Proteinase-inhibierende Aktivität eines Extraktes von Rumex acetosa L. gegen Virulenzfaktoren von Porphyromonas gingivalis

Parodontitis ist eine Erkrankung des Zahnhalteapparates mit ernst zu nehmenden Folgen für den gesamten Organismus und weltweiter Prävalenz. Das gramnegative Bakterium Porphyromonas gingivalis gilt als einer der Haupterreger. Ausschlaggebend für den Verlauf der Erkrankung sind spezielle Virulenzfaktoren des Bakteriums (Lysin-Gingipain und Arginin-Gingipain), die als Proteasen nach Anheften des Erregers an das Wirtsgewebe zu massiven Zellschädigungen führen. Beide Gingipaine sind am Prozess der Adhäsion und Invasion des Bakteriums in die Wirtszellen beteiligt sowie an der Akquisition von Nährstoffen und der Modulation der lokalen Immunabwehr.

Im Rahmen der Entwicklung von Mundhygieneprodukten mit hemmender Wirkung gegenüber P. gingivalis erwies sich ein proanthocyanidinreicher Aceton/Wasser-Extrakt (7/3) aus Rumex acetosa L. (Polygonaceae) unter In-vitro-Bedingungen als wirksam. Die Adhärenz von P. gingivalis an humane Schleimhautzellen reduzierte sich deutlich nach Vorbehandlung mit diesem Extrakt. Durch Inkubation von P. gingivalis mit nachfolgender colorimetrischer Bestimmung der Gingipainn-Aktivitäten ergaben sich konzentrationsabhängige Inhibitionsraten. Es zeigte sich insbesondere ein hemmender Effekt auf die Arg-Gingipain-Aktivität (5, 10 und 50 µg/ml: 0%, 41% bzw. 76% Hemmung nach 10 min).

Zur differenzierteren Analyse der wirkbestimmenden Inhaltsstoffe wurden aus dem Extrakt oligomere Proanthocyanidine (DP2 bis 4) isoliert und in ihrer Struktur charakterisiert. Ihr Einfluss auf die Lys- und Arg-Gingipain-Aktivität wurde ermittelt. Hierbei zeigten sich stärkere Inhibitionswerte für die galloylierten Proanthocyanidine (Procyanidin-B2-digallat 10 µg/ml: 80% Hemmung nach 10 min), während die ungalloylierten Verbindungen keine derartige Wirkung aufwiesen (Procyanidin-B2 10 µg/ml: keine Hemmung). Damit können unspezifische adstringierende Effekte als Ursache der Gingipainhemmung weitgehend ausgeschlossen werden.

Die entsprechenden Struktur-Wirkungs-Beziehungen können zur gezielten Entwicklung neuartiger Inhibitoren der bakteriellen Gingipaine zur lokalen Anwendung in der Mundhöhle genutzt werden.