Cranberry als Phyto-Prophylaktikum bei bakteriellen Infektionen

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1 Cranberry als Phyto-Prophylaktikum bei bakteriellen Infektionen Neue Forschungsergebnisse Rainer Nowack Die amerikanische Cranberry (Vaccinium macrocarpon Aiton; Ericaceae) wurde bereits in der Rubrik»Porträt einer Arzneipflanze«dieser Zeitschrift vorgestellt (1). Die Reaktionen zu diesem Beitrag zeigten, wie wenig bekannt die Heilwirkungen der Cranberry im deutschsprachigen Raum sind. Die Cranberry und ihre Inhaltstoffe sind außergewöhnlich gut untersucht; es liegen zahlreiche Forschungsergebnisse zur Wirksamkeit der polyphenolischen Inhaltsstoffe der Cranberry zur Prophylaxe ZUSAMMENFASSUNG Neue Forschungsergebnisse zur Wirksamkeit der Cranberry (Vaccinium macrocarpon) als Prophylaktikum bei rezidivierenden Harnwegsinfekten, Helicobacter-pylori-Infektionen des oberen Gastrointestinaltrakts sowie bei Karies und parodontalen Erkrankungen werden vorgestellt. Proanthocyanidine der Cranberries hemmen die bakterielle Andockung an Gewebe in vitro. Auch nach oraler Aufnahme bleibt das Wirkprinzip im Urin von Probanden nachweisbar. Durch randomisierte klinische Studien ist die Prophylaxe von Harnwegsinfekten durch Cranberrysaft bei Frauen evidenzbasiert. Die hohe antioxidative Kapazität von Cranberryprodukten ist zusätzlich eindrucksvoll belegt. Schlüsselwörter Cranberry, Vaccinium macrocarpon Aiton, Proanthocyanidine, Harnwegsinfekte, Escherichia coli, Helicobacter pylori, Karies, Parodontose, Antioxidans, Anti-Adhäsionswirkung bakterieller Infektionen vor, die Grundlagenforschung zum molekularen Mechanismus ebenso umfassen wie randomisierte, plazebokontrollierte Patientenstudien. Die Erforschung der Cranberry und ihrer Inhaltstoffe hat sich erneut beschleunigt. Das macht eine Aktualisierung und Neubewertung des Wissensstandes notwendig. Proanthocyanidine behindern die bakterielle Adhäsion Infektionen durch pathogene Bakterien folgen einer konstanten Abfolge (Kasten 1) einer immer enger werdenden Kontaktaufnahme mit dem Zielgewebe (2). Am Anfang steht immer die Kolonisation des Gewebes durch das Bakterium. Diese ist Voraussetzung für die spätere Infektion, bedeutet aber zunächst nur eine Art Koexistenz. Das Schlüsselereignis zur Etablierung der Infektion ist die Adhäsion der Bakterien an das Zielgewebe. In den meisten Fällen wird die Adhäsion über Lektine an der Oberfläche der Bakterien vermittelt, die an komplementäre Kohlenhydratstrukturen auf der Seite des infizierten Organismus binden. Aggressive p-fimbrien Aus Laborversuchen und Tierexperimenten ist bekannt, dass die Gegenwart löslicher Kohlenhydrate die Adhäsion von Bakterien blockieren kann. Die Hemmbarkeit bakterieller Adhäsion durch niedermolekulare Kohlenhydrate wird von Bakterien mit besonders hoher Virulenz wie uropathogenen Escherichia coli, dem weltweit häufigsten Verursacher von Harnwegsinfektionen, umgangen. Bei E. coli und anderen pathogenen Bakterien erfolgt die Kontaktaufnahme mit dem Gewebe über tentakelartige Fimbrien, an deren Oberfläche Lektine präsentiert werden (Abb. 1). Zur Grundausstattung aller E.-coli-Stämme gehören Typ-1-Fimbrien, deren Adhäsionsfähigkeit durch Fructose gehemmt wird. Uropathogene Stämme von E. coli dagegen, wie sie bei Patienten mit rezidivierenden Harnwegsinfektionen und Nierenbeckenentzündungen isoliert wurden, besitzen zusätzlich p-fimbrien (3). Fructose und andere niedermolekulare Kohlenhydrate können die Adhäsion, die über p-fimbrien vermittelt wird, nicht hemmen. Das vorangestellte p leitet sich von»pyelonephritis«her, also einer besonders komplikativen Ausprägung von Harnwegsinfektionen, für die die Ausstattung mit p-fimbrien prädisponiert. Etwa 20% der E.