Vasorelaxerende og blodtrykssænkende virkninger af alchemilla vulgaris: En sammenlignende undersøgelse af methanol- og vandige ekstrakter | RegTech

DISCUSSION

I de seneste år har der været en stigende interesse for alternative behandlingsformer på grund af de øgede beviser for lægemiddelrelaterede problemer, herunder ineffektivitet, lav effektivitet, udvikling af resistens eller alvorlige bivirkninger. I den forbindelse har mange forskere været mere opmærksomme på at undersøge effektiviteten af lægeplanter, der især er rige på polyfenolforbindelser og vasoaktive flavonoider, i forbindelse med sygdomstilstande. Det er blevet afsløret, at indtagelse af polyfenolforbindelser og flavonoider i kosten mindsker risikoen for hjerte-kar-sygdomme. Desuden blev der i flere eksperimentelle undersøgelser påvist gunstige virkninger af polyfenolforbindelser og flavonoider med hensyn til antioxidanter, antiinflammatoriske, vasorelaxerende og blodtrykssænkende virkninger. I undersøgelser, der undersøger de farmakologiske virkninger af lægeplanter, anvendes normalt flydende ekstrakter, der er fremstillet ved forskellige ekstraktionsmetoder. Da de vasoaktive forbindelser og deres mængder i planteekstrakterne kan variere alt efter ekstraktionsmetoderne, er det vigtigt at vurdere de farmakologiske virkninger af to forskelligt forarbejdede ekstrakter af den samme urt for at få en nøjagtig vurdering. I denne undersøgelse undersøgte vi virkningerne af methanol- og vandige ekstrakter af A. vulgaris paralelly i et in vitro- og in vivo-forsøg udført på rotter, dvs. påvirkninger på isolerede mikrokar og systolisk blodtryk. Heri fandt vi oprindeligt, at (1) methanolekstraktet af A. vulgaris inducerede et udtalt vasorelaxationsrespons enten i PGF2α- eller K+-prækontraherede mesenteriale arterier hos rotter, mens det vandige ekstrakt inducerede kontrasterende virkninger afhængigt af det kontraktile middel, der blev anvendt til at øge den vaskulære tone (2) i PGF2α-prækontraherede mesenteriale arterier inducerede de afslapningsresponser, der blev opnået med methanol- og vandige ekstrakter af A. vulgaris var uafhængige af endothelet og endotheliale vasodilatatorer (3) in vitro forbehandlingseffekter af methanol- og vandige ekstrakter på den kontraktile reaktivitet over for spasmogener forstærkede deres direkte påvirkninger på rotte mesenteriale arterier (4) oral administration af methanolekstrakt (10 mg/ml) i 2 uger reducerede det forhøjede blodtryk hos L-NAME hypertensive rotter, mens det vandige ekstrakt (10 mg/ml) ikke havde en fremtrædende virkning.

PGF2α og K+ er spasmogener, der virker via forskellige cellulære mekanismer. PGF2α forsnævrer arterier hovedsagelig gennem aktivering af receptor-opererede calciumkanaler, mens K+ inducerer kontraktion ved depolarisering af vaskulære glatte muskelcellers membran for at give Ca+2-indstrømning. Vores resultater afslørede, at methanol- og vandige ekstrakter af A. vulgaris viser lignende afslapningsreaktioner mod den receptor-opererede spasmogenmedierede kontraktion. Interessant nok blev der med disse ekstrakter opnået en kontrasterende virkning med hensyn til afslapning i forhold til kontraktion, når et receptoruafhængigt spasmogen blev anvendt til at fremkalde kontraktion i isolerede mesenteriale arterier. Denne forskellige direkte effektivitet af ekstrakterne blev understøttet af de resultater, der blev opnået i forbehandlingsforsøg. Parallelt med de akutte vaskulære virkninger reducerede forbehandling af rotte-mesenteriale arterier med enten methanol- eller vandigt ekstrakt (10 mg/ml, 20 min.) således signifikant det maksimale kontraktile respons på PGF2α, mens der blev observeret modsatte virkninger på vasoreaktiviteten over for K+. Vores resultater viste således, at methanol- og vandige ekstrakter af A. vulgaris er effektive til at reducere den vaskulære kontraktile tone induceret af PGF2α, mens det vandige ekstrakt fremkaldte en stigning i kontraktiliteten, især over for et receptoruafhængigt spasmogen i rotte-mesenteriale arterier.

