Der Sphingosin-1-Phosphat-STAT3-Signalweg trägt zur baicaleinvermittelten Hemmung von Dextransulfat-Natrium-induzierter experimenteller Kolitis bei Mäusen bei
Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (CED) umfassen chronische Entzündungen des Gastrointestinaltrakts mit Phasen der Remission und Rezidive. Die häufigsten Formen sind Morbus Crohn und Colitis ulcerosa, die verschiedene Abschnitte des Verdauungstrakts betreffen können. Die Ätiologie von CED ist multifaktoriell, einschließlich immunologischer, umweltbedingter und genetischer Faktoren. Symptome wie Diarrhö, abdominale Schmerzen, intestinale Blutungen und Gewichtsverlust erschweren die Diagnose und Therapie.
Baicalein, ein bioaktives Flavonoid aus Astragalus membranaceus, weist antiinflammatorische, antibakterielle und antitumorale Eigenschaften auf. Obwohl seine Wirksamkeit bei Kolitis beschrieben wurde, bleiben die zugrunde liegenden Mechanismen unklar. Diese Studie untersuchte, ob Baicalein seine antikolitischen Effekte über den Sphingosin-1-Phosphat (S1P)-STAT3-Signalweg vermittelt.
In einem Dextransulfat-Natrium (DSS)-induzierten Kolitis-Modell bei BALB/c-Mäusen wurden sechs Gruppen untersucht: (1) Kontrolle, (2) DSS, (3–5) DSS + Baicalein (10, 20, 40 mg/kg/Tag), (6) DSS + 5-Aminosalicylsäure (50 mg/kg/Tag). Körpergewicht, Stuhlkonsistenz, Hämatochezien und der Krankheitsaktivitätsindex (DAI) wurden erfasst. Am Tag 11 erfolgten Organentnahme und Analysen von Serum und Kolonproben.
Baicalein reduzierte dosisabhängig DSS-induzierten Gewichtsverlust, Splenomegalie und Kolonschäden (Ulzerationen, Kongestion, Ödeme). Es senkte die Spiegel inflammatorischer Mediatoren (IL-6, IL-1β, TNF-α) im Serum und Kolon sowie die Expression von NOD2, SPHK1, S1PR1 und p-STAT3. Immunhistochemie und Western-Blot zeigten, dass Baicalein (40 mg/kg) die DSS-induzierte Phosphorylierung von STAT3 und die Überexpression von SPHK1/S1PR1 hemmte, ohne die Gesamt-STAT3-Expression zu beeinflussen.
S1P, ein Sphingolipidmetabolit, interagiert mit S1P-Rezeptoren (S1PR1–5) und moduliert entzündliche Prozesse. Bei CED-Patienten sind SPHK1, S1PR1/2/4 hochreguliert. STAT3, ein Schlüsselmolekül in der IL-22-STAT3-Karzinogenese, ist in der Darmmukosa von CED-Patienten überexprimiert. Baicalein unterdrückte zudem die Infiltration von CD11b+-Immunzellen und die Expression des Th17-Transkriptionsfaktors RORγt im Kolon.
NOD2, ein intrazellulärer Mustererkennungsrezeptor, war unter DSS erhöht und wurde durch Baicalein signifikant gehemmt. Die Studie demonstriert, dass Baicalein die S1P-STAT3-Signalachse unterbricht, wodurch Entzündungsreaktionen und Gewebeschäden bei experimenteller Kolitis reduziert werden.
Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass Baicalein durch Inhibition des S1P-STAT3-Signalwegs kolitische Symptome bei Mäusen lindert. Diese Erkenntnisse bieten eine mechanistische Grundlage für den Einsatz von Baicalein in der CED-Therapie. Klinische Studien zur Sicherheit und Wirksamkeit am Menschen sind jedoch erforderlich.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000627