The immunomodulatory properties of C-Med 100 an extract of the plant Uncaria tomentosa

Abstract

Extracts from the bark of the vine Uncaria tomentosa have anti-inflammatory, antiviral, antimutagenic and antioxidant effects. In this study, we evaluate the effects of an Uncaria tomentosa extract, denoted C-Med 100, on the cellular level of the immune system both in vivo and in vitro. Our results indicated that lymphocytes had significantly prolonged half life after in vivo supplementation with C-Med 100. This phenomenon significantly increased the number of all leukocyte subsets in the spleen without influencing proliferation capability or cell cycle progression after in vitro stimulation. Fractionation of the extract identified quinic acid (QA) as a possible active component and supplementation with QA significantly increased the number of spleen cells, recapitulating the in vivo effect of C-Med 100. Furthermore the in vitro studies revealed that NF-kB activity was significantly inhibited in both C-Med 100 and QA treated cells, providing an explanation for the reported anti-inflammatory effects of Uncaria tomentosa extracts. C-Med 100 also inhibited the proliferation of normal mouse T and B lymphocytes as well as various tumour cell lines. The inhibition was not caused by toxicity or by induction of apoptosis and no discrete cell cycle block was observed. In contrast, QA did not interfere with cell proliferation, suggesting that inhibition of proliferation and NF-kB activity were independent events. Collectively our study has identified QA as a candidate constituent of the C-Med 100 extract inducing increased cell numbers in vivo and inhibiting NF-kB activity in vitro.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

