Научные отчеты

КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценены антиоксидантные свойства водного и спиртового экстрактов коры Uncaria tomentosa. Исследовалась атиоксидантная активность в эквивалентах тролокса, способность улавливать пероксильные радикалы, поглощать супероксидные радикалы, и определялось общее количество таннинов и фенольных соединений. Полученные результаты свидетельствуют о высокой антиоксидантной активности исследуемых экстрактов по сравнению с другими экстрактами фруктов, овощей, злаков и лекарственных растений. Более высокая антиоксидантная активность и количество фенольных соединений наблюдалась в спиртовых экстрактах, по сравнению с водными. (1)

В данном исследовании определялось антипролиферативное воздействие экстрактов из внутренней коры U. tomentosa на раковые клетки Caco2 и HeLa с помощью анализа клеточной пролиферации (МТТ-теста). Токсичность определяли с помощью биоанализа науплиусов Artemia franciscana.

Метаноловый и водный экстракты U. tomentosa оказались сильными ингибиторами пролиферации клеток Caco2 и HeLa, со значениями IC50 (концентрации полумаксимального ингибирования), как правило, ниже 1500 мкг / мл. Метаноловый экстракт оказался особенно эффективным со значениями IC50 881 и 763 мкг / мл в отношении клеток Caco2 и HeLa соответственно. Клеточная визуализация выявила морфологические особенности, соответствующие апоптозу в клетках Caco2, обработанных метаноловым и водным экстрактами U. tomentosa, что указывает на то, что эти экстракты действуют с помощью цитотоксических механизмов.

Все экстракты U. tomentosa оказались нетоксичными. Сильная антипролиферативная активность и отсутствие токсичности метанолового и водного экстрактов внутренней коры U. tomentosa указывает на их потенциал в лечении и профилактике некоторых видов рака. (2)

В эксперименте по оценке способности восстанавливать ДНК, корректировки иммунной функции, а также оценки токсичности, крысам в течение 8 недель ежедневно скармливали экстракт Uncaria tomentosa в дозировке 5, 10, 20, 40 и 80 мг/кг. Уровень фитогемагглютинина, стимулирующего пролиферацию лимфоцитов, значительно увеличился в спленоцитах крыс при дозе 40 и 80 мг/кг. Количество лейкоцитов в крови крыс, принимавших экстракт кошачьего когтя в дозах 40 и 80 мг/кг в течение 8 недель, или 160 мг/кг в течение 4 недель, значительно возросло, по сравнению с группой контроля (P <0.05). 

Репарация одноцепочечных (SSB) и двуцепочечных (DSB) разрывов ДНК через 3 часа после облучения (12 Gy) значительно улучшилась в группе животных, получавших экстракт Uncaria tomentosa. Признаков острого, или хронического отравления не наблюдалось.

В группе добровольцев четверо взрослых мужчин, обладающих хорошим здоровьем, принимали по 5 мг/кг экстракта кошачьего когтя в течение 6 последовательных недель. Токсического эффекта не наблюдалось, было замечено повышение количества лейкоцитов в крови, по сравнению с группой контроля (P <0.05). (3)

В исследовании определялась безопасность и клиническая эффективность растительного экстракта Uncaria tomentosa при лечении пациентов, страдающих ревматоидным артритом.

Сорок пациентов, получавших лечение сульфаcалазином или гидроксихлорохином, участвовали в рандомизированном двухэтапном исследовании, длившемся 52 недели.

Во время первого этапа (24 недели, двойное слепое плацебо-контролируемое исследование), пациенты принимали экстракт кошачьего когтя или плацебо. Во время второго этапа (28 недель) все пациенты получали экстракт кошачьего когтя.

В результате обнаружено, что болезненные ощущения в суставах после 24 недель приема кошачьего когтя уменьшились на 53.2% по сравнению с 24.1% в группе плацебо (p = 0.044). Побочные действия были незначительными.

Пациенты, принимавшие экстракт только на втором этапе эксперимента, испытывали уменьшение боли в суставах (p = 0.007) и индекса Ричи (p = 0.004), по сравнению с их состоянием во время получения плацебо. 

Эксперимент показал, что кошачий коготь является эффективным средством при остеоартрите. (4)

Целью исследования было определение противовоспалительных свойств кошачьего когтя. 

У крыс было искусственно вызвано воспаление кишечника (с помощью индометацина (7.5 мг/кг)), после чего назначался экстракт кошачьего когтя, растворенный в питьевой воде (5 мг/мл). 

Экстракт кошачьего когтя заметно улучшил состояние при энтерите, вызванном индометацином, о чем свидетельствует снижение активности миелопероксидазы, морфометрических повреждений и экспрессии металлотионеина в печени.

Это исследование представило доказательство правомерности распространенного мнения о том, что кошачий коготь является эффективным противовоспалительным средством. (5)

Внутренний слой коры Uncaria tomentosa является популярным средством народной медицины, которое применяется при опухолевых заболеваниях и воспалительных процессах. 

В данном эксперименте исследовался противоопухолевый эффект оксиндолового алкалоида митрафиллина. Микромолярные концентрации митрафиллина (от 5 до 40 микроМ) подавляли рост обеих клеточных линий дозозависимым образом. Значение IC (50) было 12.3 микроМ (30 часов) для клеток нейробластомы, и 20 микроМ (48 часов) для клеток глиомы, соответственно.

Результаты показали, что митрафиллин является новым перспективным вспомогательным средством при лечении опухолей - нейробластом и глиом у людей. (6)

Данное исследование изучало эффективность применения экстракта коры Uncaria tomentosa и его хроматографических фракций на подавление роста клеток рака молочной железы.

Данные, полученные в результате эксперимента, показали, что в дополнение к антимутагенной активности, Uncaria tomentosa оказывает антипролиферативный эффект на клетки рака молочной железы.

Изучение биологической активности проб из коры и листьев растения привело к изолированию двух активных фракций, с концентрацией полумаксимального ингибирования (IC50) 10 мг/мл и 20 мг/мл, соответственно, и антипролиферативным эффектом, примерно 90% ингибирования при концентрации 100 мг/мл. (7)

Водный экстракт коры кошачьего когтя в эксперименте «in vivo» показал способность улучшать процессы восстановления ДНК, митогенетический ответ и восстановление лейкоцитов после повреждения ДНК вследствие химиотерапии.

В данном исследовании принимали участие добровольцы, обладающие хорошим здоровьем, которые были распределены на 3 группы, сходные по возрасту и полу.

Одна группа получала ежедневно таблетки, содержащие 250 мг водного экстракта Uncaria tomentosa, другая группа – таблетки, содержащие 350 мг, третья группа – плацебо в течение 8 последовательных недель. Восстановление ДНК после повреждения, вызванного стандартной дозой пероксида водорода, измерялось 3 раза перед началом применения экстракта и 3 раза после, в течение последних 3 недель из восьминедельного периода.

Токсической реакции на применение Uncaria tomentosa, проявляющейся в клинических симптомах, в химическом анализе плазмы крови, общем анализе крови и при дифференциальном подсчете лейкоцитов не наблюдалось.

Наблюдалось статистически значимое уменьшение повреждения ДНК и сопутствующее улучшение восстановления ДНК в группе участников, принимавших экстракт Uncaria tomentosa, в сравнении с группой, не принимавшей экстракта (p <0.05). Кроме того, в группе, принимавшей экстракт, наблюдалась тенденция к увеличению пролиферации лейкоцитов. 

В общем, исследование подтвердило результаты, полученные ранее в исследованиях на животных – применение экстракта Uncaria tomentosa способствует восстановлению ДНК. (8)

Во рту человека обитает огромное количество микроорганизмов, которые, при определенных условиях, могут стать причиной болезней.

Целью исследования было определить антибактериальную активность разных концентраций Uncaria tomentosa по отношению к различным видам микроорганизмов, изолированных из ротовой полости человека.

В эксперименте «in vitro» использовался микрораспыленный экстракт Uncaria tomentosa для того, чтобы определить минимальную ингибирующую концентрацию (MIC) на определенные штаммы микробов (Streptococcus mutans, Staphylococcus spp., Candida albicans, Enterobacteriaceae и Pseudomonas aeruginosa). 

Концентрация экстракта кошачьего когтя варьировалась от 0.25 до 5% в агаре Мюллера-Хинтона. Трехпроцентный экстракт Uncaria tomentosa подавлял 8% изолята Enterobacteriaceae, 52% S. mutans и 96% Staphylococcus spp.

Исследуемые концентрации не оказали эффекта на штаммы P. aeruginosa и C. albicans.

Результаты эксперимента показали, что экстракт кошачьего когтя обладает антибактериальной активностью по отношению к Enterobacteriaceae, S. mutans и Staphylococcus spp. (9)

В исследовании изучалось воздействие экстракта кошачьего когтя (Uncaria tomentosa) на неалкогольное ожирение печени в двух его моделях: ожирении, вызванном жирной пищей, или генетическом ожирении.

