Działania farmakologiczne in-vivo nagietka lekarskiego
Działania przeciwcukrzycowe i przeciwhiperlipidemiczne: Cukrzyca została wywołana na szczurach przez pojedyncze dootrzewnowe wstrzyknięcie alloksanu (150mg/kg) masy ciała. Poziom glukozy we krwi i poziom cukru w moczu były znacznie podwyższone u szczurów z cukrzycą w porównaniu z normalnymi szczurami. Po doustnym podaniu hydroalkoholowego ekstraktu z Calendula officinalis szczurom z cukrzycą w dawkach 25 i 50mg/kg masy ciała znacząco obniżyły poziom glukozy we krwi i cukru w moczu w porównaniu z grupą szczurów chorych na cukrzycę. Hydroalkoholowy ekstrakt z Calendula officinalis w dawce 100mg/kg masy ciała szczurów z cukrzycą okazał się być bardzo znaczący, ponieważ przywrócił wszystkie parametry do normalnego poziomu glukozy we krwi, cukru w moczu i lipidów w surowicy krwi u szczurów z cukrzycą alloxan. Ekstrakt zwiększa całkowity poziom hemoglobiny. Ekstrakt był podobny do tego z insuliny. Tak więc, badanie wyraźnie pokazuje, że hydroalkoholowy ekstrakt z Calendula officinalis ma zarówno przeciwcukrzycowe i antyhiperlipidemiczne skutki.49 Struktury officinoidów zostały wyjaśnione na podstawie dowodów chemicznych i fizykochemicznych. Zbadano aktywność hamującą saponin z kwiatów nagietka lekarskiego na wzrost poziomu glukozy w surowicy u szczurów obciążonych glukozą doustną, na opróżnianie żołądka u myszy obciążonych posiłkiem testowym z soli sodowej karboksymetylocelulozy oraz na zmiany w błonie śluzowej żołądka wywołane etanolem lub indometacyną u szczurów, a także omówiono wymagania dotyczące struktury tych działań.50
Działania sercowo-naczyniowe: Calendula officinalis może być cardio-protective przeciwko chorobie niedokrwiennej serca .Dwie grupy serc zostały wykorzystane: leczone serca szczurów były perfundowane z Calendula officinalis roztworu w 50mM w buforze KHB (w mM) chlorek sodu 118mM, chlorek potasu 4.7mM, chlorek wapnia 1.7mM, wodorowęglan sodu 25mM, dwufosforan potasu 0.36mM, siarczan magnezu 1.2mM i glukoza 10mM) przez 15min przed poddaniem serca niedokrwieniu, podczas gdy grupa kontrolna była perfundowana tylko buforem. Nagietek osiągnął efekt kardioochronny poprzez stymulację ciśnienia w lewej komorze i przepływu aortalnego, jak również poprzez zmniejszenie rozmiaru zawału serca i apoptozy kardiomiocytów. Ochrona serca wydaje się być osiągana poprzez zmianę sygnału śmierci wywołanego niedokrwieniem i reperfuzją na sygnał przeżycia, poprzez modulację szlaków antyoksydacyjnych i przeciwzapalnych, o czym świadczy aktywacja Akt i Bcl2 oraz obniżenie stężenia TNFα. Wyniki te dodatkowo wzmacniają koncepcję wykorzystania produktów naturalnych w chorobach degeneracyjnych, takich jak choroba niedokrwienna serca.51
Działanie hepatoprotekcyjne: 80% metanolowy ekstrakt z liści nagietka lekarskiego był badany przeciwko uszkodzeniom wątroby wywołanym przez acetaminofen u 30 samców szczurów albinosów. Acetaminofen powodował 100% śmiertelność w dawce 1gm/kg u myszy, podczas gdy wstępne traktowanie myszy Calendula officinalis (1.0gm/kg) zmniejszyło śmiertelność do 30%. Wstępne leczenie myszy ekstraktem z liści (500mg/kg doustnie, cztery dawki w odstępie 12 godzin) zapobiegło (p<0.05) wzrostowi stężenia transaminaz (GOT, GPT), bilirubiny i fosfatazy alkalicznej w surowicy (640mg/kg). Leczenie trzema kolejnymi dawkami ekstraktu z liści (500mg/kg. 6 godzin)) ograniczyło uszkodzenie wątroby wywołane przez acetaminofen (p<0.05).52
Działanie antyoksydacyjne: An extract of Calendula officinalis Linn., was evaluated for its antioxidant potential by oral administration of Calendula alcoholic extract inhibit superoxide generation in macrophages in female swiss albino mice by 12.6% and 38.7% at doses of 100 and 250 mg=kg body wt. Doustne podawanie Calendula officinalis myszom przez 1 miesiąc znacząco zwiększyło aktywność katalazy. Ekstrakt spowodował znaczący wzrost poziomu glutationu we krwi i wątrobie. Stwierdzono wzrost reduktazy glutationowej, natomiast peroksydazy glutationowej spadek po podaniu wyciągu z nagietka.53
