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Echinacea-Zubereitungen: Wirkung auf Herpes-simplex-Viren

PHARMAZIE

 
Echinacea-Zubereitungen

Wirkung auf Herpes-simplex-Viren

Von Marja Hipper1, Renate Mentel2, Ulrike Lindequist1 und Ulrich Meyer3

 

Echinacea purpurea, E. angustifolia oder E. pallida? Welcher Extrakt hat die größte Wirkung gegen Herpes-simplex-Viren? Eine aktuelle In-vitro-Untersuchung gibt Aufschluss.

 

Die topische Anwendung von Echinacea-Zubereitungen bei einer Vielzahl von Hauterscheinungen lässt sich bis in die Volksmedizin der Indianer Nordamerikas zurückverfolgen (Flannery, 1999; Hostettmann, 2003). Derartige Überlieferungen können, ungeprüft und unkritisch übernommen, keine Basis für den heutigen Gebrauch sein, sondern bedürfen einer genauen Abklärung hinsichtlich eingesetzter Spezies, Pflanzenteile, Auszugsverfahren und eventueller biologischer Effekte. Dies gilt auch für den immer wieder empfohlenen Einsatz von Echinacea-haltigen Externa bei Lippenbläschen (Herpes labialis; Bruhn, 2009).

 

Bisheriger Kenntnisstand

 

1978 publizierten May und Willuhn eine umfängliche Arbeit über »Antivirale Wirkung wässriger Pflanzenextrakte in Gewebekulturen«. Unter den 178 untersuchten Arzneipflanzen aus 69 Familien befanden sich auch Echinacea purpurea und Echinacea angustifolia. Aus getrockneten Wurzeln wurden nach Vorschrift des DAB 7 Dekokte (1 Teil Droge : 10 Teile Wasser) hergestellt. Im Plaquehemmungstest erwiesen sich beide Echinacea-Extrakte als nicht zytotoxisch gegenüber den als Wirtszellen verwendeten HeLa-Zellen (seit 1951 gezüchtete Zelllinie aus dem Zervixkarzinom einer Frau mit den Initialen He. La.). Eine Wirkung gegen Herpesvirus Hominis HVP 75, Typ 2 (nach heutiger Nomenklatur HSV 1) konnte nur für den Extrakt der Wurzel von Echinacea purpurea festgestellt werden (May und Willuhn, 1978).

 

Wacker und Hilbig bestätigten noch im selben Jahr die Ergebnisse von May und Willuhn hinsichtlich E. purpurea, verwendeten jedoch das Kraut. Sie untersuchten einen Presssaft aus der frischen blühenden Pflanze, der einer Fällung mit Bleiacetat unterzogen worden war. Dieser Extrakt schützte im Plaquetest HeLa-Zellen gegen HVP 75 (Wacker und Hilbig, 1978).

 

Beuscher et al. wandten sich 1995 wiederum den Wurzeln zu, prüften aber im Unterschied zu May und Willuhn ultrafiltrierte Drogen-Auszüge mit 30 Volumenprozent Ethanol und bezogen Echinacea pallida mit in die Untersuchungen ein.

 

E. pallida zeigte wie E. purpurea eine deutliche Wirkung gegen Herpes-simplex-Viren (HSV 1), E. angustifolia hatte nur eine schwache Aktivität (Beuscher et al. 1995).

 

Thompson publizierte 1998 Daten zu den antiviralen Effekten von Echinacea purpurea. Er verwendete mit Ethylenoxid sterilisiertes Drogenpulver aus dem Kraut, das rein wässrig extrahiert wurde. Das vermutlich zur Konservierung eingesetzte Benzalkoniumchlorid (5 µg/ml) hatte in der gewählten Konzentration keinen eigenen antiviralen Effekt. Thompson untersuchte 40 Herpes-simplex-Stämme, da-von 15 Aciclovir-resistente (5 HSV 1 und 10 HSV 2) und 25 Aciclovir-sensible (13 HSV 1 und 12 HSV 2). Er ermittelte die ED50 nicht wie üblich in Masse/Volumen, sondern als Verdünnungen. Zwischen 1:50 und 1:3200 fand er eine Hemmung der Virusvermehrung von 50 Prozent, bis zur Verdünnung 1:2 ließ sich keine Zytotoxizität feststellen. Unterschiede zwischen Aciclovir-sensiblen und -resistenten Stämmen traten nicht auf. Ungeklärt bleibt, ob eine Interaktion mit Benzalkoniumchlorid die antivirale Wirkung von E. purpurea beeinflusst (Thompson, 1998).

