Effect of Willow herb [Epilobium angustifolium L.] extract on gene expression of selected P450 cytochromes in rat liver - preliminary study

• Autorzy: Kujawski R , Ozarowski M. , Derebecka-Holysz N. , Bartkowiak-Wieczorek J. , Bogacz A. , Karasiewicz M. , Mikolajczak P.L. , Bobkiewicz-Kozlowska T. , Mrozikiewicz P.M.

Warianty tytułu

PL

Wplyw ekstraktu z Epilobium angustifolium L. na ekspresje wybranych genow cytochromow P450 w watrobie szczura, doniesienie wstepne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of alternative strategies in prevention and therapy of Benign Prostatic Hyperplasia (BPH) is the usage of a number of traditional herbal plants. In recent years, there is an increasing interest in some members of the Epilobium genus in the treatment of BPH. So far there is no data about molecular mechanisms of action of Epilobium angustifolium L. extracts in liver. The aim of this study was to investigate the influence of the standardized water extract from the Epilobium angustifolium L. on expression level of selected P450 cytochromes encoding genes (CYP3A1 and CYP7A1) in rats liver tissues, which protein products are involved in steroids metabolism. The most abundant fraction of active compounds obtained from the extract was a phenolic fraction (24.36% m/m phenolic compounds and small amounts of flavonoglycosides – 0.91% and sterols – 0.09%). The plant extract showed the strongest and significant inhibitory CYP3A1/2 mRNA expression effect in rat liver. Our results suggest that a standardized E. angustifolium extract can regulate transcription level of investigated CYP genes in a different manner since a strong inhibition of CYP3A1 mRNA expression and slight induction of CYP7A1 may be a result of different extract action on the investigated CYP’s transcription machinery in rat liver cells.

PL

Alternatywę w terapii i leczeniu łagodnego przerostu gruczołu krokowego (ang. Benign Prostatic Hyperplasia, BPH) stanowią produkty lecznicze pochodzenia roślinnego. W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie surowcami roślinnymi należącymi do rodzaju Epilobium (Onagraceae). Pomimo wzrastającej wiedzy na temat mechanizmów działania wyciągów uzyskiwanych z surowców pochodzących z rodzaju Epilobium, w tym Epilobium angustifolium, molekularny mechanizm ich działania w tkance wątrobowej nadal pozostaje nieznany. Celem opisanego eksperymentu była zbadanie wpływu standaryzowanego wyciągu wodnego z ziela Epilobium angustifolium na poziom ekspresji mRNA wybranych cytochromów z rodziny P450 w tkance wątrobowej. W badanych ekstrakcie najistotniejszą grupę związków biologicznie czynnych stanowiła frakcja polifenoli (24,36%), stwierdzono stosunkowo niewielką ilość flawonoglikozydów (0,91%) i steroli (0,09%). Badany wyciąg najsilniej hamował poziom ekspresji mRNA CYP3A1. Uzyskane przez nas wyniki wskazują, iż badany wyciąg zmieniał poziom ekspresji mRNA analizowanych cytochromów w odmienny sposób, a obserwowane silne zahamowane ekspresji mRNA CYP3A1 i nieznaczny wzrost CYP7A1 mRNA może być efektem wpływu różnych związków biologicznie czynnych zawartych w ekstrakcie na maszynerię komórkowa regulującą proces transkrypcji obu cytochromów w szczurzej tkance wątrobowej.

Słowa kluczowe

EN

medicinal plant; herbal plant; herb; willow herb; Epilobium; fireweed; Epilobium angustifolium; medicinal property; plant extract; water extract; human disease; human health; benign prostate hyperplasia; phytotherapy; cytochrome; biologically active compound; synthetic drug; herbal drug; animal test

• Wydawca: -
• Czasopismo: Herba Polonica
• Rocznik: 2009
• Tom: 55
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.52-64,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kujawski R

• Institute of Natural Fibers and Medicinal Plants, Libelta 27, 60-630 Poznan, Poland

autor

Ozarowski M.

autor

Derebecka-Holysz N.

autor

Bartkowiak-Wieczorek J.

autor

Bogacz A.

autor

Karasiewicz M.

autor

Mikolajczak P.L.

autor

Bobkiewicz-Kozlowska T.

autor

Mrozikiewicz P.M.