-coli-Isolate von Patienten mit Pyelonephritiden exprimieren das mit p- Fimbrien assoziierte α-gal(1-4)β-gal-spezifische Lektin an ihrer Oberfläche (3), das ein Pathogenitäts- oder Virulenzmerkmal darstellt. Diese Bakterienstämme sind für die schwer therapierbaren und rezidivie- KASTEN 1 Stadien der bakteriellen Infektion: Kolonisation Adhäsion Internalisation (Aufnahme in die Zellen des Zielgewebes) Invasion Nowack R: Cranberry als Phyto-Prophylaktikum bei bakteriellen Infektionen Zeitschrift für Phytotherapie 2006; 27:

2 Antiadhäsives Prinzip wirkt auch beim Menschen Für eine Empfehlung des Cranberrysafts als Infektprophylaktikum müssen weitere Fragen geklärt werden; u.a. muss nachgewiesen werden, dass die für die Wirkung entscheidenden Cranberry-Inhaltsstoffe nach oraler Aufnahme zunächst im Darm resorbiert werden und danach zum Zielgewebe gelangen. Bei Harnwegsinfekten müssen sie in wirksamer Konzentration im Urin erscheinen. Abb. 1: E.-coli-Bakterien mit Fimbrien, die Kontakt zum Epithel aufnehmen (Zeichnung) renden Harnwegsinfekte verantwortlich, die bei ca. 25% der über 60-jährigen Frauen zum Problem werden. Untersuchungen an Versuchstieren haben gezeigt, dass mit p-fimbrien ausgestattete E. coli u.a. deswegen so erfolgreiche Krankheitserreger sind, weil sie die Produktion und Ausschleusung von körpereigenen Abwehrmolekülen (IgA) in den Urin reduzieren, und zwar durch ihren hemmenden Einfluss auf den polymerischen Ig-Rezeptor der renalen Epithelien (4). Proanthocyanidine hemmen in vitro die Adhäsion über p-fimbrien Bereits in den 1980er Jahren wurde bei Laborexperimenten und in Tierversuchen festgestellt, dass Cranberrysaft nicht nur die relativ harmlosen, ausschließlich mit Typ-1-Fimbrien ausgestatteten E. coli behindert, sondern auch die Adhäsion der mit p-fimbrien ausgestatteten E. coli (5 7). In der Arbeitsgruppe um Amy Howell an der Rutgers University of New Jersey wurden die Cranberry-Inhaltsstoffe Schritt für Schritt analysiert, bis klar wurde, dass für die Wirkung auf p-fimbrien tragende E. coli höhermolekularer Inhaltstoffe aus der Substanzklasse der Proanthocyanidine (PAC) verantwortlich sind (8 10, 13). PACs sind Polyphenole und gehören zur Gruppe der Flavanole. Speziell handelt es sich in Cranberries hauptsächlich um Oligomere des Catechins und Epicatechins, die wegen ihrer eiweißdenaturierenden Eigenschaften auch als kondensierte Tannine bezeich- net werden. Die für die Anti-Adhäsionswirkung entscheidenden Inhaltsstoffe der Cranberry sind durch eine spezielle biochemische Verbindung (»A-Typ PAC«) charakterisiert, die sie von den PAC in Grüntee oder Schokolade unterscheiden. Letztere weisen daher die antiadhäsive Eigenschaft nicht auf (11, 12). Auch bei vielen anderen auf diese Eigenschaft hin untersuchten Früchten konnten Inhaltsstoffe mit vergleichbarer antiadhäsiver Wirkung nicht nachgewiesen werden (8). Cranberry-PACs können, wenn sie dem Wachstumsmedium von E. coli zugesetzt werden, die Expression von p-fimbrien völlig verhindern (14), diese strukturell defekten E. coli haben so eine ihrer wichtigsten Infektionseigenschaften verloren. Dieses Phänomen ist jetzt auch auf der molekularen Ebene untersucht. Bereits nach einer weniger als 3-stündigen Inkubation mit neutralisiertem Cranberrysaft