 

Schließlich ist die Veröffentlichung der US-amerikanischen Arbeitsgruppe um Binns aus dem Jahr 2002 zu nennen. Bei ihren Untersuchungen wurden E. atrorubens und E. laevigata sowie die E. pallida-Varietäten sanguinea, angustifolia, pallida und tennesseensis einbezogen. Zur Prüfung gelangten vor allem alkoholisch-wässrige (70 Prozent Ethanol) Wurzeldrogen-Auszüge sowie Hexan- und Ethylacetat-Fraktionen. Die niedrigste minimale Hemmkonzentration (MIC) zeigte sich bei E. pallida var. sanguinea (hier wurde ausnahmsweise die Blüte untersucht) mit < 0,026 mg/ml. Die MIC reichte für die alkoholisch-wässrigen Wurzelextrakte von 0,625 (E. atrorubens var. atrorubens) bis 3,13 mg/ml (E. pallida var. tennesseensis; Binns et al., 2002).

 

Überblickt man die vorliegenden Untersuchungen, so verblüfft die große Heterogenität hinsichtlich geprüfter Spezies, Pflanzenteile und Auszugsverfahren. Es deutet sich allerdings an, dass E. purpurea und E. pallida bezüglich ihrer antiherpalen Wirkung E. angustifolia überlegen sind.

 

Ziel einer am Institut für Pharmazie der Universität Greifswald durchgeführten Diplomarbeit war es unter anderem, die Wirkung verschiedener, untereinander aber möglichst vergleichbarer Echinacea-Zubereitungen auf Herpes simplex-Viren weiter abzuklären (Hipper, 2005).

 

Eigene Untersuchungen

 

Getestet wurden Extrakte des zeitgleich geernteten blühenden Krauts der drei Arten Echinacea purpurea, E. angustifolia und E. pallida. Es handelte sich um Alkohol-stabilisierte, aber zunächst rein wässrige Presssäfte und wässrig-ethanolische Auszüge mit 20 beziehungsweise 60 Prozent (m/m) Ethanol (Auszugsdauer eine Woche). Die Tabelle zeigt den Schutzeffekt gegen Herpes-simplex-Viren (HSV 1) bei vierstündiger Vorinkubation der als Wirtszellen dienenden VERO-Zellen, permanent wachsenden Nierenzellen der Grünen Meerkatze. Dargestellt sind die Mittelwerte aus zwei bis drei Ansätzen mit je vier Parallelbestimmungen. Der Schutzeffekt wurde durch den Neutralrot-Test bestimmt. Dieser photometrische Test basiert darauf, dass ausschließlich lebende Zellen in der Lage sind, den Farbstoff Neutralrot zu akkumulieren, durch Virusbefall geschädigte Zellen geben ihn dagegen sehr schnell wieder ab.


Tabelle: Schutzwirkung verschiedener Echinacea-Extrakte gegen HSV 1 in Prozent

Extrakt-Konzentration in µg/ml * 100 50 25 12,5 6,25 
Echinacea angustifolia
-Presssaft 
20 
-20 % Ethanol 
-60 % Ethanol 
Echinacea purpurea
-Presssaft 
94 88 24 14 
-20 % Ethanol 82 58 26 15 
-60 % Ethanol 13 
Echinacea pallida
-Presssaft 
88 82 52 26 19 
-20 % Ethanol 90 36 
-60 % Ethanol 10 

* Zur Testung wurden alle Zubereitungen zu Trockenextrakten aufbereitet, in 100 µl Wasser angelöst und mit Medium auf 2 ml Stammlösung aufgefüllt.


Es ist deutlich, dass Zubereitungen aus Echinacea angustifolia auch im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen eine relativ geringe antiherpale Wirkung entfalteten. Hingegen erwiesen sich E. purpurea und E. pallida als wirksam, wobei in beiden Fällen Auszüge mit nur 20 Prozent Ethanol-Gehalt den 60-Prozentigen klar überlegen waren. Die beste Wirkung, und das auch in niedrigen Konzentrationen, hatten die noch hydrophileren Presssäfte.

