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Die
Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Polysacchariden aus
der Frucht des Bocksdorns (Lycium barbaricum) zur Herstellung eines
Arzneimittels, eines Nahrungsergänzungsmittels oder eines
Nahrungsmittels oder auf deren direkte Verwendung als Arzneimittel,
Nahrungsergänzungsmittel oder Nahrungsmittel.
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Das
spezielle Interesse der Erfindung gilt den am Verdauungsprozess
indirekt beteiligten Organen im Retroperitonealraum. Entlang dem
Weg der menschlichen Nahrung durch seinen Körper sind neben
den eigentlichen Verdauungsorganen weitere Organe angeordnet, die
für den Verdauungsvorgang unerlässliche Hilfs-
und Botenstoffe zuführen und andere für den Menschen
unverträgliche Stoffe herausfiltrieren und abführen,
also überlebensnotwendige Funktionen ausführen.
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Auf
dem Weg der Nahrung durch den Körper durchmisst sie auch
den Retroperitonealraum. Dort sind die indirekt an der Nahrungsauswertung
beteiligten Organe die Bauchspeicheldrüse und die Niere. Diese
beiden Organe ergänzen sich in ihrer topographischen Anordnung:
Die mittig gelegene Bauchspeicheldrüse wird auf beiden
Seiten von je einer Niere flankiert.
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Um
die Wichtigkeit dieser Organe und die Tragweite möglicher
Erkrankungen nachvollziehen zu können, werden im Folgenden
die wesentlichen Funktionen dieser Organe wiedergegeben und sich daraus
ergebende Gemeinsamkeiten benannt:
Beide Organe ergänzen
sich nicht nur in ihrer Anordnung sondern auch in ihrer Funktion:
Die Bauchspeicheldrüse generiert Stoffe, die dem Verdauungsprozess
direkt zu geführt werden oder über das Blut indirekt
für die Auswertung der Nahrung benötigt werden.
Während die Bauchspeicheldrüse zuführt,
arbeiten die Nieren durch Abführen von Stoffen am Verdauungsprozess
mit.
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Das
Pankreas oder die Bauchspeicheldrüse ist ein im Retroperitoneum
(Spatium retroperitoneale) liegendes Drüsenorgan des Menschen,
das Verdauungsenzyme und Hormone produziert.
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Das
Pankreas ist die wichtigste Verdauungsdrüse des Menschen,
die in ihren Acinarzellen täglich ca. 1,5 l Verdauungssaft,
auch als Pankreassaft bezeichnet, produziert, dessen Zusammensetzung
von der Art der aufgenommenen Nahrung abhängt. Enthalten
sind die Vorstufen eiweißspaltender Enzyme (Trypsinogen,
Chymotrypsinogen, Carboxypeptidase, Proelastase), das zuckerspaltende
Enzym α-Amylase, Ribo- und Desoxyribonucleasen und zur Fettspaltung
dienende Enzyme, die Lipasen. Der Pankreassaft wird über
einen Ausführungsgang in den Zwölffingerdarm abgegeben.
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Neben
dieser Drüsenfunktion werden vom Pankreas auch Hormone
direkt ins Blut abgegeben: Ungefähr 2% der Zellen sind
inselförmig zu den sog. Langerhansschen Inseln zusammengefasst.
In einem gesunden Pankreas befinden sich ca. eine Million Inseln.
Darin werden in den α-Zellen Glucagon, in den β-Zellen
Insulin, in den δ-Zellen Somatostatin sowie den PP-Zellen
das Pankreas Poly Peptid synthetisiert.
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Die
Niere (lat. ren, Adjektiv renal; griech. nephros) ist ein paarig
angeordnetes Organ des Menschen, das in seiner topographischen Anordnung
im Retroperitoneum (Spatium retroperitoneale) die Bauchspeicheldrüse
beidseitig flankiert.
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Eine
Aufgabe der Nieren ist die Ausscheidung von überflüssigen
Stoffen aus dem Körper, nämlich den Endprodukten
des Stoffwechsels, und die Ausscheidung von Giftstoffen durch Bildung
des Harns. Die Niere reguliert durch die Kontrolle der Zusammensetzung
des Harns und über die Produktion von Hormonen den Wasserhaushalt
des Menschen.
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Die
Niere arbeitet in zwei Schritten: im ersten Schritt durchströmt
etwa 300-mal pro Tag die gesamte Blutmenge eines Menschen seine
beiden Nieren, insgesamt also ca. 1500 Liter. Dabei werden aus dem Blut
in einer gründlichen Filterung durch die Kapillaren der
Glomerulie viele Substanzen als so genannter Primärharn
abgeschieden. Darin sind Bestandteile, die ausgeschieden werden
sollen, und andere, für den Körper wertvolle,
wie Glucose, Aminosäuren, Elektrolyte und insbesondere
das Wasser. Im sich anschließenden, schlauchartigen Tubulussystem werden
diese wertvollen Stoffe kontrolliert resorbiert und nur der Rest
als Endharn über die ableitenden Harnwege ausgeschieden.
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Beide
Organe, Bauchspeicheldrüse und Niere, ergänzen
sich also zu einer funktionellen Gruppe. Gemeinsam ist beiden Organen,
dass sie von sehr zahlreichen und sehr feinen Blutgefäßen
durchströmt werden. Es ist davon auszugehen, dass auch
im Zusammenhang zwischen Blutdurchströmung und Organfunktion
prinzipielle Gemeinsamkeiten bestehen.
