ZUSAMMENFASSUNG
Die Früchte von Apium graveolens L. (Sellerie) werden in der traditionellen persischen und europäischen Medizin zur
Behandlung unkomplizierter Harnwegsinfektionen (UTI) genutzt. Bislang sind keine Daten
verfügbar, die den Einfluss entsprechender Drogenextrakte im Hinblick auf die Adhäsion
uropathogener E. coli an eukaryote Wirtszellen aus Blase und Niere sowie auf das bakterielle quorum sensing untersuchen. Die vorliegenden Untersuchungen beschreiben einen deutlich ausgeprägten
antiadhäsiven und anti quorum sensing Effekt eines Extraktes von A. graveolens mittels In-vitro-Untersuchungen und In-vivo-Studien im Infektionsmodel der Maus.
Ein hydroalkoholischer Extrakt (Cellery Seed Extract, CSE; EtOH-Wasser, 1:1) aus A.-graveolens-Früchten wurde mittels UHPLC/+ESI-QTOF-MS phytochemisch charakterisiert und hinsichtlich
antiproliferativer Eigenschaften gegen UPEC (Stamm NU14) und humane T24 Blasenzellen
untersucht. Antiadhäsive Effekte von CSE wurden mittels zweier In-vitro-Adhäsionsassays
geprüft. Für In-vivo-Untersuchungen wurden BALB/c Mäuse in einem UPEC-Infektionsmodel
verwendet und der Effekt von CSE auf die Bakterienlast in Blasen- und Nierengewebe
im Rahmen einer 4- bzw. 7-tägigen Vorbehandlung (200, 500 mg/kg) untersucht.
CSE ist phytochemisch durch das Vorliegen von Luteolinglycosiden, ähnlichen Flavonen
und Furocumarinen charakterisiert. CSE zeigt keine zytotoxischen Effekte gegen UPEC
und Blasenzellen, weist aber konzentrationsabhängige antiadhäsive Wirkungen gegen
UPEC-Stamm NU14 and UTI89 auf. CSE hemmt konzentrationsabhängig das bakterielle quorum sensing. In vivo 4 und 7 Tage Vorbehandlung von Mäusen mit CSE mit anschließender transurethaler
UPEC NU14-Infektion hemmt signifikant die Bakterienlast im Blasengewebe. Basierend
auf diesen Daten erscheint die traditionelle Anwendung der Droge bei UTI als gerechtfertigt.
ABSTRACT
Fruits from Apium graveolens (celery) are used traditionally in Persian and European medicine for the treatment
of uncomplicated urinary tract infections. No data are available on A. graveolens extract on the interplay between uropathogenic E. coli and the eukaryotic host cells and on quorum sensing of the bacteria. The present study aimed to characterize an antiadhesive and anti quorum sensing effect of a characterized A. graveolens extract by specific in vitro assays and to correlate these effects with in vivo data obtained by an animal infection model. Hydroalcoholic extract CSE (EtOH-water,
1:1) from A. graveolens fruits was characterized by UHPLC/+ESI-QTOF-MS and investigated on antiproliferative
activity against UPEC (strain NU14) and human T24 bladder cells. Antiadhesive properties
of CSE were investigated within two different in vitro adhesion assays. For in vivo studies BALB/c mice were used in an UPEC infection model. The effect of CSE on bacterial
load in bladder tissue was monitored within a 4- and 7 days pretreatment (200, 500
mg/kg) of the animals.
CSE was dominated by the presence of luteolin-glycosides and related flavones besides
furocoumarins. CSE had no cytotoxic effects against UPEC and bladder cells. CSE exerts
a dose dependent antiadhesive activity against UPEC strains NU14 and UTI89. CSE inhibited
in a concentration-dependent manner bacterial quorum sensing. 4- and 7-day pretreatment of animals with CSE transurethrally infected with UPEC
NU14, significantly reduced the bacterial load in bladder tissue.
CSE is assessed as an antiadhesive extract for which the traditional use in phytotherapy
for UTI is justified.
Schlüsselwörter
Apium graveolens L. - Adhäsion - Blasenzellen - Selleriefrüchte - uropathogene
E. coli
Keywords
Apium graveolens L. - adhesion - bladder cells - celery fruits - uropathogenic
E. coli