 

Als weitere wesentliche Ergebnisse sind zu nennen:

 

  1. Keiner der Presssäfte zeigte im Neutralrot-Test bis zu einer Konzentration von 100 µg/ml einen zytotoxischen Effekt gegenüber VERO-Zellen. Dies spricht für eine gute Verträglichkeit auch in vivo.
  2. Echinacea-pallida-Presssaft hat bei der als optimal geltenden vierstündigen Vorinkubation (May und Willuhn, 1978) eine IC50 von 27 µg/ml, eine Verkürzung der Inkubationszeit auf 1/8, also 30 Minuten, erhöht die IC50 nur geringfügig auf 37 µg/ml.
  3. Die im Neutralrot-Test gewonnenen Werte konnten mit Real-time-PCR bestätigt werden. Echinacea-pallida-Presssaft zeigte die stärkste Wirkung. Bei 30 Minuten Vorinkubation wurde eine Reduktion der Virus-Nukleinsäuresynthese um fünf Zehnerpotenzen erreicht. Bei vier Stunden Inkubation lag die Restmenge an Nukleinsäure unter der Nachweisgrenze des Assays. Ähnlich gute Ergebnisse lieferte E.-purpurea-Presssaft.
  4. Die positiven Resultate bezüglich E. purpurea stehen (trotz gewisser methodischer Unterschiede) in Übereinstimmung mit den zeitgleich ermittelten Daten der Arbeitsgruppe von Vimlanathan/Hudson et al. für E-purpurea-Kraut (Vimalanathan et al., 2005) und -Wurzel (Hudson et al., 2005).

 

Fazit

 

Die Untersuchung zeigt, dass Presssäfte und hydroalkoholische Zubereitungen aus dem blühenden Kraut von Echinacea purpurea und Echinacea pallida in vitro deutliche Wirkung gegen HSV 1 besitzen. Am besten schnitten bei beiden Spezies die Presssäfte ab. Der Gebrauch von Echinacea angustifolia bei Herpes labialis erscheint angesichts der wirksameren Alternativen als nicht sinnvoll.


Literatur

Beuscher N, Bodinet C, Willigmann I, Egert D (1995) Immunmodulierende Eigenschaften von Wurzelextrakten verschiedener Echinacea-Arten. Z. Phytother. 16: 157-166.
Binns SE, Hudson J, Merali S and Arnason JT (2002) Antiviral activity of characterized extracts from Echinacea ssp. (Heliantheae: Asteraceae) against Herpes simplex virus (HSV-I). Planta med. 68: 780-783.
Bruhn C (2009) Lippenherpes: Tipps, damit die Lippen nicht »aufblühen«. Dtsch. Apoth. Ztg. 149: 326-329.
Flannery MA (1999) From Rudbeckia to Echinacea: The emergence of the purple cone flower in modern therapeutics. Pharmacy in History 41: 52-59.
Hipper M (2005) Untersuchungen zur zytotoxischen und antiviralen Aktivität nordamerikanischer und nepalesischer Heilpflanzen. Diplomarbeit, Greifswald.
Hostettmann K (2003) Geschichte einer Pflanze am Beispiel von Echinacea. Forsch. Kompl. Med. 10, Suppl. 1: 9-12.
Hudson J, Vimalanathan S, Kang L, Treyvaud Amiguet V, Livesey J and Arnason JT (2005) Characterization of antiviral activities in Echinacea root preparations. Pharm. Biol. 43: 790-796.
May G, Willuhn G (1978) Antivirale Wirkung wässriger Pflanzenextrakte in Gewebekulturen. Arzneimittelforsch/Drug Res 28: 1-7.
Thompson KD (1998) Antiviral activity of Viracea against acyclovir susceptible and acyclovir resistant strains of Herpes simplex virus. Antiviral Res. 39: 55-61.
Vimalanathan S, Kang L, Treyvaud Amiguet V, Livesey J, Arnason JT and Hudson J (2005) Echinacea purpurea aerial parts contain multiple antiviral compounds. Pharm. Biol. 43: 740-745.
Wacker A, Hilbig W (1978) Virushemmung mit Echinacea purpurea. Planta med. 33: 89-102

1) Institut für Pharmazie, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald; 2) Friedrich-Löffler-Institut für Medizinische Mikrobiologie, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald; 3) WALA Heilmittel GmbH, Bad Boll/Eckwälden


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Beitrag erschienen in Ausgabe 20/2009

 

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