Schizophyllan (SPG): Japonya'da Klinik Kullanılan β-Glukan

Aynı kimyasal formülü taşıyan iki molekül farklı biyolojik davranış gösterebilir mi? Schizophyllan bu sorunun ders kitabı örneğidir. Schizophyllum commune'nin ürettiği bu beta-glukan, sulu çözeltide üç zincirin sarıldığı rijit bir sarmal oluşturur; sarmal çözüldüğünde aynı formül başka bir molekül gibi davranır. Bu sayfa yapıyı, yapı ile etkinlik arasındaki ölçülmüş ilişkiyi ve Japon onkoloji literatüründeki tarihsel yerini anlatır.

Yapı: β-(1→3)/(1→6) üçlü sarmal

Schizophyllan, β-(1→3)-D-glukan ana zinciri üzerinde her üç glukoz biriminden birine β-(1→6) bağlı bir glukoz yan dalı taşıyan bir polisakkarittir. Suda üç zincir hidrojen bağlarıyla bir araya gelir ve üçlü sarmal oluşturur. Seyreltik sulu çözeltide bu sarmalın baskın tür olması molekül ağırlığına bağlıdır: yaklaşık 90 bin daltonun üzerindeki örneklerde çözeltideki baskın tür rijit üçlü sarmalken, altına inildikçe tek zincirlerin payı artar (Yanaki ve ark., 1983).

Güçlü alkali (örneğin NaOH) sarmalı tek zincirlere ayırır. Bu dönüşüm, etkinliğin yapıya bağlılığını ölçmek için klasik bir deney düzeneği sağlar: aynı molekül, iki farklı konformasyonda karşılaştırılır.

Üçlü sarmal ve immünolojik aktivite

Aynı 1983 çalışmasında farede Sarcoma 180 modeline karşı tümör inhibisyon oranı, çözeltideki üçlü sarmal payıyla birlikte değişmiştir (Yanaki ve ark., 1983). Klinik preparat Sonifilan'ın üçlü sarmal formu ile alkaliyle açılmış tek zincir formu farede altı ayrı ölçütte karşılaştırılmış; bazı yanıtlarda üçlü sarmal, bazılarında tek zincir daha güçlü çıkmıştır. Yazarların sonucu, etkinliğin konformasyona bağlı olduğu ama bağımlılığın yönünün ölçüte göre değiştiğidir (Ohno ve ark., 1995).

Aynı aileden, tarak biçimli dallanan (1→3)-β-glukanlarda (skleroglukan örneğinde) insan monositlerini TNF-α salgılamaya uyarma yeteneğinin üçlü sarmal yapıya bağlı olduğu, alkaliyle açılıp yeniden katlanan örneklerde bu yeteneğin geri gelmediği in vitro gösterilmiştir (Falch ve ark., 2000). Yüksek düzey yapının biyolojik etkinliği ve kompleks oluşturma yeteneğini nasıl etkilediği bir derlemede toplu olarak ele alınır (Sletmoen ve Stokke, 2008). Bu sayfa reseptör bağlanması için "en iyi" bir form ilan etmiyor; ölçülen şey, konformasyonun sonucu değiştirdiğidir.

Japon onkoloji tarihi: Sonifilan

Schizophyllan, Japonya'da Sonifilan adıyla radyoterapiyle birlikte kullanılan bir biyolojik yanıt düzenleyicisi olarak PubMed kayıtlarında yer alır; aynı kayıt, farede yüksek dozun antitümör etkinliği ortadan kaldırdığını ve etkinin uzun ömürlü olduğunu bildirir (Miura ve ark., 2000). Bu kullanım Japonya'nın kendi düzenleyici ve klinik bağlamına aittir. Buradan Türkiye'de bir ilaç statüsü ya da kişisel bir tedavi sonucu çıkarılamaz.

Üretim ve saflaştırma

Schizophyllan, Schizophyllum commune'nin sıvı kültüründe hücre dışına salgılanan yüksek viskoziteli bir polisakkarittir; meyve gövdesinden ekstraksiyonla değil, batık (submerged) fermantasyonla üretilir. Saflaştırma alkol çöktürme ve diyaliz adımlarını içerir. Batık kültürün tıbbi mantar metabolitleri için ne vadettiği ve hangi ölçek sorunlarını taşıdığı ayrı bir derlemenin konusudur (Zhong ve Tang, 2004).

Polimer mühendisliği yönü

Sarmal-tek zincir geçişinin çözücü koşullarıyla yönetilebilmesi, schizophyllanı biyomedikal hidrojel ve nükleik asit taşıyıcı sistem araştırmalarının malzemesi yapmıştır; polimerlerle, karbon nanotüplerle ve altın parçacıklarla tanımlı geometride kompleksler oluşturabilmesi aynı derlemede anlatılır (Sletmoen ve Stokke, 2008). Bu uygulamalar gıda takviyesi kapsamının dışındadır.

Sınırlar

Standardize SPG preparatları endüstriyel ya da klinik araştırma kullanımı için üretilir; Türkiye'deki bulunurluğu ve tüketici pazarındaki yeri yukarıdaki kaynakların kapsamında değildir. Aktarılan insan kullanımı Japon onkoloji literatürüne aittir; başka ülkelerde yürütülmüş bir tekrarlama çalışması bu kaynaklar arasında yoktur.

İlgili Okumalar

• β-glukan Nedir? — Polisakkarit kimyası temelleri.
• Lentinan, PSK ve β-glukan — Standardize fraksiyon karşılaştırması.
• Dectin-1 Reseptörü — β-glukan reseptör biyolojisi.

Molekülü üreten türün kendisi, kozmopolit dağılımlı bir bazidiyomiset (Boiko, 2023), Schizophyllum commune sayfasında anlatılıyor.

Bilimsel referanslar

Yanaki, T. et al. (1983). Correlation between the antitumor activity of a polysaccharide schizophyllan and its triple-helical conformation in dilute aqueous solution. Biophysical Chemistry, 17(4), 337-342. PMID 17000441. DOI 10.1016/0301-4622(83)80018-0.
Ohno, N. et al. (1995). Comparison of the immunopharmacological activities of triple and single-helical schizophyllan in mice. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 18(9), 1242-1247. PMID 8845814. DOI 10.1248/bpb.18.1242.
Falch, B.H. et al. (2000). The cytokine stimulating activity of (1→3)-β-D-glucans is dependent on the triple helix conformation. Carbohydrate Research, 329(3), 587-596. PMID 11128587. DOI 10.1016/s0008-6215(00)00222-6.
Sletmoen, M. & Stokke, B.T. (2008). Higher order structure of (1,3)-beta-D-glucans and its influence on their biological activities and complexation abilities. Biopolymers, 89(4), 310-321. PMID 18186085. DOI 10.1002/bip.20920.
Miura, T. et al. (2000). Failure in antitumor activity by overdose of an immunomodulating beta-glucan preparation, sonifilan. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 23(2), 249-253. PMID 10706395. DOI 10.1248/bpb.23.249.
Zhong, J.J. & Tang, Y.J. (2004). Submerged cultivation of medicinal mushrooms for production of valuable bioactive metabolites. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 87, 25-59. PMID 15217103. DOI 10.1007/b94367.
Boiko, S. (2023). The trends in the spread of simple sequence repeats in the genomes of Schizophyllum commune. Mycologia, 115(3), 288-298. PMID 37039602. DOI 10.1080/00275514.2023.2186742.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 7  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya