Naturstoffe als Inhibitoren der humanen Hyaluronidase-1

Humane Hyaluronidase-1 (Hyal-1) ist ein Enzym, das an der Regulation der extrazellulären Matrix beteiligt ist, indem es in das Gleichgewicht zwischen Ablagerung und Abbau von Hyaluronsäure (HA) im Gewebe eingreift. Inhibitoren von Hyal-1 werden als aussichtsreiche Verbindungen zur Geweberegeneration gesehen, können aber auch in der Niere zur Induktion von diuretischen Effekten geprüft werden. Durch Verwendung von oberflächenpräsentierter humaner Hyal-1 auf E. coli-F470-Zellen [1], HA als Substrat und Stains-all-Verfahren zur Quantifizierung von nicht abgebautem, hochmolekularem Polymer kann die Enzymaktivität bestimmt werden.

Bekannte Naturprodukte gegen Hyal-1 zeigen IC₅₀-Werte im Bereich der Positivkontrolle Glycyrrhizinsäure (117µM) [1]. Das Ziel der Arbeit war es, Leitstrukturen mit höherer Aktivität gegen Hyal-1 zu identifizieren. Von einer Auswahl an traditionell für die Wundheilung oder gegen Harnwegsinfektionen verwendeten Drogen wurden IC₅₀-Werte von Rohextrakten in einem Screening bestimmt. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden Ononis-spinosa-Wurzeln zur Fraktionierung ausgewählt. Lipophile Extrakte zeigten gute Hemmung von Hyal-1 (Aceton:Wasser 7:3 Extrakt IC₅₀ 356 µg/ml und Dichlormethanextrakt IC₅₀ 191 µg/ml). Hydrophile Extrakte waren weniger aktiv. Die aktivitätsgeleitete Fraktionierung des Dichlormethanextraktes ergab eine aktive Rohfraktion G (96% Inhibition bei 1 mg/ml), die das Isoflavonoid α-Onocerin enthielt, welches sich als inaktiv erwies. Weitere Fraktionierung mittels präparativer HPLC ergab 5 Subfraktionen (GA – GE), von denen GB aktiv war (82% bei 53 µg/ml). Die Untersuchung von GB per UHPLC zeigte 2 Hauptverbindungen, von denen eine als Calycosin identifiziert wurde (Abb. 1), für das zum ersten Mal eine anti-Hyal-1-Aktivität beschrieben werden konnte.

Diese Daten können die traditionelle Verwendung von lipophilen Extrakten aus O. spinosa bei Harnwegsinfektionen aufgrund einer diuretischen Wirksamkeit rationalisieren.

Abb. 1: Calycosin.

Literatur:

[1] Orlando Z et al. Molecules 2015; 20: 15449 – 15468