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Die
geschilderten, wichtigen Funktionen verdeutlichen die Tragweite
von Erkrankungen dieser Organe. Eine der häufigsten Nierenerkrankungen
ist in Deutschland die Nephropathie, die als die häufigste
Ursache eines dialysepflichtigen Nierenversagens auftritt. Sie ist
eine progressive Nierenerkrankung aufgrund einer Angiopathie der
Kapillaren des Nierenkörperchens. Das charakteristische
histologische Merkmal ist eine knötchenförmige
Bindegewebsvermehrung (noduläre Sklerose).
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Nach
derzeitigem Stand der Medizin gibt es verschiedene Wirkstoffe, die
der Nephropathie entgegenwirken, Dazu zählen unter anderem
als vorbeugende Maßnahmen die medikamentöse Senkung des
Blutdrucks auf Werte unter 130/80 mmHg, vor allem durch ACE-Hemmer
oder AT1-Antagonisten, üblicherweise in Kombination mit
einem Diuretikum sowie niedrig dosiertes Aspirin zur Vorbeugung
von Herz-Kreislauf-Komplikationen durch Senkung der Blutfette.
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Zur
Therapie werden erhöhte Dosen von ACE-Hemmer und AT1-Antagonisten
eingesetzt. In fortgeschrittenen Stadien wird zusätzlich
das LDL-Cholesterin im Blut durch Statine gesenkt.
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Die
Wirkung dieser Arzneimittel ist unbestritten. Der entscheidende
Nachteil sind jedoch zahlreiche unerwünschte Nebenwirkungen,
die die Lebensqualität der Patienten stark einschränken
können. Im Endstadium kann eine regelmäßige
Blutwäsche (Hämodialyse) oder sogar eine Organtransplantation
erforderlich werden.
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Als
Krankheit der Bauchspeicheldrüse ist die Pankreatitis bekannt.
Als Wirkstoff zu deren Bekämpfung sind nach aktuellem Stand
nur ganz pauschal Entzündungshemmende Mittel bekannt, die
sämtlichst unerfreuliche Nebenwirkungen erzeugen. Deshalb
konzentriert sich die Behandlung bisher vor allem auf die Bekämpfung
der Ursachen der Pankreatitis und muss mangels eines guten Wirkstoffes
mit hohem Aufwand die lebensnotwendigen Pankreassäfte und
Hormone von außen zuführen.
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Das
zu lösende Problem ist also, dass für die Prävention
und Therapie der Erkrankungen der am Verdauungsprozess indirekt
beteiligten Organe im Retroperitonealraum, also der Niere und der
Bauchspei cheldrüse nur Wirkstoffe verfügbar sind,
die sehr starke Nebenwirkungen zeigen und darüber hinaus auch
sehr kostspielig sind. Als Lösung präsentiert
die Erfindung die Polysaccharide aus der Frucht des Bocksdorns (Lycium
barbaricum).
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Auf
der Suche nach geeigneten Mitteln erschien die Prüfung
der Wirkstoffe des Bocksdornes sehr sinnvoll, weil von den etwa
80 Arten der Bocksdorne aus der Familie der Nachtschattengewächse (Solanaceaen)
zahlreiche Arten seit Jahrhunderten als Heilpflanze genutzt werden,
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Die
Bocksdorne weisen besonders zahlreiche, verschiedene Bestandteile
auf. In den Früchten finden sich unter anderem:
- • 0.5 Prozent des Vitamin C-Vorläufers 2-O-(β-D-Glucopyranosyl)
Ascorbinsäure,
- • 0.1 Prozent Betain,
- • Vitamin A, Vitamin B1, B2, GABA und Nikotinsäure,
- • die Tetraterpene Zeaxanthin und Physalein,
- • die Steroide Solasodin, β-Sitosterol und
dessen Vorläufer Daucosterol,
- • p-Cumarinsäure, Scopoletin, Aminosäuren
und Proteine und
- • Polysaccharide.
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Die
große Anzahl der verschiedenen Inhaltsstoffe machen plausibel,
dass auch eine große Anzahl von den verschiedensten medizinischen
Wirkungen zu erzielen ist. Wissenschaftliche Laborstudien mit Schwerpunkten
auf bestimmten Inhaltsstoffen ergaben Hinweise auf die folgenden,
medizinischen Wirkungen gefunden:
Es gibt mehrere Laborstudien
und eine klinische Studie zur Wirksamkeit gegen Krebs [1]. Wässrige
Extrakte aus gemeinem Bocks dorn haben starke antioxidative Eigenschaften
[2]. Extrakte aus gemeinem Bocksdorn schützen vor Zerstörung
des optischen Nervs, wenn ein Glaukom vorliegt [3]. Polysaccharide
aus der Pflanze haben immunmodulierende Wirkung [4].
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Aufgrund
der positiven Versuchsergebnisse schlägt die Erfindung
die Polysaccharide des Bocksdorns vor, insbesondere die des gemeinen
Bocksdorn (Lycium barbaricum), auch Wolfsbeere oder Goji genannt.
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Im
Tierversuch wurden die Nieren und Bauchspeicheldrüsen von
Ratten durch Injektion eines Toxins belastet. Die Wirkungen dieser
künstlich herbeigeführten Erkrankung wurden durch
die Gabe von Polysacchariden des Bocksdorns ganz oder zu einem großen
Teil wieder eliminiert.