De forskellige responser, der opnås med methanol- og vandige ekstrakter af A. vulgaris i rotte-mesenteriale arterier, kan være relateret til forskellene i ekstrakternes phenoliske sammensætning. De flydende ekstrakter af A. vulgaris er tidligere blevet vist at indeholde flavonoidglykosider bestående af quercetin-derivater og gallinsyre. I vores nylige undersøgelse har vi også fastslået, at mængden af flavonoider i A. vulgaris er meget højere i methanol- end i vandigt ekstrakt, og som analyseret ved HPLC-DAD indeholdt begge ekstrakter quercetin og gallinsyre som de vigtigste vasoaktive bestanddele. Af disse bestanddele blev det påvist, at quercetin fremkalder afslapninger, mens gallicsyre blev rapporteret at fremkalde sammentrækninger i isoleret aorta hos rotte. Alle disse tidligere data støtter faktisk vores nuværende resultater i rotte-mesenteriale arterier. Således kan det meget højere indhold af gallicsyre i det vandige ekstrakt sammenlignet med methanolekstraktet være en af de mekanismer, der formidler dets kontraktile respons i mesenteriale arterier. Interessant nok var de modsatte vaskulære virkninger af ekstrakterne tydelige, især i K+-prækontraherede arterier. Det er således muligt, at den vaskulære aktivitet af flavonoiderne i det vandige ekstrakt er formindsket eller ophævet i tilstedeværelsen af høj K+. Desuden bemærkede vi også, at det maksimale afslapningsrespons på methanolekstrakt var betydeligt formindsket i K+-prækontraherede mesenteriale arterier sammenlignet med PGF2α-kontraherede arterier. Tidligere er der rapporteret om svage eller ubetydelige vasorelaxerende virkninger af flere flavonoider, herunder quercetin, i K+ -kontrakterede aortakirtelringe hos rotte i modsætning til de udprægede afslapninger mod phenylephrininducerede kontraktioner. For så vidt angår quercetin blev det foreslået, at tilstedeværelsen af -OH-substitution ved C-5-atomet øger dets selektivitet over for et receptoropereret spasmogen sammenlignet med et ikke-receptoropereret spasmogen, dvs. K+. Denne fortolkning understøtter sandsynligvis forskellene i de afslappende responser på methanolekstrakt, som indeholder quercetin som det vigtigste flavonoid, mellem PGF2α- og K+-prækontraherede mesenteriale arterier. Hvad angår det vandige ekstrakt, forklarer det høje indhold af gallinsyre i tillæg til den førnævnte lave effektivitet af quercetin i tilstedeværelse af højt K+ muligvis dets kontraktile indflydelse i K+-prækontraherede mesenteriale arterier. Desuden er det også kendt, at de afslappende egenskaber af vasoaktive stoffer, der virker via åbning af K+ -kanaler, er bemærkelsesværdigt formindsket ved høj K+ -kontraktioner. Sammenlignet hermed kan de nedsatte eller ophævede relaxerende påvirkninger fra henholdsvis methanol- og vandige ekstrakter i K+ -kontrakterede arterier også tyde på, at K+ -kanalaktivering er involveret i deres virkningsmekanisme, hvilket kræver yderligere undersøgelser.

Det vaskulære endotel styrer vaskulær tone via frigivelse af relaxerende og kontraktile faktorer. I den foreliggende undersøgelse testede vi den sandsynlige rolle, som endothelet spiller i de vaskulære virkninger af ekstrakterne. Relaxationsreaktionerne på methanol- og vandige ekstrakter blev ikke ændret i tilstedeværelsen af formodede endothelhæmmer, nemlig L-NOARG, ODQ og indometacin, i rotte-mesenteriale arterier. De resultater, der blev opnået i mesenteriale arterier uden endothelium, var også parallelle. Disse resultater tyder på, at de endotheliale vasodilatatorer, nemlig NO og prostacyclin, sandsynligvis ikke formidler de akutte afslappende virkninger af methanol- og vandige ekstrakter af A. vulgaris i mesenteriale arterier. I litteraturen er de afslappende virkninger af forskellige flavonoider blevet rapporteret som værende medieret af enten endotelafhængige eller uafhængige mekanismer. Quercetin, som findes i begge ekstrakter, har vist sig at inducere endoteliumuafhængige relaxationer i isolerede mesenteriske resistensvaskulærer. Desuden blev det rapporteret, at de vasorelaxerende virkninger af flere flavonoider, herunder quercetin, blev hæmmet i tilstedeværelse af K+-kanalblokkere. Derfor er det rimeligt at antyde, at K+ kanalaktivering kan bidrage til de endotel-uafhængige afslappende virkninger af A. vulgaris ekstrakter i mesenteriale arterier, hvilket er et af målene for vores yderligere undersøgelser.

Den forebyggende rolle af langtidsbehandling med A. vulgaris på forhøjet blodtryk blev evalueret hos L-NAME-inducerede hypertensive rotter. Oral administration af methanolekstrakterne, men ikke det vandige ekstrakt i 2 uger, mindskede signifikant det forhøjede blodtryk i overensstemmelse med dets vasorelaxerende virkninger i mesenteriale arterier. Vi foreslår, at de fremtrædende vaskulære afslappende og blodtrykssænkende virkninger af methanolekstraktet af A. vulgaris muligvis skyldes dets høje indhold af flavonoider, især quercetin. Mens den manglende effektivitet med hensyn til at sænke blodtrykket hos L-NAME-inducerede hypertensive rotter samt forøgelsen af den kontraktile tone i K+-kontraherede arterier med det vandige ekstrakt af A. vulgaris kunne være relateret til dets lave flavonoidindhold og høje mængde gallinsyre. Således er de varierende vaskulære virkninger af de vandige og methanoludtræk af A. vulgaris i rotternes mesenteriale arterier enten i vitro- eller in vivo-forsøg højst sandsynligt relateret til forskellig flavonoidsammensætning som følge af forskellige ekstraktionsprocesser.

Sammenfattende viste vores resultater, at methanoludtrækket af A. vulgaris har mere fremtrædende og gunstige vaskulære virkninger i normale og eksperimentelt hypertensive forhold. Methanolekstrakt i stedet for vandigt ekstrakt kan muligvis anvendes ved kardiovaskulære lidelser, især ved hypertension. Disse resultater giver højst sandsynligt anledning til yderligere undersøgelser for at afdække virkningsmekanismen og den kliniske værdi af denne urt.