Pesticidi botanici – Matrine

Cos’è Matrina?

Matrine è un composto eterociclico naturale derivato dalla chinolizidina che viene isolato dalle radici di Sophora flavescens e Sophora alopecuroides. Matrine è noto per avere una vasta gamma di attività medicinali come antitumorale, antinfiammatoria, antimicrobica, antivirale, antifibrotica e immunoinibitoria, ecc. Matrine è una delle medicine tradizionali più utilizzate in Cina per il trattamento di malattie come come cancro, epatite virale, colpite, infiammazione della pelle, ecc.

Matrine è anche un noto pesticida botanico grazie alle sue attività insetticide ad ampio spettro, attività anti-virus delle piante e attività fungicida, oltre ad essere amico dell’ambiente. Recenti studi hanno dimostrato l’utilizzo della matrina in forma isolata o in miscela con altri pesticidi botanici, sintetici e microbici per il controllo di diversi insetti nocivi (termiti, aleurodidi, afidi, cicaline, bruchi e acari), malattie fungine e batteriche e nematodi in Cina. Matrine è stato commercializzato con diversi nomi commerciali; tuttavia, le loro attività insetticide sono inferiori ai popolari insetticidi introdotti dalle compagnie internazionali di pesticidi negli ultimi anni. Sulla base della buona attività biologica e dell’ampio raggio d’azione, sarà interessante sviluppare una strategia pratica per la preparazione di formulazioni insetticide in cui la matrina possa essere utilizzata in miscela con altri agenti naturali di controllo dei parassiti.

Vantaggi per la maternità

Attualmente, un gran numero di studi ha dimostrato che la matrina ha un effetto antitumorale in grado di inibire la proliferazione delle cellule tumorali, arrestare il ciclo cellulare, indurre l’apoptosi e inibire la metastasi delle cellule tumorali. Ha anche l’effetto di invertire la resistenza ai farmaci antitumorali e ridurre la tossicità dei farmaci antitumorali.

1. Abolisce il dolore

Agendo sui recettori mu- (MOR) e kappa-oppioidi (KOR) e sulle endorfine endogene (come la dinorfina A), la matrina può essere in grado di ridurre il dolore. RRR

Ad esempio, nei modelli di lesioni da costrizione cronica, il matrine potrebbe ridurre il dolore. R

I derivati matrine (come agonisti degli oppioidi) sono attualmente sintetizzati per studi per ridurre il dolore. RR

Matrine può anche migliorare la neuropatia dolorosa indotta da vincristina. R

Altri studi matrine’s effetti analgesici da mediare da neurotrasmissione colinergica e dopaminergica (muscarinico e D2). R

2. Riduce le allergie

Aumentando le citochine TH2 e riducendo la produzione di IgE, il matrine può aiutare con le allergie. R

Matrine può essere utile anche per l’asma. R

Sottoregolando l’espressione di Suppressor Of Cytokine Signaling 3 (SOCS3), la matrina può fermare l’infiammazione delle vie aeree indotta da allergia. R

3. Può aiutare con il prelievo

Matrine può aiutare a superare l’astinenza da oppiacei (morfina). R

4. Distrugge il cancro

In Cina, la matrina viene utilizzata come farmaco clinico per il trattamento del cancro: la matrina è stata approvata dalla China State Food and Drug Administration (SFDA) per il trattamento del cancro nel 1992. R

Modulando il ciclo cellulare (proliferazione e apoptosi), il matrino ha molti benefici nella lotta contro il cancro. RRR

Matrine può indurre sia l’autofagia (riciclaggio cellulare) che l’apoptosi (morte cellulare). RR

Matrine ha attività di lotta contro il cancro contro:

Leucemie acute mieloidi e linfoblastiche RR

Cancro alla vescica (e può lavorare in sinergia con il cisplatino) RR

Cancro al seno RRR

Cancro cervicale RRR

Colangiocarcinoma R

Cancro al colon RRRR

Cancro esofageo R

Cancro gastrico RRRR

Leucemia R

Cancro al fegato RRRRRR

Cancro del polmone RRRR

Medulloblastoma RR

Melanoma RR

Mieloma multiplo (agisce in sinergia con il triossido di arsenico) R

Cancro rinofaringeo RR

Neuroblastoma R

Osteosarcoma R

Cancro al pancreas RR

Cancro alla prostata RRRR

Retinoblastoma R

Rabdomiosarcoma R

Matrine può aiutare con la chemioresistenza. RR

Matrine può anche aiutare con la resistenza a più farmaci nel cancro. R

Nei pazienti oncologici, è stato dimostrato che il matrino migliora le funzioni immunitarie e quindi migliora la qualità della vita. R

5. Combatte la perdita ossea

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5797611/

L’osteoporosi post-menopausale (PMOP) è una malattia metabolica ossea caratterizzata da bassa massa ossea e deterioramento micro-architettonico del tessuto osseo. R

Agendo sulla proteina ribosomiale S5 (RPS5) e sopprimendo l’espressione di RANKL, la matrina può sopprimere l’osteoclastogenesi e prevenire la perdita ossea indotta da PMOP (nei modelli animali ovariectomizzati). RRR

6. Aiuta l’infiammazione della pelle

Matrine può essere utile per le malattie infiammatorie della pelle (come la dermatite atopica e l’eczema). R

Inibendo l’espressione della sostanza P (SP) sul suo recettore Neurokinin-1 (NK-1R), la matrina può sopprimere le citochine proinfiammatorie (es. IL-1beta, IL-8 e MCP-1) nella pelle. R

7. Produce effetti antiossidanti

Matrine può indurre l’attività del fattore di trascrizione Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2 (Nrf2) che può sovraregolare molti geni antiossidanti e disintossicanti. RR

8. Protegge il fegato

Nel fegato matrina può indurre enzimi di disintossicazione di fase 1 (come CYP2A6, CYP2B6 e CYP3A4) e ridurre i livelli di lattato-deidrogenasi (LDH) e aspartato aminotransferasi (AST). R

Matrine può anche aiutare con la rigenerazione del fegato (inducendo la replicazione delle cellule staminali del fegato). R

Quando la matrina è combinata con la liquirizia (acido glicirretico), ha effetti protettivi contro la morte/overdose indotta dal paracetamolo. R

Attivando l’RPS5 e riducendo l’attività della proteina 1 chemiotattica dei monociti (MCP-1), la matrina può aiutare a prevenire la fibrosi epatica. RR

Aiuta anche a prevenire la fibrosi epatica riducendo l’espressione del fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF), del fattore di crescita trasformante beta 1 (TGF-b1) e dell’espressione del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR). RR

Matrine può proteggere il fegato dal virus dell’epatite B cronica (HBV) e dai danni causati dall’infezione da Toxoplasma gondii. RR

Matrine può prevenire lo sviluppo della steatoepatite non alcolica (NASH) dal consumo di una dieta ad alto contenuto di fruttosio (HFD). R

9. Ha effetti antimicrobici

Matrine ha effetti antibiotici contro:

E. Coli R

Matrine ha effetti antiparassitari contro:

Angiostrongylus cantonensis R

Dipylidium caninum R

Fasciola epatica R

Toxoplasma gondii R

Matrine ha effetti antivirali contro:

Virus Coxsackie B3 (CVB3) R

Virus dell’epatite B (HBV) RRRR

Virus dell’influenza A/Hanfang/359/95 (H3N2) R

Circovirus suino di tipo 2 (PCV2) R

Virus della sindrome riproduttiva respiratoria dei suini (PRRSV) R

Virus del mosaico del tabacco (TMV, utile per le piante) R

Matrine ha effetti insetticidi/pesticidi contro:

Bursaphelenchus xylophilus (nematode del pino) R

Coptotermes formosanus (termite) R

10. Protegge i polmoni

Matrine può proteggere dal danno polmonare acuto. R

Ad esempio, inibendo COX-2 e ICAM-1, la matrina può sopprimere il danno polmonare indotto da LPS. R

11. Può combattere l’obesità

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25417736/

Matrine può aiutare l’obesità e l’assunzione di cibo. R

Ad esempio, nei ratti obesi, la matrina può inibire l’apporto calorico e con perdita di peso. R

Allo stesso tempo, può ridurre il contenuto di glucosio nel sangue, FFA sierici, alanina aminotransferasi (ALT) e MDA, aumentare la capacità antiossidante totale e migliorare il disturbo del metabolismo dei lipidi nel sangue. R

12. Può aiutare a prevenire il Parkinson’s

Matrine può essere utile per prevenire la malattia di Parkinson’s (PD). R

Ad esempio, nei modelli animali di PD, la matrina può proteggere dai danni ai neuroni dopaminergici indotti da MPTP aumentando il glutatione (GSH), la superossido dismutasi (SOD), la tirosina idrossilasi (TH) e NRF2. R

13. Protegge il cervello durante l’ictus

Matrine può proteggere il cervello dai danni indotti dall’ictus. RR

Ad esempio, nei ratti sottoposti a ictus emorragico, la matrina può proteggere le cellule cerebrali dalla morte cellulare e può migliorare la distruzione della barriera emato-encefalica (BBB) riducendo l’infiammazione (tramite l’inibizione NF-κB mediata da PI3K/Akt e HO dipendente da Keap1/Nrf2 -1 induzione). R

Allo stesso modo nell’ictus ischemico, la matrina esercita effetti neuroprotettivi grazie alle sue proprietà antiossidanti e anti-apoptotiche. R

Matrine può migliorare il tasso di sopravvivenza dei ratti dopo trauma cranico (TBI). R

14. Migliora la sclerosi multipla

Matrine può migliorare l’infiammazione nella sclerosi multipla (SM), diminuire la demielenizzazione, indurre NRF2 nel cervello. RRRRR

Matrine può anche inibire Nogo-A (un potente modo per indurre la rigenerazione neuronale) e aumentare l’espressione di Neurotrophin 3 (NT3) (un potente fattore neurotrofico per promuovere la rimielinizzazione e il recupero della funzione neuronale). RR

Matrine promuove anche la rimielinizzazione attraverso la maturazione degli oligodendrociti (tramite segnalazione PI3K/Akt/mTOR). R

Matrine può anche aiutare le cellule della microglia a trasformarsi da M1 (stato infiammatorio) a M2 (stato antinfiammatorio). R

Matrine combatte anche l’eccitotossicità nella SM sottoregolando il glutammato e sovraregolando i livelli di GABA, oltre a migliorare l’espressione dei trasportatori del glutammato (GLT-1 e GLAST). R

15. Protegge la funzione vascolare

Attivando HSP70, la matrina può proteggere il cuore dal danno ipossico. R

Matrine può proteggere dall’infarto (tramite l’inibizione di RhoA/ROCK1). R

Nelle cliniche, la matrina è attualmente utilizzata per trattare le aritmie cardiache, in particolare i battiti ventricolari prematuri. RRR

Matrine può proteggere il sistema vascolare dallo stress ossidativo. RR

Ad esempio, il matrine protegge le cellule endoteliali dai danni indotti dal prodotto finale di glicazione avanzata (AGE). R

Riducendo i livelli di ROS, l’espressione di TLR-4/MyD-88 e l’espressione di TGF‑β/Smad, la matrina può proteggere dalla fibrosi del cuore. RR

Matrine può anche aiutare a prevenire l’aterosclerosi inibendo l’espressione di Vascular Cell Adhesion Molecule‑1 (VCAM‑1) e Intercellular Adhesion Molecule‑1 (ICAM‑1). R