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Aus
den Versuchsergebnissen lässt sich ableiten, dass die Polysaccharide
des gemeinen Bocksdorns (Lycium Barbarum) oder kurz LBP zur Vorbeugung
gegen und zur Behandlung von Erkrankungen der Niere und der Bauchspeicheldrüse
geeignet sind.
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Insbesondere
wurde eine positive Wirkung gegen Nephropathie gezeigt. Die Versuchsergebnisse
legen ebenfall nahe, dass die Anzahl und die Wirkung der Langerhansschen
Zellen in der Bauchspeicheldrüse durch LBP gesteigert werden.
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Weiterhin
unterstützt LPB die Insulinsensitivität der Zellen.
Dieser vorteilhafte Effekt gilt nicht nur für die Niere
und die Bauchspeicheldrüse. Vielmehr ist davon auszugehen,
dass sie auch auf alle anderen Zellen des Körpers in dieser
Weise positiv wirken.
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Eine
andere, bei den Versuchen ermittelte, positiver Wirkung ist die
Reduzierung der Advanced Glykosylatin Endproducts (AGE). Dieser Effekt
weist nach, dass LBP die Glykolisierung nicht nur in Niere und Bauchspeicheldrüse
sondern im gesamten Körper positiv beeinflusst.
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Aus
der Gesamtheit der beobachteten Wirkungen lässt sich schließen,
das LBP auch bei Schädigungen von Niere und Bauchspeicheldrüse
durch Diabetes wirkungsvoll ist, woraus sich wiederum ableiten lässt,
dass LBP auch auf andere Organe, die durch Diabetes geschädigt
sind, positiv wirkt, also als Arzneimittel zur direkten Bekämpfung
der Folgeschäden von Diabetes geeignet ist.
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Beschreibung des Tierversuchs:
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Männliche,
erwachsene Ratten wurden durch die Injektion einer kleinen Dosis
von Streptozotocin (STZ) belastet sowie zusätzlich mit
einer sehr fetthaltigen Ernährung, die zu 10% aus Zuckerstoffen,
zu 10% aus Schmalz, zu 10% aus Pflanzenöl und zu 5% aus
Kasein besteht.
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Die
Polysaccharide aus Lycium barbarum (LPB) wurde den Ratten als eine
wässrige Lösung im Trinkwasser verabreicht. Für
jede Ratte konnte durch einen Einzelkäfig das LPB so dosiert
werden, dass es in der Gruppe der Ratten mit niedriger LBP-Dosierung
20 mg pro kg und Tag (20 mg/kg·d) entsprach, in der Gruppe
mittlerer LPB Dosierung (40 mg/kg·d) und in der Gruppe
mit hochdosiertem LBP 80 mg pro kg und Tag.
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mit STZ belastete Ratten wurden nach dem Zufallsprinzip einer dieser
drei LBP Gruppen sowie einer Kontrollgruppe ohne LBP zugeordnet.
Weiterhin wurden 18 normale Ratten, die nicht mit STZ belastet waren,
wiederum nach dem Zufallsprinzip einer Kontrollgruppe zugeteilt,
wovon ein Teil mit einer hohen Dosis von LBP (80 mg/kg·d)
versorgt wurde. Das Experiment dauerte 30 Tage.
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Als
Ergebnis wurden die jeweiligen Spiegel von „Advanced Glycosylation
Entprodukts (AGEs), Kreatinin sowie dem Kreatinin im Urin und die
Interleukin-8 (IL-8 Werte) des renalen Cortex gemessen. Die Pathologie
von Niere und Bauchspeicheldrüse wurde histologisch erfasst.
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Als
Ergebnis kann zusammengefasst werden: Der Spiegel von Kreatinin
ist niedriger und die endogene Kreatinin-Clearance ist höher
bei den STZ belasteten Ratten, die LBP erhalten haben im Vergleich
zur Kontrollgruppe, was eine verbesserte Funktion der Nieren beweist.
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Die
histopathologische Überprüfung der Niere bestätigte
die geringe Entwicklung von Nephropathie in den LBP-Gruppen.
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LBP
reduzierte signifikant den Spiegel von AGEs im Serum und den IL-8
Wert im renalen Kortex.
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Gleichzeitig
erhöhte LBP den Insulinempfindlichkeitsindex (ISI = Insulin
sensivity index) der STZ belasteten Ratten.
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Zusätzlich
legt die Histologie nahe, dass LBP einen schützenden Effekt
auf die Langerhansschen Inseln der Bauchspeicheldrüse hat,
insbesondere für die β-Zellen.
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Daraus
kann gefolgert werden, dass LBP die Wirkung von Niere und Bauchspeicheldrüse
positiv erhöht.
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Als
Messwert für die Verbesserung der Aktivität der
Niere dient der Kreatininspiegel. Kreatinin ist die Ausscheidungsform
von Kreatin, das sich als Energiereserve im Muskel befindet und über
die Nieren mit dem Urin ausgeschieden wird. Da es als Stoffwechselprodukt
fasst vollständig filtriert wird, wird es zur Überprüfung
der Nierenfunktion. Allerdings steigt der Kreatininspiegel erst
ab einer Funktionseinschränkung der Nieren von über
50% an. Im Versuch lag der Kreatininspiegel der normalen Vergleichsgruppe
ohne STZ bei 59,3 μ·mol/L. In der Gruppe ohne
LBP Gabe stieg der Kreatininwert bis auf 74,9 μmol/L an,
also um etwa 25%. Dieser Anstieg beweist, dass die Nieren einiger
Versuchstiere durch die STZ-Injektion in ihrer Funktion über
die 50%-Grenze hinaus geschädigt worden sind.
