Phloridzin-empfindlicher Transport von Echinacosid und Acteosid und veränderter intestinaler Absorptionsweg nach Anwendung von Cistanche Tubulosa-Extrakt

Weitere Informationen:ali.ma@wecistanche.com

Tadatoshi Taninoet al

ZusammenfassungZiele

Das Ziel dieser Studie war es, die positiven Auswirkungen von zu untersuchenCistanche tubulosa-Extraktzur Verbesserung der niedrigen intestinalen Permeabilität von Echinacosid (ECH) und Acteosid (ACT).

Methoden

Aufnahme von ECH und ACT inCistanche tubulosa-Extraktwurde unter Verwendung von humanen Darm-Caco-2-Zell-Monolayern mit intakten Verbindungen charakterisiert. Die Glukosetransporter-abhängige Absorption von ECH und ACT wurde durch eine in-situ-intestinale Perfusionstechnik bestätigt.

Wichtige Erkenntnisse

Die scheinbare Permeabilität (Papp) war zwischen intaktem ECH und intaktem ACT nicht signifikant unterschiedlich. In Anwesenheit von Phloridzin wurde der Papp von ECH und ACT bei hoher Dosis auf 20 Prozent der jeweiligen Nichtbehandlung reduziert, wurde aber durch Phloretin und Verapamil nicht verändert.Cistanche tubulosa-Extraktbei niedrigen und hohen Dosen verstärkten sich die Papp von ECH und ACT (beide um das Dreifache), was zu ihrer großen Beteiligung an der natriumabhängigen Glukosetransporter-unabhängigen Absorption führte. Bei niedriger Konzentration wurden gleichzeitige ECH- und ACT-Spiegel im Portalblut durch Phloridzin signifikant unterdrückt.

Fazit

Die diätetische und medizinischeCistanche tubulosa-ExtraktDie Verbesserung der intestinalen Resorption von ECH und ACT kann dazu beitragen, die menschliche Gesundheit besser zu steuern, obwohl die Beteiligung des Phloridzin-empfindlichen Transports reduziert werden sollte.

SchlüsselwörterActeosid; Caco-2-Zell-Monoschichten;Cistanchetubulosa-Extrakt; EchinacosidPhloridzin-sensitiver Glukosetransporter

Cistanche tubulosa-Extrakt

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Einführung

Die Wurzeln von Cistanche tubulosa werden traditionell für Medizin und Lebensmittel verwendet.Cistanche tubulosa-ExtraktEs ist bekannt, dass es pharmakologische Wirkungen bei verschiedenen Gehirnerkrankungen, Anti-Aging-Funktionen, Fettstoffwechsel und Haarwachstum besitzt.[1–4] Kürzlich wurden Iridoide, Monoterpenoide, Phenylethanoidglykoside und Lignane isoliertCistanche tubulosa.[5,6] Phenylethanoidglykoside, eine Klasse von Polyphenolverbindungen, sind die wichtigsten chemischen Inhaltsstoffe in Cistanche-Arten,[7] obwohl ihre Mengen zwischen verschiedenen Arten variieren. Echinacosid (ECH; Abbildung 1) ist eines der wichtigsten Phenylethanoidglykoside in HerbaCistanchis. Es wird durch Enzyme bakteriellen Ursprungs im Dickdarm zu Acteosid (ACT; auch Verbascosid genannt) hydrolysiert.[8,9] ECH und ACT besitzen die vorteilhafte Aktivität des Leberschutzes[10] und entzündungshemmenden[11] bei Nagetieren. Überraschenderweise verbessert hochgradig wasserlösliches ECH das Verhalten und die neurochemischen Ergebnisse in einem Mausmodell der Parkinson-Krankheit und hemmte die Caspase-3- und Caspase-8-Aktivierung in Kleinhirn-Körnerneuronen.[9] Es ist allgemein bekannt, dass die Blut-Hirn-Schranke den Eintritt und die Verteilung von Xenobiotika aus dem Blut in das Gehirn strikt begrenzt. Wu et al.[12] zeigten auch, dass sich wasserlösliches ACT schnell im Gehirngewebe von Ratten verteilte. Daher kann ECHand ACT durch das (die) spezifische(n) System(e) in das Gehirn, den Darm und die Leber transportiert werden.

