*Bogdan Kędzia, Elżbieta Hołderna-Kędzia
Działanie propolisu na serce i naczynia krwionośne w świetle badań farmakologicznych. Część 2
Propolis effect on the heart and blood vessels in the light of pharmacological studies. Part 2
Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich, Poznań
Dyrektor Instytutu: dr n. ekon. Robert Sobków
Streszczenie
Przedstawione w części pierwszej pracy badania farmakologiczne wyraźnie wskazują na korzystne oddziaływanie ekstraktów propolisowych i zawartych w nich składników na serce i naczynia krwionośne. Ekstrakty propolisowe i obecne w nich składniki, takie jak ester fenyloetylowy kwasu kawowego (CAPE), artepilina oraz pinocembryna, charakteryzują się wielokierunkowym działaniem na serce i naczynia krwionośne. Cytowane wcześniej publikacje wskazują na ich bezpośrednie oddziaływanie na serce, a także działanie przeciwniedokrwienne, rozkurczające naczynia krwionośne, zapobiegające przerostowi naczyń, hamujące przepuszczalność naczyń włosowatych, obniżające ciśnienie krwi, zapobiegające kardiomiopatii oraz hipolipemiczne. W tej części pracy omówiono działanie przeciwzakrzepowe, przeciwangiogenne i zapobiegające martwicy niedokrwiennej tkanki mózgowej. Na podstawie przedstawionych danych badań farmakologicznych można przypuszczać, że opisane właściwości ekstraktów propolisowych i wyizolowanych z nich substancji przyczynią się do zastosowania tych produktów w terapii chorób serca i naczyń krwionośnych.
Summary
The pharmacological tests presented in the first part of this work clearly indicate the beneficial effect of propolis extracts and their components on the heart and blood vessels. The propolis extracts and the components present in them, such as caffeic acid phenylethylester (CAPE), artepillin and pinocembrin, are characterized by multidirectional effects on the heart and blood vessels. The publications cited earlier indicate that propolis extracts direct impact on the heart, and confirmed anti-ischemic activity, diastolic blood vessel activity, preventing hypertrophy of vessels, inhibiting blood capillary permeability, lowering blood pressure, preventing cardiomyopathy as well as hypolipemia. This part of the paper discusses anticoagulant, anti-angiogenic activity of propolis extracts and prevention of ischemic necrosis of the brain tissue. On the basis of the provided pharmacological research data, it can be assumed that the described properties of propolis extracts and substances isolated from them will contribute to the application of these products in the treatment of heart and blood vessel diseases.
Wprowadzenie
Badania na zwierzętach doświadczalnych dowodzą, że ekstrakty propolisowe i obecne w nich składniki oddziałują zarówno na serce, jak i na naczynia krwionośne. Poza bezpośrednim wpływem na serce, ekstrakty propolisowe i obecne w nich składniki działają przeciwniedokrwiennie, rozkurczają naczynia, zapobiegają ich przerostowi, hamują przepuszczalność naczyń włosowatych, obniżają ciśnienie krwi, zapobiegają kardiomiopatii oraz działają hipolipemicznie. Poza tym odznaczają się one właściwościami przeciwzakrzepowymi, przeciwangiogennymi oraz zapobiegają martwicy niedokrwiennej tkanki mózgowej.
Na tej podstawie z dużym prawdopodobieństwem można przyjąć, że ekstrakty propolisowe i występujące w nich substancje biologicznie aktywne znajdą zastosowanie w terapii chorób serca i naczyń krwionośnych.
Działanie przeciwzakrzepowe
Płytki krwi (trombocyty) wytwarzane są w szpiku kostnym i biorą udział w procesie krzepnięcia krwi oraz wytwarzania skrzepu. Są czynnikiem aktywacji krzepnięcia wewnątrznaczyniowego, głównie na drodze adhezji i agregacji. Zaburzenia prawidłowej funkcji płytek krwi prowadzą do ich agregacji w naczyniach tętniczych i żylnych. Odgrywają one zatem ważną rolę w procesach patologicznych, głównie w miażdżycy tętnic i naczyń żylnych kończyn dolnych.
Dejanov i wsp. (1) oceniali wpływ ekstraktu etanolowego z propolisu macedońskiego (EEP) w warunkach in vitro na stopień aglutynacji (zlepiania się) płytek krwi stymulowanej adenozynodifosfatazą (ADP). W badaniach używano surowicy bogatej w płytki krwi pochodzącej od zdrowych dawców. Do surowicy z płytkami krwi dodawano ADP, zapoczątkowując ich agregację i proces krzepnięcia krwi, a następnie EEP w stężeniu od 100 do 1000 μg/ml. Proces aglutynacji pod wpływem ADP i jego hamowanie za pomocą EEP mierzono przy użyciu aglutynometru.
