Adhäsionshemmung von A-Streptokokken an humanen HEp-2-Epithelzellen durch einen wässrig-alkoholischen Extrakt aus Pelargonium sidoides (EPs^® 7630)^{[ * ]}

Zusammenfassung

Ziel: Experimentelle In-vitro-Ergebnisse erklären die Wirksamkeit von EPs^® 7630 insbesondere durch immunmodulatorische Effekte, Stimulation des respiratorischen Flimmerepithels sowie antivirale und antibakterielle Aktivitäten. Die direkte antibakterielle Wirkung ist nur sehr moderat ausgeprägt. Eine denkbare und eher effiziente Wirkungsweise ist eine Hemmung der Adhäsion von bakteriellen Erregern oberer Atemwegsinfekte an Epithelzellen durch den Extrakt EPs^® 7630, gewonnen aus den Wurzeln von Pelargonium sidoides.

Methodik: Adhäsionsexperimente mithilfe eines durchflusszytometrischen Assays unter Verwendung von humanen Larynx-Epitheliom-Zellen (HEp-2) als Zielzellen und Calcein-AM-gefärbte A-Streptokokken (Streptococcus pyogenes) als Testkeime. HEp-2-Zellen oder Streptokokken wurden mit der Testsubstanz vorinkubiert und der Anteil an mit Bakterien adhärierten Wirtszellen bestimmt.

Ergebnisse: Im Vergleich zu unbehandelten Zellen als Kontrolle reduzierte EPs^® 7630 in der therapeutisch relevanten Konzentration von 30 μg/ml die Adhäsion der A-Streptokokken an HEp-2-Zellen um ca. 45%, allerdings nur bei Vorinkubation der Streptokokken mit der Testsubstanz, nicht bei entsprechender Behandlung der Epithelzellen. Die zugrunde liegenden antiadhäsiven Substanzen im Extrakt wurden als Prodelphinidine identifiziert.

Fazit: Die Adhäsionshemmung durch Prodelphinidine ist ein wesentlicher Schutz des Respirationstraktes vor bakterieller Kolonisierung und invasiver Superinfektion nach einer Virusinfektion und unterstützt die verschiedenen antiinfektiven Wirkmechanismen von EPs^® 7630. Die orale Applikation erlaubt eine Wirkung am Infektionsort.

Summary

Evaluation of an aqueous-ethanolic extract from Pelargonium sidoides (EPs^® 7630) for its activity against group A-streptococci adhesion to human hEp-2 epithelial cells

Objective: In vitro experiments indicate that the therapeutic benefits of EPs^® 7630 are largely related to the modulation of the nonspecific immune system, stimulation of the ciliary beat frequency and antiviral and antibacterial activities. However, the direct antibacterial effects are only moderate, suggesting that indirect mechanisms may represent a conceivable alternative. Inhibition of adhesion of bacteria to host cells by EPs^® 7630, obtained from the roots of Pelargonium sidoides, may be a reasonable mode of action.

Methods: In a FACS-based assay, fluorescent-labelled group A-streptococci (Streptococcus pyogenes) were incubated with human epithelial cells (HEp-2). A set of co-incubation experiments was performed after pre-treatment of either the bacteria or the epithelial cells with the test substance and the microbial adhesion to HEp-2 cells measured.

Results: Compared with untreated cells as a control, EPs^® 7630 reduced microbial adherence by ca. 45% at the therapeutically relevant test concentration of 30 μg/mL. This effect was only apparent upon pre-treatment of streptococci with EPs^® 7630, not by an analogous treatment of HEp-2 cells. The anti-adhesive principle was identified as prodelphinidins present in the extract.

Conclusion: Reduced microbial adherence caused by prodelphinidins represents an important protection of the respiratory tract against bacterial colonization and invasive superinfection following a viral infection. The anti-adhesive mechanism may well contribute to the anti-infective activity of EPs^® 7630. The oral application of this herbal medicine implies anti-infective benefits at the site of infection.

Schlüsselwörter

Pelargonium sidoides - EPs^® 7630 - Adhäsion - Streptokokken - FACS - Prodelphinidine

Key words

Pelargonium sidoides - EPs^® 7630 - adhesion - Streptococcus pyogenes - FACS - prodelphinidin

Note

^* Zusammenfassung der Originalpublikation: Janecki A, Conrad A, Engels I, Frank U, Kolodziej H. Evaluation of an aqueous-ethanolic extract from Pelargonium sidoides (EPs^® 7630) for its activity against group A-streptococci adhesion to human HEp-2 epithelial cells. J Ethnopharmacol 2011; 133: 147–152