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Wenn
die Funktion der Niere weniger als 50% geschädigt ist,
ist in der Regel der Kreatininspiegel gegenüber dem Normalwert
kaum verändert. In diesem Bereich der Schädigung
gibt die so genannte „Kreatinin-Clearance" Auskunft über
die Filtrationsleistung der Nieren.
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Die
Nieren werden besonders gut durchblutet. Etwa 20% des Blutvolumens,
das durch das Nierengefäßsystem fließt,
wird in den Glomerulien, den knäuelförmigen Blutgefäßen
der Nieren, abfiltriert. Je nach Bedarf des Körpers werden
Flüssigkeit und Elektrolyte wieder in den Blutkreislauf
aufgenommen oder als Urin ausgeschieden. Auf diese Weise kontrolliert
der Körper das Flüssigkeitsvolumen des Körpers.
Der Begriff „clearance" oder zu Deutsch „Klären"
beschreibt den Vorgang, dass Kreatinin in einer bestimmten Zeit „geklärt"
wird.
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Die
Kreatinin-Clearance wird bei Verdacht auf Nierenschädigung
und bei Verlaufskontrollen von entsprechenden Erkrankungen bestimmt.
Das Versuchsergebnis mit 0,98 Milliliter pro Minute für
die normale Vergleichsgruppe und einem Anstieg der Kreatinin-Clearance
bei den STZ belasteten Ratten ohne LBP auf 2,33 ml/min zeigt, dass
für einige Tiere die STZ-Injektion eine Nierenschädigung
bewirkte, die unterhalt des 50%-Wertes lag. Der Anstieg der Kreatinin-Clearance
bei der Gabe der niedrige LBP Dosis von 5,41 ml/min über
7,13 ml/min bei der mittleren Dosis bis auf 7,66 ml/min bei der
höchsten LBP Dosis von 80 mg/kg·bw zeigt dessen
positive Wirkung auf die Niere sehr deutlich.
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Im
Vergleich dazu ist der Anstieg des Kreatinins im Serum auf 74,9 μmol/L
bei den STZ geschädigten Ratten und dessen Reduzierung
auf Werte zwischen 69,1 μmol/L bei der niedrigen Dosis
bis zu 65,5 μmol/L mit der höchsten Dosis der
Nachweis, dass LBP auch im Bereich einer hohen Nierenschädigung
wirksam ist, dass diese Grenze im Versuch jedoch nur geringfügig überschritten
worden ist.
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Die
histopathologische Überprüfung der Niere bestätigt
das geringere Fortschreiten von Nephropathie bei den LBP versorgten
Gruppen. Bei den STZ belasteten Ratten zeigt die Histopathologie
der Niere eine deutliche Schrumpfung, die mit zunehmender Dosierung
des LPs geringer wird und beim höchsten Wert wieder nahezu
dem Normalzustand entspricht.
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Eine
weitere positive Wirkung von LBP, die indirekt auch Niere und Bauspeicheldrüse
zu Gute kommt, ist die Verbesserung der Glykosylierung. Dieser Prozess
erhöht die Stabilität von manchen Proteinen und
schützt vor Proteolytischem Abbau. Die Glykosylierung unterstützt
ebenfalls die korrekte Konformation der Proteine und verändert
ihre Affinität für Bindungspartner. Zusätzlich
dient sie dem intrazellulären Transport. So ist z. B. die
unterschiedliche Glykosilierung von Blutproteinen verantwortlich
für die unterschiedliche Blutgruppen beim Menschen.
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Ein
Indikator für die Störung dieser wichtigen Prozesse
sind Advanced Glykosylation Endprodukts (AGEs). Diese Stoffe zeigen
an, dass der Prozess der Glykosylierung gestört ist. Das
Versuchsergebnis bestätigt diesen Effekt, da der Normalwert
von 2,87 μg/ml durch die Belastung der Tiere mit STZ auf
5,22 μg/ml hochschnellte. Durch Gaben von LBP konnte dieser
Wert deutlich reduziert werden und erreichte bei der höchsten
Dosis wieder den Normalwert.
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Ein
weiteres, vorteilhaftes Ergebnis für LBP ist die Reduzierung
des Insulinempfindlichkeitswertes ISI. Ein hoher ISI-Wert zeigt
an, dass die Zellen des Körpers, also auch die Zellen von
Niere und Pankreas durch STZ-Belastung resistenter gegen den Transfer
von Glukose geworden sind, dass also die Versorgung der Zellen mit
Glukose erschwert ist. Im Versuch ist der Normalwert von 5,03 für
den ISI durch die Belastung mit STZ auf den Wert von 6,66 hochgetrieben.
Mit steigender Dosis von LBP sinkt dieser Wert jedoch wieder ab.
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Ein
weiterer Nachweis für die Wirksamkeit von LBP auf den ISI
ist, dass der ISI-Wert auch bei normalen, ungeschädigten
Tieren durch Gabe einer hohen Dosis von LBP absinkt, zwar gering,
jedoch in einem durchaus bemerkbaren Unterschied.