Wyniki badań przedstawione na rycinie 1 wskazują, że EEP w stężeniu 1000 μg/ml wyraźnie zapobiega agregacji płytek krwi i powstaniu skrzepu. Działanie to obserwowano także w niższych stężeniach. Najmniejsze stężenie EEP, które hamowało proces agregacji płytek krwi in vitro, wynosiło 100 μg/ml.
Ryc. 1. Wpływ ekstraktu etanolowego z propolisu macedońskiego (EEP) na stopień aglutynacji (zlepiania się) płytek krwi stymulowanej adenozynodifosfatazą (ADP) (wg 1)
Powyższe badania dowodzą, że EEP hamuje agregację płytek krwi, co może być wykorzystane do leczenia chorych z zaburzeniami krzepliwości krwi, szczególnie w zakrzepicy naczyń serca i naczyń żylnych kończyn dolnych.
Działanie przeciwangiogenne
Angiogeneza oznacza powstawanie nowych naczyń kapilarnych, które są istotne dla normalnego rozwoju łożyska, zarodka i płodu, ale prawie nigdy nie zachodzi u osób dorosłych, za wyjątkiem pęcherzyków Graafa i śluzówki macicy po okresie miesiączki.
Odgrywa ona ważną rolę w różnych procesach chorobowych, takich jak rozwój nowotworu, miażdżyca, łuszczyca i zapalenie stawów. Istnieją dowody na to, że angiogeneza i przewlekły stan zapalny są ze sobą ściśle powiązane. Mediatory zapalenia także mogą wzmagać angiogenezę, zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio. Odwrotnie, angiogeneza może przyczyniać się do rozwoju procesu chorobowego na tle zapalnym. Nowe naczynia krwionośne mogą utrzymywać przewlekły stan zapalny poprzez transport komórek zapalnych do miejsca zapalenia, a także dostarczanie składników odżywczych i tlenu do rozwijającej się tkanki zapalnej. Wzrost powierzchni komórek nabłonkowych również stwarza warunki do wytwarzania cytokin, adhezji cząstek i innych stymulatorów zapalenia. Dlatego ważne są substancje, które odznaczają się właściwościami hamowania procesu angiogenezy. Należą do nich m.in. ekstrakty propolisowe i niektóre związki występujące w propolisie.
Jako jedni z pierwszych na przeciwangiogenne właściwości propolisu zwrócili uwagę Hepsen i wsp. (2). Zaobserwowali oni, że ekstrakt wodny z propolisu tureckiego (WEP) hamował tworzenie się nowych naczyń krwionośnych w rogówce oka królika uszkodzonego na drodze kauteryzacji (przyżegania) azotanem srebra. Okazało się, że 1% WEP hamował tworzenie się naczyń krwionośnych rogówki na poziomie 30,8% w odniesieniu do kontroli. Natomiast 0,1% deksametazon w tych samych warunkach hamował tworzenie się naczyń krwionośnych rogówki w 27,3% w porównaniu do kontroli. Wskazuje to na wyraźne działanie przeciwangiogenne zastosowanego ekstraktu propolisowego.
Song i wsp. (3) badali wpływ ekstraktu etanolowego (EEP) i eterowego (ETEP) z propolisu tureckiego oraz estru fenyloetylowego kwasu kawowego (CAPE) na rozwój naczyń krwionośnych w kosmówce omoczniowej zarodka kurzego. Na podstawie przeprowadzonych przez nich badań (ryc. 2) można wnioskować, że zarówno EEP, ETEP, jak i CAPE odznaczają się działaniem przeciwangiogennym (wszystkie substancje stosowano w stężeniu 5 μg/zarodek). EEP hamował angiogenezę w 41,8%, ETEP w 54,3%, a CAPE w 68,5%. Natomiast kwas retynowy w stężeniu 1 μg/zarodek, związek o znanej aktywności angiogennej, hamował angiogenezę w 94,0%.
Ryc. 2. Wpływ ekstraktu etanolowego (EEP) i eterowego (ETEP) z propolisu tureckiego oraz estru fenyloetylowego kwasu kawowego (CAPE) na rozwój naczyń krwionośnych w kosmówce omoczniowej zarodka kurzego (wg 3)
K – kontrola; 1 – kwas retynowy; 2 – EEP; 3 – ETEP; 4 – CAPE
Ponadto oceniano wpływ wymienionych substancji propolisowych na rozwój hodowli komórek nabłonkowych tętnicy płucnej izolowanych z organizmu cielęcia. Badania wykazały, że najsilniej rozwój tych komórek hamował EEP (EC50 = 0,18 μg/ml), słabiej ETEP (EC50 = 2,97 μg/ml) i CAPE (EC50 = 1,71 μg/ml). Przeprowadzone badania wskazują, że ekstrakty etanolowy i eterowy z propolisu tureckiego, a także ester fenyloetylowy kwasu kawowego charakteryzowały się wyraźnym działaniem przeciwangiogennym.
