Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-843
Authors: Schneider, Mathias Jochen
Title: Anti-inflammatory effects of herbal preparations in cytokine-challenged normal human colon cells
Online publication date: 24-May-2017
Year of first publication: 2017
Language: english
Abstract: Inflammatory bowel diseases (IBD) are chronic relapsing intestinal disorders characterized by up-regulation of pro-inflammatory cytokines followed by invasion of immune cells to the intestinal lamina propria. Standard therapies consist of anti-inflammatory or immunosuppressive drugs. Since clinical efficiency is not satisfactory and the established drugs have massive side effects, new strategies to treat IBD are required. Herein, we investigate the protective effect of the fixed combination herbal preparations STW5 and the investigational combination STW5-II and the contribution of the corresponding single components in an in vitro inflammation model. The normal human colon epithelial cell line, NCM460, was treated with STW5, STW5-II or their single components for 4 h followed by experimental conditions comparative to induction of colitis. A pro-inflammatory cytokine cocktail consisting of TNFα, IL-β and IFNγ was used to simulate inflammatory stimuli normally caused by immune cells. The effects on NCM460 cells were investigated by enzyme-linked immunoassay (ELISA) and Proteome Profiler®. Levels of IP-10, MCP-1, I-Tac, Groα and IL-8 were elevated in cytokine-treated cells compared to untreated cells, but significantly reduced upon pretreatment with STW5 extracts. However, the single extracts revealed only little effects on protein expression. Furthermore, we investigated the effect of STW5 extracts on pro-inflammatory transcription factor of the Stat family using Western blot. In addition, we tested effects on upstream MAPK p38 Both, STW5 and STW5-II did not show any effect on MAPK p38, but were effective in reducing phosphorylated levels of Stat1. In conclusion, both extracts act in an anti-inflammatory manner by influencing cytokine secretion via reduced activity of the JAK/Stat1 pathway. Relevant differences between STW5 and STW5-II were not found indicating similar efficacies.
Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) sind rezidivierende Krankheiten des Magen-Darm-Traktes, welche durch eine erhöhte Produktion von entzündungsfördernden Zytokinen und der massiven Einwanderung von Immunzellen in die Lamia Propria gekennzeichnet sind. Zur Standarttherapie gehören Mittel gegen die Entzündung und Medikamente zur Immunsuppression. Da die klinische Wirksamkeit dieser Mittel häufig nicht ausreichend ist und sie darüber hinaus auch zu teils schwerwiegenden Nebenwirkungen führen, ist die Suche nach neuen Strategien zur Behandlung von CED obligat. In dieser Studie untersuchen wir die schützende Wirkung von STW5 (Iberogast®), einer fixen Konbination aus neun Pflanzenextrakten, von STW5-II, einer Testkombination aus sechs Extrakten, sowie von den Einzelextrakten in einem in vitro Model der Entzündung. NCM460, eine humane Zelllinie aus dem Kolonepithel, wurde mit STW5, STW5-II oder den Einzelextrakten vorbehandelt und daraufhin Konditionen ausgesetzt, welche vergleichbar mit einer Entzündung sind. Ein entzündungsfördernder Mix aus TNFα, IL-1β und IFNγ wurde verwendet, um den normalerweise von Immunzellen verursachten Stimulus zu simulieren. Die Auswirkungen auf die NCM460 Zellen wurden mittels ELISA und Proteom Profiler® untersucht. In Zellen, welche mit Zytokinen behandelt wurden, zeigten sich erhöhte werde für die Chemokine IP-10, MCP-1, I-Tac, Groα und IL-8 im Vergleich zu unbehandelten Zellen. Eine Behandlung mit STW5 oder STW5-II konnte diesen Effekt reduzieren, jedoch nicht die Einzelsubstanzen. Weiterhin wurde mittels Western Blot der Effekt der pflanzlichen Extrakte auf die Stat Proteine, welche sich fördernd auf entzündliche Prozesse auswirken, untersucht. Zusätzlich wurden weitere für den Entzündungsprozess wichtige Parameter untersucht. STW5 und STW5-II zeigten keine Wirkung auf die Aktivität von p38 und Nf-κB. AP-1 wurde unter den untersuchten Bedingungen überhaupt nicht beeinflusst. Von den Stat Proteinen wurde die Phosphorylierung und damit Aktivierung von Stat1 durch STW5 und STW5-II reduziert. Beide Extrakte wirken antientzündlich, indem sie die Ausschüttung von Zytokinen durch eine verringerte Aktivität des JAK/Stat1 Signalwegs beeinflussen. Relevante Unterschiede zwischen den Extrakten wurden nicht gefunden.
DDC: 500 Naturwissenschaften
500 Natural sciences and mathematics
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-843
URN: urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000013241
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: V, 59 Blätter
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