased raua transpordi ja seeläbi rakkude kasvu märkide jaoks väikeste biomolekulide raamatukogu. Hinokitiool oli see, mis taastas raku funktsionaalsuse. Meeskonna edasine töö lõi mehhanismi, mille abil hinokitiool taastab või vähendab raua raku. Seejärel vahetasid nad uuringu imetajate vastu ja leidsid, et närilistele, kellele oli ette nähtud „raudvalkude” puudumine, söödeti hinokitiooli, saavutasid nad taas raua omastamise soolestikus. Sarnases sebrakala uuringus taastas molekul hemoglobiini tootmise. Kommentaar Burke jt töö kohta. hüüdnimega hinokitiool “raudmehe molekuliks”. See on sobilik / irooniline, sest avastaja Nozoe eesnime võib inglise keelde tõlkida kui “raudmees”. Arvestades suurenenud nõudlust hinokitioolil põhinevate suukaudsete toodete järele, on tehtud olulisi uuringuid ka hinokitiooli suukaudsete rakenduste osas. Üks selline uuring, mis oli seotud 8 erineva Jaapani asutusega, pealkirjaga "Hinokitiooli antibakteriaalne toime nii suuõõnes kui ka ülemistes hingamisteedes ülekaalus olevatele antibiootikumidele resistentsete ja vastuvõtlike patogeensete bakterite vastu" jõudis järeldusele, et "hinokitiool avaldab antibakteriaalset toimet lai spekter patogeenseid baktereid ja mis on veidi tsütotoksilised inimese epiteelirakkude suhtes. " "Effects of leaching on fungal growth and decay of western redcedar". Canadian Journal of Microbiology. 55 (5): 578–86. Mai 2009. DOI:10.1139/W08-161. PMID 19483786. "Tetsuo Nozoe: chemistry and life". Chemical Record. 12 (6): 599–607. Detsember 2012. DOI:10.1002/tcr.201200024. PMID 23242794. "Screening fungi tolerant to Western red cedar (Thuja plicata Donn) extractives. Part 1. Mild extraction by ultrasonication and quantification of extractives by reverse-phase HPLC". Holzforschung. 61 (2): 190–194. 2007. DOI:10.1515/HF.2007.033. Shih YH, Chang KW, Hsia SM, Yu CC, Fuh LJ, Chi TY, Shieh TM (2013). "In vitro antimicrobial and anticancer potential of hinokitiol against oral pathogens and oral cancer cell lines". Microbiological Research. Lk 168(5).{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Morita Y, Sakagami Y, Okabe T, Ohe T, Inamori Y, Ishida N (2007). The mechanism of the bactericidal activity of hinokitiol". Biocontrol Science. Lk 12(3).{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Wang TH, Hsia SM, Wu CH, Ko SY, Chen MY, Shih YH; et al. (2016). "Evaluation of the Antibacterial Potential of Liquid and Vapor Phase Phenolic Essential Oil Compounds against Oral Microorganisms". Lk 11(9). {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Domon H, Hiyoshi T, Maekawa T, Yonezawa D, Tamura H, Kawabata S; et al. (2019). "Antibacterial activity of hinokitiol against both antibiotic-resistant and -susceptible pathogenic bacteria that predominate in the oral cavity and upper airways". Microbiology and Immunology. {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Chedgy R (2010). Secondary metabolites of Western red cedar (Thuja plicata): their biotechnological applications and role in conferring natural durability. LAP Lambert Academic Publishing. ISBN 978-3-8383-4661-8. Yamano H, Yamazaki T, Sato K, Shiga S, Hagiwara T, Ouchi K, Kishimoto T (2005). "In vitro inhibitory effects of hinokitiol on proliferation of Chlamydia trachomatis". Antimicrobial Agents and Chemotherapy. Lk 49(6).{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Krenn BM, Gaudernak E, Holzer B, Lanke K, Van Kuppeveld FJ, Seipelt J (2009). Jump up to:a b.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Krenn, B. M.; Gaudernak, E.; Holzer, B.; Lanke, K.; Van Kuppeveld, F. J. M.; Seipelt, J. (2009). "Antiviral Activity of the Zinc Ionophores Pyrithione and Hinokitiol against Picornavirus Infections". Journal of Virology. Lk 83(1).{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Lee TB, Jun JH (2019). "Can Hinokitiol Kill Cancer Cells? Alternative Therapeutic Anticancer Agent via Autophagy and Apoptosis". Korean Journal of Clinical Laboratory Science. Lk 51(2). Jayakumar T, Liu CH, Wu GY, Lee TY, Manubolu M, Hsieh CY; et al. (2018). "Hinokitiol Inhibits Migration of A549 Lung Cancer Cells via Suppression of MMPs and Induction of Antioxidant Enzymes and Apoptosis". International Journal of Molecular Sciences. {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) "Ionophores - an overview | ScienceDirect Topics". 2020. Jayakumar T, Liu CH, Wu GY, Lee TY, Manubolu M, Hsieh CY; et al. (2018). "Hinokitiol Inhibits Migration of A549 Lung Cancer Cells via Suppression of MMPs and Induction of Antioxidant Enzymes and Apoptosis". {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) "Hinokitiol reduces tumor metastasis by inhibiting heparanase via extracellular signal-regulated kinase and protein kinase B pathway". 2020. 27. ^ Lee TB, Jun JH (2019). "Can Hinokitiol Kill Cancer Cells? Alternative Therapeutic Anticancer Agent via Autophagy and Apoptosis". Tu DG, Yu Y, Lee CH, Kuo YL, Lu YC, Tu CW, Chang WW (2016). "Hinokitiol inhibits vasculogenic mimicry activity of breast cancer stem/progenitor cells through proteasome-mediated degradation of epidermal growth factor receptor". Oncology Letters.