Interesujące i szeroko zakrojone badania na temat wpływu ekstraktu etanolowego z propolisu brazylijskiego i jednego z głównych składników tego ekstraktu – artepiliny C, przeprowadzili Ahn i wsp. (4). Ekstrakt etanolowy z tego propolisu (EEP) badano pod kątem działania na tworzenie się nowych naczyń krwionośnych w nabłonku skóry myszy. Proces ten indukowano za pomocą zawiesiny nowotworu S180, którą implantowano do skóry grzbietu myszy, wykorzystując do tego celu specjalną technikę z użyciem sączków membranowych. Technika ta pozwalała na obserwowanie in vivo tworzących się po 7 dniach nowych naczyń krwionośnych. Wyniki badań zilustrowane na rycinie 3a-d wskazują, że EEP wprowadzony do organizmu myszy za pośrednictwem paszy powodował wyraźne zmniejszenie liczby nowych naczyń krwionośnych, zależnie od zawartości spożywanego przez myszy ekstraktu. Z danych przedstawionych na rycinie 4 wynika, że dodatek do paszy 2,5% EEP obniżał tworzenie się nowych naczyń krwionośnych o 37,0%, a dodatek 5,0% EEP – o 49,2% w porównaniu do kontroli (pasza bez dodatku EEP).
Ryc. 3a-d. Działanie ekstraktu etanolowego z propolisu brazylijskiego (EEP) na tworzenie się nowych naczyń krwionośnych w nabłonku skóry myszy indukowanym zawiesiną nowotworu S180 (wg 4)
a – nabłonek kontrolny; b – nabłonek poddany działaniu nowotworu; c, d – nabłonek poddany działaniu nowotworu u zwierząt karmionych paszą z dodatkiem 2,5 i 5,0% EEP
Ryc. 4. Działanie EEP na tworzenie się nowych naczyń krwionośnych (wskaźnik angiogenezy) (wg 4)
1 – nabłonek kontrolny; 2 – nabłonek poddany działaniu czynnika angiotwórczego; 3, 4 – nabłonek poddany działaniu czynnika angiotwórczego u myszy karmionych paszą z dodatkiem 2,5 i 5,0% EEP; wskaźnik angiogenezy – liczba nowych naczyń krwionośnych powyżej 3 mm długości i 75 μm szerokości
Określano także wpływ EEP na tworzenie się cewkowatych (kapilaropodobnych) komórek nabłonkowych (charakterystycznych dla procesu angiogenezy) w hodowli ludzkich komórek nabłonkowych żyły pępowinowej (HUVEC) (4). Do hodowli tych komórek o gęstości 6 × 104/ml dodawano EEP w stężeniach: 3,1; 12,5 i 25,0 μg/ml. Badania wykazały (ryc. 5a-d), że w miarę wzrostu stężenia EEP w hodowli liczba komórek cewkowatych malała, a przy stężeniu 50 μg/ml w hodowli takie komórki w ogóle nie występowały.
Ryc. 5a-d. Wpływ ekstraktu etanolowego z propolisu brazylijskiego (EEP) na tworzenie się cewkowatych (kapilaropodobnych) komórek nabłonkowych w hodowli ludzkich komórek nabłonkowych żyły pępowinowej (HUVEC) (wg 4)
a – hodowla kontrolna HUVEC; b, c, d – hodowla HUVEC z dodatkiem EEP w stężeniach: 3,1; 12,5 i 50,0 μg/ml
Dalsze badania Ahn i wsp. (4) w ramach tej samej publikacji dotyczyły działania artepiliny C, jednego z najważniejszych składników propolisu brazylijskiego, na tworzenie się nowych naczyń krwionośnych, tworzenie się komórek cewkowatych i rozwój komórek nabłonkowych żyły pępowinowej. Badania wykazały, że pod wpływem artepiliny C wskaźnik angiogenezy malał wraz ze wzrostem stężenia tej substancji (ryc. 6). Przy stężeniu 0,125% artepiliny C wskaźnik angiogenezy był niższy o 53,5%, przy stężeniu 0,25% – o 62,5%, a przy stężeniu 0,50% – o 66,9% w porównaniu do kontroli (bez artepiliny C).
