5. Biologische Aktivitäten von AGPs

 

Phytopharmaka zur Immunstimulation besitzen große Bedeutung im Rahmen der Selbstmedikation. Auf der Grundlage einer rationalen Phytotherapie beschäftigt sich die Wissenschaft seit vielen Jahren mit der Suche nach potentiellen Wirkstoffen solcher Zubereitungen. Für Echinacea-haltige Präparate scheinen vor allem zwei Stoffgruppen als Wirkprinzipien in Frage zu kommen: niedermolekulare Alkamide und hochmolekulare Polysaccharide bzw. Glykoproteine, insbesondere Arabinogalaktan-Proteine. Immunmodulatorische Wirkungen können zunächst in vitro nachgewiesen werden, z.B. können wir zeigen, dass AGPs an die Oberfläche von humanen Leukozyten binden und die Ausschüttung von Cytokinen aus murinen Makrophagen stimulieren. Untersuchungen von Frau Prof. Alban (Pharmazeutische Biologie, Universität Kiel) zeigen eine Aktivierung des humanen Komplementsystems durch AGPs aus Echinacea.

Nachweis der Bindung eines AGPs an humane Leukozyten

Nachweis der Bindung eines AGPs an humane Leukozyten

(Messung der Fluoreszenzintensität mittels FACS)

 

Publikationsauswahl

Peters M, Guidato PM, Peters K, Megger DA, Sitek B, Classen B , Heise EM, Bufe A: Allergy-protective arabinogalactan modulates human dendritic cells via c-type-lectins and inhibition of NFκB. J Immunology (2015) 196(4):1626-35.

Classen B, Thude S, Blaschek W, Wack M, Bodinet C: Immunomodulatory effects of arabinogalactan-proteins from Baptisia and Echinacea. Phytomedicine (2006) 13: 688-694.

Thude S, Classen B, Blaschek W, Barz D, Thude D: Binding studies of an arabinogalactan-protein from Echinacea purpurea to leucocytes. Phytomedicine (2006) 13: 425-427.

Alban S, Classen B, Brunner G, Blaschek W: Haemolytic complement assay for the differentiation between the complement modulating effects of an arabinogalactan-protein from Echinacea purpurea and heparin. Planta Med (2002) 68: 1118-1124.

 

 

Bezüglich einer potentiellen Immunmodulation stellt sich die Frage, inwieweit AGPs bei oraler Aufnahme überhaupt mit Komponenten des menschlichen Immunsystems interagieren können. Eine Möglichkeit wäre eine Bindung und Aufnahme von AGPs im Bereich der Peyer´schen Plaques im Dünndarm. Mit Hilfe von Immunfluoreszenz wurde im Rahmen einer Diplomarbeit die Bindung von AGPs an Dome-Epithelien der Peyer´schen Plaques verschiedener Spezies (Maus, Kaninchen, Mensch) untersucht.

Querschnitt des humanen Ileums

Querschnitt des humanen Ileums

Eine weitere Interaktionsmöglichkeit im Bereich der Darmschleimhaut sind die dort vorkommenden Galektine, die als Rezeptoren für pflanzliche Galaktane dienen könnten, da sie eine hohe Affinität zu ß-Galaktoseresten aufweisen. In ersten Versuchen mittels ELISA konnten wir zeigen, dass AGPs an humanes Galectin-3 binden und dass diese Bindungsaffinität bei Partialhydrolyse des AGPs noch steigt. Bei einer solchen Partialhydrolyse, wie sie auch bei der normalen Magenpassage stattfinden könnte, steigt die Menge an terminalen Galaktoseresten und damit vermutlich die Affinität zu Galektin-3. Eine weitere Möglichkeit eines partiellen Abbaus von Polysacchariden aus der Nahrung zu kleineren Galaktanen ist eine enzymatische Hydrolyse mit Hilfe der im Darm vorhandenen Mikroorganismen. Da erste Hinweise bestehen, dass Galektine bei Krebserkrankungen überexprimiert werden, stellt die Blockade von Galektinen ein neues therapeutisches Target dar (Kooperation mit Frau Prof. S. Sebens, Institut für experimentelle Tumorforschung, CAU Kiel). Erste Versuche zeigen, dass eine Zugabe von degradierten pflanzlichen Galaktanen  in Zellkultur die Adhäsion von Pankreaskarzinomzellen, welche an ihrer Oberfläche Galektin-3 exprimieren,  an humane Leberzellen hemmen kann.