Wirkung von Anthocyanen und Procyanidinen auf die Cytochrom P450-Isoenzyme 1A2 und 2C19

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	7 February 2012
Referee:	Prof. Dr. Göran Hajak and Prof. Dr. Wilhelm Schulte-Mattler
Date of exam:	3 February 2012
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Psychiatrie und Psychotherapie
Keywords:	Anthocyan, Anthocyanidin, Anthocyanin, Procyanidin, CYP1A2, CYP2C19, Fluvoxamin, Proanthocyanidin, Fluvoxamine
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	23361

Abstract (German)

Die Cytochrom P450-Enzyme CYP1A2 und CYP2C19 sind für den Metabolismus und die Sicherheit zahlreicher Medikamente von entscheidender Bedeutung. Zu möglichen Wechselwirkungen mit den Inhaltsstoffen von Fruchtextrakten, und speziell mit Flavonoiden, ist dabei noch wenig bekannt. Die vorliegende Arbeit untersucht die Modulation der CYP1A2- sowie der CYP2C19-Aktivität durch 18 Anthocyane und ...

Abstract (German)

Die Cytochrom P450-Enzyme CYP1A2 und CYP2C19 sind für den Metabolismus und die Sicherheit zahlreicher Medikamente von entscheidender Bedeutung. Zu möglichen Wechselwirkungen mit den Inhaltsstoffen von Fruchtextrakten, und speziell mit Flavonoiden, ist dabei noch wenig bekannt. Die vorliegende Arbeit untersucht die Modulation der CYP1A2- sowie der CYP2C19-Aktivität durch 18 Anthocyane und Procyanidine mittels eines chemilumineszenten Assays. Die Testsubstanzen hemmten konzentrationsabhängig die CYP1A2-Aktivität mit IC50-Werten für Anthocyane zwischen 27,8µM und 76,2µM, sowie Werten von 257,2µM und 330,7µM für Procyanidine. Die Messungen an CYP2C19 ergaben für Anthocyane IC50-Werte zwischen 20,2µM und >316µM, sowie für Procyanidine Werte von 266,7µM und 304,3µM. Ein signifikanter Einfluss der Glykosylierung von Anthocyanen auf die Pharmakokinetik ergab sich lediglich für CYP2C19: wurden Anthocyane nach der Anzahl ihrer Zuckerreste gruppiert, so folgten in absteigender inhibitorischer Effektstärke auf Anthocyanidine zunächst die Anthocyanine mit einem Zuckerrest, dann die Procyanidine und schließlich die Anthocyanine mit zwei Zuckerresten. Letztere ließen eine bimodale Funktionalität erkennen und fungierten in niedriger Konzentration als Induktoren von CYP2C19. Nebenbefundlich wurde eine bimodale Einflussnahme erstmals auch für die Referenzsubstanz Fluvoxamin beschrieben.
Verglichen mit den Daten zur Hemmung von CYP3A4 durch Furanocumarine aus Grapefruitextrakt, wurde eine um das 10.000-fache schwächere Wirkung von Anthocyanen und Procyanidinen beobachtet. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass Wechselwirkungen zwischen mehreren Einzelsubstanzen auch die Cytochromaktivitäten in komplexer Weise beeinflussen. Die hier vorgestellten in vitro Ergebnisse liefern einen wertvollen Beitrag zur Einschätzung toxizitätsrelevanter Eigenschaften von anthocyanreichen Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln. Demnach ist das Risiko für ernährungsbedingte Wechselwirkungen mit Medikamenten in Bezug auf Anthocyane und Procyanidine um mehrere Größenordnungen niedriger als bei anderen pharmakologisch aktiven sekundären Pflanzeninhaltsstoffen.

Translation of the abstract (English)

The cytochrome P450 enzymes CYP1A2 and CYP2C19 are involved in the metabolism of many commonly prescribed drugs, including proton pump inhibitors, antiepileptics and antidepressants. CYP1A2 and CYP2C19 inhibitors from food and food supplements may augment the toxicity of these agents and lead to noncompliance with treatment. The present investigation addresses CYP1A2 and CYP2C19 inhibition by 18 ...

Translation of the abstract (English)

The cytochrome P450 enzymes CYP1A2 and CYP2C19 are involved in the metabolism of many commonly prescribed drugs, including proton pump inhibitors, antiepileptics and antidepressants. CYP1A2 and CYP2C19 inhibitors from food and food supplements may augment the toxicity of these agents and lead to noncompliance with treatment. The present investigation addresses CYP1A2 and CYP2C19 inhibition by 18 berry constituents using a chemiluminescent assay. Test compounds displayed inhibitory properties in a concentration-dependent fashion, with IC50 values ranging from 27,8µM to 330,7µM for CYP1A2 and 20.2 µM up to >316 µM for CYP2C19. It is concluded that the above natural substances are moderate to poor inhibitors of CYP1A2 and CYP2C19 in vitro.

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