Bibliografia

• 1. Miano R, De Nunzio C, Asimakopoulos AD, Germani S, Tubaro A. Treatment options for benign prostatic hyperplasia in older men. Med Sci Monit 2008; 14(7):94-102.
• 2. Oesterling JE. Benign prostatic hyperplasia: a review of its histogenesis and natural history. Prostate Suppl 1996; 6:67-73.
• 3. Baum DA, Sytsma KJ, Hoch PC. The phylogeny of Epilobium (Onagraceae) based on nuclear ribosomal DNA sequences. Syst Bot 1994; 19:363-88.
• 2. Dvorkin L, Song KY. Herbs for benign prostatic hyperplasia. Ann Pharmacother 2002; 36:1443-52.
• 4. Vitalone A, Bordi F, Baldazzi C, Mazzanti G, Saso L, Tita B. Anti-proliferative effect on a prostatic epithelial cell line (PZ-HPV-7) by Epilobium angustifolium L. Il Farmaco 2002; 56:483-9.
• 5. Mrozikewicz PM, Buchwald W, Mścisz A, Otta H, Łuczkowska T, Wojciechowska W. Contents of pharmacological active substances of Epilobium angustifolium L. Herb during the vegetation. Herba Pol 2005;1(Supl.1):103-4.
• 6. Goldmann WH, Sharma AL, Currier SJ, Johnston PD, Rana A, Sharma CP. Saw palmetto berry extract inhibits cell growth and Cox-2 expression in prostatic cancer cells. Cell Biol Int 2001; 25:1117-24.
• 7. Yablonsky F, Nicolas V, Riffaud JP, Bellamy F. Antiproliferative effect of Pygeum africanum on rat prostatic fibroblasts. J Urol 1997; 157:2381-7.
• 8. Konrad L, Müller HH, Lenz C, Laubinger H, Aumüller G, Lichius JJ. Antiproliferative effect on human prostate cancer cells by a stinging nettle root (Urtica dioica) extract. Planta Med 2000; 66:44-7.
• 9. Hiermann A, Juan H, Sametz W. Influence of Epilobium extracts on prostaglandin biosynthesis and carrageenin induced oedema of the rat paw. J Ethnopharmacol 1986;17:161-9.
• 10. Hiermann A. Flavonoid of Epilobium dodonaei. Fitoterapia 1993; 5:471.
• 11. Barakat HH, Hussein SAM, Marzouk MS, Merfort I, Linscheid M, Nawwar MAM, Polyphenolic metabolites of Epilobium hirsutum. Phytochemistry 1997; 46:935-41.
• 12. Hevesi Toth B., Blazics B., Kery A. Polyphenol composition and antioxidant capacity of Epilobium species. J Pharm Biomed Anal 2009; 49(1):26-31.
• 13. Bazylko A, Kiss AK, Kowalski J. High-performance thin-layer chromatography method for quantitative determination of oenothein B and quercetin glucuronide in aqueous extract of Epilobii angustifolii herba. J Chromatogr A 2007; 30;1173(1-2):146-50.
• 14. Manach C. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans. I. Review of 97 bioavailability studies. Am J Clin Nutr 2005; 81(Suppl. 1):230-42.
• 15. Seeram NP. Bioactive polyphenols from foods and dietary supplements: Challenges and opportunities. A.C.S. symposium series. ISSN 0097-615 2006;925:25-38.
• 16. Okuda T., Systematics and health effects of chemically distinct tannins in medicinal plants. Phytochemistry 2005; 66(17):2012-31.
• 17. Lesuisse D, Berjonneau J, Ciot C, Devaux P, Doucet B, Gourvest JF, Khemis B, Lang C, Legrand R, Lowinski M, Maquin P, Parent A, Schoot B, Teutsch G. Determination of oenothein B as the active 5-alphareductase-inhibiting principle of the folk medicine Epilobium parviflorum. J Nat Prod 1996; 59(5):490-2.
• 18. Ducrey B, Marston A, Göhring S, Hartmann RW, Hostettmann K. Inhibition of 5 alpha-reductase and aromatase by the ellagitannins oenothein A and oenothein B from Epilobium species. Planta Med 1997; 63(2):111-4.
• 20. Vitalone A, Bordi F, Baldazzi C, Mazzanti G, Saso L, Tita B. Anti-proliferative effect on a prostatic epithelial cell line (PZ-HPV-7) by Epilobium angustifolium. Il Farmaco 2001; 56(5-7):483-9.
• 21. Vitalone A, Guizzetti M, Costa LG, Tita B. Extracts of various species of Epilobium inhibit proliferation of human prostate cells. J Pharm Pharmacol 2003; 55(5):683-90.
• 22. Schepetkin IA, Kirpotina LN, Jakiw L, Khlebnikov AI, Blaskovich CL, Jutila MA, Quinn MT. Immunomodulatory activity of oenothein B isolated from Epilobium angustifolium. J Immunol 2009; 183(10):6754-66.
• 23. Kiss A, Kowalski J, Melzig MF. Compounds from Epilobium angustifolium inhibit the specific metallopeptidases ACE, NEP and APN. Planta Med 2004; 70(10):919-23.
• 24. Tita B, Abdel-Haq H, Vitalone A, Mazzanti G, Saso L. Analgesic properties of Epilobium angustifolium, evaluated by the hot plate test and the writhing test. Farmaco 2001; 56(5-7):341-3.
• 25. Nebert DW, Russell DW. Clinical importance of the cytochromes P450. Lancet 2002; 360(9340):1155-62.
• 26. Honkakoski P, Negishi M. Regulation of cytochrome P450 (CYP) genes by nuclear receptors. Biochem J 2000; 347:321-37.
• 27. Lewis DF, Ito Y. Human cytochromes P450 in the metabolism of drugs: new molecular models of enzyme-substrate interactions. Expert Opin Drug Metab Toxicol 2008; 4(9):1181-6.
• 28. Patel J, Mitra AK. Strategies to overcome simultaneous P-glycoprotein mediated efflux and CYP3A4 mediated metabolism of drugs. Pharmacogenomics 2001; 2(4):401-415.
• 29. Pikuleva IA. Cholesterol-metabolizing cytochromes P450. DMD Fast Forward 2006; 34:513-20.
• 30. Del Bas JM, Fernández-Larrea J, Blay M, Ardèvol A, Salvadó MJ, Arola L, Bladé C. Grape seed procyanidins improve atherosclerotic risk index and induce liver CYP7A1 and SHP expression in healthy rats. FASEB J 2005; 19(3):479-81.
• 31. Brunton LL., Lazo JS., Keith LP. Goodman & Gilman’s. The Pharmacological Basis of Therapeutics. 11th Edition. 2006:76.