Ryc. 6. Działanie artepiliny C na tworzenie się nowych naczyń krwionośnych (wskaźnik angiogenezy) (wg 4)
1 – nabłonek kontrolny; 2 – nabłonek poddany działaniu czynnika angiotwórczego; 3-5 – nabłonek poddany działaniu czynnika angiotwórczego u myszy karmionych paszą z dodatkiem 0,125; 0,25 i 0,50% artepiliny C
Artepilina C podawana zwierzętom w paszy także wyraźnie obniżała tworzenie się komórek cewkowatych (ryc. 7). Przy stężeniu 3,1 μg/ml artepiliny C tworzenie się komórek cewkowatych było niższe o 27,6%, przy stężeniu 12,5 μg/ml – o 63,7%, a przy stężeniu 50 μg/ml – o 89,8% w porównaniu do kontroli (bez artepiliny C).
Ryc. 7. Wpływ artepiliny C podawanej zwierzętom w paszy na tworzenie się cewkowatych (kapilaropodobnych) komórek nabłonkowych w hodowli ludzkich komórek nabłonkowych żyły pępowinowej (HUVEC) (wg 4)
1 – hodowla kontrolna HUVEC; 2-4 – hodowla HUVEC z dodatkiem artepiliny C w stężeniach: 3,1; 12,5 i 25,0 μg/ml
Podobny wpływ wykazała artepilina C na rozwój hodowli ludzkich komórek nabłonkowych żyły pępowinowej (HUVEC). W obecności 3,1 μg/ml artepiliny C rozwój hodowli był słabszy o 4,9%, w obecności 12,5 μg/ml – o 29,0%, a w obecności 50,0 μg/ml o 63,1% w porównaniu do hodowli bez dodatku tej substancji (ryc. 8).
Ryc. 8. Wpływ artepiliny C na rozwój hodowli ludzkich komórek nabłonkowych żyły pępowinowej (HUVEC) (wg 4)
1 – hodowla kontrolna HUVEC; 2-4 – hodowla HUVEC z dodatkiem artepiliny C w stężeniach: 3,1; 12,5 i 50,0 μg/ml
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Dejanov LL, Jamovskij L, Starova A. Effecty propolisa in vitro na aggljutinacija krowjanych płastinok. Cennyj produkt pczełowodstwa: propolis (red. V. Harnaj). Izd Apimondii, Bucharest 1987; 104-6.
2. Hepsen IF, Er H, Cekiç O. Topically applied water extract of propolis to suppress corneal neovascularization in rabbits. Ophthalmic Res 1999; 31:426-31.
3. Song YS, Park E-H, Jung KJ i wsp. Inhibition of angiogenesis by propolis. Arch Pharm Res 2002; 25:500-4.
4. Ahn M-R, Kunimasa K, Ohta T i wsp. Suppression of tumor-induced angiogenesis by Brazilian propolis: Major component artepillin C inhibits in vitro tube formation and endothelial cell proliferation. Cancer Lett 2007; 252:235-43.
5. Izuta H, Shimazawa M, Tsumura K i wsp. Bee products prevent VEGF – induced angiogenesis in human umbilical vein andothelial cells. BMC Complement Alter Med 2009; 9:45-54.
6. Chikaraishi Y, Izuta H, Shimazawa M i wsp. Angiostatic effects of Brazilian green propolis and its chemical constituents. Mol Natur Food Res 2010; 54:566-75.
7. Kashavarz M, Mostafaie M, Mansouri K i wsp. Inhibition of corneal neovascularization with propolis extract. Arch Med Res 2009; 40:59-61.
8. Ohta T, Kunimasa K, Kobayashi T i wsp. Propolis suppresses tumor angiogenesis by inducing apoptosis in tube-forming endothelial cells. Biosci Biotechnol Biochem 2008; 72:2436-40.
9. Kunimasa K, Ahn M-R, Kobayashi T i wsp. Brazilian propolis supresses angiogenesis by inducing apoptosis in tube-forming endothelial cells trough inactivation of survival signal ERK 1/2. Evid Based Complement Alter Med 2011; 8:1-8.
10. Shimazawa M, Chikamatsu S, Morimoto N i wsp. Neuroprotection by Brazilian green propolis against in vitro and in vivo ischemic neuronal damage. eCAM 2005; 2(2):201-7.
11. Liu R, Gao M, Yang Z-H i wsp. Pinocembrin protect rat brain against oxidation and apoptosis induced by ischemia-reperfusion both in vivo and in vitro. Brain Res 2008; 1216:104-15.
12. Tsai S-K, Lin M-J, Liao P-H i wsp. Caffeic acid phenethyl ester ameliorates cerebral infraction in rats subjected to focal cerebral ischemia. Life Sci 2006; 78:2758-62.
