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Phytochemische, pharmakologische und chemoökologische Untersuchungen zu Sesquiterpenlactonen aus Kamille, Schafgarbe und Arnika

Flemming, Marcel - Universität Regensburg (2014)


In dieser Arbeit konnte eine Isolierung des Proazulens Matricin aus der Kamille (Matricaria recutita L.) durch rein chromatographische Methoden entwickelt werden. Mit Hilfe von drei Flash-Chromatographieschritten an Kieselgel, Aluminiumoxid und RP-18-Kieselgel konnte Matricin einer Reinheit von (98,6%, HPLC) und einer Ausbeute von 0,016% isoliert werden. Außerdem wurde eine Methode zur Isolierung des Matricinderivats 8-Desacetyl-8-angeloyl-4-epi-matricin aus Schafgarbenkraut (Achillea millefolium agg.) etabliert.

Aufgrund der relativ widersprüchlichen Datenlage bezüglich der Pharmakologie des Matricins und seines Abbauprodukts, dem Chamazulen, wurden beide Substanzen in vitro auf potentiell anti-inflammatorische Aktivität untersucht. Dazu wurden zellbasierte Testsysteme mit humanen Endothelzellen (HMEC-1) und murinen Makrophagen (RAW 264.7) benutzt. Außerdem wurde ein zellfreier Assay zur NO-Radikalfängereigenschaft angewandt (SNP-Assay). Matricin zeigte eine dosisabhängige Inhibierung der TNF-α- und LPS-stimmulierten ICAM-1-Expression (intercellular adhesion molecule) bei HMEC-1 im nicht-toxischen Konzentrationsbereich, wohingegen sich Chamazulen als inaktiv erwies. Die Expression des Adhäsionsmoleküls ICAM-1 steht in engem Zusammenhang mit dem Entzündungsgeschehen im Gewebe und wird u.a. über den NF-κB-Weg aktiviert. Mit Hilfe von immunfluoreszenzmikroskopischen Aufnahmen von mit TNF-α-stimmulierten humanen Endothelzellen konnte eine Translokationshemmung des Transkriptionsfaktors NF-κB vom Zytoplasma in den Zellkern durch Matricin nachgewiesen werden. Chamazulen hingegen hemmte die Translokation nicht. Auch in einem Reportergen-Assay konnte die NF-κB-Promotoraktivität dosisabhängig durch Matricin vermindert werden.

Ein weiteres wichtiges Ereignis im Entzündungsgeschehen stellt die Synthese von Stickstoffmonoxid (NO)-Radikalen durch die induzierbare NO-Synthase (iNOS) von Makrophagen dar. Als Reaktion auf Infektionen dient NO einerseits der unmittelbaren Bekämpfung pathogener, mikrobieller Organismen, bei chronischer Überproduktion hingegen verursacht es chronisch entzündliche Gewebeerkrankungen. NO wird in Lösung in Nitrit umgewandelt, welches akkumuliert und mittels Griess-Reagenz nachgewiesen werden kann. Matricin und Chamazulen konnten bei 24-stündiger Applikation dosisabhängig die Nitrit-Akkumulation im Zellüberstand von LPS-stimmulierten RAW 264.7-Zellen (Griess-Assay) reduzieren, wobei Matricin (IC50 = 20,9 µM) effektiver war als Chamazulen (IC50 = 59,3 µM). Beide Substanzen waren in den untersuchten Konzentrationen nicht toxisch für RAW 264.7 Zellen. Im zellfreien SNP-Assay, in dem NO durch einen metallorganischen NO-Donor generiert wird, zeigte sich, dass Chamazulen die Nitrit-Konzentration senkte, während Matricin keinen Einfluss hatte. In einem modifizierten Griess-Assay wurde der zeitliche Einfluss von Matricin und Chamazulen auf die Nitrit-Konzentration im Zellüberstand von LPS-stimmulierten RAW 264.7-Zellen gemessen. Nach 24 h Inkubation zeigte sich das analoge Ergebnis zum klassischen Griess-Assay. Nach nur 1 h Inkubation zeigte das Matricin keinerlei Einfluss, wohingegen das Chamazulen die Nitrit-Konzentration bereits zu senken vermochte. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass die entzündungshemmende Aktivität des Matricins schon prä-transkriptionell evtl. über eine Translokationshemmung von NF-κB und die dadurch bedingte Verminderung der Menge inflammatorischer Proteine wie z.B. ICAM-1 oder iNOS vermittelt wird, während das Chamazulen lediglich als Radikalfänger fungiert und wenig Einfluss auf die Signaltransduktion der Zelle nimmt.


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