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G. M. Stein, U. Edlund, G. Schaller, U. Pfüller, A. Büssing
und M. Schietzel
Polysaccharide und Viscotoxine - Immunologische Wirkungen und Interaktionen
Polysaccharides and Viscotoxins - Immunological effects and Interactions
Über
die immunologischen Wirkungen von Nicht-Lektin-Komponenten in Mistelextrakten
und Interaktionen einzelner Komponenten liegen nur unzureichende Daten vor.
Daher wurden ein als saures Arabinogalaktan identifiziertes Polysaccharid
(PS) aus Mistelbeeren (1.34x106 Dalton), ein Viscotoxin (VT)- Gemisch sowie
einzelne Viscotoxine isoliert und immunologisch charakterisiert. Untersucht
wurden die Granulozyten-Funktion (flowzytometrisch gemessen als E.coli-aktivierter
oxidativer Burst und die Phagozytose), die Lymphozyten-Proliferation (flowzytometrisch
gemessen als Einbau des Thymidin-Analogons 5-Brom-2'-deoxyuridin (BrdU))
sowie die Freisetzung von Zytokinen im Überstand der aktivierten Lymphozyten
(ELISA). Die VT steigerten die Aktivität der Granulozyten signifikant
(oxidativer Burst und Phagozytose), während das PS und die Mistellektine
(ML) ohne direkten Einfluss auf die Granulozyten- und die VT-induzierte
Granulozyten-Aktivierung blieben. Im Gegensatz zu den VT oder den ML stimulierte
das PS hauptsächlich Lymphozyten und induzierte signifikant die Proliferation
der peripheren mononukleären Blutzellen (PBMC) gesunder Spender. In
einzelnen Fällen konnte nachgewiesen werden, dass es bei der Lymphozyten-Proliferation
zu Interaktionen des PS mit den Mistellektinen kam: während bei einem
Probanden ein synergistischer Effekt beobachtet wurde, kam es bei einem
anderen zu einer Inhibierung der PS-induzierten Proliferation durch gleichzeitige
Inkubation der Zellen mit den ML. Bei einzelnen Probanden konnte auch eine
gegenseitige Beeinflussung von VT und ML beobachtet werden. Während
die ML, VT und PS hauptsächlich IL-6 induzierten, ein Monozyten/Makrophagen-assoziiertes
Zytokin, induzierte das PS zusätzlich vor allem das Th1-Zytokin IFN-g.
Diese neueren Untersuchungen zum PS und zu den VT der Mistel belegen eindeutig,
(1) dass auch Nicht-Lektin-Komponenten immunologisch aktiv sind und verschiedene
Zellpopulationen unterschiedlich aktivieren können und, (2) dass es
zu Wechselwirkungen (synergistisch, inhibitorisch) zwischen einzelnen Extrakt-Komponenten
kommen kann. Diese Beobachtungen tragen mit dazu bei, Wirkungen unterschiedlicher
pflanzlicher Extrakte in ihrer Komplexität zu erfassen.
Schlüsselwörter: Interaktionen, Lymphozyten-Proliferation, Mistel,
Polysaccharide, Synergismus, Viscotoxine, Viscum album, Zytokine
Immunological activity of non-lectin components from mistletoe extracts
and their interactions are insufficiently investigated. Therefore, we isolated
a polysaccharide (PS) from mistletoe berries which was identified as an
acidic arabinogalactan of 1.34x106 Dalton. In addition, crude viscotoxins
(VT), a mixture of different VT, as well as highly purified single VT were
purified and characterised with respect to their immunological properties.
The functional activities of lymphocytes, monocytes and granulocytes were
investigated. Proliferation of lymphocytes was measured by flow cytometry
via incorporation of the thymidin-analogue 5-Brom-2'-deoxyuridin (BrdU)
and the cytokine release into the supernatants of the cell cultures by ELISA.
E.coli-activated phagocytosis and oxidative burst of granulocytes were detected
by flow cytometry. VT significantly increased burst and phagocytotic activity
of granulocytes, while ML and the PS did not exert any effect. In contrast
to these findings, the PS stimulated predominantly proliferation of peripheral
blood mononuclear cells (PBMC) of healthy controls. In single cases, an
interaction between different extract components was observed with respect
to the proliferation as well as the release of cytokines. All three components,
the PS, the VT and the ML, mainly induced the release of IL-6 (monocyte/macrophage
related) and, in addition, the PS also significantly stimulated the release
of the Th1 cytokine IFN-g. The new data on the effects of the PS and the
VT undoubtedly confirm that (1) non-lectin components from mistletoe are
immunologically active and influence different immunocompetent cells and
(2) interactions (synergism, inhibition) between different components may
occur. These data contribute to the opinion that the immunological effects
of mistletoe extracts at least in vitro are not only induced by the ML and
may help to understand the complexity of whole plant extracts.
Keywords: Interactions, lymphocyte proliferation, mistletoe, polysaccharides,
synergism, viscotoxins, Viscum album, cytokines
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