Obwohl es starke Beweise dafür gibt, dass der Konsum vonCistanche tubulosa-Extraktfür die menschliche Gesundheit vorteilhaft ist, ist die Permeabilität von reinem ECH durch Caco{{0}}-Zellmonoschichten bei einer apikalen Konzentration von 8,4 ± 1,6 ug/ml gleich oder geringer als die des parazellulären Transportmarkers Mannitol.[13] Wenn reines ECH Ratten oral verabreicht wird (Dosis 1{{10}}0 mg/kg), erfolgt die Resorption extrem schnell (Tmax, 15 min) und die maximale Serumkonzentration ist sehr niedrig (Cmax, 0,61 ± 0,32 ug/ml).[14] Die absolute Bioverfügbarkeit von ECH beträgt nur 0,83 Prozent. Wenn Caco-2-Zellen mit einer teilweise gereinigten Phenolfraktion aus Olivenmühlenabwässern inkubiert werden, erfolgt die Aufnahme von reinem ACT schnell mit einer Spitzenakkumulation nach 30 min und einer Gesamtakkumulationseffizienz von 0,1 Prozent, wodurch intrazelluläre Konzentrationen von 130 bereitgestellt werden pmol/mg Zellprotein.[15] Bei Ratten wurde die maximale Konzentration (0,13 ± 0,03 ug/ml) von reinem ACT innerhalb von 30 Minuten nach oraler Gabe von 100 mg/kg erreicht,[12] was auf eine schnelle Aufnahme im Darm hindeutet. Die orale Bioverfügbarkeit von ACT sowie von ECH ist ziemlich gering (0,12 ± 0,04 Prozent), was auf die Möglichkeit von First-Pass-Effekten im Darmtrakt und in der Leber hindeutet. In Rattengalle sind Methylierungs- und Glucuronidierungskonjugate von ECH Hauptmetaboliten,[16] obwohl das Ausmaß des hepatischen Metabolismus unklar bleibt. Wir fanden vorläufig heraus, dass ECH und ACT in den Homogenaten von Rattendarmschleimhaut und künstlicher Magensäure ziemlich stabil waren (Daten nicht gezeigt). Najar et al.[17] zeigte, dass ACT die Aktivität von P-Glykoprotein (P-gp)-ATPase auf ähnliche Weise wie Verapamil (ein repräsentativer P-gp-Inhibitor) hemmt, was einen P-gp-Modulator impliziert; es ist jedoch ungewiss, ob ACT als P-gp-Substrat erhältlich ist. Interessanterweise zeigten die jüngsten Erkenntnisse über diätetische Flavonoid-D-Glucoside, dass das Multidrug-Resistance-Protein (MRP2) die durch den natriumabhängigen Glukosetransporter (SGLT) 1- vermittelte Aufnahme von Quercetin-4′-O- --Glucose maskiert,[18 ,19], das für eine sehr schlechte Absorption verantwortlich ist. Es ist jedoch sehr wenig über die Empfindlichkeit von polyphenolischen Glukosiden gegenüber absorptiven Transportern, einschließlich Glukosetransportern, bekannt. Informationen über die Absorptionseigenschaften von Quercetin-4′-Glukosid und die schnelle Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke ECH veranlassten uns, die Transporter-empfindliche Aufnahme von Phenylethanoid-Glykosiden in diätetischem C zu untersuchen Tubulosa.

In dieser Studie untersuchten wir die Glukosetransporter-vermittelte Absorption von intaktem ECH und ACT unter Verwendung von humanintestinalen Caco-2-Zell-Monolayern. Gleichzeitig erfolgt der Absorptionstransport von ECH und ACT gleichzeitig mit der NahrungCistanche tubulosa-Extraktzeichnete sich durch ein In-vitro-Modell und ein In-situ-Darmperfusionssystem mit Portalblutentnahme aus, das leicht zwischen dem Ausmaß der Resorption und der Vermeidung einer hepatischen First-Pass-Disposition unterscheiden kann.