Мыши в обоих группах страдали резистентностью к инсулину, большим количеством жировых отложений в гепатоцитах и инфильтрацией воспалительных клеток в печень. Применение экстракта кошачьего когтя значительно уменьшило стеатоз печени и воспаление в обеих группах мышей. Чувствительность к инсулину у мышей, получавших экстракт Uncaria tomentosa, повысилась. 

Ученые сделали вывод, что применение экстракта кошачьего когтя улучшает гомеостаз глюкозы и восстанавливает печень при неалкогольном ожирении до состояния доброкачественного стеатоза печени, улучшает чувствительность к инсулину. Эти эффекты связаны со снижением воспалительных процессов в печени. (10)

Старение мозга и болезнь Альцгеймера связаны с накоплением в мозге бета-амилоидных бляшек и «клубков» из тау-белка, что связано с ускорением потери памяти и когнитивных способностей. В исследовании изучалось воздействие PTI-00703 - экстракта растения кошачий коготь (Uncaria tomentosa) из джунглей Амазонки и его компонентов для уменьшения бета-амилоидных бляшек и «клубков» из тау-белка. PTI-00703 показал способность предотвращать формирование и дезагрегировать амилоидные фибриллы (главные компоненты «бляшек») и спиральные филаменты/волокна тау-белка (главные компоненты «клубков»). При смешивание амилоидных фибрилл и экстракта Uncaria tomentosa происходило почти мгновенное разрушение амилоидного белка, это подтвердили различные методы - флюоресцентный анализ, электронная микроскопия и др. В результате сложного процесса были определены главные активные вещества PTI-00703, благодаря которым осуществляется разрушение бета-амилоидных бляшек и «клубков» из тау-белка. Активное вещество экстракта кошачьего когтя - эпикатехин-4β-8–эпикатехин значительно уменьшал амилоидные бляшки и улучшал кратковременную память молодых и пожилых трансгенных мышей. Исследования гематоэнцефалического барьера показали, что активное вещество Uncaria tomentosa проникало через гематоэнцефалический барьер в паренхиму мозга через 2 минуты после поступления в кровь. Открытие экстракта Uncaria tomentosa, оказывающего мощное ингибирующее воздействие как на бета-амилоидные бляшки, так и на «клубки» из тау-белка может стать инновационным способом лечения возрастного старения мозга и болезни Альцгеймера. (11)

Рак груди является самым распространенным видом рака у женщин во всем мире. Некоторые виды его лечения включают химиотерапию, которая может вызвать лейкопению и нейтропению. В рандомизированном клиническом исследовании изучалась эффективность Uncaria tomentosa в уменьшении побочных явлений химиотерапии.

Пациентки, страдающие инвазивной дуктальной карциномой второй стадии, которые получали лечение (фтороурацил, доксорубицин, циклофосфамид) были разделены на две группы: Первая группа получала химеотерапию и 300 мг сухого экстракта Uncaria tomentosa в день, вторая группа, получала только химеотерапию и являлась контрольной. Были сделаны анализы крови перед каждым из шести циклов химиотерапии, анализировались следующие параметры: состав крови, иммунологические параметры, антиоксидантные энзимы, оксидативный стресс. Uncaria tomentosa уменьшила нейтропению, вызванную химиотерапией, а также способствовала восстановлению клеточных ДНК. 

Uncaria tomentosa является эффективным вспомогательным средством при лечении рака груди. (12)

В интервенционном исследовании, проведенном в Нью-Йоркской клинике общей врачебной практики, изучалась реакция пациентов на введение 23-валентной пневмококковой вакцины. Одна группа добровольцев получала 350 мг экстракта коры кошачьего когтя Uncaria tomentosa (C-Med-100) дважды в день в течение двух месяцев, другая группа - плацебо. Ранее в эксперименте на животных было установлено, что экстракт коры кошачьего когтя обладает иммуностимулирующим и противовоспалительным свойствами. 

Медицинское обследование, биохимическое исследование, анализ клеток крови показали, что применение Uncaria tomentosa не вызвало побочных явлений у участников эксперимента. В тоже время наблюдалось статистически значимое укрепление иммунитета пациентов, принимавших C-Med-100: повышение индекса соотношения нейтрофилов и лимфоцитов периферической крови, снижение титра антител к 12 серотипам в реакции на пневмококковую вакцинацию через 5 месяцев. (13)

Антипролиферативное и проапоптотическое воздействие водного раствора Uncaria tomentosa на клетки плоскоклеточной карциномы.

В исследовании проанализировано влияние водного экстракта Uncaria tomentosa на клетки плоскоклеточной карциномы и иммортализованные кератиноциты линии HaCaT.

Были оценены пролиферация клеток, апоптоз и уровень активных форм кислорода после применения экстракта Uncaria tomentosa. Экстракт Uncaria tomentosa влиял на развитие клеточного цикла и снижал жизнеспособность клеток в зависимости от дозы и времени. Эта задержка роста клеток совпадала с увеличением количества активных форм кислорода. Данные исследования показали, что неметастатические клетки плоскоклеточной карциномы более восприимчивы к экстракту Uncaria tomentosa, что предполагает использование экстракта Uncaria tomentosa для лечения предраковых состояний и ранних форм плоскоклеточного рака. Предварительное химическое исследование водного экстракта Uncaria tomentosa выявило присутствие гидрофильных метаболитов с низкой и средней молекулярной массой, обладающих противоопухолевым потенциалом по отношению к клеткам плоскоклеточной карциномы. 

Исследование показывает, что проапоптотическая активность Uncaria Tomentosa является результатом ее способности одновременно вызывать окислительное повреждение ДНК и противодействовать механизмам репарации ДНК. В свете текущих знаний о проапоптотическом эффекте экстракта Uncaria tomentosa на клетки плоскоклеточного рака предполагается, что это растение может иметь потенциальную ценность при опухолевых поражениях кожи. (14)

В данном обзоре рассматривались фармакологические исследования и механизмы действия ринхофиллина при сердечно-сосудистых заболеваниях и заболеваниях центральной нервной системы, связанные с использованием представителей вида растений Uncaria в народной медицине.

Ринхофиллин – одно из главных активных веществ растений вида Uncaria. Ринхофиллин в основном эффективен при заболеваниях сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, которые включают гипертонию, брадикардию, аритмию, сосудистую деменцию, церебральную ишемию и др. Ринхофиллин также влияет на свертываемость крови, подавляет пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов. Механизм действия связан с модуляцией ионных каналов кальция и калия, защитой нервных и нейроглиальных клеток и регуляцией транспорта и метаболизма центральных нейротрансмиттеров. Применение ринхофиллина при сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний центральной нервной системы показывает тесную связь с традиционными концепциями и использованием растений вида Uncaria в народной медицине, такими как лечение головокружения, судорог, онемения и гипертонии. (15)

В исследовании изучался цитотоксический, мутагенный и антимутагенный потенциал Uncaria tomentosa. Биологическую активность U. tomentosa изучали на клетках костного мозга крыс Wistar «in vivo». Для цитотоксического и мутагенного анализов водные растворы экстракта растения вводили через желудочный зонд (1, 2 или 3 мг/мл) в течение 24 часов или 7 дней. Для исследования антимутагенного эффекта водные растворы экстракта растения (1 мг/мл) вводили через желудочный зонд до введения циклофосфамида (1,5 мг/мл), одновременно с ним, или после введения. U. tomentosa не проявила цитотоксического или мутагенного действия ни в одном из цитологических или хромосомных анализов. Антимутагенные тесты показали, что экстракт U. tomentosa проявляет антимутагенную активность, значительно снижает процент хромосомных аберраций, вызванных введением циклофосфамида, на 53.91%, 58.60% и 57.03% соответственно. 

Результаты показали, что экстракт Uncaria tomentosa безопасен, и оказывает антимутагенное действие. (16)

Литература

1. Pilarski R, Zielinski H, Ciesiolka D, Gulewicz K. Antioxidant activity of ethanolic and aqueous extracts of Uncaria tomentosa (Willd.) DC. J Ethnopharmacol. 2006 Mar 8;104(1-2):18-23.

2. Jaixi Shen, Joseph Shalom, Ian Edwin Cock. The Antiproliferative Properties of Uncaria tomentosa Willd. DC. extracts against Caco2 and HeLa Cancer Cell Lines. Pharmacogn. Commn. 2018; 8(1)

3. Sheng Y, Bryngelsson C, Pero R. Enhanced DNA repair, immune function and reduced toxicity of C-MED-100, a novel aqueous extract from Uncaria tomentosa. J Ethnopharmacol 2000; 69:115-126.

4. Piscoya J, Rodriguez Z, Bustamante SA, Okuhama NN, Miller MJ, Sandoval M. Efficacy and safety of freeze-dried cat's claw in osteoarthritis of the knee: mechanisms of action of the species Uncaria guianensis. Inflamm Res. 2001 Sep;50(9):442-8.