verändert sich die Konformation der Oberflächenmoleküle auf den p-fimbrien und die Adhäsionsfähigkeit lässt nach (15). Schrittweise konnte die Antwort gefunden werden. Bereits ältere Untersuchungen bestätigten an Ratten, dass sich PAC, in diesem Fall aus dem Wein, nach oraler Aufnahme zunächst im Blut der Tiere wiederfinden lassen und danach zu ca. 20% im Urin ausgeschieden werden (16). Der Urin von Mäusen, die mit isolierten Cranberry- PAC gefüttert wurden, weist tatsächlich antiadhäsive Eigenschaften auf (17), d.h. das Wirkprinzip bleibt erhalten. In einer ersten Arbeit an menschlichen Probanden wurde der Einfluss des Urins von zehn gesunden Männern nach Cranberry-Supplementation auf die Adhäsion eines E.-coli- Stammes an Silikongummi getestet. Die Adhäsionsquote konnte deutlich gesenkt werden, aber die Studie war nicht plazebokontrolliert und der E.-coli-Stamm war hinsichtlich seiner Pathogenität (z.b. Fimbrientyp) nicht näher charakterisiert (18). Weiterführend sind die Ergebnisse der aktuellen Arbeit von Di Martino et al. (19). Die plazebokontrollierte Probandenstudie zeigt, dass sich die antiadhäsive Wirksamkeit nach Cranberrygenuss im Urin von Menschen wiederfindet, und zwar in do- Tab. 1: Anti-Adhäsionswirkung der Urins von Probanden nach Cranberrysaft-Konsum im Vergleich zu Plazebo auf die Adhäsion von sechs E.-coli-Stämmen an uroepithelialen Zellen; Mittelwerte bei 20 Probanden (nach 19) Regimen Adhäsions- Reduktion der p Indizes bakteriellen (Student s Adhäsion (%) t-test) 250 ml Plazebo ml Wasser 7,04 5,9 750 ml Plazebo 6,19 4, , ml Cranberry ml Wasser 3,9 3,3 45 4, ml Cranberry 2,7 2,4 62 2, Nowack R: Cranberry als Phyto-Prophylaktikum bei bakteriellen Infektionen Zeitschrift für Phytotherapie 2006; 27:

3 An dieser Stelle soll der Blick kurz auf andere Phytotherapeutika mit dem Einsatzgebiet bakterieller Erkrankungen gerichtet werden, denn auch bei diesen geht die Wirkung offenbar auf eine Beeinflussung der bakteriellen Adhäsion zurück. Bereits vor Jahren wurde in heute kaum noch zitierten Untersuchungen zum Mechanismus der antiinfektiven Wirkung chinesischer Phytotherapeutika mit einem hohen Gehalt an Berberin eindrucksvoll gezeigt, dass das Alkaloid die Fimbrienausbildung von E. coli völlig unterdrücken kann und auf diese Weise Infekte verhindert, ohne selbst bakterizid zu sein (20). Man darf vermuten, dass auch das traditionelle nordamerikanische Phytotherapeutikum Gelbwurz (Hydrastis canadensis) seine geschätzte Wirkung bei Infektionen aufgrund des hohen Berberingehalts entfaltet und damit ebenfalls über den adhäsionsverhindernden Mechanismus. Aktuelle Studien zur Infektprophylaxe Abb. 2: Adhäsion der E. coli an uroepitheliale Zellen. A: 250 ml Plazebo ml Wasser, B: 250 ml Cranberry ml Wasser; C: 750 ml Plazebo; D: 750 ml Cranberry; Bakterien durch Pfeile gekennzeichnet (nach 19) sisabhängiger Weise: Der Urin von Testpersonen, die am Tag zuvor 250 bzw. 750 ml Cranberrysaft getrunken hatten, wies am folgenden Morgen deutlich adhäsionshemmende Eigenschaften auf uropathogene Bakterien in einem Adhäsionsassay mit humanen Blasenepithelien auf. Nach Konsum eines Plazebogetränkes blieb dieser Effekt aus. Dabei wurden verschiedene Bakterienstämme getestet, darunter auch solche, die mit dem Nachweis des für p- Fimbrien kodierenden Gens und ausgeprägter Mehrfachresistenz gegen Antibiotika besondere Virulenzkriterien aufwiesen. Die antiadhäsiven Eigenschaften des Cranberrysaftes ließen sich davon unabhängig mit hoher Signifikanz bestätigen (Tab. 1 und Abb. 2). Das Ergebnis dieser Arbeit macht auch eigene klinische Erfahrungen plausibel. Der Autor des vorliegenden Beitrags beobachtete mehrfach bei Nierentransplantierten mit chronischen Harnwegsinfektionen durch multiresistente Bakterien, dass regelmäßiger Cranberrykonsum die Infekte beherrschbar machte und einen Antibiotikaverzicht ermöglichte (Publikation in Vorbereitung). Es besteht daher eine ausreichende Rationale, die adjuvante Verabreichung von Cranberryprodukten bei Infekten mit multiresistenten Keimen in klinischen Studien auf Parameter wie Infektdauer, Antibiotikaverbrauch usw. zu untersuchen. Exkurs: Andere antiinfektive Phytotherapeutika Urinproben mit Harnwegsinfekt (%) Mehrere klinische Studien bei Patientinnen mit rezidivierenden Harnwegsinfekten haben seit 1994 sowohl für ältere als auch für jüngere Patientinnen einen präventiven Effekt von täglichem Cranberrysaftkonsum nachgewiesen. In der plazebokontrollierten Studie von Avorn et al. (21) wurden 153 Frauen (mittleres Alter 78,5 Jahre) untersucht, die entweder für 6 Monate täglich 300 ml Cranberrysaft oder ein synthetisches Plazebogetränk getrunken hatten. Das Auftreten von Bakterien im Urin gemeinsam mit dem Nachweis von Leukozyten im Urin (Pyurie) als Kriterium für einen Harnwegsinfekt war in der Gruppe mit Cranberrysaft gegenüber der Plazebogruppe um 42% reduziert (p = 0,004) (Abb. 3). In einer finnischen Studie (22) wurden150 junge Frauen (Durchschnittsalter 30 Jahre) mit Harnwegsinfektionen durch E. coli in der Vorgeschichte randomisiert drei Gruppen zugewiesen und für 12 Monate nachbeobachtet. Die Kontrollgruppe erhielt keine Intervention, die Cranberrygruppe erhielt für 6 Monate täglich 50 ml eines Saftgemisches aus Preiselbeer- und Moosbeerensaftkonzentrat (Vaccinium vi Monate Plazebo-Gruppe Cranberry-Gruppe Abb. 3: Prozentualer Anteil von Urinproben mit Bakteriurie und Pyurie (Harnwegsinfekt) bei Frauen, die täglich Cranberrysaft (durchgezogene Linie) oder ein Plazebogetränk (unterbrochene Linie) tranken (21) 6 Nowack R: Cranberry als Phyto-Prophylaktikum bei bakteriellen Infektionen Zeitschrift für Phytotherapie 2006; 27:

4 tis-idaea und V. oxycoccus), die dritte Gruppe erhielt für die gesamten 12 Monate 5 Tage in der Woche 100 ml eines Lactobacillus-Getränkes. Die Moosbeeren werden in England ebenfalls Cranberries genannt und sind die europäische Schwesterart der amerikanischen Cranberry. Die kumulative Rate des ersten Wiederauftretens von Harnwegsinfekten war in der Cranberrygruppe gegenüber der Kontrollgruppe um 56% reduziert, während in der Lactobacillus-Gruppe die Rezidive ebenso schnell auftraten wie in der Kontrollgruppe. Nach 6 Monaten konnte das absolute Risiko für Harnwegsinfektionen gegenüber der Kontrollgruppe um 20% reduziert werden oder anders ausgedrückt: 6 Patientinnen mussten behandelt werden, um einen Harnwegsinfekt zu verhindern. Auch nach 12 Monaten war das Wiederauftreten der Harnwegsinfektionen deutlich geringer als in der Kontrollgruppe (Abb. 4). Diese beiden Studien haben entscheidend dazu beigetragen, dass in den letzten Bewertungen durch das Cochrane-Institut der präventive Nutzen des Cranberrysaft-Konsums bei Frauen mit Harnwegsinfektionen als ausreichend belegt gilt. Man kann diese Prophylaxe daher guten Gewissens als evidenzbasiert empfehlen (23). Diese positiven Ergebnisse für Cranberries als Phytoprophylaktikum wurden in weiteren Studien bestätigt, u.a. in einer kanadischen Untersuchung, die die Vergleichbarkeit von