C-Med 100, en naturmedicin med immunomodulerande egenskaper Vårt immunsystem skyddar oss mot infektioner från bakterier, virus och parasiter. För att detta ska fungera behövs många olika egenskaper och idag delas immunsystemet in i två delar, en ospecifik och en specifik. Den ospecifika delen består av hud, slemhinnor, magsyra och olika celler som snabbt tar sig till ett område som blivit attackerat av någon mikroorganism. Den specifika delen av immunförsvaret består bl.a. av B-celler och T-celler som samarbetar både med varandra och med andra vita blodkroppar. B-cellerna skapar en antikropp som är unik mot den mikroorganism som har invaderat och T cellerna dödar celler som har blivit angripna. Det tar lite längre tid att få igång en specifik respons men fördelen med denna är att den är speciellt riktad mot en invaderande patogen och att immunförsvaret kommer ihåg de mikroorganismer som har bekämpats eftersom minnesceller bildas. Minnescellerna kan sedan angripa samma organism snabbt och specifikt om den invaderar igen. Det är den här egenskapen hos vårt immunsystem som gör att vaccineringar mot olika sjukdomar fungerar och att vi vanligtvis inte får vissa infektioner som t.ex. röda hund, mässling, vattenkoppor mer än en gång i livet. Även om immunförsvaret är ett effektivt försvarssystem behöver vi ibland använda mediciner när vi blir sjuka. Detta beror på att immunsystemet inte klarar av att rensa bort kraftiga infektioner eller komplexa sjukdomar som till exempel TBC, AIDS eller cancer. Dessutom finns det autoimmuna sjukdomar som uppkommer då de vita blodkropparna börjar anfalla kroppsegen vävnad. Det händer också att vi får missriktade immunsvar mot något som egentligen är ofarligt som vid olika typer av allergier. För att behandla den här typen av tillstånd har människan ofta vänt sig till naturen och idag härstammar nästan tjugofem procent av våra mediciner från naturprodukter. Många av dessa, som till exempel acetylsalicylsyra i huvudvärkstabletter eller det smärtlindrande ämnet morfin upptäcktes redan tidigt och har använts i snart 200 år. Klängväxten Uncaria tomentosa, växer i Amazonas regnskogar och har använts i generationer av lokalbefolkningen mot förkylningar och inflammationer. Barken har kokats i vatten så att de aktiva ingredienserna frigjorts och extraktet har druckits som te. I den här avhandlingen har vi undersökt hur ett sådant extrakt påverkar immunförsvaret. C-Med 100 är ett vattenextrakt från Uncaria tomentosa som säljs som näringstillskott i USA. Tidigare undersökningar hade visat att C-Med 100 har en hämmande effekt på inflammatoriska tillstånd och en positiv effekt på återhämtningen av antalet vita blodkroppar efter cellgiftsbehandling. Dessa effekter är intressanta ur immunologisk synvinkel eftersom det behövs nya preparat mot inflammationssjukdomar och mot det minskade antalet vita blodkroppar som uppstår hos cancerpatienter efter cellgiftsbehandling. Det var därför viktigt att identifiera de mekanismer som låg till grund för hur C-Med 100 påverkade immuncellerna. Våra studier har bland annat visat att om möss behandlas med C-Med 100 i dricksvattnet under tre veckor leder detta till en ökning av alla vita blodkroppar i mjälten. Cellökningen sker utan vävnadsförändringar och cellantalet återgår till normal nivå inom två veckor efter avslutad behandling. Dessutom har celltransplantationsförsök visat att C-Med 100 förlänger livslängden hos vita blodkroppar in vivo. Detta indikerar att C-Med 100 eventuellt innehåller komponenter som hämmar celldöden hos vita blodkroppar, en egenskap som kan vara användbar vid både leukopeni och andra sjukdomstillstånd. Vidare har vi också observerat att C-Med 100 hämmar celldelningen (proliferation) hos både maligna celler och lymfocyter. Anledningen till detta är att extraktet inhiberar aktiviteten av en viktig komponent som kontrollerar inflammationsresponsen, transkriptionsfaktorn NF-kB. Eftersom de observerade effekterna är användbara vid behandling av sjukdomar är det viktigt att isolera den eller de aktiva substanserna i C-Med 100 extraktet. En kemisk komponent renades fram och den identifierades till att vara quinic acid (QA). QA har visat sig kunna öka antalet vita blodkroppar i mjälten efter tre veckors behandling i dricksvatten precis som C-Med 100 extraktet. QA inhiberar också aktiviteten av NF-kB. Dessutom har QA som behandlats med ammoniak och format ett ammonium salt (QAA) visat sig ha samma effekter som C-Med 100 extraktet. I avhandlingen har QA identifierats som en aktiv substans i Uncaria tomentosa extraktet C-Med 100 och dessutom har våra studier ökat förståelsen för hur extrakten inhiberar inflammation. Vår förhoppning är att dessa resultat leder fram till utveckling av nya farmakologiska preparat antingen från QA eller från Uncaria tomentosa extraktet, som kan användas kliniskt.

• author: Silver, Christina
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Docent Grandien, Alf
• organization: Diabetes - Immunovirology (research group)
• publishing date: 2004
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Immunology in the medical area
• keywords: transplantation, Immunologi, serologi, serology, Immunology, survival, proliferation, inhibition, NF-kB, Uncaria tomentosa, quinic acid
• pages: 165 pages
• defense location: GK-salen
• defense date: 2004-10-01 10:15:00
• ISBN: 91-628-6175-1
• language: English
• LU publication?: yes
• additional info: Article: Åkesson Ch., Pero R.W. and Ivars F. 2003. C-Med 100®, a hot water extract of Uncaria tomentosa prolongs lymphocyte survival in vivo. Phytomedicine 10: 23-33 Article: Åkesson C., Lindgren H., Pero R.W., Leanderson T. and Ivars F. 2003. An extract of Uncaria tomentosa inhibiting cell division and NF-κB activity without inducing cell death. Int Immunopharmacology 3: 1889-1900 Article: Åkesson C., Lindgren H., Pero R.W., Leanderson T. and Ivars F. 2004. Quinic acid is a biologically active component of the Uncaria tomentosa extract C-Med 100®. Manuscript
• id: 64affb6e-dd6c-4e86-83d0-ec7f0cd1f1b5 (old id 467282)
• date added to LUP: 2016-04-04 11:39:09
• date last changed: 2018-11-21 21:06:16