Phytopharmakon hindert Bakterien am Andocken

Viele pflanzliche Präparate können auf eine lange therapeutische Tradition verweisen. Wie sie wirken, ist jedoch meist unklar. Mit In-vitro-Modellen untersuchen Forscher derzeit die Wirkmechanismen der Geraniacee Pelargonium sidoides.

Das Wurzelpulver wird in Südafrika traditionell bei Atemwegsinfektionen und Magen-Darm-Beschwerden eingesetzt. In die westliche Medizin hielt es Einzug als ethanolischer Extrakt zur Therapie akuter und chronischer Atemwegsinfekte, die meist von Viren, seltener Bakterien, ausgelöst und unterhalten werden (Umckaloabo®). Der Extrakt hemmt in vitro sowohl grampositive (Staphylokokken, Streptokokken) als auch gramnegative Keime (Escherichia coli, Proteus, Haemophilus). Die direkten bakteriostatischen Effekte sind jedoch deutlich schwächer als bei Antibiotika.

Zytokinproduktion angeregt

Seit rund zehn Jahren forscht Professor Dr. Herbert Kolodziej vom Institut für Pharmazeutische Biologie der FU Berlin an Pelargonien-Arten aus dem südlichen Afrika. Sein Interesse gilt unter anderem den immunmodulierenden Effekten des Extraktes aus Pelargonium sidoides. Diese Art gilt heute als einzige Stammpflanze für die traditionelle Wurzeldroge. Typische Inhaltsstoffe sind Cumarine, einfache phenolische Verbindungen wie Gallussäure und ihre Methylester sowie Gerbstoffe vom Typ der Proanthocyanidine. In der Fraktion der Cumarine wurden überwiegend sehr seltene oder neue Naturstoffe entdeckt. Das Cumarin Umckalin kommt nur in Pelargonium sidoides vor und ermöglicht eine sichere Unterscheidung von P. reniforme.

In verschiedenen Zellkulturen beobachtete die Arbeitsgruppe um Kolodziej eine vermehrte Zytokin-Freisetzung. Die Expression von Interferon-b aus humanen Osteosarkom-Zellen verdoppelte sich bei Zugabe des Extrakts – allerdings nur in Anwesenheit viraler RNA. Außerdem steigerten Gallussäure und ihre Methylester sowie die Ethylacetat- und n-Butanol-Fraktion des Wurzelextrakts die Produktion des Tumornekrosefaktors-a (TNF-a), der maßgeblich für die Aktivierung von Immunzellen verantwortlich ist, berichtete der Pharmazeut in München.

In einem Fibroblasten-Modell mit Encephalomyokarditis-Viren wirkte der Gesamtextrakt deutlich besser zytoprotektiv als die Einzelsubstanzen. Dies lässt sich vermutlich über synergistische Effekte einzelner Inhaltsstoffe erklären. Auch eine verstärkte Freisetzung von Stickstoffmonoxid (NO) aus aktivierten Makrophagen könnte zur Immunmodulation beitragen. Gallussäure erwies sich dabei als stärkster NO-Induktor.

Molekularbiologische Studien ergaben, dass der Extrakt die Genexpression von TNF-a, Interferonen, Interleukinen und der induzierbaren NO-Synthase stimulieren, erklärte Kolodziej. Gallussäure bewirkte ein ähnliches Expressionsmuster.

Andocken erschwert

Nur wenn sich Bakterien an ihre Zielzelle in den Atemwegen anheften können, sind sie in der Lage, eine Infektion auszulösen. Ansonsten werden sie abgeatmet. Daher untersuchte eine Arbeitsgruppe am Freiburger Institut für Umweltmedizin und Krankenhaushygiene, ob der Extrakt Mechanismen wie Adhäsion, Translokation und Internalisierung von Bakterien beeinflusst.

Bei steigender Extraktdosierung nahm in vitro die Adhäsion von Streptokokken vom Typ A an lebende Mundschleimhautzellen deutlich ab, berichtete Dr. Traugott Ullrich, Freiburg, auf einer Pressekonferenz von Spitzner. Dagegen hefteten sich die Erreger in der Kultur an abgestorbene Zellen besser an. Dies könnte in vivo sinnvoll sein. Möglicherweise wirken tote Schleimhautzellen in den Atemwegen wie eine Art „Schmutzfänger“: Sie binden eindringende Erreger und werden mit dem Atemstrom abgeatmet. An die darunter liegende lebendige Zellschicht könnten die Keime dann schlechter anheften, vermuten die Freiburger Forscher.

In weiteren Zellkulturmodellen prüfen sie derzeit, ob der Extrakt verhindern kann, dass Bakterien in tiefere Zellschichten (parazelluläre Translokation) und in die Zellen (Internalisierung) eindringen. Außerdem zeigte die Arbeitsgruppe, dass das Phytopharmakon die Phagozytose von Candida albicans ankurbelt.

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