5. Sandoval-Chacón M, Thompson JH, Zhang XJ, Liu X, Mannick EE, Sadowska-Krowicka H, Charbonnet RM, Clark DA, Miller MJ. Antiinflammatory actions of cat's claw: the role of NF-kappaB. Aliment Pharmacol Ther. 1998 Dec;12(12):1279-89.

6. García Prado E, García Gimenez MD, De la Puerta Vázquez R, Espartero Sánchez JL, Sáenz Rodríguez MT. Antiproliferative effects of mitraphylline, a pentacyclic oxindole alkaloid of Uncaria tomentosa on human glioma and neuroblastoma cell lines. Phytomedicine. 2007 Apr;14(4):280-4. Epub 2007 Feb 12.

7. Riva L, Coradini D, Di Fronzo G, De Feo V, De Tommasi N, De Simone F, Pizza C. The antiproliferative effects of Uncaria tomentosa extracts and fractions on the growth of breast cancer cell line. Anticancer Res. 2001 Jul-Aug;21(4A):2457-61.

8. Sheng Y, Li L, Holmgren K, Pero RW. DNA repair enhancement of aqueous extracts of Uncaria tomentosa in a human volunteer study. Phytomedicine. 2001 Jul;8(4):275-82.

9. Renzo Alberto Ccahuana-Vasquez; Silvana Soléo Ferreira dos Santos; Cristiane Yumi Koga-Ito; Antonio Olavo Cardoso Jorge. Antimicrobial activity of Uncaria tomentosa against oral human pathogens. Braz. oral res. vol.21 no.1 Sгo Paulo Jan./Mar. 2007.

10. Layanne C C Araujo, Karla B Feitosa, Gilson M Murata, Isadora C Furigo, Simone A Teixeira, Camila F Lucena, Luciene M Ribeiro, Marcelo N Muscará, Soraia K P Costa, José Donato Jr, Silvana Bordin, Rui Curi, Carla R O Carvalho. Uncaria Tomentosa Improves Insulin Sensitivity and Inflammation in Experimental NAFLD. Sci Rep. 2018 Jul 20;8(1):11013.

11. Alan D Snow, Gerardo M Castillo, Beth P Nguyen , Paula Y Choi , Joel A Cummings, Judy Cam , Qubai Hu, Thomas Lake , Weihong Pan , Abba J Kastin, Daniel A Kirschner, Steven G Wood, Edward Rockenstein, Eliezer Masliah, Stephen Lorimer, Rudolph E Tanzi, Lesley Larsen. The Amazon Rain Forest Plant Uncaria Tomentosa (Cat's Claw) and Its Specific Proanthocyanidin Constituents Are Potent Inhibitors and Reducers of Both Brain Plaques and Tangles. Sci Rep. 2019 Feb 6;9(1):561.

12. Maria do Carmo Santos Araújo, Iria Luiza Farias, Jessie Gutierres, Sergio L Dalmora, Nélia Flores, Julia Farias, Ivana de Cruz, Juarez Chiesa, Vera Maria Morsch, Maria Rosa Chitolina Schetinger. Uncaria tomentosa-Adjuvant Treatment for Breast Cancer: Clinical Trial. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012:676984.

13. S Lamm, Y Sheng, R W Pero. Persistent response to pneumococcal vaccine in individuals supplemented with a novel water soluble extract of Uncaria tomentosa, C-Med-100. Phytomedicine. 2001 Jul;8(4):267-74.

14. Francesca Ciania, Simona Tafuria, Annaelena Troianob, Alessio Cimminoc, Bianca Saveria Fiorettob, Andrea Maria Guarinob, Alessandra Polliceb, Maria Vivob, Antonio Evidentec, Domenico Carotenutod, Viola Calabròb. Anti-proliferative and pro-apoptotic effects of Uncaria tomentosa aqueous extract in squamous carcinoma cells. Journal of Ethnopharmacology 211 (2018) 285–294.

15. Jiyin Zhou, Shiwen Zhou. Antihypertensive and neuroprotective activities of rhynchophylline: The role of rhynchophylline in neurotransmission and ion channel activity. Journal of Ethnopharmacology. Volume 132, Issue 1, 28 October 2010, Pages 15-27.

16. I V Almeida, L C Soares, F T Lucio, L B Cantagalli, A F Reusing, V E P Vicentini. Chemotherapeutical effects of the herbal medicine Uncaria tomentosa (Willd.) DC. Genet Mol Res. 2017 Sep 27;16(3).