Komplexní rostlina s antickou historií.
Botanický popis rostliny
Koruna topolu je široká, vysoká, klenutá a u starších stromů může připadat nepravidelná. Jedná se o tzv. rychle rostoucí dřevinu. Kmen stromu bývá rovný, někdy je u starších jedinců pokroucený. Dřevo je světle hnědé, hrubé a v podstatě lehké. Kůra je šedobílá až hnědošedá s trhlinkami. Větve jsou široké a starší větvičky mívají žlutošedou barvu.
Listy se nacházejí na dlouhých větvičkách, jsou až 9 cm dlouhé, střídavé, řapíkaté, tvarem okrouhlé až dlouze zašpičatělé, s jemně vroubkovaným pilovitým okrajem. Listy jsou všechny lysé, na líci jsou světle zelené, na rubu světlejší.
Květy jsou dvoudomé, kdy samčí, tlusté, válcovité jehnědy dorůstají do 5 cm délky a samičí jehnědy jsou obecně štíhlé, zelenavé a se žlutými bliznami. Topol kvete od března do dubna. Plodem je tlustá, zašpičatělá, zelenavě hnědá a lysá tobolka. Semena jsou světle hnědá a jsou roznášena větrem. Semena se objevují během června.
Původ a rozšíření
Topol černý má svůj původ z říčních oblastí střední nebo jižní Evropy, načež se jeho výskyt rozšířil od západní a střední Asii po severní Afriku. Obecně se strom nachází v rozpětí středozemního moře až po Britské ostrovy na severu a směrem na východ po Kazachstán a Čínu. Ve velké míře se strom nachází na Kavkaze a na Středním východě.
Využití
Jedná se o strom alejí a velkých parků. A jako takový byl dlouho používán jako okrasná dřevina a jako větrolam. Právě topol je jedním z nejrozšířenějších stromů listnatých lesů. Je zajímavé, že mnoho částí stromu je používáno jako zdroj pro různé extrakty aktivní složek farmaceutických přípravků.
Jeho druhové jméno „Populus“ pochází z latinského lidé. V antice byly topoly vysazovány kolem míst veřejných setkání, z čehož historicky vysvětluje název stromu. V Evropě se oficiálně pupeny topolů v rámci léčebného využití poprvé objevily v knize Johna Gerarda (1597), kde lze nalézt použití pupenů v hojivé protizánětlivé masti.
Lidová medicína
V tradiční fytoterapii byl přikládán zajímavý význam i kůře topolu, které byly přisuzovány adstringentní, protizánětlivé, antirevmatické a antiseptické vlastnosti. Poupata topolu se hojně využívají jako tinktura, nálev, prášek nebo mast. Tinktura bývá doporučována jako lék při astmatu a jiných onemocněních dýchacích cest, jako je bronchitida, kašel, zánět průdušnice, laryngitida, bolest v krku, ale také při angínách, dnavých záchvatech, plicního krvácení, a masti se používají v dermatologii jako jsou vředové choroby, povrchové kožní léze, popáleniny od slunce, bodnutí hmyzem, pohmožděniny, hemoroidy, anální fisury, a při revmatických zánětech.
Hepatoprotektivní vlastnosti
Studium hepatoprotektivního účinku etanolového extraktu byl zahájen Debbache-Benaida et al., kteří studovali in vivo ochranný účinek v dávce 200 mg/kg proti hepatální toxicitě vyvolané hliníkem. Histopatologická analýza ošetřených jaterních řezů odhalila normální jaterní architekturu. Extrakt chránil játra proti poškození a nekróze.
Antioxidační účinky
Debbache et al. popsali in vitro antioxidační účinky extraktů z pupenů topolu. V experimentu bylo použito 7 frakcí, jejichž výsledky ukázaly, že vodný extrakt měl nejvyšší antioxidační kapacitu. In vitro (buňky myšího makrofága RAW 264.7) a in vivo (experimentální model na myších samcích) testovali antioxidační účinky etanolového extraktu pupenů topolu čínského. Výsledky ukázaly, že extrakt v různých koncentracích (10–150 µg/ml in vitro a 25 a 100 mg/kg in vivo) vykazuje silnou aktivitu vychytávání volných radikálů.
Další studie hodnotila antioxidační aktivitu topolových pupenů pomocí testu DPPH a výzkumná skupina prokázala, že etanolový extrakt je silným zdrojem antioxidantů s potenciálem zachycovat radikály, přičemž některé koncentrace měly srovnatelný efekt jako kyselina askorbová (vitamin C).