Materialen und Methoden

Materialien

Intact ECH und ACT waren großzügige Geschenke von EishinTrading Co., Ltd (Osaka, Japan). Phloridzin und Phloretin wurden von Tokyo Kasei Co., Ltd. (Tokio, Japan) bezogen. Verapamil und p-Cumarinsäure, die als interne Standards für den Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)-Assay verwendet wurden, wurden von Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) bezogen ,VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA). Alle anderen verwendeten Chemikalien waren von Analysequalität und im Handel erhältlich.

Pflanzenmaterial und Herstellung des ethanolischen Extrakts

C. tubulosa (SCHRENK) R. WIGHT (Orobanchaceae) ist eine mehrjährige parasitäre Pflanze, die an den Wurzeln von Salvadora- oder Calotropis-Arten wächst und in nordafrikanischen, arabischen und asiatischen Ländern verbreitet ist. Getrocknete Stängel von C. tubulosa wurden pulverisiert und dreimal mit Methanol unter Rückfluss für 3 h extrahiert. Abdampfen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck lieferte den methanolischen Extrakt. Der methanolische Extrakt (Handelsqualität, Chargen-Nr. 20070130; eingetragener Handelsname, Sabaku Ninnjinn Kanka) war ein großzügiges Geschenk von Eishin Trading Co., Ltd über Muraoka und Morikawa (Kinki University, Japan), und die botanische Identifizierung wurde von Professor Jia Xiaoguang in vorgenommen theXinjiang Institute of Traditional Chinese and EthnologicMedicines.

Pflanzenextraktanalyse: Chromatographie

Wir haben ECH- und ACT-Inhalte in der ermitteltCistanche tubulosa-Extrakt(Charge Nr. 20070130) durch eine nachstehend beschriebene HPLC-Analyse bestimmt. Die erhaltenen Daten sind in Tabelle 1 gezeigt.

Zellkultur

Caco{{0}}-Zellen, gekauft von der American Type CultureCollection (ATCC, Rockville, MD, USA), wurden in den Passagen 38–53 verwendet. Sie wurden in einem Kulturmedium gezüchtet, das aus modifiziertem Eagle-Medium von Dulbecco (DMEM, Nacalai Tesque Co., Kyoto, Japan), ergänzt mit 0,1 mM nicht-essentiellen Aminosäuren, 10 % hitzeinaktiviertem fötalem Rinderserum, 100, bestand U/ml Penicillin G und 0,1 mg/mlStreptomycinsulfat.

Transportstudien

Caco-2-Zellen wurden mit einer Dichte von 6,4 × 103 Zellen/cm2 auf Polycarbonatfilter plattiert. Monolayer wurden 21–25 Tage nach der Aussaat für Transportexperimente verwendet. Intakte ECH und ACT, die ihrem Inhalt in gleichwertig warenCistanche tubulosa-Extrakt (4.5 and 13.5 mg/ml) were mixed with DMEM medium containing 0.5% dimethylsulfoxide to maintain the integrity of the cell monolayer over the periods of the experiments. Intact ACT equivalent to ECH content in the extract was also dosed in the incubation medium. The extract was suspended in a DMEM medium and was centrifuged to remove insoluble components. Supernatants were loaded to the apical side. At the indicated times, an aliquot of the incubation medium was withdrawn from the basolateral side and was mixed with acetonitrile containing an internal standard for the assay. In separate experiments, phloridzin (final concentration, 1 mM) and verapamil (final concentration, 0.2 mM) was added to the apical side of the monolayer; however, phloretin (final concentration, 0.3 mM) was treated on both sides of the monolayer. The integrity of monolayers was monitored by transepithelial electrical resistance (TEER) using Millicell-ERS (Millipore, Bedford, MA, USA) before and after transport experiments. TEER values of monolayers used were >300 Ω·cm2.

