Parasympathomimetika

Areca-Früchte und -samen enthalten verschiedene biochemische Substanzen, darunter Polyphenole, Fette, Vitamine und parasympathomimetische Alkaloide. Polyphenole bestehen hauptsächlich aus Flavonoiden und Tanninen wie Catechin, Epicatechin, Leucocyanidin, Quercetin und seinem Metaboliten Isorhamnetin, Liquiritigenin, Resveratrol und 5,7,4′-Trihydroxy-3′,5′-Dimethoxyflavon. Fats mainly include myristic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, dodecanoic acid, decanoic acid, tetradecanoic acid and hexadecanoic acid, vanillic acid, gallic acid, ferulic acid, de-O-methyllasiodiplodin, beta-sitosterol, cycloartenol, stigmasta-4-en-3-one, and 5,8-epidioxiergosta-6-22-dien-3beta. Minerals include calcium, phosphorus, and iron while vitamins include B6 and C. Alkaloide umfassen Arecolinarcaidin, Guvacolinguvacin, Isoguvacin und Cholin (Arecaidin und Guvacin werden durch Hydroxylierung in Gegenwart von Kalk aus Arecolinund Guvacolinabgeleitet) (Abbildung 1 und Tabelle 1) (Chandak, Chandak, & Rawlani, 2013; Senthil Amudhan, Hazeena Begum, & Hebbar, 2012; Yang et al., 2012). Arecolin, das am häufigsten vorkommende Alkaloid von Areca, wirkt als nichtselektiver Muskarin- und Nikotinrezeptoragonist. Es ist verantwortlich für die parasympathomimetischen Wirkungen von Areca-Präparaten (Coppola & Mondola, 2012). Anders als Arecolinund Guvacolinarecaidin und Guvacin wirken als kompetitive Gamma-Aminobuttersäure (GABA) -Aufnahmehemmer. Sie werden über den H+-gekoppelten Aminosäuretransporter 1 (PAT1, SLC36A1), der im Darmepithel exprimiert wird, über die Membran von Enterozyten transportiert. Arecaidin scheint der Hauptverantwortliche für die von Areca hervorgerufenen psychotropen Wirkungen zu sein. Im Gegensatz dazu hat sich gezeigt, dass Isoguvacin ein GABA-Rezeptoragonist ist (Voigta et al., 2013). Zusätzlich haben Isoguvacin, Gallussäure, Gerbsäure und Diosgenin in vitro Acetylcholinesterase-inhibitorische Aktivität gezeigt (Tabelle 2) (Ghayur et al., 2011). Studien an Tiermodellen von Depressionen haben gezeigt, dass alkoholische und wässrige Fraktionen von Areca antidepressive Wirkungen sowohl durch Hemmung der Monoaminoxidase A als auch durch Freisetzung von Serotonin und Noradrenalin hervorrufen können. Wenn man jedoch bedenkt, dass die getesteten Arekaalkaloide diese Effekte nicht hervorrufen konnten, ist es plausibel, dass die antidepressive Aktivität mit der Aktivität der Polyphenole zusammenhängt (Abbildung 2 und 3) (Abbas et al., 2013; Dar & Khatoon, 2000). Zahlreiche Beweise haben gezeigt, dass ethanolischer Extrakt von Areca antioxidative, Radikalfänger- und thrombozytenaggregationshemmende Aktivität ausübt (Ghayur et al., 2011; Jeng et al., 2002; Senthil Amudhan et al., 2012). Die antioxidative Aktivität scheint der von Tocopherol produzierten ähnlich zu sein und ist höher als die von Ascorbinsäure produzierte (Kim, Kim, Kim, & Heo, 1997). Darüber hinaus wurden in präklinischen Studien auch entzündungshemmende und analgetische Wirkungen von Arekaextrakten getestet (Khan et al., 2011). Andererseits haben Studien, die an mononukleären Zellen des peripheren Blutes durchgeführt wurden, gezeigt, dass Areca-Extrakte Entzündungen hervorrufen können, die die Sekretion von Prostaglandin E2, Tumornekrosefaktor-α, Interleukin-1α, Interleukin-1β, Interleukin-6 und Interleukin-8 erhöhen sowie die Expression von Cyclooxygenase-2 und nuklearem redoxempfindlichem Faktor NF-kB erhöhen. Wenn man bedenkt, dass Entzündungen durch Antioxidantien wie Curcumin abgeschwächt werden, ist es plausibel, dass dieser Effekt mit dem oxidativen Stress zusammenhängt (Chang et al., 2009, 2013). Eine Studie an Mäusen, die mit einer intraperitonealen Verabreichung von Areca-Extrakten behandelt wurden, zeigte eine signifikante dosisabhängige Verringerung der Lebensfähigkeit der Thymozyten. Mäuse, die mit einer Dosis von Areca-Extrakten von 25 mg / kg behandelt wurden, zeigten eine deutliche Abnahme der Gesamtzahl der Thymozyten und des Anteils der thymischen CD4 + CD8 + -Zellen. Umgekehrt war der Anteil an CD4− und CD8−einzelpositiven und CD4-CD8-Zellen signifikant erhöht. Darüber hinaus unterdrückten Areca-Extrakte die Produktion von Interleukin-2 und induzierten Apoptose in Thymus-T-Zellen durch Aktivierung von Casapase-3 und Apoptose-induzierendem Faktor (Lee, Lin, Liu, Jan, & Wang, 2014). Dieser Widerspruch könnte durch die Tatsache erklärt werden, dass Phenolfraktion und Alkaloide