Działanie przeciwrobacze: Suszone kwiaty i liście C. officinalis wykazują aktywność przeciwrobaczycową. Wodny ekstrakt z suszonych kwiatów i liści C. officinalis został przygotowany metodą odwaru. Badania przeprowadzono na dorosłym indyjskim robaku ziemnym, ze względu na jego anatomiczne i fizjologiczne podobieństwo do pasożyta jelitowego człowieka. Ekstrakty z kwiatów i liści nagietka lekarskiego wykazały również aktywność przeciwrobaczywą. Surowe ekstrakty z kwiatów i liści nagietka lekarskiego wykazały paraliż w 56,5 minucie, a śmierć robaków w 111,2 minucie. Rośliny zawierają saponiny i wykazały również potencjał przeciwrobaczy, które są zgodne z wcześniejszymi doniesieniami, które ujawniają, że saponiny są znane z aktywności przeciwrobaczej.54
Działania przeciwzapalne: Etanolowy ekstrakt z Calendula officinalis posiadał znaczącą aktywność przeciwzapalną przeciwko obrzękowi łapy wywołanemu karagenem i dekstranem. Doustne podanie 250 i 500mg/kg masy ciała ekstraktu z Calendula officinalis spowodowało znaczące zahamowanie (odpowiednio 50,6 i 65,9%) obrzęku łap u zwierząt wywołanego karagenem oraz 42,9 i 42,4% odpowiednio w przypadku zapalenia wywołanego dekstranem. W przewlekłym modelu przeciwzapalnym z użyciem formaliny, podanie 250 i 500mg/kg masy ciała ekstraktu z nagietka spowodowało zahamowanie odpowiednio 32,9 i 62,3% w porównaniu do kontroli. Produkcja TNF-α przez hodowlę makrofagów poddanych działaniu lipopolisacharydu (LPS) została znacząco zahamowana przez ekstrakt. Ponadto, zwiększony poziom cytokin prozapalnych IL-1β, IL-6, TNF-α i IFN-γ oraz białka ostrej fazy, białka C-reaktywnego (CRP) u myszy, wywołany wstrzyknięciem LPS, został znacząco zahamowany przez ekstrakt. Poziom cyklooksygenazy-2 (Cox-2) indukowanej przez LPS w śledzionie myszy również został zahamowany przez leczenie ekstraktem. Wyniki te wykazały, że silna odpowiedź przeciwzapalna ekstraktu C. officinalis może być pośredniczona przez hamowanie cytokin prozapalnych i Cox-2 oraz następczej syntezy prostaglandyn.24 Miejscowe stosowanie 70% etanolowego ekstraktu z kwiatów u myszy w dawce 1,2mg/rok (co odpowiada 4,16mg surowego leku) zmniejszyło obrzęk ucha wywołany olejem krotonowym o 20%. Zewnętrzne zastosowanie wyciągu z kwiatów z dwutlenkiem węgla (300mg/cm2) zmniejszyło obrzęk ucha wywołany olejem krotonowym u myszy.55
Gojenie ran i aktywność angiogenna: Angiogenic activity of Calendula officinalis L. (Asteraceae) ethanolic extract and dichloromethane and hexanic fractions were evaluated by using Models 36 rats and 90 embryonated eggs to evaluate healing and angiogenic activities of extracts and fractions of the plant, through the induction of skin rounds and the chorioallantoic membrane, respectively. Badano również wpływ na proliferację naczyń krwionośnych, weryfikując intensywność ekspresji czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) w ranach skórnych u szczurów. W ocenie morfometrycznej zaobserwowano wzrost powierzchni naczyniowej i odsetka obszarów czerwono zaznaczonych w CAM traktowanym jako kontrola pozytywna 1% (17 ß-estradiol), ekstrakt etanolowy 1%, frakcja dichlorometanowa 1% i frakcja heksanowa 1%, w porównaniu do kontroli rozpuszczalnikowej (etanol 70%). Cyfrowa planimetria metodą liczenia punktów przeprowadzona na myszach, którym podawano ekstrakt etanolowy 1%, wykazała wzrost liczby naczyń krwionośnych w porównaniu z kontrolą rozpuszczalnika.56 Odnotowali oni statystycznie istotną różnicę w zmniejszeniu całkowitej powierzchni rany w porównaniu z kontrolą (p<0,05), wykazując ogólne zmniejszenie o 41,71% w grupie eksperymentalnej w porównaniu z 14,52% w grupie kontrolnej. Wnioskują oni, że zastosowanie wyciągu z nagietka znacznie zwiększa epitelizację w przewlekłych owrzodzeniach żylnych. Terapia nagietkiem oferuje nieinwazyjną i delikatną terapię w przypadku trudnych do leczenia brodawek podeszwowych, bolesnych zmian hiperkeratotycznych oraz zapalenia kaletki maziowej wtórnego do hallux abducto valgus.57