Echinacosid einCistanche tubulosa-Extrakt

In-situ-Darmperfusion

Männliche Wistar-Ratten (230–250 g) wurden von SLCJapan (Hamamatsu, Japan) erhalten. Die Tiere wurden vor der Verwendung 1 Woche lang in einem klimatisierten Raum unter einem 12-Stunden-Hell/Dunkel-Zyklus gehalten. Die Ratten wurden mit Standard-Labornahrung (Oriental Yeast Co., Ltd., Tokio, Japan) mit Wasser nach Belieben gefüttert und vor dem Test über Nacht fasten gelassen. Die In-situ-Studie zur zirkulierenden Perfusion wurde nach dem von Mihara et al. beschriebenen modifizierten Verfahren durchgeführt.[20] Ratten wurden kurz mit 25-prozentiger Urethanlösung (1 mg/kg) anästhesiert, um Blutdruckabfälle zu vermeiden. Ein Mittellinien-Bauchschnitt wurde gemacht und der Dünndarm wurde freigelegt. Der Gallengang wurde ligiert, um eine Gallensekretion in das Perfusat zu vermeiden. Der gesamte Dünndarm als ein Segment (vom Zwölffingerdarm bis zum Ileum) wurde mit normaler Kochsalzlösung bei 37 Grad für 10 min gespült, bis die Spülung klar erschien. Glasröhren, die mit Silikonröhren verbunden waren, wurden dann in beide Enden des Dünndarms kanüliert und mit Nähfaden befestigt. Dann wurde der Dünndarm wieder in das Abdomen zurückgelegt und die Kanülen mit einer peristaltischen Pumpe verbunden. Die Pfortader wurde mit einem Polyethylenschlauch (PE10) kanüliert.Cistanche tubulosa-Extraktkommerziell erhältlich wurde in Krebs-Henseleit-Bicarbonatpuffer (pH 7,4) suspendiert, um eine Endkonzentration von 4,5 mg/ml zu ergeben, und 10 min bei 8000 U/min zentrifugiert, um unlösliche Bestandteile zu entfernen. Der Überstand in Abwesenheit oder Anwesenheit von Phloridzin (1 mM) wurde wieder in einem Reservoir gesammelt, das während des Verlaufs des Experiments auf einer Temperatur von 37 ± 0,5 Grad gehalten wurde. Zu den angegebenen Zeiten wurde Blut durch die Pfortaderkanüle entnommen. Nach dem Zentrifugieren der Blutproben wurde das resultierende Plasma mit Acetonitril, das den internen Standard enthielt, entproteiniert und bei 3000 U/min zentrifugiert. Überstände wurden eingedampft und der Rückstand wurde mit einer mobilen Phase, bestehend aus Acetonitril und 0,5 % Essigsäure, aufgetrennt. Die gemischte Lösung wurde auf eine HPLC-Säule geladen. Ratten wurden in Übereinstimmung mit ethischen Verfahren gemäß den von der japanischen Regierung und der Kinki-Universität herausgegebenen Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren verwendet.

HPLC-Analyse

Die HPLC-Analyse wurde auf einem System durchgeführt, das mit einemShimadzu SPD{{0}}A, einem UV-Detektor, einer Shimadzu LC-10A-Pumpe undeinem Shimadzu C-R4A Chromatopac Integrator (Kyoto, Japan) ausgestattet war. ECH und ACT wurden unter Verwendung einer Inertsil-ODS-Säule (5 μm, 4,6 × 15 0 mm, GL Sciences Inc., Osaka, Japan) getrennt. Eine mobile Phase aus Acetonitril und 0,5 Prozent Essigsäure in einem Verhältnis von 15:85 (v/v) wurde bei einer Flussrate von 1,0 ml/min verwendet. Die Detektion wurde bei 334 nm durchgeführt

Kinetische Analyse

Scheinbare Permeabilitätskoeffizienten (Papp) wurden aus der Steigung des linearen Teils des Zeitverlaufs des Verbindungstransports durch Caco-2-Zell-Monoschichten wie folgt geschätzt: P dQ dt AC app=( ) ( )

wobei dQ/dt die Permeabilitätsrate, C0 die Anfangskonzentration des gelösten Stoffes in der Donorkammer und A die Oberfläche der Membran (4,7 cm2) ist.

In der In-situ-Darmperfusionsstudie an Ratten wurde die Fläche unter der Plasmakonzentrations-Zeit-Kurve (AUC0–90) in der Pfortader vom Zeitpunkt Null bis zur letzten Messung gemäß der linearen Trapezregel berechnet.