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Zhang G, He J, Ye X, Zhu J, Hu X, Shen M; et al. (2019). "β-Thujaplicin induces autophagic cell death, apoptosis, and cell cycle arrest through ROS-mediated Akt and p38/ERK MAPK signaling in human hepatocellular carcinoma". {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Huang CH, Jayakumar T, Chang CC, Fong TH, Lu SH, Thomas PA; et al. (2015). "Hinokitiol Exerts Anticancer Activity through Downregulation of MMPs 9/2 and Enhancement of Catalase and SOD Enzymes: In Vivo Augmentation of Lung Histoarchitecture". {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Lee, Tae-Bok; Seo, Eun-Ju; Lee, Ji-Yun; Jun, Jin Hyun (2018). "Synergistic Anticancer Effects of Curcumin and Hinokitiol on Gefitinib Resistant Non-Small Cell Lung Cancer Cells".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Shih YH, Chang KW, Hsia SM, Yu CC, Fuh LJ, Chi TY, Shieh TM (2013). "In vitro antimicrobial and anticancer potential of hinokitiol against oral pathogens and oral cancer cell lines".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Murray, Michael J.; Erickson, Kent L.; Fisher, Gerald L (1983). "Effects of dietary zinc on melanoma growth and experimental metastasis".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Taccioli C, Chen H, Jiang Y, Liu XP, Huang K, Smalley KJ; et al. (2012). "Dietary zinc deficiency fuels esophageal cancer development by inducing a distinct inflammatory signature". {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Wang Y, Sun Z, Li A, Zhang Y (2019). "Association between serum zinc levels and lung cancer: a meta-analysis of observational studies".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Liu CM, Liang D, Jin J, Li DJ, Zhang YC, Gao ZY, He YT (2017). "Research progress on the relationship between zinc deficiency, related microRNAs, and esophageal carcinoma".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Hinoki Clinical. (2020). "Hinoki Clinical History". Anshin Tsuuhan (2020). "Real Life Product Line". Rakuten (2020). "Dental Series Product Page". Swanson Vitamins US (2020). "Antioxidant Serum". Swanson Vitamins Australia (2020). "Antioxidant Serum AU". Secretariat, Treasury Board of Canada; Secretariat, Treasury Board of Canada. "Detailed categorization results of the Domestic Substances List - Open Government Portal". open.canada.ca. Vaadatud 17.06.2020. "EWG Skin Deep® | What is HINOKITIOL". EWG (inglise). Vaadatud 17.06.2020. EWG (2020). "EWG Skin Deep® | What is PROPYLPARABEN". Krenn BM, Gaudernak E, Holzer B, Lanke K, Van Kuppeveld FJ, Seipelt J (2009). Jump up to:a b. Lk 83(1).{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) te Velthuis AJ, van den Worm SH, Sims AC, Baric RS, Snijder EJ, van Hemert MJ (2010). "Zn(2+) inhibits coronavirus and arterivirus RNA polymerase activity in vitro and zinc ionophores block the replication of these viruses in cell culture".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Krenn BM, Gaudernak E, Holzer B, Lanke K, Van Kuppeveld FJ, Seipelt J (2009). "Antiviral activity of the zinc ionophores pyrithione and hinokitiol against picornavirus infections".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Advance NanoTek (2020). "Advance NanoTek | Zinc Oxide Powder". AstiVita (2020). "Health And Beauty | AstiVita". "IP Australia: AusPat". Australian Government - IP Australia. Originaali arhiivikoopia seisuga 11.06.2020. Vaadatud 20.05.2020. "Patent Update AstiVita" (PDF). Australian Stock Exchange. 20. mai 2020. Vaadatud 16.07.2020. "Zinc + Hinokitiol". Dr ZinX (inglise). Vaadatud 20.05.2020. Barrett M (2020). "AstiVita - Testing Results for Dr Zinx Zinc + Hinokitiol Combination" (PDF). ASX (Australian Stock Exchange). Barrett M (2020). "Dr ZinX Test Results". Therapeutic Goods Administration (TGA). (2020). "Surrogate viruses for use in disinfectant efficacy tests to justify claims against COVID-19". "Estimating the global prevalence of zinc deficiency: results based on zinc availability in national food supplies and the prevalence of stunting". PLOS ONE. 7 (11): e50568. 29. november 2012. Bibcode:2012PLoSO...750568W. DOI:10.1371/journal.pone.0050568. PMC 3510072. PMID 23209782. "Mineral intakes of elderly adult supplement and non-supplement users in the third national health and nutrition examination survey". The Journal of Nutrition. 132 (11): 3422–7. November 2002. DOI:10.1093/jn/132.11.3422. PMID 12421862. "Hinokitiol Discovery". Hinoki. Vaadatud 20.05.2020. Grillo AS, SantaMaria AM, Kafina MD, Cioffi AG, Huston NC, Han M; et al. (2017). "Restored iron transport by a small molecule promotes absorption and hemoglobinization in animals". {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) "Iron Man molecule restores balance to cells". 2017. Abbaspour N, Hurrell R, Kelishadi R (2014). "Review on iron and its importance for human health".{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) "Hinokitiol". American Chemical Society. 2020. "Iron Man molecule restores balance to cells". Science Magazine. 2017. Domon H, Hiyoshi T, Maekawa T, Yonezawa D, Tamura H, Kawabata S; et al. (2019). "Antibacterial activity of hinokitiol against both antibiotic-resistant and -susceptible pathogenic bacteria that predominate in the oral cavity and upper airways". {{raamatuviide}}: et al.-i üleliigne kasutus kohas: |autor= (juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)