Protizánětlivé účinky
Kromě silných antioxidačních účinků jsou pupeny topolu skloňovány pro své protizánětlivé vlastnosti. Tento účinek lze obecně přičíst přítomnosti vysokého množství flavonoidů, jako je kvercetin, pinocembrin a také fenolových kyselin.
Dudonne et al. hodnotili in vitro účinky extraktu z pupenů topolu na stárnutí pokožky. Extrakty (25–200 μg/ml) prokázaly silnou modulaci transkripce genů, které se podílejí na zánětlivých odpovědích (geny CCL5) a také na obnově buněk (KLF10, transkripční faktor E2F-4 a ZFP36L1). Další studie uvedla, že pupeny topolu lze použít k léčbě ran a jako lék proti bolesti. Etanolové extrakty z pupenů (20–40 µM) díky obsahu flavonoidů (zejména pinocembrin a pinostrombin) významně snížily prozánětlivé interleukiny IL-6 a IL1β v modelu in vitro s použitím buněčných linií HGF-1.
Další protizánětlivý potenciál byl hodnocen na experimentálním modelu edému u myší vyvolaném karagenanem při podání dávky 200 mg/kg extraktu. Výsledky ukázaly silnou protizánětlivou aktivitu podobným způsobem jako diclofenac 50 mg/kg. Jiné výsledky studie ukázaly, že extrakt v koncentracích 25 a 100 mg/kg vykazuje výrazné protizánětlivé účinky inhibicí produkce zánětlivých cytokinů (IL-6, IL-10 a TNF-α).
Obsahový pinocembrin vykázal in vitro a in vivo ochranu proti indukovanému zánětu a regulaci produkce IL-6, IL-10, IL-lp a TNF-alfa. In vivo v modelu akutního poškození plic vyvolaného LPS zmírnil 20 nebo 50 mg/kg pinocembrinu rozvoj plicního edému a závažnosti na úrovni tkáně. Analytické studie identifikovaly betulen, α, β a γ-betulenol, δ-humulen a α-karyofylen, jakožto látky s vysokým oxidačně-redukčním potenciálem. Tyto látky mají příznivé účinky na kožní problémy, jako je zlepšení tonicity tkáně, regenerace a omlazení epidermis. Studie naznačila, že extrakt topolu je slibným kandidátem pro budoucí formulace péče o pleť.
Antibakteriální a protiplísňové účinky
Fenolické sloučeniny mají antibakteriální účinky. Gulhan Vardar-Unlu a kol. popsali antibakteriální účinky methanolického extraktu z pupenů topolu, přičemž nejcitlivější jsou grampozitivní bakterie, jako je Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes a Enterococcus faecalis.
Další studie prokázala, že etanolové extrakty topolových pupenů představují významný antibakteriální prostředek proti Pseudomonas aeruginosa a inhibují tvorbu biofilmu. Jiná práce prokázala, že etanolový extrakt vykázal silnou antioxidační aktivitu díky vysokému množství polyfenolů. Další metoda prokázala, že ethanolový extrakt vykázal in vitro antibakteriální aktivitu proti grampozitivním bakteriím, jako je Staphylococcus aureus a Listeria monocytogenes. Merghache a kol. prokázali, že vodný extrakt vyvolal významnou antifungální aktivitu proti Candida albicans.
Alžírská studie popsala mírnou antifungální aktivitu proti Aspergillus niger a Fusarium polyferatum. Další studie naznačila, že extrakt z pupenů topolu lze použít díky jeho antimikrobiální aktivitě včetně účinku proti biofilmu, což může souviset s přítomností apigeninu, pinocembrinu kaempferolu a dalších flavonoidů a fenolových kyselin. Jiné výsledky popsaly antimikrobiální účinky 100 µl extraktu z pupenů topolu proti Staphylococcus aureus a Bacillus subtilis.
V posledních letech se začali ověřovat jeho účinky při léčbě boreliózy.
Antidiabetické vlastnosti
V rozsáhlé studii Shiquin Peng et al. hodnotili antidiabetické účinky etanolového extraktu pupenů topolu. Výsledky ukázaly, že extrakt zvýšil citlivost na inzulín, snížil rezistenci na inzulín a snížil glykovaný hemoglobin a glykosylované sérové proteiny in vivo na zvířecím experimentálním modelu diabetických myší. Dále odhalili, že extrakt pupeny topolu v dávce 50 nebo 100 mg/kg/den po dobu 4 týdnů způsobily více než 25% snížení hladiny inzulínu v séru u myší s modelem indukovaného diabetu a výsledky vyšly výraznější než u metforminu. Studie také prokázala, že extrakt snížil zánětlivé faktory, jako je IL-6, TNF-α, MCP-1 a COX-2.