Acteosid einCistanche tubulosa-Extrakt

Physikochemischen Eigenschaften

Die polare Oberfläche und die unpolare Oberfläche von Verbindungen wurden mit dem Programm SAS (Version 0.8), Olsson, T.; Sherbukhin, V., Synthesis and Structure Administration, 1997–2001, AstraZeneca, Cary , NC, USA). Experimentell bestimmte log P- und pKa-Werte wurden der Literatur entnommen.

statistische Analyse

Die Daten wurden durch eine Einweg-Varianzanalyse gefolgt von Tukeys Post-hoc-Test analysiert. Wahrscheinlichkeitswerte von weniger als 5 Prozent wurden als signifikant angesehen.

Ergebnisse

Absorptionstransport von Echinacosid und Acteosid durch Caco-2-Zell-Monoschichten

Bei Mäusen und Ratten werden intaktes ECH[10,14] und ACT[12,21] oral in Dosen von 100–1000 mg/kg verabreicht. DasCistanche tubulosa-Extraktverwendet, enthielt etwa 30 Prozent ECH und 15 Prozent ACT pro Dosis. Da der Extrakt den osmotischen Druck und den pH-Wert im Inkubationsmedium veränderte, wurden basierend auf der oralen Dosierung Konzentrationen von 4,5 und 13,5 mg/ml bestimmt (intakte Verbindungen: 2–20 mg/2{{2{{31} }}} g Körpergewicht) bei Mäusen. Der Extrakt in niedrigen (4,5 mg/ml) und hohen Dosen (13,5 mg/ml) enthielt 2,0 und 6,1 mg für ECH und 1,0 bzw. 3,0 mg für ACT. Wir haben C. tubulosa-Extraktmengen angewendet, die viel niedriger waren als die orale Dosierung von ECH und ACT, die beim Menschen berichtet wurde (empfohlene Nahrungsaufnahme des Extrakts: 15 0 mg, die ungefähr 45 mg für ECH und 22,5 mg für ACT enthält). Bei niedrigen und hohen Dosen intakter Verbindungen unterschieden sich die Absorptionsprofile (Abbildung 2) und Papp nicht signifikant zwischen ECH und ACT als ECH-Äquivalent (Tabelle 2). Wenn C. tubulosa-Extrakt in einer hohen Dosis von 13,5 mg/ml in das Medium geladen wurde, wurden Papp-Werte (1,27 ± 0,13 bzw. 0,34 ± 0,03 × 10−6 cm/s) von ECH- und ACT-Begleittherapien waren dreimal höher als die (0,38 ± 0,09 bzw. 0,10 ± 0,03 × 10−6 cm/s) von intaktem ECH und ACT (Tabelle 2). Der Extrakt verstärkte im Gegensatz zu intakten Verbindungen den Absorptionstransport von ECH und ACT signifikant.

Hemmende Wirkung von Phloridzin, Phloretin und Verapamil

To characterize the intestinal absorption of ECH and ACT, Caco-2 cell monolayers were incubated with representative inhibitors. Apical glucose transporter 1-sensitive phloridzin dramatically reduced the Papp of intact ECH and ACT to 20% of non-treatment at the high dose (Table 2). Basolateral glucose transporter (GLUT) 2-sensitive phloretin did not decrease the transport of intact ECH and ACT (Figure 3). In this study, higher concentrations (>0,3 mM) Phloretin konnte wegen merklicher Zelltoxizität nicht verwendet werden. Darüber hinaus wurde P-gp als wichtiger Akteur identifiziert, der für die Wechselwirkung zwischen pflanzlichen Arzneimitteln und klinisch wichtigen P-gp-Substraten verantwortlich ist. Verapamil verstärkte den Absorptionstransport von intakten Verbindungen nicht (Abbildung 3).

Der Absorptionstransport von ECH und ACT im Extrakt (niedrige Dosis) wurde durch Phloridzin signifikant gehemmt (Tabelle 2 und 4 ). Der Extrakt bei der hohen Dosis unterdrückte die Phloridzin-sensitive Hemmung, obwohl der Transport von intaktem ECH und ACT empfindlicher auf Phloridzin war (Tabelle 2).

