Биоразнообразие и лекарственные средства

Многие виды растений были тщательно изучены с точки зрения их ценности как источника лекарственных средств^[6][7]. Они обладают широким спектром полезных свойств, таких как жаропонижающее и противовоспалительное действие, могут лечить такие заболевания, как малярия и диабет, а также используются в качестве витаминов, антибиотиков и противогрибковых средств.^{[7][8][9][10]} Более 60 % населения мира почти полностью полагается на растительные лекарства для первичной медицинской помощи^[11], и около 119 чистых химических соединений, таких как кофеин, метилсалицилат и хинин, извлекаются менее чем из 90 видов высших растений и используются в качестве лекарств по всему миру^[4].

В Китае, Японии, Индии и Германии проявляется большой интерес и поддержка поисков новых лекарств из высших растений^[4]. Например, в Китае в 2008 году был запущен проект Herbalome, целью которого является использование высокопроизводительного секвенирования и токсикологических тестов для выявления активных компонентов в традиционных растительных средствах^[12].

Полынь однолетняя (Artemisia annua) произрастает на всех континентах, кроме Антарктиды^[13]. Это единственный известный источник артемизинина — препарата, который с древних времён используется для лечения жара, вызванного малярией, истощением или многими другими причинами^[14]. В ходе дальнейших исследований учёные обнаружили, что полынь однолетняя подавляет активность различных бактерий, вирусов и паразитов, а также обладает противоопухолевыми и противовоспалительными свойствами.^[14][15][16]

Лекарственные средства животного происхождения являются важным источником современных медикаментов, используемых по всему миру^[2][17]. Использование таких препаратов может привести к тому, что отдельные виды животных становятся вымирающими или находящимися под угрозой исчезновения; однако определить вид животного, использованного в медицине, бывает сложно, поскольку препараты животного происхождения часто подвергаются обработке, что приводит к деградации их ДНК^[2].

Клетки рогов и панцирей животных входят в группу препаратов, называемых лекарственными рогами и панцирями животных (MAHS)^[2][18]. Эти препараты часто используются в дерматологии и, как сообщается, обладают жаропонижающими и противовоспалительными свойствами, а также применяются для лечения некоторых заболеваний^[18].^[19]

Некоторые животные приобрели множество адаптаций, связанных с токсичными веществами, в результате коэволюционной гонки вооружений между ними и их хищниками^[20]. Некоторые компоненты этих токсинов, такие как ферменты и неорганические соли, используются в современной медицине^[21]. Например, такие препараты, как Каптоприл и Лизиноприл, получены из змеиного яда и ингибируют ангиотензин-превращающий фермент^[22][21]. Другой пример — Зиконотид, препарат из конусного моллюска Conus magus, который используется для уменьшения боли^[21][23].

Съедобные грибы могут содержать важные питательные вещества и биомолекулы, которые могут использоваться в медицинских целях^[3]. Например, лекарственные грибы содержат полисахариды, которые могут предотвращать распространение рака за счёт активации различных типов иммунных клеток (а именно Т-лимфоцитов, макрофагов и NK-клеток), что подавляет размножение раковых клеток и метастазирование (процесс, при котором рак может распространяться в разные части организма)^[3][24].

Грибы используются для производства многих антибиотиков с тех пор, как сэр Александр Флеминг открыл пенициллин из плесени Penicillium notatum^[25][26]. В последнее время наблюдается возобновление интереса к использованию грибов для создания антибиотиков, поскольку многие бактерии приобрели антибиотикорезистентность из-за сильного селективного давления, оказываемого антибиотиками^[25]. Разнообразие морских грибов делает их потенциальным новым источником антибиотических соединений, однако большинство из них трудно культивировать в лабораторных условиях^[25][27].

В странах Азии, таких как Египет и Китай, грибы используются в медицинских целях на протяжении веков^[3][24].

Токсоплазмоз — заболевание, вызываемое инфекцией паразита Toxoplasma gondii (T. gondii)^[28]. Современные препараты, используемые для лечения этого заболевания, имеют множество побочных эффектов и не подавляют все формы T. gondii^[29]. Исследование in vitro Шармы и соавт. показало, что экстракт гриба траметес разноцветный может быть использован для лечения токсоплазмоза, поскольку он ингибирует рост T. gondii.

Песталон — это антибиотик, полученный из морского гриба Pestalotia sp^[25][30]. М. Куэто и соавт. (2001–11) обнаружили, что он обладает антибиотической активностью против двух видов бактерий, устойчивых к антибиотикам: ванкомицин-резистентного Enterococcus faecium и метициллин-резистентного Staphylococcus aureus^[31].

Зоофармакогнозия — это наука о том, как животные выбирают определённые растения для самолечения с целью лечения или профилактики заболеваний^[5]. Обычно такое поведение является результатом коэволюции между животным и растением, которое оно использует для самолечения^[5]. Например, наблюдалось, как человекообразные обезьяны выбирают определённую часть лекарственного растения, срывая листья и ломая стебель, чтобы высосать сок^[32]. В интервью с покойным Нилом Кэмпбеллом Элой Родригес описывает важность биоразнообразия:

«Некоторые из соединений, которые мы идентифицировали с помощью зоофармакогнозии, убивают паразитических червей, и некоторые из этих химических веществ могут быть полезны против опухолей. Нет сомнений, что шаблоны для большинства лекарств находятся в природе.»^[32]