entgegengesetzte Wirkungen auf Entzündung und oxidative Aktivität ausüben. Im Einklang mit dieser Hypothese fanden Studien, die sowohl in menschlichen Nabelvenen-Endothelzellen als auch in kortikalen Neuronen von Ratten durchgeführt wurden, dass Arecolin Zytotoxizität erzeugen kann, die den oxidativen Stress erhöht (Hung et al., 2011; Shih et al., 2010). Darüber hinaus zeigten Studien an menschlichen Keratinozyten, dass Mundkrebs und submuköse Fibrose im Zusammenhang mit chronischem Kauen von Areca auf die durch Arecolin und andere Alkaloide induzierte Entzündung und oxidativen Stress zurückzuführen sind (Jeng et al., 2003; Thangjam & Kondaiah, 2009). Eine Studie an B16-Melanomzellen hat gezeigt, dass Areca-Extrakt die Synthese von Melanin hemmen kann (Lee & Choi, 1999). Präkanzeröse Zustände werden durch die Aktivierung von Lysyloxidase, einem kupferaktivierten Enzym, das für die Kollagenvernetzung und Organisation der extrazellulären Matrix entscheidend ist, verschlimmert. Areca enthält eine starke Menge Kupfer, die dieses Enzym aktivieren kann (Shieh et al., 2009). Darüber hinaus wurde eine Hemmung der Hyaluronidase-, Elastase- und Tyrosinaseaktivität sowie die Zunahme der Kollagensynthese und der Fibroblastenproliferation nachgewiesen. Aufgrund dieser Eigenschaften wurde die Phenolfraktion von Areca als potenzielles Anti-Aging-Mittel für Kosmetika vorgeschlagen (Lee & Choi, 1999; Lee, Cho, Park, & Choi, 2001). Eine In-vitro-Studie, die an Schwann-Zellen durchgeführt wurde, zeigte, dass Arecolin das Überleben und das Wachstum von Zellen im Vergleich zu Kontrollen, die mit Medium behandelt wurden, begünstigte. Die Autoren bewerteten auch die Auswirkungen von Arecolin auf die Regeneration peripherer Nerven in vivo. Sie zeigten, dass Arecolin die Anzahl und Dichte myelinisierter Axone erhöhte, was auf eine mögliche Anwendung bei der Behandlung schwerer peripherer Nervenverletzungen hindeutet (Lee, Yao, Hsu, Chen, & Wu, 2013). Die antimikrobielle Wirkung von Areca wurde in zahlreichen präklinischen Studien untersucht. Eine Studie an Speichelmikroorganismen ergab, dass Gerbsäure, die in der Tanninfraktion von Areca vorhanden ist, das Wachstum von Streptococcus salivarius, Streptococcus mutans und Fusobacterium nucleatum dosisabhängig hemmt (de Miranda, van Wyk, van der Biji, & Basson, 1996). Darüber hinaus hemmte die phenolische Fraktion von areca das Wachstum von S. mutans über 5′-Nukleotidase-Hemmung (Iwamoto et al., 1991). Das Wachstum von S. mutans wurde auch durch einige in der Areca vorhandene Fettsäuren wie Myristinsäure und Ölsäure gehemmt. Procyanidine konnten stattdessen die in den S. mutans vorhandene Glucosyltransferase hemmen (Hada, Kakiuhi, Hattori, & Namba, 1989). Schließlich haben Vorarbeiten ergeben, dass Arekaextrakte Hypoglykämie, Senkung der Cholesterin- und Triglyceridabsorption, blutdrucksenkende Aktivität und eine gefäßrelaxierende Wirkung hervorrufen können. Insbesondere ergab eine Studie in einem Tiermodell von Diabetes, dass eine subkutane Verabreichung von Alkaloidextrakten von Areca eine Hypoglykämie von 4-6 h bestimmt (Chempakam, 1993). Darüber hinaus zeigten Studien an Tiermodellen, dass eine Nahrungsergänzung mit Areca die Absorption von Cholesterin und Triglycerid durch Hemmung sowohl der Pankreas-Cholesterinesterase als auch der Acyl-CoA-Cholesterin-Acyltransferase reduzierte (Byun, Kim, Jeon, Park, & Choi, 2001; Jeon et al., 2000; Park, Jeon, Byun, Kim, & Choi, 2002). Umgekehrt zeigte eine Studie an Maus-3T3-L1-Präadipozyten, dass Arecolin die adipogene Differenzierung hemmte und eine Adenylylcyclase-abhängige Lipolyse induzierte, die Hyperlipidämie, Hyperglykämie und Insulinresistenz verursachte (Hsu et al., 2010). Die dosisabhängige blutdrucksenkende Wirkung von Areca-Extrakten wurde bei Ratten nachgewiesen. Dieser Effekt war ungefähr fünfmal so stark wie der von Captopril, das als Vergleichsmedikament verwendet wurde. In vitro haben aus Areca extrahierte Tannine eine starke Angiotensin-Converting-Enzym-inhibitorische Aktivität hervorgerufen (Inokuchi et al., 1986). Darüber hinaus hat Arecoline gezeigt, dass es in der Lage ist, eine entspannende Wirkung auf menschliche Nabelschnurgefäße durch Aktivierung der Stickoxidproduktion zu erzeugen (Kuo et al., 2005). Arecolin kann jedoch auch das Wachstum von Endothelzellen hemmen, was zu einer endothelialen Dysfunktion führt, die möglicherweise mit schweren Gefäßerkrankungen einhergeht (Kuo et al., 2005).