Die In-situ-Darmperfusionsstudie

In einer In-situ-Studie haben wir getestet, ob ECH und ACT inCistanche tubulosa-Extraktwurden von SGLT1 transportiert, das sich auf der apikalen Seite des Dünndarms befindet. Wenn der Nahrungsextrakt in der niedrigen Dosis (4,5 mg/ml) perfundiert wurde, erschienen ECH und ACT schnell im Pfortaderblut (Fig. 5). Die AUC wurde mit 2702,8 ± 384,1 μm·min für ECH und 698,3 ± 197,2 μm·min für die ACT bestimmt. Danach wurde die AUC mit Inhalt normalisiertCistanche tubulosa-Extrakt, war die absorbierte Menge zwischen ECH und ACT nicht signifikant unterschiedlich. SGLT1--sensitives Phloridzin unterdrückte im Gegensatz zu Phloretin signifikant den Absorptionstransport von begleitendem ECH (AUC, 649,4 ± 248,2 μm·min) und ACT (nicht nachgewiesen).

Diskussion

Einige pflanzliche Inhaltsstoffe sind Substrate von P-gp, das in Leber, Darm, Gehirn und Nieren stark exprimiert wird. P-gp ist ein entscheidender Faktor für die In-vivo-Bioverfügbarkeit, Disposition und Verteilung pflanzlicher Heilmittel, einschließlich Johanniskraut, Curcumin, Echinacea, Ginseng, Ginkgo und Ingwer.[22,23]Die Bioverfügbarkeit von Genistein{{5} }Glucosid, ein Flavonoidderivat, wurde ebenfalls durch den intestinalen MRP2-Transporter begrenzt.[24] Daher wurde diese Studie entwickelt, um die Absorptionseigenschaften von ECH und ACT gleichzeitig mit Nahrungs- und Arzneimitteln zu untersuchenCistanche tubulosa-Extrakt.

Polarisierte Caco{{0}}-Zell-Monoschichten sowie der Darm[25] exprimieren wichtige intestinale Arzneimittel-Efflux-Transporter wie P-gp, MRPs und Brustkrebs-Resistenzprotein.[26]Nahrungsflavonoide von Quercetin[27] und Myricetin[28] wurde gezeigt, dass sie den P-gp-vermittelten Efflux sowohl in Zelllinien als auch in Tiermodellen hemmen. Verapamil, ein P-gp-Inhibitor, veränderte die Permeabilität von ACT und ECH durch Caco-2-Zell-Monoschichten nicht (Abbildung 3), was darauf hindeutet, dass intaktes ECH und ACT nicht durch die P-gp-Effluxpumpe eingeschränkt wurden. Unsere früheren Studien zeigten, dass MRP2-Proteine ​​nicht in Monolayern von Caco-2-Zellen exprimiert wurden.[29] P-gp- und MRP2--vermittelter Efflux konnte beim ECH- und ACT-Transport ausgeschlossen werden. Einige Glykoside von Quercetin mit geringer Lipophilie wurden effizienter absorbiert als Quercetin selbst.[30] Es ist auch wichtig zu beachten, dass ACT mit einer Zuckereinheit schnell im Gehirngewebe verteilt wird. Unsere Aufmerksamkeit konzentrierte sich auf die kombinierte Wirkung von zwei Glukosetransportern in Enterozyten: SGLT in der Bürstensaummembran und erleichterter Diffusionsglukosetransport (GLUT) in der basolateralen Membran. Die Caco-2-Zellkultur kann als Modell zur Untersuchung von Phloretin-sensitiven GLUT2- und Phloridzin-sensitiven SGLT1- und 2-Transportern verwendet werden.[31–34] Glucose wird von der apikalen zur basolateralen Seite von Caco-2-Monolayern transportiert bei hoher Geschwindigkeit mit einem Pappof von 36,8 ± 1,1 × 1 0 −6 cm/s.[35] Es besitzt eine höhere Papp als der transzelluläre Transportmarker Propranolol (23,4 ± 2,8 × 10−6 cm/s). Wie in Tabelle 2 gezeigt, hatte intaktes ECHand ACT viel weniger Papp als das, was in Glucose und passivem Propranolol berichtet wurde. Wir berechneten den Logarithmus des Verteilungskoeffizienten (Octanol-Wasser), log P, wurde mit –2,32 und 0,077 für ECH bzw. ACT berechnet. Es wird angenommen, dass polare oder hydrophile Verbindungen über einen parazellulären Weg (über Tight Junctions) transportiert werden. Die beiden Phenylethanoidglykoside scheinen wie Mannit über einen parazellulären Weg transportiert zu werden. Phloridzin verringerte jedoch die Absorptionspermeabilität von intaktem ECH und ACT dramatisch (Tabelle 2), was darauf hindeutet, dass apikales SGLT1 eine Hauptrolle bei der intestinalen Absorption von intaktem ECH und ACT spielt. Bei einer äquivalenten Dosis war die höhere hydrophobe ACT-Permeabilität nahe der ECH-Permeabilität (Abbildung 2 und Tabelle 2). Yoshikawa et al.[36] haben gezeigt, dass facilitative Transporter (GLUT 1 und 2) sowie Phloridzin-sensitives SGLT1 im Dünndarm intensiv exprimiert werden. Da die absorbierten Mengen von Verbindungen auf dem Massengleichgewicht zwischen Aufnahme und Ausscheidung basieren, haben wir die Beteiligung von GLUT2 bewertet. Glukose durchquert die apikalen Membranen von Enterozyten durch SGLT1 mit hoher Affinität und geringer Kapazität und tritt über die basolaterale Membran durch GLUT2 mit geringer Affinität und hoher Kapazität aus. Phloretin (ein spezifischer Inhibitor von GLUT2) verhinderte nicht den Transport von intaktem ECH und ACT (Abbildung 3). Funes et al.[37] zeigten, dass ACT stark mit den Phosphatgruppen von Phospholipidmembranen interagierte. Da Hydroxylgruppen in der ACT-Struktur reichlich vorhanden sind, sind Wasserstoffbindungen zwischen diesen Gruppen und den Glycerol-Polarköpfen oder Phosphatgruppen von Phospholipiden die wahrscheinlichsten Wechselwirkungen, die stattfinden. Wenn intaktes ECH und sein äquivalentes ACT mit Caco-2-Monolayern für 11 h inkubiert wurden, war die zelluläre Akkumulation von ACT (0,24 ± 0,04 nmol/cm2) dreimal größer als die von ECH (0,07 ± 0,01 nmol/cm2). Wir dachten, dass SGLT1--empfindliches ECH und ACT langsam von den Enterozyten in den Blutkreislauf verlagert wurden, was möglicherweise zu dem beobachteten niedrigen Papp führte. Im Vergleich zu hoch hydrophilem ECH kann die geringe Permeabilität von ACT auf die Interkalation in Zellmembranen zurückzuführen sein.