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Ein
weiteres Maß für die positive Unterstützung
der Funktion der Niere ist die Reduzierung des bei Belastung durch
STZ erforderlichen Flüssigkeitsvolumens von der Niere in
die Harnblase. Das Versuchsergebnis zeigt, dass durch die Belastung
mit STZ das erforderliche Urinvolumen zum Abtransport der Schadstoffe
sich von einem Normalwert von 30 auf 160 erhöht. Durch
die Gabe von LBP kann dieses erforderliche Urinvolumen bis auf 2/3
reduziert werden.
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Für
die Bauchspeicheldrüse zeigt die Histologie der Langerhansschen
Inseln, dass sie durch die STZ-Belastung dramatisch in ihrer Masse
reduziert werden. Mit steigender Gabe von LBP kann die Masse der
Langerhansschen Inseln, insbesondere der β-Zellen wieder
nahe an den Normalwert herangebracht werden. Die übrigen
Messwerte dieser Versuchsreihe bestätigen auch indirekt,
dass die Aktivität der Betazellen gesteigert sein muss.
Hier gilt es noch genauer zu untersuchen, ob vor allem die Anzahl
oder im gleichen Maße die Wirksamkeit der langerhansschen
Zellen gesteigert wird.
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Insgesamt
wurde deutlich, welch positive Wirkung der Wirkstoff LBP auf Niere
und Bauchspeicheldrüse hat und das in dessen Folge auch
einige andere Parameter günstig verändert werden.
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Materialien und Methoden der Versuchsreihe
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Vorbereitung des rohen LBPs (Lycium barbarum
polysaccharides)
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Die
Früchte des Lycium barbarum wurden in Ningxia, Region Huizu,
Volksrepublik China geerntet. Das rohe LBP wurde durch eine Heißwasser-Extraktionstechnik ähnlich
der von Adegate, Schaffner und Dunn beschriebenen Methode extrahiert.
Die getrockneten Früchte von Lycium barbarum wurden zu Pulver
zermahlen und das Pulver 3-mal mit Chloroform gewaschen (jedes Mal
für 1 Stunde). Eine Methanollösung (2:1) (v/v)
entfernte die Lipide. Als nächster Schritt erfolgte eine
Waschung mit 80% Ethanol, 2-mal jeweils für 2 Stunden,
um Monosacharide und Oligosacharide zu entfernen. Der Rückstand wurde
3-mal heißem Wasser von 60°C–70°C
in einem konischen Glaskolben ausgesetzt. Die dreimal gewässerte
Lösung wurde filtriert und das Filtrat konzentriert durch
die Dekomprimierung mit einem rotierenden Verdampfer (Shanghai Quingpu
Medical Apparatus Factory, China). Teile des Filtrates wurden dann
durch 95%-iges Ethanol in 50 Milliliter Kolben ausgefällt.
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Nach
12 Stunden bei Raumtemperatur und anschließendem Zentrifugieren
wurde der Niederschlag mit 95%-igem sowie 100%-igem Ethanol bzw. Aceton
gewaschen, wobei jeweils das doppelte Volumen des Niederschlages
benutzt wurde. Das rohe LBP wurde dann durch Lyophilisation des
Bodensatzes gewonnen, das in destilliertem Wasser gelöst und
den Versuchstieren direkt zugeführt.
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Der
Gehalt an Polysacchariden wurde durch die Phenol-Sulfatsäure-Methode
bestimmt mit dem Gebrauch von Glukose als Standard. Der Gewinn von
rohem LBP betrug etwa 75 Gramm pro Kilogramm Feuchtgewicht an Lycium
barbarum. Der Gehalt an Polysachariden betrug etwa 450 Gramm pro Kilogramm
Feuchtgewicht. Um eine gleichmäßige Qualität
des rohen LBPs während der Tierversuche zu sichern, wurde
das gesamte rohe LBP, das von den verschiedenen Zubereitungen gewonnen
wurde miteinander vermischt.
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Gestaltung der Studie
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Erwachsene
Sprague-Dawley Ratten im Alter von 8 Wochen mit einem Gewicht von
etwa 180–200 Gramm wurden vom Shanghai Laborstory Animal
Center der chinesischen Wissenschaftsakademie unter der Zertifikatnummer
SCXK (Shanghai) 2003-0003 geliefert. Sie waren in Einzelkäfigen
in einem Raum mit einem Zyklus von 12 Stunden Licht und 12 Stunden
Dunkelheit bei einer Umgebungstemperatur von 22–25 Grad
untergebracht. Die normalen Vergleichsratten wurden mit einer normalen Nahrung
gefüttert, die dem chinesischen Standard für Ratten
entsprach, bestehend (in Prozenten der gesamten kcal) aus 13,7%
Fett, 57,1% Kohlehydraten und 29,2% Proteinen.
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Die
anderen Ratten wurden mit einer hochfetten Nahrung gefüttert
die durch Zugabe von Saccharose, Schmalz, Sojaöl und Kasein
zur normalen Ernährung bereitet wurde. Daraus ergab sich
eine Diät die (in Prozenten der gesamten kcal) 46% Fett, 35,7%
Kohlehydrate und 18,1% Proteine enthielt.
