Planta Med 2009; 75, Phytopharmaceuticals for Dementia Therapy
E Perry 1, E Okello 2, MJR Howes 3, P Chazot 4
1Institute of Ageing and Health, University of Newcastle, Newcastle upon Tyne, NE4 6BE, UK
2School of Agriculture, University of Newcastle, UK
3Royal Botanic Gardens, Jodrell Laboratory, Kew, Surrey, TW9 3AB, UK
4School of Biomedical Sciences, University of Durham, UK
Congress Abstract
The rising 'epidemic' of diseases like Alzheimer's has not been met by effective symptomatic treatments or preventative strategies. Two current prescription drugs are acetylcholinesterase (AChE) inhibitors derived from plants: galantamine from Galanthus and Narcissus and rivastigmine based on the structure of physostigmine from Physostigma venenosum [1]. Clinical evidence relating to cognition for other plants includes extracts from the European sage (Salvia officinalis) and lemon balm (Melissa officinalis), for complex mixtures of traditional Chinese medicines, Ginkgo biloba, and huperzine A from the moss Huperzia serrata [1,2].
Equally important, behavioural and psychological symptoms most often challenge carers and lead to institutionalization. Both M. officinalis and Lavandula angustifolia alleviate agitation and there is unexplored potential for other plants to alleviate symptoms, such as Hypericum perforatum for depression and Valeriana officinalis for anxiety and sleep disorders. These plant species for dementia therapy are examined from the perspectives of traditional medical uses, relevant bioactivities and active phytochemicals, and clinical controlled trial evidence.
Recent research in the North England Universities Medicinal Plant Research Centre includes: identification of butyrylcholinesterase inhibitory activity in the Narcissus flowers [3], more potent 5HT1A receptor interactions for M. officinalis compared to L. angustifolia essential oils [4], GABA channel activity in both oils [5,6], significant improvements in memory in normal elderly volunteers tested after acute oral sage compared to placebo [7], a survey of the wide variety of plants and their compounds that inhibit AChE [1], and evidence that cholinesterase inhibitors have more than symptomatic effects by reducing amyloid in the human brain [8].
Acknowledgements: The Alzheimer Society UK supported essential oil pharmacological studies.
References:
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Acta Pharm. 2010 Mar;60(1):119-28. Screening of traditional European herbal medicines for acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase inhibitory activity. Wszelaki N1, Kuciun A, Kiss AK.
Acetylcholinesterase (AChE) inhibitors are widely used for the symptomatic treatment of Alzheimer's disease (AD) to enhance central cholinergic transmission. On the other hand, butyrylcholinesterase (BuChE) inhibitors were reported to produce a significant increase in brain extracellular AChE without triggering severe peripheral or central side effects. In the present study, we selected twelve plants used in traditional European medicine to treat different central nervous system (CNS) disorders or to improve memory. Methanolic and hexane extracts of these plants were tested for the AChE and BuChE inhibitory activity using Ellman's colorimetric method. The most potent AChE and BuChE inhibition was observed in the hexane extracts of the flowers of Arnica chamissonis Less. subs. foliosa and Ruta graveolens L. herb at a concentration of 400 microg mL(-1). However, methanolic extracts of the flowers of Arnica chamissonis Less. subs. foliosa and the Hypericum perforatum L. herb demonstrated at the same concentration, selective inhibition only against AChE but not against BuChE. The other extracts did not show any significant AChE or BuChE inhibitory activity. Our results show that further investigations of the extracts of arnica, rue and St. John's Wort are needed to identity the compounds responsible for the AChE and BuChE inhibitory activity.
Demenz uit http://www.drugbase.de/de/datenbanken/
Bezeichnet den Verlust individuell erworbener intellektueller Fähigkeiten (wie Erinnerungsvermögen, Konzentrationsfähigkeit, Lernen, Aufmerksamkeit, Entscheidungsvermögen, räumliche Orientierung und Ausdrucksfähigkeit). Sie zeigt sich auch in der Unfähigkeit, mit einfachen täglichen Problemen klar zu kommen oder angemessen in einem beruflichen oder sozialen Kontext zu interagieren (z. B. Beziehungsstörungen, Verlust von Motivation, emotionaler Kontrolle oder Verhaltensmaßstäben). Schwere Formen der vaskulären Demenz (auch Multiinfarkt oder arteriosklerotische D.; Häufigkeit 10-20%) und/oder der degenerativen Demenz vom Alzheimer-Typ (50% aller Demenzerkrankungen) führen zu einem vollständigen Verlust der Persönlichkeit und zur Senilität. Bei 25% aller Demenzpatienten liegt gleichzeitig sowohl eine vaskuläre als auch eine degenerative Demenz vor. Demenzerkrankungen nehmen mit dem Alter stark zu: Während nur 5% der 65-Jährigen darunter leiden, steigt die Häufigkeit auf 30% bei den über 80-Jährigen. Die Pathologie der Demenz ist komplex; man beobachtet eine gesteigerte Vasokonstriktion der Gehirnkapillaren, einen Mangel bestimmter Neurotransmitter, eine erhöhte Plättchenaggregation und Gefäßverschluß (Gehirnschlag), eine erhöhte Menge an freien Radikalen, Membrandefekte, Stoff-wechselstörungen und progressive Degeneration der Neuronen.
Behandlung
Die meisten Therapieformen sind rein symptomatisch und können zeitweilig die Lebensqualität verbessern oder das Fortschreiten der Alzheimerkrankheit bis zu 1-2 Jahren aufhalten. Eine verbesserte Versorgung des Gehirns mit Acetylcholin kann durch Gabe von Acetylcholinesterase-Inhibitoren (z. B. Galanthamin, Ginkgo-Extrakte oder Synthetika wie Donepezil, Memantin, Rivastigmin und Tacrin) erreicht werden. Ginkgo-Extrakte schützen vermutlich die Biomembranen und die Neuronen vor Tod und Apoptose; sie verbessern den zerebralen Stoffwechsel, schützen vor O2-Mangel und Gefäßverschluss. Sie reduzieren Gehirnödeme, fangen freie Radikale ab und verbessern die Fließeigenschaften des Blutes (z. B. durch PAF-Antagonismus). Eine größere Anzahl kontrollierter klinischer Studien (Placebo-kontrolliert, doppelblind, randomisiert) liefern einen Beleg für die Wirksamkeit von Ginkgo-Extrakt (Spezialextrakt EGb 761). Die Arzneimitteltherapie sollte von einem Orientierungs-, Erinnerungs- und Sozialtraining begleitet werden.
Wichtige Arzneipflanzen
Ginkgo biloba, Galanthus nivalis.