Cistanche tubulosa-Extrakt

Polyphenolische Verbindungen werden während ihrer klinischen Anwendung in Kräutermischungen konsumiert und sind als Nahrungsergänzungsmittel im Handel erhältlich. In einer In-vitro-Studie wurde gezeigt, dass die Resorption von phenolischem Epicatechin nicht durch die Zusammensetzung von Getränkelebensmitteln beeinflusst wird.[38] Im Gegensatz dazu Hypericum perforatumL. Produktmatrizen beeinflussen den Transport von Quercetinglucosiden (Rutin und Isoquercitrin) und Hyperosid durch Caco-2-Zellen aufgrund von Unterschieden in der phytochemischen Zusammensetzung der Matrix und den Transporteigenschaften, dh parazellulärem Transfer und trägervermitteltem oder aktivem Transport.[39] In dieser Studie lieferte C. tubulosa einen dreifach höheren transepithelialen Transport als intaktes ECH und ACT (Abbildung 2 und Tabelle 2). Wir spekulieren, dass Komponenten intheCistanche tubulosa-Extraktden Phloridzin-sensitiven Transporter aktivieren und/oder die Elimination von intrazellulärem ECH und ACT beschleunigen.Cistanche tubulosa-Extraktbei der hohen Dosis schien die Potenz des Phloridzin-empfindlichen Transports stark zu maskieren (Tabelle 2). Kohlenhydrate[40] und Proteine[41] aus der Nahrung interagieren mit einigen Polyphenolen im Gastrointestinaltrakt.Morikawa et al.[10] zeigten, dass fünf Iridoide, Kankanoside AD, und Kankanol, ein Monoterpenglycosid, Kankanosid E, zwei Phenylethanoidoligoglycoside, Kankanoside F und G, und ein acylierter Oligozucker, Kankanose, aus dem isoliert werden konntenCistanche tubulosa-Extrakt

derzeit verwendet. Andere Zutaten, einschließlich Proteine ​​in derCistanche tubulosa-Extrakt, bleibt unklar. Zusammen mit der obigen Spekulation sollen wir untersuchen, ob andere Komponenten mit SGLT1 interagieren und die Absorption von ECH und ACT hemmen.

