Natürlichen Heilpflanzen aus Togo: Charakterisierung der anti-inflammatorischen und anthelminthischen Eigenschaften der bioaktiven Komponenten

• Antragsteller: Dr. Manuel Ritter, seit 5/2024
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Klinische Infektiologie und Tropenmedizin ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 279018521

Zunehmende Resistenzen gegen Anthelmintika und das „Erreichen der Unerreichbaren“ erschweren die Kontrolle von Helmintheninfektionen in Endemiegebieten. Der Schwerpunkt dieser Studie liegt auf der Charakterisierung von potenziellen immunmodulatorischen und anthelminthischen togolesischen Heilpflanzen, deren Nutzung zu wirksamen, gleichzeitig erschwinglichen Therapien für einkommensschwache Betroffene führt. Wir möchten neuartige, natürliche Moleküle identifizieren, die inflammatorische Th17 Antworten unterdrücken oder modulieren, welche bei helmintheninfizierten Personen mit schwerer Symptomatik auftreten. In unserer vorherigen Studie konnten wir zeigen, dass sich das Fehlen von Th17-Pathways während einer Litomosoides sigmodontis (Ls) Infektion von IL-17A-/- C57BL/6-Mäusen positiv auf die Wurmentwicklung auswirkt. Während einer ethnobotanischen Umfrage von traditionellen togolesischen Heilern wurde festgestellt, dass ihnen chronische Helmintheninfektionen (Filariose, Schistosomiasis) geläufig sind und sie diese mit pflanzlichen Mitteln behandeln, die aus der Baumrinde von Khaya senegalensis (Ks), Körnern von Aframomum melegueta (Am) und Früchten von Xylopia aethiopica (Xa) stammten. In klinischen und präklinischen Filariosemodellen haben wir das Potenzial von Pflanzenextrakten bei der Unterdrückung von Th17-Zellantworten untersucht. Im Gegensatz zu mazerierten, infundierten und dekoktierten führten hydroethanolische Extraktionsmethoden zu nicht zytotoxischen Extrakten, die in vitro die Th17 Antworten von PBMCs aus hyperreaktiven Onchozerkosepatienten (mit dermalen Manifestationen) unterdrückten. Diese suppressiven Effekte gingen verloren, wenn die Proben deproteinisiert wurden. Unsere präklinischen Studien an Ls-infizierten BALB/c-Mäusen zeigten, dass die Pflanzenextrakte in der Lage waren, die Zytokinfreisetzung aus filarienspezifisch aktivierten CD4+ T-Zellen zu modulieren. Im Rahmen dieses Antrags sollen die beobachteten anthelminthischen und entzündungshemmenden Eigenschaften der hydroethanolischen Extrakte hinsichtlich ihrer bioaktiven Komponenten untersucht werden und eine quantitative Pflanzenmetabolomik durchgeführt werden. Dazu sollen in vitro Kulturassays, Mausmodelle, massenspektrometrische und analytische Methoden mit computergestützen und statistischen Verfahren (MetaboAnalyst und GNPS-Plattformen) eingesetzt werden, um die aktiven von den nicht-aktiven Verbindungen der verschiedenen Pflanzenextrakte/-fraktionen zu ermitteln, deren Aktivität anschließend getestet wird. Neben der Etablierung einer Maus Facility in Lomé unterstützen diese Plattformen den Kapazitätsaufbau mit den togolesischen Studenten. Zudem werden die Extrakte in vitro in unseren etablierten anthelminthischen Assays und in vivo in unserem Ls Modell getestet, um zu sehen, ob sie sich auf die Wurmentwicklung und–fertilität auswirken. Ergänzende Maus- und Humanstudien werden in Immunprofil- und Funktionstest die Modulationsfähigkeit der Extrakte weiterhin untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Togo
• ausländischer Mitantragsteller: Gnatoulma Katawa, Ph.D.
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Laura Elizabeth Layland-Heni, bis 5/2024