Cranberrysaft und einem -trockenkonzentrat gegeneinander und gegen Plazebo geprüft hat. An den 150 sexuell aktiven Frauen im Alter von Jahren wiesen beide Verumgruppen gegenüber Plazebo erneut eine signifikante Reduktion der Harnwegsinfekte um ca. 20% auf (24). Nachdem besonders ältere Patienten von Harnwegsinfekten betroffen sind, wurde kürzlich eine größere klinische Studie zur Bedeutung der Prophylaxe mit Cranberrysaft bei Altenheimbewohnern durchgeführt, die allerdings wegen zu geringer power (statistisches Problem) keinen eindeutigen Nutzen zeigen konnte (25). % Cranberry Lactobacillus Kontrolle Monate Abb. 4: Kumulatives Wiederauftreten von Harnwegsinfektionen während 12-monatiger Beobachtung bei Frauen, die 6 Monate lang entweder Cranberrysaft oder 12 Monate lang ein Lactobacillus-Getränk tranken oder keine Intervention hatten. Das Wiederauftreten von Harnwegsinfekten lag in der Cranberrygruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant niedriger (p = 0,014 nach 6 Monaten, p = 0,052 nach 12 Monaten) (22)

5 In Planung: Cranberry vs. Antibiotikum Wegen der großen volksmedizinischen Relevanz von Harnwegsinfekten (HWI) sind weitere Studien in Planung oder bereits begonnen worden. Mit besonderer Aufmerksamkeit sollte die große niederländische Studie (NAPRUTI) zur Prophylaxe von HWI mit Cranberrytrockenextraktkapseln verfolgt werden, die im September 2005 mit der Rekrutierung begonnen hat (26). In dieser Studie soll bei Patientinnen mit rezidivierenden HWI untersucht werden, ob eine Prophylaxe mit Cranberry einer solchen mit Antibiotika ebenbürtig ist. Diese Studie soll über 12 Monate durchgeführt werden und dabei mehrere Therapieprinzipien hinsichtlich ihrer Effizienz vergleichen: Bei prämenopausalen Frauen sollen Cranberrykapseln, bei postmenopausalen Frauen Lactobazillen oral gegeben werden. Wie in der finnischen Studie werden also zwei alternative antiinfektive Strategien untersucht, i.e. gerichtet gegen bakterielle Kolonisation (Lactobazillen) und gegen Adhäsion (Cranberry) dieses Mal aber gegen die Standardprophylaxe mit 480 mg Trimethoprim-Sulfamethoxazol. Diese Studie geht damit über die bisherigen hinaus, indem ein Cranberryprodukt erstmals gegen eine Dauerprophylaxe mit Antibiotika bestehen muss. Wird der prophylaktische Nutzen nicht schlechter als mit dem Antibiotikum sein, so wird dies zu einer breiten Empfehlung von Cranberryprodukten führen. Weitere Anwendungsbereiche für Cranberrysaft Die Nutzung der antiadhäsiven Wirkung der Cranberry-Inhaltsstoffe stellt einen grundsätzlich neuen und intelligenten Ansatz der Therapie bakterieller Erkrankungen dar. Infektionsvermeidung und -kontrolle könnte ohne Abtötung von Bakterien gelingen, indem diese zu harmlosen Symbionten degradiert werden. Es wird dabei der mit einer Antibiotikatherapie verbundene Selektionsdruck zur Ausbildung resistenter Formen vermieden und ein rascher Verlust dieses Wirkprinzips ist nicht zu erwarten. Im medizinisch-therapeutischen Sektor werden sich Cranberryprodukte vor allem bei anderen problematischen Erkrankungen bakterieller Genese beweisen müssen. Bereits jetzt gibt es hierzu zwei kleine Forschungsschwerpunkte, die die Helicobacter-pylori-Infektionen und die Biofilmbildung in der Mundhöhle bei parodontalen Erkrankungen und Karies betreffen. Karies und Parodontose Karies und parodontale Entzündungen entstehen unter aktiver Beteiligung von pathogenen Bakterien in der Mundhöhle, die sich über Adhäsionsvorgänge fest auf den Zähnen und im gingivalen Gewebe festsetzen. Besonders bei der Plaquebildung kommt es zudem zu Aggregationen zwischen verschiedenen Bakterien, ebenfalls über Adhäsion vermittelt, die ein festes, mit herkömmlichen Mitteln kaum auflösbares Netzwerk auf-