In-vivo-Experimente können nicht ohne weiteres zwischen dem Ausmaß der Absorption und der Vermeidung einer First-Pass-Disposition durch die Leber unterscheiden. Das In-situ-Darmperfusionsmodell hat einen Vorteil gegenüber In-vivo- und In-vitro-Modellen aufgrund der einfachen Kontrolle der Versuchsparameter und des Ausschlusses der Beeinflussung anderer Organe und der Aufrechterhaltung einer intakten Darmdurchblutung.[22] Die Beteiligung des Thephloridzin-empfindlichen Glukosetransporters wurde in einem In-situ-Darmperfusionssystem bewertet. Wie in Abbildung 5 gezeigt, absorbierte Mengen an ECH- und ACT-Begleitstoffen inCistanche tubulosa-Extrakt (low dose) were greatly abolished by phloridzin, which agrees with our in-vitro data (Figure 4). Using peptides and 20 drugs passively absorbed, a good correlation is obtained between in-vivo drug absorption and the drug permeability of Caco-2 monolayers.[42] Drugs with a Papp of >1 × 10−6 cm/s werden beim Menschen vollständig resorbiert, während schlecht resorbierbare Medikamente und Peptide (<1% of="" dose)="" have="" papp="" values="" of=""><1 ×="" 10−7="" cm/s.="" surprisingly,="" the="" papp="" of="" the="" ech="" concomitant="" (high="" dose)="" was="">1 × 10–6 cm/s (Tabelle 2), was auf eine hohe orale Bioverfügbarkeit bei Tieren und Menschen hindeutet. Crespy et al.[43] zeigten, dass der Efflux in einer In-situ-Darmperfusionsstudie zwischen Phloridzin und Phloretin nicht signifikant unterschiedlich war. Sie[44] zeigten auch, dass die orale Bioverfügbarkeit von Phloridzin mit hoher Empfindlichkeit gegenüber SGLT1 bei Ratten nur 10 Prozent betrug. Zukünftige Studien müssen die Bioverfügbarkeit und den hepatischen First-Pass-Effekt des ECH begleitend nach oraler Verabreichung des Nahrungsextrakts in hoher Dosis bewerten. In-situ-Ergebnisse implizieren, dass die Aufnahme vonCistanche tubulosa-Extraktkann die geringe orale Resorption von intaktem ECH und ACT verbessern.

Fazit

Die diätetische und medizinischeCistanche tubulosa-ExtraktDie Verbesserung der intestinalen Resorption von ECH und ACT kann zu einem besseren Management der menschlichen Gesundheit beitragen, obwohl die Beteiligung des Phloridzin-empfindlichen Transports reduziert werden sollte.

Erklärungen

Interessenkonflikt

Der/die Autor(en) erklären/erklären/erklären/erklären/erklären/erklären sie, dass sie keine Interessenkonflikte offenzulegen haben

Finanzierung

Diese Arbeit wurde teilweise vom High-Tech ResearchCenter der Kinki University unterstützt.

Danksagungen

Die Autoren danken Osamu Muraoka (Kinki University, Osaka, Japan) und Toshio Morikawa (Kinki University, Osaka, Japan) für die Bereitstellung vonCistanche tubulosa-Extraktund reine Bestandteile. Wir sind Masahiro Iwaki (Kinki University) sehr dankbar für die Studienunterstützung.

Cistanche tubulosa-ExtraktProdukte

Aus: 'Phloridzin-sensitiver Transport von Echinacosid und Acteosid und veränderter intestinaler Resorptionsweg nach Applikation vonCistanche tubulosa-Extrakt' durchTadatoshi Taninoet al

---© 2015 Royal Pharmaceutical Society, Journal of Pharmacy and Pharmacology, 67, S. 1457–1465,Phenylethanoidglucoside, die von SGLT1 transportiert werden

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