Summary
Mistletoe (Viscum album L.) extracts (ME) have been shown to exhibit a bell-shaped curve of immunological
efficacy and mistletoe lectins (MLs) were found to play an important role in this
phenomenon. The aim of present in vivo study was to investigate the acute- and long-term
effect of a standardized ME (Iscador® M special) on thymocyte subpopulations and peripheral T cells using a murine (Balb/c)
model. In thymus CD4– double negative (DN), CD4+CD8+ double positive (DP), CD4+ or
CD8+ single positive T cells were determined 24 h after a single injection or following
a long-term treatment (twice a week for 4 weeks) with three different dilutions of
ME which are corresponding to 4.5 ng/ kg, 22.5 ng/kg and 112.5 ng/kg doses of MLs.
The apoptosis of the thymocytes was also tested by flow cytometry using Annexin V
and propidium iodide. 24 h after a single injection of ME only the lowest dose caused
in the blood samples an elevated CD4+/CD8+ ratio and in thymus an enhanced proliferation
of DN thymocytes indicating a similar bell-shaped curve of immunological efficacy.
After a treatment for four weeks these responses were less intensive indicating that
none of the three doses are immunologically optimal. Surprisingly, both in the acute
and in the long-term trial only the lower doses induced significant enhancements in
the ratio of apoptotic thymocytes. In addition, ME inhibited the dexamethasone (DX)-induced
reduction of DN cell count in thymus, as well as the DX-induced decrease of CD4+/CD8+
ratio and CD4+ cell level in peripheral blood. These in vivo results suggest that
investigation of thymocytes in vivo can be helpful in the immunological dose-finding
since standardized ME is able to modulate the proliferation and apoptosis of thymocytes
with a bell-shaped curve of efficacy. In addition, ME may act lymphoprotectively during
DX treatment.
Zusammenfassung
Untersuchung der Wirkung von Mistel (Viscum album L.)-Extrakt Iscador auf die Proliferation und Apoptose von Mäusethymozyten / Glockenförmige
Dosis-Wirkungs-Beziehung und Hilfe in der immunologischen Dosisfindung
Die immunmodulierende Wirkung von Mistel (Viscum album L.)-Extrakten (ME) zeigt eine glockenförmige Dosis-Wirkung-Beziehung, in der Mistellektine
(MLs) eine entscheidende Rolle spielen. Das Ziel der vorliegenden In-vivo-Studie war
die Untersuchung der Subpopulationen der Thymozyten und peripheren T-Zellen in einem
Maus-Modell (Balb/c) bei einer akuten und einer 4-wöchigen Anwendung mit einem standardisierten
ME (Iscador® M Spezial). Drei verschiedene Verdünnungen von ME wurden appliziert, welche 4.5 ng/kg,
22.5 ng/kg und 112.5 ng/kg Dosierungen von MLs entsprechen. Neben der Bestimmung der
CD4–CD8– doppelt negativen T-Zellen (DN), CD4+CD8+ doppelt positiven T-Zel-len (DP)
sowie von einzelnen CD4+ oder CD8+ T-Zellen wurde die Apoptose der Thymozyten mit
Durchflusszytometrie unter Benutzung von Annexin V und Propidiumjodid nachgewiesen.
24 h nach einer einmaligen Injektion der niedrigsten Dosierung erhöhte sich die Gesamtzahl
der DN-Thymozyten signifikant im Thymus und das CD4/CD8-Verhältnis in den Blutproben,
was auf eine glockenförmige Dosis-Wirkungs-Beziehung hinweist. In der Langzeitstudie
waren diese immunologischen Reaktionen auch signifikant, aber weniger ausgeprägt,
was vermuten läßt, dass keine der applizierten Dosierungen immunologisch optimal ist.
Überraschenderweise induzierten sowohl in der akuten als auch in der Langzeitstudie
nur die niedrigeren ME-Dosierungen
eine Zunahme der apoptotischen Thymozyten. ME hemmte die durch Dexamethason (DX) hervorgerufene
Reduktion der DN-Zellenzahl im Thymus sowie das die DX-induzierte Verringerung des
CD4/ CD8-Verhältnisses und CD4–Zellspiegels im peripheren Blut. Diese in vivo gewonnenen
Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Untersuchung der Thymozyten in vivo in der
immunologischen Dosisfindung eines standardisierten Mistelextrakts behilflich sein
kann. ME kann die Proliferation und Apoptose von Thymozyten mit einer glockenförmigen
Dosis-Wirkung-Beziehung modulieren. Er besitzt eine lymphoprotektive Wirkung während
einer DX-Behandlung.
Key words
Glucocorticoids - Iscador
®
- Mistletoe extract - Thymocytes, apoptosis, proliferation -
Viscum album L.
