Bronchitis: Neueste Erkenntnisse zu Wirkmechanismus von Efeu

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1 Bronchitis: Neueste Erkenntnisse zu Wirkmechanismus von Efeu Prof. Dr. Hanns Häberlein Institut für Biochemie und Molekularbiologie Universität Bonn

2 Indikationen für die Anwendung von Efeublätter Trockenextrakt: Für die Behandlung katarrhalischer Erkrankungen der Atemwege Zur symptomatischen Therapie chronisch entzündlicher Bronchialerkrankungen Monographien: Kommission E des ehem. BGA und European Scientific Cooperative on Phytotherapy (ESCOP)

3 Rezeptoraktivierung und Signaltransduktion Zellantwort Boten- Stoff Signaltransduktion spezifische Targetinteraktion z.b. ß 2 -adrenerge Rezeptor Adrenalin Ligand, Arzneimittel Biomembran

4 Signaltransduktion und Regulation von ß 2 -adrenergen Rezeptoren Akkumulation von Rezeptor-Ligand- Komplexen (coated pit) Clathrin RL-Komplex in funktionaler Mikrodomäne camp Ligand (L) ß 2 -adrenerger Rezeptor (R) Endozytose Recycling + CURL early endosome Abbau Abbau

5 Immunhistochemischer Nachweis von β 2 -adrenergen Rezeptoren (grün fluoreszierend) mittels anti-β 2 Antikörper in Lungenepithelzellen (A549) β 2 -adrenerger Rezeptor Antikörper gegen β 2 -adrenergen Rezeptor fluoreszierender Zweitantikörper unbehandelte A549 Zellen

6 Internalisierung von β 2 -adrenergen Rezeptoren in Lungenepithelzellen (A549) Kontrolle, unbehandelt Positivkontrolle, 20 min 10 µm Terbutalin Vorbehandlung mit 1 µm α-hederin für 24 Std, dann 20 min 10 µm Terbutalin α-hederin hemmt Rezeptorinternalisierung

7 Mehr Botenstoff? Mehr Rezeptoren: Mehr Bindung? Bindung von 5 nm Alexa532-NA an alveolar Typ II Zellen Vorbehandelt mit: 0,1 µm α-hederin 0,5 µm α-hederin 1,0 µm α-hederin camp [nm] humane Zellen der Bronchialmuskulatur Kontrolle 1 µm α-hederin Kontrollzellen 1 µm α-hederin Kontrollzellen 1 µm α-hederin 0 basal 60min Forskolin/Terbutaline

8 Wirkmechanismus von Efeublätter Trockenextrakt indirekte Zunahme der β 2 -adrenergen Ansprechbarkeit Surfactant Sekretion von Lungenepithelzellen (alveolar Typ II Zellen) Abnahme der [Ca 2+ i ] von bronchialen Muskelzellen Ca 2+ Kanal Surfactant PKA lamellar bodies camp β 2 AR β 2 -adrenerger receptor camp β 2 AR [Ca 2+ i ] SR sekretolytischer Effekt, vermindert den Husten bronchiolytischer Effekt, Relaxation der Bronchialmuskulatur

9 Geräteaufbau zur Messung der Kontraktion und Relaxation von Muskelstreifen der Rinderluftröhre Kraft-Wandler beweglicher Haken Relaxation Kontraktion Muskel- unbeweglicher - Haken Organ -Bad - Schreiber Stativ O 2 /CO 2 In Kooperation mit Prof. Dr. Herman Meurs Molekulare Pharmakologie, Universität Groningen

10 Verbleibende Muskelkontraktion nach Vorbehandlung mit Methacholin und Relaxation mit Isoprenalin Muskelkontraktion [%] Ethanol 0,1 µm α-hederin 0,5 µm α-hederin 1,0 µm α-hederin In Kooperation mit Prof. Dr. Herman Meurs log [Isoprenalin] (M)

11 Efeublätter Trockenextrakt ist mehr als reines α-hederin COOH α-l-rha-(1 2)- α-l-ara-1 O HOH 2 C α-hederin hemmt Internalisierung von β 2 -adrenergen Rezeptoren Esterase spaltet OH 1-β-D-gluc-(6 1)-β-D-Gluc-(4 1)-α-L-rha O α-l-rha-(1 2)- α-l-ara-1 O HOH 2 C α-hederin Hederacosid C Umwandlung in α-hederin

12 Zusammenfassung I α-hederin and Hederacosid C (prodrug) sind pharmakologisch relevante Inhaltsstoffe von Efeublätter Trockenextrakten α-hederin hemmt die Internalisierung von β 2 -adrenergen Rezeptoren unter stimulierenden Bedingungen erhöht die Anzahl von aktivierten β 2 -adrenergen Rezeptoren erhöht die β 2 -adrenerge Ansprechbarkeit von Zellen

13 Zusammenfassung II α-hederin erhöht die Bindung β 2 -adrenerger Rezeptoren und folglich die intrazelluläre camp Konzentration Klinische Studien belegen: Prospan hat sekretolytische Effekte, reduziert den Husten bronchiolytische Effekte, Relaxation der Bronchialmuskulatur Ca 2+ channel lamellar bodies camp surfactant PKA camp β 2 AR β 2 AR [Ca 2+ i ] SR