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Die
Tiere hatten freien Zugang zu Nahrung und Wasser. Nach 6 Wochen
Fütterung mit hochfetter Nahrung wurde einem Teil der Ratten
je 30 mg/kg Körpergewicht STZ (Streptozotocin) durch abdominale
Injektion verabreicht. Das STZ wurde von Sigma Chemical Co., St.
Louis, Missouri, USA gekauft und die Lösung vor Gebrauch
frisch zubereitet.
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Die
STZ gespritzten Ratten wurden nach dem Zufallsprinzip auf die vier
Gruppen aufgeteilt, nämlich die Vergleichsgruppe ohne LBP,
die niedrig dosierte LBP-Gruppe (20 mg/kg·d) die LBP mitteldosierte
Gruppe (40 mg/kg·d) und die LBP Hochdosisgruppe (80 mg/kg·d).
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Die
nicht STZ-gespritzten Ratten wurden in eine Normalgruppe und in
eine Gruppe mit hochdosiertem LBP aufgeteilt.
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Während
der Einwirkungsdauer von 30 Tagen wurden sowohl die nicht gespritzten
Vergleichsratten als auch die STZ-gespritzten Ratten weiter mit ihrer
ursprünglichen Nahrung versorgt, also normalem Essen oder
hochfetter Ernährung. Während dieser Zeit wurde
den Tieren entweder Wasser mit LBP oder destilliertes Wasser verabreicht.
Am Ende der Einwirkungsdauer wurde der in 24 Stunden abgegebene
Urin gesammelt und dessen Volumen gemessen.
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Nach
Abschluss aller Messungen wurde die Tiere exekutiert. Die Bauchspeicheldrüse
und die Niere wurden entfernt und zur histopathologischen Überprüfung
in eine 10%-ige Formaldehydlösung eingelagert. Die rechte
Niere wurde herausgenommen und bei –20°C gelagert,
um das Interleukin –8 (IL-8) mRNA zu bestimmen.
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Von
den gespritzten Ratten waren 7 in der LBP-niedrig-dosierten Gruppe,
8 in der LBP-mitteldosierten Gruppe und 7 in der LBP hochdosierten
Gruppe. Von den nicht gespritzten Tieren bekamen 7 LBP beaufschlagtes
Wasser mit hoher Dosis verabreicht und 10 wurden normal ernährt
und getränkt.
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Laboranalysen
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Die
Kreatininspiegel im Serum und im Urin wurden bestimmt durch die
Karbazotsäuremethode mit einer Ausrüstung der
Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute. Die Kreatinin-Clearance
wurde nach Folgender Gleichung berechnet: 24 Stunden Kreatinin-Clearance
= Kreatininspiegel im Urin x Urinvolumen in 24 Stunden/Kreatininlevel
im Serum.
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Die „Advanced
Glykosylation Endprodukte (AGEs)" im Serum wurden analysiert durch
die Fließinjektionsanalyse.
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Histopatologische Überprüfung
der Niere und der Bauchspeicheldrüse
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Gewebe
aus der Niere und der Bauchspeicheldrüse wurde stabilisiert
durch eine 10%-ige Formaldehydlösung, dehydriert, in Paraffin
eingebettet und dann in dünne Scheiben von 4 μm
Stärke geschnitten, die mit HE gefärbt wurden.
Zusätzlich wurden in weiteren Schnitten der Pankreas β-Zellen durch
Aldehyd-Fuchsin gefärbt.
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Zusätzliche
Scheiben der Niere wurden durch Dimethylbenzen entwachst und auf
Interleukin EL-8 untersucht mit der immunohisto chemischen Ausrüstung
des Fuzhou Mai Xin Biological Products Company.
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Bestimmung des Spiegels von IL-8mRNA in
der Niere
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Der
Spiegel von IL-8mRNA in der Niere wurde durch die Transkriptions-Polymerase-Kettenreaktion
(RT-PCR) bestimmt. Die gesamte RNA wurde mit Trizol-Reagenz (Shanghai
Shanghai Shenggong Biotechnological Serving Corporation, China)
aus Nierengewebe entsprechend den Anweisungen des Herstellers extrahiert.
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Für
cDNA Synthese wurden 5 μg der gesamten RNA rückwärts überschrieben
in 30 μl der Reaktionsmischung, die jeweils 2,5 mmol/L
von dNTP enthält sowie 20 Einheiten von Rnase Inhibitor,
50 Einheiten von Moloney Murine Leukemie Virus reverse Transcriptase,
5 μl von 10 × Erststreifenspeicher, 0,2 5 μl
Oligo (dT)18. Die Reaktionsmischung wurde bei 37 Grad für
1 Stunde inkubiert und dann bei 70°C für 15 Minuten
denaturiert. Für jede Probe wurde eine Kontrollreaktion
durchgeführt, die keine Enzyme der reversierenden Transcriptase
enthielt.
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Spezielle
Primer für IL-8 (vorwärts: 5'-TgCCAAggAgTgCTAAAg-3;
rückwärts: 5'-TCTCAgCCCTCTTCAAAA-3) wurden von
der Shanghai Shenggong Biotechnological Serving Corporation bereitgestellt.