Liu et al. zkoumali in vitro účinky pinocembrinu, galanginu, chrysinu a pinobanksinu na inzulínovou rezistenci. Výsledky ukázaly, že galangin (80 uM) a pinocembrin (4 uM) zvýšily spotřebu glukózy a obsah glykogenu. Pinocembrin a galangin vyvolaly synergické účinky na zlepšení inzulinové rezistence.
Protinádorové vlastnosti
Neexistuje mnoho studií testujících protinádorový potenciál extraktu z topolu černého, nicméně jsou publikovány výzkumy jeho obsahových látek. Obsažený pinocembrin má širokou škálu farmakologických účinků, včetně antimikrobiálních, protizánětlivých, neuroprotektivních, antioxidačních účinků a má schopnost redukovat reaktivní formy kyslíku a regulovat apoptózu.
U buněčných linií lidského karcinomu prostaty vykázalo 100–150 µM pinocembrinu antiproliferativní a proapoptotické vlastnosti. Další studie popsala cytotoxický efekt pinocembrinu proti lidským buněčným liniím rakoviny tlustého střeva. Gao et al. zkoumali účinek různých koncentrací pinocembrinu (100–200 µM) in vitro na buněčné linie lidského karcinomu vaječníků s výbornými výsledky, kde byl prokázána inhibice proliferace, migrace a podpora apoptózy. Pinocembrin v koncentraci 50, 100 a 200 uM indukoval apoptózu u lidských buněčných linií rakoviny tlustého střeva.
Jiná studie zdůraznila protinádorové účinky pinocembrinu proti melanomovým buňkám in vitro a in vivo. Jiné výsledky ukázaly, že 50–75 mg/kg pinocembrinu úspěšně snížilo objem a hmotnost melanomového karcinomu u myší. Studie s obsahovým pinostrobinem prokázaly protirakovinný potenciál. Bail a spol. prokázali antiproliferativní účinek proti buněčné linii rakoviny prsu. Pinostrobin prokázal silnou protinádorovou aktivitu u buněk karcinomu mléčné žlázy. Jaudan a kol. popsali apoptotický potenciál pinostrobinu in vitro na buňkách rakoviny děložního čípku. Další studie prokázala protinádorovou aktivitu pinostrobinu na lidské buněčné linii rakoviny prsu, kdy dávky 10, 50 a 100 mg/ml vyvolaly fragmentace DNA a zvýšily procento umrtvených buněk.
Omezení
Vzhledem k přítomnosti salicylových látek v topolu je doporučeno se vyhnout použití salicylátů. Současné podávání nesteroidních protizánětlivých léků (NSAID) může vést ke zvýšené toxicitě na úrovni žaludečního a ledvinového systému. Navíc kombinace salicylátů s antikoagulancii může zvýšit riziko krvácení.
Účinné látky
Hlavní složkou rostliny Populus nigra a převážně pupenů jsou fenolové sloučeniny (fenoly, fenolové kyseliny, fenylpropanoidy a různé flavonoidy) a terpenoidy (mono a seskviterpenoidy). A bylo tak v souladu s tím navrženo, že přítomnost velkého množství flavonoidů a fenolických sloučenin je zodpovědná za většinu biologických a farmakologických aktivit pupenů topolu.
Odborná literatura uvádí, že pupeny topolu černého obsahují flavony (např. apigenol, chrysin, pinostrobin, pinocembrin a galangin) a flavanony (např. pinocembrin a pinostrombin), athokyany, saponiny, chinony, seskviterpeny (g-selinen, elemen, beta a alfa-eudesmol), flavonoly, flavanoly, glykosidy a glyceridy. Kromě těchto látek jsou dalšími významnými zástupci fenolické sloučeniny, jako jsou kyselina kávová, kumarová, skořicová a ferulová a jejich deriváty. Dále je přítomno více než 48 esenciálních olejů například kadinen, cineol, kurkumen, bisabolen, farnesol, humulen a acetofenon ve významných koncentracích.
Dále byly identifikovány 1,8-cineol, salicylaldehyd, cinnamát a kyselina ferulová, kyselina kávová, pinocembrin, kyselina p-kumarová a benzyl-kafeát.
Tradiční dávkování
Jednu čajovou lžičku sušených pupenů přelijeme 200 ml studené vody a přivedeme k varu. Na mírném ohni povaříme 10 min., poté scedíme a necháme zchladnout na teplotu vhodnou k pití. Užíváme 2× denně. Pupeny topolu se používají i k výrobě tinktur.