6 bauen (»dentaler Biofilm«). Bakterien der Streptococcus-mutans-Gruppe überwiegen. Seit 1998 ist durch eine Untersuchung der Universität Tel Aviv bekannt, dass hochmolekulare Inhaltstoffe aus Cranberrysaft die Co-Aggregation der Bakterien im dentalen Biofilm verhindern und sogar rückgängig machen können und zwar besonders deutlich dann, wenn mindestens eine Spezies der Bakterienpaare zu den gramnegativen Anaerobiern gehörte, die maßgeblich an parodontalen Erkrankungen beteiligt sind (27). In einer weiteren Untersuchung der Gruppe (28, 29) wurden die Wirkungen der hochmolekularen Cranberry-Inhaltsstoffe auf den Stoffwechsel im dentalen Biofilms charakterisiert. Nach diesen positiven Laborergebnissen wurde eine kleine Probandenstudie mit einer cranberryhaltigen Mundspülung angeschlossen (30): Jeweils 30 Probanden benutzten, randomisiert zugewiesen, für 6 Wochen entweder täglich die Cranberryoder eine Plazebomundspülung. Am Studienende war die Zahl der Streptococcusmutans-Bakterien und die Gesamtmenge der Bakterien im Speichel bei der Cranberrygruppe signifikant gesunken. Andere zahnmedizinisch orientierte Untersuchungsgruppen beschäftigten sich mit den antiinflammatorischen Wirkungen der Cranberry und ihrer möglichen Anwendbarkeit bei parodontalen Erkrankungen. In der Untersuchung von Bodet (31) wurde eine Vielzahl von parodontal-pathogenen Bakterienspezies auf die LPS-induzierte Zytokinproduktion untersucht. Die Zytokine stimulieren Makrophagen, die das parodontale Gewebe zerstören. Das Cranberrykonzentrat konnte die Bildung proinflammatorischer Zytokine und Chemokine wirksam unterdrücken, ebenso wie die lokale Ausschüttung proteolytischer Enzyme (32). Biofilmbildung und Azidogenität der Bakterien reduzierten (33, 34). Cranberry-PAC sind also ebenso wie im Harntrakt auch in der Mundhöhle die entscheidenden Wirksubstanzen, indem sie die bakterielle Integration in den schädlichen Biofilm verhindern und die parodontalen Entzündungen eindämmen. Helicobacter-pylori-Infektionen Seit der Entdeckung der infektiösen Entstehung der meisten Magen/Darmulcera sowie Magenschleimhautentzündungen durch das Bakterium Helicobacter pylori (Hp) zählen diese Befunde zu den weltweit häufigsten Infektionserkrankungen. Mit 80% ist die Prävalenz in Entwicklungsländer besonders hoch, während sie in Industrieländern zwischen 20 50% liegt. Mit der bakteriellen Ätiologie wandelte sich das therapeutische Paradigma, und seither ist eine antibiotische (Mehrfach-)Therapie fester Bestandteil der Behandlungsschemata zur Eradikation des Bakteriums. Inzwischen stellt die zunehmende Antibiotikaresistenz von Hp ein großes Problem dar. Daher ist das Interesse an alternativen antiinfektiven Strategien deutlich gewachsen. Bakterielle Adhäsion über Fimbrien an die Schleimhautzellen des Magens und des Dünndarms ist auch bei Hp-Infektionen der entscheidende Schrittmacher (Abb. 5). Die Vermutung liegt nahe, dass die bei Harnwegsinfekten bereits belegte Adhäsionshemmung durch Cranberry-Inhaltsstoffe auch Hp-Infektionen vermeiden helfen könnte. Tatsächlich konnte in vitro gezeigt werden, dass höhermolekulare Inhaltstoffe aus Cranberries die Adhäsion von Hp an Magenschleim und an Magenschleimhautzellen hemmen (35, 36). Antibiotikawirkung wird verstärkt Nachdem eine Resistenz von