Entzündungshemmende Wirkungen eines Extraktes aus männlichen Blüten von Eucommia ulmoides Oliv. bei Lipopolysaccharid-induzierter Entzündung
Eucommia ulmoides Oliv. ist eine traditionelle Heilpflanze aus China, die für verschiedene pharmakologische Wirkungen bekannt ist, darunter entzündungshemmende, analgetische und immunregulatorische Eigenschaften. Während die Rinde von Eucommia ulmoides bereits intensiv erforscht wurde, rücken nun die männlichen Blüten der Pflanze aufgrund ihrer Verfügbarkeit und potenziellen gesundheitlichen Vorteile in den Fokus. Diese Studie untersucht die entzündungshemmenden Effekte eines 70 %igen Ethanol-Extrakts aus männlichen Eucommia ulmoides-Blüten (EF) in vitro und in vivo an LPS-induzierten Entzündungsmodellen.
Einführung
Entzündungen sind eine kritische biologische Reaktion auf Verletzungen oder Infektionen, aber übermäßige oder chronische Entzündungen können zu Gewebeschäden und Erkrankungen führen. Makrophagen spielen eine zentrale Rolle in der Entzündungsantwort, indem sie proinflammatorische Zytokine wie Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α), Interleukin-1 beta (IL-1β) und Interleukin-6 (IL-6) freisetzen. Lipopolysaccharid (LPS), ein Bestandteil der äußeren Membran gramnegativer Bakterien, induziert starke Entzündungsreaktionen durch Aktivierung des NF-κB-Signalwegs und die Freisetzung dieser Zytokine.
Männliche Blüten von Eucommia ulmoides sind im Vergleich zur Rinde reichlich vorhanden und leicht zu ernten, was sie zu einer vielversprechenden Quelle natürlicher Entzündungshemmer macht. Frühere Studien zeigten, dass Extrakte aus diesen Blüten entzündungshemmende, schmerzlindernde und immunmodulierende Effekte besitzen. Diese Studie untersucht das antiinflammatorische Potenzial von EF an LPS-stimulierten RAW 264.7-Makrophagen und in einem LPS-induzierten Mausmodell akuter Entzündung.
Methoden
Pflanzenmaterial und Extraktion
Männliche Eucommia ulmoides-Blüten wurden in Zhangjiajie (Hunan, China) gesammelt, gewaschen, geschnitten, getrocknet und zweimal mit 70 % Ethanol bei 60 °C über drei Tage extrahiert. Der eingedampfte Extrakt ergab eine Ausbeute von 20,47 % mit einem Flavonoidgehalt von 1,72 %.
Zellkultur und Lebensfähigkeitsassay
Die murinen Makrophagen RAW 264.7 wurden in DMEM mit 10 % FBS und 1 % Penicillin-Streptomycin kultiviert. Die Zellviabilität wurde mittels CCK-8-Assay bestimmt. Die Zellen wurden mit EF (10–250 µg/ml) behandelt, und die Absorption bei 450 nm gemessen.
Stickstoffmonoxid (NO)-Produktion
RAW 264.7-Zellen wurden mit EF (10–30 µg/ml) vorbehandelt, mit 1 µg/ml LPS stimuliert und die NO-Konzentration im Überstand mittels Griess-Reagenz bei 550 nm analysiert.
Zytokinsekretion und Genexpression
Nach EF-Vorbehandlung (30 µg/ml) und LPS-Stimulation wurden TNF-α, IL-1β und IL-6 mittels ELISA gemessen. Die mRNA-Expression von IL-17, IL-23 und IL-10 wurde mittels qRT-PCR quantifiziert.
NF-κB-Signalweg
Die Phosphorylierung von NF-κB p65, IκBα und IKKα/β in LPS-behandelten Zellen wurde mittels Western Blot analysiert.
In-vivo-Studien
ICR-Mäuse erhielten sieben Tage oral EF (10 oder 20 mg/kg), gefolgt von intraperitonealer LPS-Injektion (10 mg/kg). Nach 24 Stunden wurden Serum und Lungengewebe entnommen. TNF-α und IL-6 wurden im Serum gemessen, die MPO-Aktivität in der Lunge bestimmt und Gewebeschnitte histologisch (H&E) ausgewertet.
Ergebnisse
Zellviabilität
EF zeigte bei 10–60 µg/ml keine Zytotoxizität (>80 % Lebensfähigkeit), höhere Konzentrationen (120–250 µg/ml) hemmten die Proliferation signifikant.
Hemmung der NO-Produktion
EF reduzierte die NO-Freisetzung bei 20–30 µg/ml konzentrationsabhängig.
Reduktion proinflammatorischer Zytokine
EF unterdrückte die Sekretion von TNF-α, IL-1β und IL-6 sowie die mRNA-Expression von IL-17, IL-23 und IL-10.
Hemmung des NF-κB-Signalwegs
EF inhibierte die LPS-induzierte Phosphorylierung von NF-κB p65, IκBα und IKKα/β.
In-vivo-Effekte
EF reduzierte entzündliche Infiltration und Granulombildung in der Lunge, senkte Serum-TNF-α und IL-6 sowie die MPO-Aktivität.
Diskussion
Die Studie demonstriert, dass EF starke entzündungshemmende Eigenschaften besitzt, vermittelt durch die Unterdrückung des NF-κB-Signalwegs. Die Hemmung der Zytokinproduktion, der Genexpression und der Neutrophilenaktivierung unterstreicht das Potenzial von EF als natürliches Antiinflammans. Die Reduktion von Lungenschäden und systemischen Entzündungsmarkern in vivo unterstützt zukünftige therapeutische Anwendungen.
Fazit
Der 70 %ige Ethanol-Extrakt aus männlichen Eucommia ulmoides-Blüten zeigt signifikante entzündungshemmende Effekte in vitro und in vivo. Die Ergebnisse legen nahe, dass EF eine vielversprechende natürliche Therapieoption für entzündliche Erkrankungen darstellt. Weitere Studien sind erforderlich, um die klinische Relevanz zu validieren.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000066