Działanie przeciwnowotworowe: Uzyskane wyniki wskazują, że żaden z ekstraktów nie wykazywał bezpośredniego działania mitogennego na ludzkie limfocyty lub tymocyty (wskaźnik stymulacji, SI<0,07). Spośród badanych roślin, C. officinalis wykazał całkowity efekt hamujący proliferację limfocytów w obecności PHA (zakres SI 0,01-0,49).58
Działania farmakologiczne nagietka lekarskiego in-vitro
Działania hepatoprotekcyjne: Potencjalne działanie hepatoprotekcyjne ekstraktów Calendula officinalis i Morus Alba przeciwko cytotoksyczności i stresowi oksydacyjnemu wywołanemu przez czterochlorek węgla (CCl4) w izolowanych pierwotnych hepatocytach szczura. Badano efekt dawki-odpowiedzi różnych stężeń ekstraktów z Calendula officinalis i Morus Alba (1, 10, 100 i 1000µg/ml) na wywołany CCl4 spadek żywotności% izolowanych hepatocytów szczura. Hepatocyty izolowano techniką dwuetapowej perfuzji kolagenazowej. Cytotoksyczność określano poprzez ocenę żywotności komórek i wycieku enzymów cytozolowych, takich jak aminotransferaza alaninowa (ALT), aminotransferaza asparaginianowa (AST) i dehydrogenaza mleczanowa (LDH). Stres oksydacyjny oceniano poprzez oznaczenie poziomu zredukowanego glutationu (GSH) oraz peroksydacji lipidów, na co wskazuje produkcja substancji reaktywnych kwasu tiobarbiturowego (TBARS). Ekspozycja izolowanych hepatocytów szczurzych na CCl4 spowodowała cytotoksyczność i uszkodzenie oksydacyjne, objawiające się utratą żywotności komórek oraz znacznym wzrostem przecieków ALT, AST i LDH. CCl4 powodował również stopniowe obniżenie zawartości wewnątrzkomórkowego GSH i znaczne zwiększenie akumulacji TBARS. Preinkubacja hepatocytów z ekstraktami z Calendula officinalis lub Morus alba łagodziła hepatotoksyczność i stres oksydacyjny wywołany przez CCl4, jak wskazano przez znaczącą poprawę żywotności komórek i wyciek enzymów (ALT, AST i LDH). Stwierdzono również znaczącą poprawę zawartości GSH i znaczący spadek tworzenia TBARS w porównaniu do komórek traktowanych CCl4. Efekt odpowiedzi na dawkę różnych stężeń ekstraktów z Calendula officinalis i Morus alba (1, 10, 100 i 1000µg/ml) na indukowany CCl4 spadek żywotności% izolowanych hepatocytów szczura. Wyniki badań wykazały, że CCl4 (5mM) indukował znaczący spadek żywotności% izolowanych hepatocytów szczura po 30 minutach inkubacji. Ten spadek żywotności był zależny od czasu w porównaniu do grupy kontrolnej.59
Antybakteryjna aktywność: Etanolowe i wodne ekstrakty z Calendula officinalis hamowały wzrost bakterii użytych w badaniu, w stężeniach od 125µg/ml do 64mg/ml. Ekstrakt metanolowy hamował wzrost zarówno S. aureus jak i E. coli w stężeniu 64mg/ml. Wodny ekstrakt z Calendula officinalis wykazywał najwyższą aktywność przeciwbakteryjną wobec wszystkich badanych bakterii. Stwierdzono, że S. aureus był bardziej wrażliwy w porównaniu z innymi bakteriami.60 Aktywność przeciwbakteryjna Calendula officinalis Linn. Suszony proszek z liści nagietka lekarskiego był kolejno ekstrahowany eterem naftowym, chloroformem i etanolem przy użyciu Soxhleta i macerowany do uzyskania ekstraktu wodnego. Wszystkie ekstrakty badano pod kątem ich aktywności przeciwbakteryjnej i przeciwgrzybiczej metodą dyfuzyjną w studni agarowej. Drobnoustroje użyte do badań przeciwbakteryjnych i przeciwgrzybiczych to Bacillus subtulis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Candida albicans i