Das Gen β-Actin wurde als endogene Kontrolle genutzt, um
den Betrag von RNA bei jeder Reaktion zu standardisieren. Für
jedes geprüfte Beispiel wurde die PCR-Reaktion in 50 μl
ausgeführt, das 5 μl der cDNA Reaktion enthielt,
2 μl 1 μmol/L von β-Actin Primerlösung,
2 μl 10 μmol/L IL-8 Primerlösung und
2,5 Einheiten von Tag DNA Polymerase (alle vorgenannten Reagenzien
wurden von Promega gekauft mit Ausnahme der dNTPs und Oligo (dT)
18, die Pro dukte der Shanghai Shenggong Biotechnological Serving
Corporation waren).
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PCR
wurde mit dem folgenden Verstärkungsprofil ausgeführt:
2
Minuten bei 94°C, dann 30 Zyklen (1 Minute Denaturierung
bei 94°C, 1 Minute Tempern bei 57°C, 2 Minuten
Verlängerungszeit bei 72°C) gefolgt von einer finalen
Verlängerung von 8 Minuten bei 72°C.
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Die
Reaktionsmischung wurde durch Elektrophorese in 1,5% Agarosegel
separiert und die resultierenden Bänder durch Ethidiumbromid
sichbar gemacht. Die Intensitäten der Bänder wurden
durch Densitometrie bewertet mit einem Bildlese und -speichersystem
zur Quantifizierung von Bildern. Die Werte, die der IL-8 Verstärkung
entsprechen, wurden standardisiert mit denjenigen für die
Verstärkung des β-Actins.
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Statistische Analysen
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Die
Ergebnisse wurden als Mittelwert mit ihrer Standardabweichung ausgedrückt.
Der Unterscheid zwischen den Gruppen wurde bewertet durch ANOVA
in eine Richtung und dann der Unterschied zwischen der Vergleichsgruppe
und der LBP behandelten Gruppe durch Dunnett's t-Test bewertet. P-Werte
unterhalb von 0,05 wurden als statistisch signifikant betrachtet.
Alle statistischen Analysen wurden mit Hilfe der Software des SAS
6.12 Programms ausgeführt.
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Im
Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
anhand von Beispielen näher erläutert werden.
Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern
nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
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1 Tabelle
des Einflusses von LBP auf den Insulinempfindlichkeitswert ISI,
auf AGEs im Serum und auf das Volumen des Urins pro Tag
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2 Einfluss
von LBP auf Kreatinin im Serum und auf die Kreatinin-Clearance
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3 Histopathologische
Untersuchung der Pankreas unter dem Mikroskop mit gefärbten β-Zellen
der Langerhansschen Inseln
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4 Marker
für IL-8 und β-Actin
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5 Histopathologie
der Niere mit HE Färbung
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Die
Bilder zeigen im Einzelnen:
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In 1 zeigt
Versuchsergebnisse für die sechs Versuchsgruppen der Ratten,
nämlich die mit STZ-injizierten in der Untergruppe ohne
LBP, mit niedriger Dosis LBP, mit mittlerer Dosis LBP und mit hoher
Dosis LBP sowie den normalen, nicht STZ-belasteten Ratten, die wiederum
in zwei Gruppen aufgeteilt sind, wovon die eine mit einer hohen
Dosis von LBP versorgt wurde und die andere normal gefüttert und
mit destilliertem Wasser getränkt worden ist. Für diese
Gruppen sind in der ersten Spalte die Dosen von LBP aufgeführt
und in der zweiten Spalte die Werte des Insulinempfindlichkeitsindex
ISI eingetragen. Der Wert steigt durch STZ-Injektion deutlich an und
kann durch Gaben von LBP reduziert werden, jedoch mit der hier genannten
Dosis von 80 mg/kg·bw nicht bis auf den Normalwert herunter.
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Die
Senkung des ISI-Wertes für normale, mit LBP versorgte Ratten
ohne STZ-Injektion bestätig erneut die Wirkung von LBP.
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In
der dritten Spalte wird mit der Messgröße „AGEs
im Serum" der Einfluss von LBP auf den Glykosilationsstoffwechsel
gezeigt. Deutlich wird die Belastung durch STZ, die diesen Wert
dramatisch nach oben schnellen lässt. Ebenso klar ist ersichtlich,
wie er durch LBP sogar bis unter den Normalwert herunter gedrückt
werden kann.
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In
der vierten Spalte von 1 wird das Volumen des Urins
am Ende der LBP-Behandlung als Maß für die Schädigung
der Niere und deren Dämpfung durch LBP wiedergegeben. Durch
die Schädigung mit STZ wird in diesem Beispiel das zur
Ausscheidung der Schadstoffe erforderliche Urinvolumen etwa verfünffacht.
Die höchste Dosis von LBP reduziert das erforderliche Urinvolumen
auf das etwa Dreifache des Normalwertes.
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In 2 wird
der Einfluss von LBP auf das Kreatinin und auf die Kreatinin-Celarance
und damit auf den Umfang der Nierenfunktion wiedergegeben. In der
ersten Spalte wird das Kreatinin – ein Maß für eine
hohe Nierenschädigung über 50% hinaus – gezeigt.
Der positive Einfluss von LBP ist erkennbar. Die zweite Spalte mit
der endogenen Kreatinin-Clearance charakterisiert Nierenschädigungen
unterhalb von 50%. Hier wird ein noch weit größerer
Einfluss des LBPs deutlich. Dabei ist eine Erhöhung des
Wertes der Kreatinin-Clearance als ein Maß für
eine erhöhte Aktivierung der Nierentätigkeit zu
interpretieren. Deutlich wird damit die überaus positive
Wirkung von LBP.