Hp gegen Clarithromycin ein zunehmendes Problem darstellt, wurden verschiedene Beerenextrakte, darunter Cranberry, bezüglich ihrer hemmenden Wirkung auf das Wachstum von Hp im Medium untersucht (37). Alle Beerenextrakte erhöhten die Empfindlichkeit für Clarithromycin signifikant. Die bereits in den Voruntersuchungen bestätigte Adhäsionsbehinderung von Hp an Magenschleimhaut wurde auch für Hp-Isolate mit Antibiotikaresistenz nachgewiesen, d.h. das antiadhäsive Prinzip bleibt durchgängig erhalten, auch dann, wenn Antibiotika wie das untersuchte Metronidazol bereits wirkungslos geworden sind (38). Eine Ergänzung der herkömmlichen antibiotischen Mehrfachtherapie um Cranberryprodukte und eventuell weitere Phytotherapeutika könnte den Erfolg der Hp-Eradikation erhöhen. Bei Untersuchungen der unterschiedlichen Wirkstofffraktionen der Cranberry (PAC, Anthocyane und Flavonole) hinsichtlich ihres Einflusses auf die pathogenetischen Schlüsselwirkungen von Streptococcus mutans waren es eindeutig die PAC, darunter überwiegend Typ-A-Oligomere des Epicatechins, die bei topischer Applikation die Abb. 5: Helicobacter pylori mit deutlich erkennbaren Fimbrien auf Magenschleimhautzellen 168 Nowack R: Cranberry als Phyto-Prophylaktikum bei bakteriellen Infektionen Zeitschrift für Phytotherapie 2006; 27:

7 Für dieses neue Einsatzgebiet von Cranberryprodukten liegt inzwischen eine klinische Studie aus einem Gebiet mit endemischer H.p.-Infektion in China vor (Infektion gemessen mit 13 C-Urease-Atemtest) (39). Von den 189 Studienpatienten erhielt die Hälfte 250 ml Cranberrysaft täglich für 90 Tage, die andere Hälfte ein Plazebogetränk. Nach 35 bzw. 90 Tagen waren signifikant weniger Patienten der Cranberrygruppe negativ im Urease-Atemtest und damit infektionsfrei. Die Autoren folgern, dass der tägliche Genuss von Cranberrysaft gerade in Gebieten mit hoher Hp-Durchseuchung sinnvoll sein kann. Cranberry als Antioxidans Reichlicher Konsum von Früchten und Gemüse beugt chronischen Erkrankungen vor oder beeinflusst deren Verlauf positiv. Obst, Getreide und Gemüse verlängern unsere Lebensspanne und erhöhen die Lebensqualität. Die Schutzwirkung geht vor- Abb. 6: PMA-induzierter oxidativer burst bei differenzierten HL60-Zellen mit verschiedenen Konzentrationen Cranberrysaft in Abhängigkeit von der Inkubationszeit. Die dosisabhängige Entgiftung der durch die Zellen gebildeten Sauerstoffradikale ist an dem Abflachen des Kurvenanstiegs gut erkennbar (aus 44)

8 Abb. 7: Prozentuale Hemmung des oxidativen burst bei differenzierten HL60-Zellen durch verschiedene Konzentrationen Cranberrysaft in Abhängigkeit von der Inkubationszeit im Vergleich zur Kontrolle ohne Wirkstoff. Eine vollständige Inhibierung des oxidativen burst entspricht 100 % (aus 44) 1 Nowack R: Die amerikanische Cranberry (Vaccinium macrocarpon Aiton) Porträt einer Arzneipflanze. Z Phytotherapie 2003; 24: Säemann MD, Weichhart T: Ursachen der rezidivierenden Harnwegsinfektionen: neue Erkenntnisse. Dtsch Med Wochenschr 2005; 130: Arthur M, Johnson CE, Rubin RJ, et al.: Molecular epidemiology of adhesion and hemolysin virulence factors among uropathogenic Escherichia coli. Infect Immun 1989; 57: Rice JC, Peng T, Spence JS, et al.: Pyelonephritic Escherichia coli expressing P fimbriae decrease immune response of the mouse kidney. J Am Soc Nephrol 2005; 16: Sobota AE: Inhibition of bacterial adherence by cranberry juice: Potential use for the treatment of urinary tract infections. 