Abbildung 1. Areca Alkaloide.

Areca enthält die folgenden Alkaloide: arecoline, arecaidine, guvacoline, guvacine, isoguvacine und Cholin. Arecaidin und Guvacin werden durch Hydroxylierung in Gegenwart von Kalk aus Arecolin bzw., 2013; Senthil Amudhan et al., 2012; Yang et al., 2012).

Figure 2. Neurobiological targets of all phytochemical compounds of the areca plant.

Die Areca-Pflanze enthält verschiedene sekundäre Pflanzenstoffe wie Polyphenole, Fette, Vitamine und parasympathomimetische Alkaloide, die auf verschiedene neurobiologische Ziele wirken. Die Abbildung listet alle Ziele auf (Abbas et al., 2013; Chandak et al., 2013; Coppola &Ampere; Mondola, 2012; Dar &Ampere; Khatoon, 2000; Ghayur et al., 2011; Senthil Amudhan et al., 2012; Voigta et al., 2013; Yang et al., 2012).

Abbildung 3. Neurobiologische Targets, die die antidepressive Wirkung von Areca in einem Tiermodell vermitteln.

Areca-Extrakte üben im Tiermodell antidepressive Wirkungen aus. Diese Effekte scheinen mit der Aktivität von Phytochemikalien auf die oben berichteten Ziele in Zusammenhang zu stehen (Abbas et al., 2013; Dar &Ampere; Khatoon, 2000).