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In 3 wird
für die vorgenannten fünf Vergleichsgruppen eine
histopathologische Untersuchung der Pankreas unter dem Mikroskop
gezeigt. In 3A sind für die unbelastete
Vergleichsgruppe die β- Zellen der Langerhansschen Inseln
in der Bauchspeicheldrüse zu erkennen. Unter der Belastung
mit STZ wie in 3B wird deren Anzahl
dramatisch reduziert. Durch Hinzugabe von LBP wird die Masse der β-Zellen
deutlich erhöht und erreicht durch die hohe LBP-Dosierung
in 3E nahezu wieder das normale Maß.
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Es
ist bekannt, dass bei starkem Bedarf neue β-Zellen durch
Teilung bereits vorhandener β-Zellen entstehen können.
Möglicherweise können neue β-Zellen auch
aus anderen, im Pankreas vorhandenen Zelltypen gebildet werden.
Nach aktuellem Stand der Medizintechnik ist jedoch kein Wirkstoff
bekannt, der die Bildung neuer β-Zellen stimuliert oder fördert
oder in anderer Weise direkt auf die Langerhansschen Inseln positiv
einwirkt.
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In 4 wird
der positive Einfluss von LBP auf Interleukin IL-8 und β-Actin
wiedergegeben. Diese Werte beziehen sich auf den renalen Cortex,
also die äußere Schicht der Niere innerhalb der
Kapsel, die die Medulla der Niere umgibt. Diese Werte sind damit
ein weiteres Maß für die positive Wirkung von LBP
auf die Funktion der Niere.
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In 5 wird
die Histopatologie der Niere nach einer Färbung mit HE
wiedergegeben. Durch den Vergleich von 5A,
dem Normalfall ohne STZ-Belastung mit 5B (Belastung
durch STZ, keine LBP-Gabe) wird die Schrumpfung der Niere, also
die Nephropatie deutlich. In den 5C–5E wird deutlich, wie mit steigender Dosis
der LBP-Gabe die bindegewebsartige Verhärtung der Niere
wieder zurück gebildet wird und in dem Bild 5E (höchste
Dosis) ihre ursprüngliche Gestalt fast vollständig
wieder zurückerhalten hat.
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Insgesamt
zeigen die 1 bis 5 bisher nicht
bekannte Wirkungen der Polysaccharide aus der Frucht des Bocksdorns
(Lycium barbaricum) vor. Der Wirkstoff wirkt der Nephropathie der
Niere entgegen und beeinflusst die Langerhansschen Inseln der Pankreas
positiv. Die Anzahl und die Wirksamkeit der funktionsfähigen
Langerhansschen Inseln in der Bauchspeicheldrüse scheint
sich zu erhöhen und die Nephropathie der Niere wird unterbunden
oder zumindest reduziert.
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Diese
Wirkungen werden dadurch unterstützt, dass die Insulinsensitivität
der Zellen verbessert wird und die Menge von Advanced Glykosylatin Endproducts
reduziert wird. Daraus ist sogar eine generell Vorbeugung und Therapie
von diabetischen Folgeschäden ableitbar.
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Diese
Wirkung wurde in Vivo an Ratten nachgewiesen. Dazu wurde bei einer
Versuchsgruppe von Ratten das Toxin Streptozotocin induziert, das insbesondere
die Langerhansschen Inseln der Bauchspeicheldrüse schädigt
und bei den Nieren nephropathische Degenerationen auslöst.
Zusätzlich wurde die Ernährung mit Fett angereichert,
was den Insulinbedarf erhöht und damit Niere und Bauchspeicheldrüse
weiter belastet.
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Literatur:
-
- 1 R. Moss: A Friendly Skeptic Looks At Goji Juice. Auf
http://chetday.com/gojijuice.htm
- 2 S. J. Wu et al.: Antioxidant activities of some common
ingredients of traditional chinese medicine, Angelics sinensis,
Lycium barbarum and Poria cocos. Phytother Res. 18/12/2004. S. 1008–12.
PMID 15742346
- 3 H. C. Chan et al.: Neuroprotective effects of Lycium barbarum
Lynn on protecting retinal ganglion cells in an ocular hypertension
model of glaucoma. Exp Neurol. 2006 Oct 10; [Epub ahead of print].
PMID 17045262
- 4↑ T. Heinze und H. Barsett (Hrsg.): Polysaccharides I:
Structure, Characterisation And Use. Springer 2005. ISBN 3540261125.
S. 87
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - R. Moss: A
Friendly Skeptic Looks At Goji Juice. Auf http://chetday.com/gojijuice.htm [0090]
- - S. J. Wu et al.: Antioxidant activities of some common ingredients
of traditional chinese medicine, Angelics sinensis, Lycium barbarum
and Poria cocos. Phytother Res. 18/12/2004. S. 1008–12. PMID
15742346 [0090]
- - H. C. Chan et al.: Neuroprotective effects of Lycium barbarum
Lynn on protecting retinal ganglion cells in an ocular hypertension
model of glaucoma. Exp Neurol. 2006 Oct 10; [Epub ahead of print].
PMID 17045262 [0090]
- - T. Heinze und H. Barsett (Hrsg.): Polysaccharides I: Structure,
Characterisation And Use. Springer 2005. ISBN 3540261125. S. 87 [0090]