16. Migliora l’artrite

Marine può migliorare l’artrite. RR

Ad esempio, nell’osteoartrite (OA), la matrina può ridurre le metalloproteinasi della matrice (MMP), che degradano la matrice extracellulare e facilitano l’apoptosi dei condrociti. R

Nell’artrite reumatoide (RA), la matrina può migliorare l’infiammazione riducendo i livelli di citochine Th1 (es. IFN-γ, TNF-α, IL-1β), ma aumentando le citochine Th2 (es. IL-4 e IL-10). R

17. Combatte il morbo di Alzheimer’

Matrine può aiutare a combattere la malattia di Alzheimer’s (AD). RR

Può inibire l’accumulo di placca di beta-amiloide (AB) nel cervello. R

Matrine può migliorare il deterioramento cognitivo nei topi con AD indotto da AB (abbassando le citochine Th17 alte e aumentando le citochine Treg). R

Anche nei topi AD, il matrine può aumentare l’apprendimento spaziale e la conservazione della memoria. R

Matrine può anche proteggere l’ippocampo dai danni indotti da AB. R

18. Aiuta a trattare l’endotossiemia

Matrine può essere utile per il trattamento della sepsi. R

Nei modelli di sepsi letale, la matrina può prolungare la sopravvivenza, attenuare l’infiammazione e ridurre il danno d’organo. R

Matrine può anche ridurre l’endotossiemia in:

Cellule dendritiche (midollo osseo) R

Rivestimento intestinale R

Polmoni RR

19. Rafforza l’intestino

Nell’intestino, la matrina può ridurre l’infiammazione (downregola IL-1β, IL-17, TNF-α). R

Migliora anche i livelli di antiossidanti nell’intestino (aumenta SOD, T-AOC). R

Matrine può anche essere utile per le malattie infiammatorie intestinali (IBD) come la colite ulcerosa (UC). RR

Ad esempio, nei topi carenti di IL-10, la matrina può migliorare la colite cronica sviluppata spontaneamente. R

20. Combatte l’infiammazione degli occhi

Matrine può essere un agente antinfiammatorio oculare più sicuro rispetto ai corticosteroidi. R

21. Aiuta con il trattamento del diabete

Matrine può essere utile nel trattamento del diabete. R

Matrine può proteggere dai danni causati dagli AGE (metaboliti ossidati dalla glicemia alta). R

Anche il matrino può migliorare l’iperglicemia e la resistenza all’insulina da una dieta ricca di fruttosio. R

Analogamente alla metformina, la matrina può ridurre l’intolleranza al glucosio e il livello di insulina plasmatica, il contenuto di trigliceridi epatici e l’accumulo di grasso nei topi nutriti ad alto contenuto di grassi senza influire sull’apporto calorico. R

Matrine può prevenire la fibrosi del cuore in quelli con cardiomiopatia diabetica (tramite l’inibizione della segnalazione ATF6). R

22. Protegge contro la proteopatia

Matrine può regolare lo stress nel reticolo endoplasmatico (ER) e può aiutare a prevenire la proteopatia e indurre l’autofagia. R

23. Migliora il sonno

Matrine può essere utile come ipnotico per dormire. R

Può anche promuovere il sonno REM e NREM promuovendo la neurotrasmissione della serotonina (5-HT) nel nucleo preottico ventrolaterale (VLPO), una regione che favorisce il sonno. R

Matrine può anche normalizzare l’iperattività da caffeina. R

24. Spegne la neuroinfiammazione e fa crescere il cervello

Matrine può aiutare con la neuroinfiammazione. R

Più specificamente, la matrina riduce l’espressione del rilascio di Heat Shock Protein 60 (HSP60) (legandosi a TLR4) dalla microglia dopo essere stata sottoposta a infiammazione indotta da LPS. R