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Die antioxidative Potenz von Cranberries liegt nicht nur höher als bei den meisten Früchten, sondern ebenso um Vielfaches über der von Vitamin C oder Vitamin E (41); präzise entspricht die antioxidative Protektion von 100 g Cranberries gegen LDL-Oxidation etwa der von 1000 mg Vitamin C oder 3700 mg Vitamin E (42). Diese Wirkung beruht in erster Linie auf dem Gehalt der Cranberries an Catechinen und Proanthocyanidinen (43). Cranberries sind als Frischfrüchte ausgesprochen herb und kaum genießbar. Überwiegend werden sie als Saft konsumiert. Ob die hohe antioxidative Wertigkeit der Rohfrüchte in verarbeiteten Produkten erhalten bleibt, wurde bislang nur vereinzelt untersucht. Für einen schonend verarbeiteten Saft (Töpfer GmbH, Dietmannsried/Allgäu) ist die erhaltene antioxidative Potenz gutachterlich dokumentiert (44). Dosisabhängig ist das Präparat in der Lage, den oxidativen burst von humanen Promyelozyten (HL-60 Zellinie) durch Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA) stark zu hemmen. Die volle inhibitorische Wirksamkeit liegt bereits nach 10-minütiger Inkubation vor, die Zellen bleiben vital, d.h. eine Toxizität ist zu vernachlässigen (Abb. 6 7). Die antioxidative Eigenschaft lässt die Untersuchung des Einsatzes von Cranberryextrakten bei Erkrankungen sinnvoll erscheinen, bei deren Genese Sauerstoffradikale eine Rolle spielen, wie z.b. Atherosklerose, aber auch bestimmte Neoplasien. Hier steht die Forschung noch am Anfang. Priv.-Doz. Dr. Rainer Nowack Dialysezentrum Lindau Friedrichshafener Str Lindau LITERATUR chia coli to eucaryotic cells. Antimicrob Agents Chemother 1989; 33: Ofek I, Goldhar J, Zafriri D, et al.: Anti-Escherichia adhesin activity of cranberry and blueberry juices, Adv Exp Med Biol 1996; 408: Ofek I, Goldhar J, Zafriri D, Lis H, Adar R, Sharon N. Anti-Escherichia coli adhesin activity of cranberry and blueberry juices. 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9 32 Bodet C, Piche M, Chandad F, Grenier D: Inhibition of periodontopathogen-derived proteolytic enzymes by a high-molecularweight fraction isolated from cranberry. J Antimicrob Chemother 2006; 57: Duarte S, Gregoire S, Singh AP, et al.: Inhibitory effects of cranberry polyphenols on formation and acidogenicity of Streptococcus mutans biofilms. FEMS Microbiol Lett 2006; 257: Yamanaka A, Kimizuka R, Kato T, Okuda K: Inhibitory effects of cranberry juice on attachment of oral streptococci and biofilm formation. Oral Microbiol Immunol 2004; 19: Burger O, Ofek I, Tabak M, Weiss EI, et al.: A high molecular mass constituent of cranberry juice inhibits Helicobacter pylori adhesion to human gastric mucus. FEMS Immunol Med Microbiol 2000; 29: Burger O, Weiss E, Sharon N, Tabak M, et al.: Inhibition of Helicobacter pylori adhesion to human gastric mucus by a high-molecularweight constituent of cranberry juice. 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As was shown in evidence based studies, cranberry juice leads to the prevention of urinary tract infection in women. The author also empirically verifies the high anti-oxidative capacity of cranberry products. Key words Cranberry, Vaccinium macrocarpon Aiton, Ericaceae, proanthocyanidins, urinary tract infection, Escherichia coli, Helicobacter pylori, caries, periodontal disease, antioxidant, anti-adhesive effect Nowack R: Cranberry als Phyto-Prophylaktikum bei bakteriellen Infektionen Zeitschrift für Phytotherapie 2006; 27:

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