Veresterte Rhamnogalacturonane von Abelmoschus esculentus inhibieren Adhäsion von Helicobacter pylori an humane Magenepithelzellen

Abelmoschus esculentus (L.) Moench, Malvaceae (Okra) wird in Asien, Afrika und Südamerika als Gemüse, aber auch aufgrund des hohen Gehalts an Polysacchariden in der traditionellen Medizin zur Behandlung von Magenreizungen eingesetzt. Diese Polysaccharide wurden als hoch-veresterte (Acetylierungsgrad 35%, Methylierungsgrad 24% – bezogen auf den Galacturonsäuregehalt), Pektin-ähnliche Rhamnogalacturonane (ORG-I-Ac) charakterisiert [1] und zeigen in situ [2] und in vitro [3] anti-adhäsive Wirkung gegen Helicobacter pylori (Hp). Verseifung von ORG-I-Ac führt zu einem kompletten Verlust der anti-adhäsiven Wirkung.

Für die Anheftung des gramnegativen Bakteriums an die Wirtszellen sind spezifische Adhäsine, sog. Outer Membrane Proteins (OMP) essentiell. Um zu verstehen, wie ORG-I-Ac mit der bakteriellen Oberfläche interagiert, wurde ein Sandwich Enzyme-linked Immunosorbent Assay mit rekombinant exprimiertem BabA₅₄₇-6K, dem am besten untersuchten OMP, durchgeführt [4]. Die Bindung von Lewis^b, dem physiologischen Liganden von BabA, wird durch ORG-I-Ac (1 mg/mL) komplett inhibiert (IC₅₀= 5,81 mg/mL).

Lipopolysaccharide (LPS) sind ebenfalls für die Adhäsion wie auch für die Persistenz von Hp bedeutend. Ein Solid-Phase Binding-Assay zeigt, dass ORG-I-Ac die Bindung von Hp an rekombinantes Galectin-3, einem Epithelrezeptor des LPS O-Antigens, zu 67% inhibiert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Adhäsion von Hp via BabA und LPS von ORG-I-Ac unterbunden wird und ORG-I-Ac als Adhäsionsinhibitor eine vielversprechende, neue Behandlungsstrategie darstellt, die in den ersten Schritt der Pathogenitätsentwicklung von Hp eingreift.

Danksagung:

Wir danken dem Boehringer Ingelheim Fonds für die finanzielle Unterstützung der Kooperation zwischen den Universitäten Nottingham und Münster.

Literatur:

[1] Thöle C et al. Molecules 2015; 20: 16770 – 16787

[2] Lengsfeld C et al. J Agric Food Chem 2004; 52: 1495 – 1503

[3] Messing J et al. PLoS One 2014; 9: e84836

[4] Hage N et al. Protein Expr Purif 2015; 106: 25 – 30