Matrine può anche combattere la neuroinfiammazione riducendo l’espressione di β-amiloide (Aβ) e APP Cleaving Enzyme 1 (BACE-1) del sito B. R

Può migliorare la crescita del cervello aumentando l’espressione del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), del fattore di crescita nervoso (NGF) e del recettore della neurotrofina p75 (NTR). RR

25. Riduce le convulsioni

Matrine può essere utile per l’epilessia. R

Aumentando l’attività del GABA e riducendo l’attività del glutammato, la matrina aiuta a ridurre le convulsioni. R

26. Può combattere gli effetti collaterali indotti dai campi elettromagnetici

Matrine ha vantaggi in termini di protezione dai campi elettromagnetici (EMF). R

Ad esempio, i topi sottoposti a una lesione cerebrale traumatica (TBI) che avevano assunto matrina avevano segni ridotti di malattia da radiazioni e tassi di sopravvivenza migliorati dalla radioterapia. R

27. Protegge i reni

Matrine può proteggere i reni dalla nefropatia indotta da Adriamicina (ADR) (AIN). R

Matrine può anche inibire la nefrotossicità indotta dalla ciclosporina A. R

Il materasso è sicuro?

La matrina è un composto basico altamente polare e utilizzato nel trattamento dell’epatite e della fibrosi epatica in Cina da lungo tempo con bassa tossicità21. Recentemente, gli effetti antitumorali del matrine sono diventati interessanti per il suo ampio spettro antitumorale e la buona sicurezza22,23,24. Inoltre, studi clinici hanno dimostrato che la qualità della vita e la funzione immunitaria dei pazienti oncologici sono state ampiamente migliorate combinando le terapie standard con l’uso della matrina25,26. Tuttavia, la bassa biodisponibilità della matrina ne ha limitato l’uso come farmaco antitumorale. In virtù della sua favorevole sicurezza e della sua bassa bioattività, abbiamo progettato e sintetizzato 17 derivati matrine con struttura benzo-α-pyrone che appare come uno scheletro centrale in molti composti antitumorali17.

I risultati dei saggi di attività citotossica in vitro hanno indicato che la maggior parte dei composti target ha mostrato effetti antitumorali migliorati con IC50 15~484 volte inferiore a quello della matrina in quattro linee cellulari tumorali umane testate (Tabella 1). Il composto 5i ha mostrato gli effetti antitumorali più potenti. Inoltre, il composto 5i ha inibito la proliferazione delle cellule del cancro del polmone in vitro e in vivo (Fig. 2a, Fig. S2a e Fig. 5a, b). È interessante notare che nel nostro studio precedente abbiamo scoperto che il derivato matrino 6i con struttura p-metossifenile mostrava anche un forte effetto antitumorale nelle linee cellulari di cancro del polmone A549 (IC50=1,6 μM), ma mostrava tossicità nel modello murino in vivo.

Rispetto a 6i, il composto 5i di questo studio non ha mostrato effetti collaterali evidenti riflessi dalla perdita di peso corporeo e dal rilevamento di ALT, AST e Cr (Fig. 5c, f-h). Questi risultati hanno implicato che il composto 5i ha mostrato un vantaggio nella sicurezza dei farmaci e nel potenziale farmacologico.

Cosa fa matrina?

Matrine è un alcaloide isolato dalla medicina tradizionale cinese Sophora flavescens Aiton. Attualmente, un gran numero di studi ha dimostrato che la matrina ha un effetto antitumorale in grado di inibire la proliferazione delle cellule tumorali, arrestare il ciclo cellulare, indurre l’apoptosi e inibire la metastasi delle cellule tumorali.

PER matrine, vi preghiamo di contattarci all’e-mail:info@greenagribio.com

Riferimenti: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.01812/full

https://mybiohack.com/blog/matrine-benefits-masm-ku-shen-sources

https://www.nature.com/articles/srep35918