Aspergillus niger. Jako wzorców użyto gentamycyny 5µg/ml. Ekstrakty wykazujące aktywność przeciwdrobnoustrojową poddano oznaczeniu minimalnego stężenia hamującego metodą dwukrotnych rozcieńczeń. Eter naftowy, chloroform, etanol i ekstrakt wodny wykazywały aktywność przeciwbakteryjną in vitro.61 Aktywność przeciwdrobnoustrojową ekstraktu etanolowego, metanolowego, acetonowego i chloroformowego C. officinalis badano wobec szczepów bakterii gram-dodatnich Escherichia coli, Staphylococcus anrens, a szczepów gram-ujemnych Salmonella typhae i Vibrio cholera.61 Szczepem grzybów był Candida albicans. Ekstrakt etanolowy wykazał aktywność wobec E. coli, Vibrio cholera i Candida albicans. Ekstrakt metanolowy wykazywał aktywność tylko wobec Candida albicans. Chloroform dał aktywność przeciwbakteryjną przeciwko wszystkim mikrobom, podczas gdy aceton tylko przeciwko E. coli.62
Antynowotworowa aktywność: Ekstrakty flawonoidowe (0,05-50µg/ml) nie powodowały znaczącego wpływu na proliferację dwóch linii komórkowych. Może to być związane z dołączoną cząsteczką cukru w pozycji 3 flawonów, która może zmniejszyć ich zdolność do wiązania aromatazy i innych enzymów.63 Trzynaście saponin zostało wyizolowanych i zidentyfikowanych z Calendula officinalis, C. arvensis i Hedera helix. Aktywność mutagenną i antymutagenną tych produktów badano przy użyciu zmodyfikowanej techniki inkubacji płynnej testu Salmonella/mikrosomalnego. Użyto szczepu testującego Salmonella TA98±S9 mix. Badania przesiewowe aktywności antymutagennej przeprowadzono z użyciem znanego promutagenu: benzopirenu oraz mutagennego koncentratu moczu palacza. Aktywność antymutagenną porównywano również z aktywnością chlorofiliny. Wszystkie saponiny okazały się nietoksyczne i niemutagenne dla dawek 400/µg.64
Aktywność przeciwzapalna: Wodno-alkoholowy ekstrakt z Calendula officinalis może hamować aktywność 5-lipoksygenazy (5-LO) i cyklooksygenazy-2 (COX-2) (kluczowych enzymów) w tworzeniu prozapalnych eikozanoidów z kwasu arachidonowego.65 Występowanie ostrego zapalenia skóry stopnia 2 lub wyższego było znacząco niższe (41% v 63%; P<.001) przy stosowaniu nagietka niż przy stosowaniu trolaminy. Ponadto, pacjenci otrzymujący nagietek rzadziej przerywali radioterapię i znacząco zmniejszyli ból wywołany promieniowaniem. Nagietek jest wysoce skuteczny w zapobieganiu ostremu zapaleniu skóry stopnia 2 lub wyższego i powinien być proponowany pacjentkom poddawanym napromienianiu pooperacyjnemu z powodu raka piersi.66
Działanie antyoksydacyjne: Wodny ekstrakt z płatków wykazał wyższą aktywność antyoksydacyjną niż liście. Wyniki uzyskane w obecnym badaniu wskazują, że liście i płatki Calendula officinalis są potencjalnym źródłem naturalnych przeciwutleniaczy.67 Alkoholowy ekstrakt Calendula officinalis Linn (Composite) był oceniany pod kątem jego potencjału przeciwutleniającego in vitro. Stwierdzono, że ekstrakt Calendula officinalis zmiata rodniki ponadtlenkowe powstałe w wyniku fotoredukcji ryboflawiny i rodniki hydroksylowe powstałe w reakcji Fentona oraz hamuje peroksydację lipidów in vitro. Stężenia niezbędne do uzyskania 50% inhibicji (IC50) wynosiły odpowiednio 500, 480 i 2000 mg=mL. Ekstrakt zmiatał rodniki ABTS i DPPH, a IC50 wynosiły odpowiednio 6,5 i 100 mg=mL.68 Dla ekstraktu z Calendula officinalis o stężeniu 7,5mg/ml, LPO zmniejszało się powoli wraz z dawką od 68% do 40% przy 20kGy. LPO dla stężenia 3,75mg/ml zmniejszyło się gwałtownie z 56% do 28% przy dawce 1kGy. Następnie zmniejszała się powoli wraz z dawką.69
Anty-HIV activities: Chloroformowy ekstrakt z kwiatów hamował replikację wirusa HIV-1 w ostro zakażonych komórkach limfocytarnych MOLT-4 in vitro (IC50 0,4mg/ml). Ekstrakt chloroformowy hamował również aktywność odwrotnej transkryptazy HIV-1 w sposób zależny od dawki (ED50 51.0mg/ml).70