D Hammoud's research while affiliated with University of Leipzig and other places

A traditional herbal medicinal product, containing myrrh, chamomile flower, and coffee charcoal, has been used in Germany for the relief of gastrointestinal complaints for decades. Clinical studies suggest its use in the maintenance therapy of inflammatory bowel disease. However, the pharmacological mechanisms underlying the clinical effects are not yet fully understood. The present study aims to elucidate immunopharmacological activities of myrrh, chamomile flower, and coffee charcoal by studying the influence of each plant extract on gene expression and protein release of activated human macrophages. The plant extracts effect on gene and protein expression of activated human monocyte-derived macrophages was investigated by microarray gene expression analysis and assessment of the release of pro- and anti-inflammatory mediators (TNFα, chemokine CXCL13, and interleukin-10) using an ELISA test system. The extracts of myrrh, chamomile flower, and coffee charcoal influenced gene expression of activated human macrophages within the cytokine/chemokine signaling pathway. Particularly, chemokine gene expression was suppressed. Subsequently, the production of CXCL13 and, to a minor extent, cytokine TNFα was inhibited by all herbal extracts. Chamomile flower and coffee charcoal extracts enhanced interleukin-10 release from activated macrophages. The observed effects on protein release were comparable to the effect of budesonide, which decreased TNFα and CXCL13 and enhanced interleukin-10 release. The components of the herbal medicinal product influence the activity of activated human macrophages on both gene and protein level. The induced alterations within chemokine/cytokine signaling could contribute to a positive effect on the immunological homeostasis, which is disturbed in patients with chronic intestinal inflammation.

Background The herbal medicinal product Myrrhinil-Intest®, a combination of myrrh, chamomile flower extract and coffee charcoal is used for the maintenance therapy of inflammatory bowel disease. In vitro studies revealed that the herbal components influence chemokine signaling of human macrophages as part of an anti-inflammatory mechanism. However, the occurrence of synergistic effects remains unexplored. Aim The present study aims to investigate the synergistic effect of dual combinations of the plant extracts on the pro-inflammatory chemokine (CXCL13) release from activated human macrophages. Methods The single effect of myrrh, chamomile flower and coffee charcoal extract on CXCL13 release from lipopolysaccharide stimulated human macrophages was investigated using ELISA and IC50 values were determined. Budesonide served as positive control. To characterize the combined effect, IC50 values were used to prepare combinations of two plant extracts in different proportions to each other (3:5; 1:1; 5:3). Interpretation of the data was based on isobologram analysis and calculation of a combination index (CI). Results LPS-induced CXCL13 release from human macrophages was inhibited after treatment with myrrh (IC50 = 19 μg/ml), chamomile flower (IC50 = 82 μg/ml) and coffee charcoal (IC50 = 106 μg/ml) whereby the extent of inhibition was comparable to budesonide. All combinations of two plant extracts resulted in synergistic effects with varying magnitude (CI from 0.82 to 0.42). The combination of myrrh and coffee charcoal (ratio of 3:5) exhibited the strongest synergistic effect (CI = 0.42). Increasing amounts of coffee charcoal resulted in increased synergistic activity. Conclusion Synergistic effects between all plant components contribute to the anti-inflammatory activity of all dual combinations of the plant components and support the composition of the herbal combination.

Einleitung: Das traditionell pflanzliche Arzneimittel Myrrhinil-Intest®, bestehend aus Myrrhe, Kamillenbluten und Kaffeekohle, ist indiziert bei gastrointestinalen Beschwerden. Klinische Studien empfehlen eine Anwendung in der Remissionserhaltung von chronisch entzundlichen Darmerkrankungen (CED) [1]. Die pharmakolgischen Mechanismen, die zur klinischen Wirksamkeit beitragen, sind bisher nicht vollstandig geklart. Ziele: Ziel der Studie war es, die immunopharmakologische Aktivitat von Myrrhe, Kamillenbluten und Kaffeekohle durch Genexpressions- und Proteinfreisetzungsuntersuchungen an aktivierten humanen Makrophagen zu untersuchen. Methodik: Der Einfluss von ethanolischem Myrrhe- (MY), Kamillenbluten- (KA) und Kaffeekohle-Extrakt (CC) auf die Genexpression LPS-aktivierter, Monozyten-abgeleiteter Makrophagen wurde mittels Microarray-Genexpressionsanalyse untersucht. Zusatzlich wurde die Freisetzung pro- und anti-inflammatorischer Mediatoren (TNFα, Chemokin CXCL13 und IL10) durch ELISA Untersuchungen bestimmt. Ergebnisse: Alle Extrakte beeinflussten die Genexpression aktivierter Makrophagen im Bereich der Zytokin-/Chemokin-Signalgebung. Wesentliches Ergebnis der Untersuchungen war, dass die Expression von Genen, die fur die Chemokinrezeptoren und -rezeptorliganden kodieren nach Behandlung mit den Pflanzenextrakten vermindert war. Weiterhin wurde die Freisetzung von Chemokin CXCL13 (IC50: MY = 19 µg/ml, KA = 82 µg/ml, CC = 106 µg/ml) und teilweise TNFα (IC50: MY = 60.65 µg/ml, KA = 438 µg/ml) inhibiert. Die IL10 Freisetzung wurde hingegen nach Behandlung mit Kamillenbluten (bis zu 141%) bzw. Kaffeekohle (bis zu 155%) verstarkt. Die beobachteten Effekte waren vergleichbar mit Budesonid (1nM), welches TNFα und CXCL13 verminderte und IL10 verstarkte. Schlussfolgerung: Die pflanzlichen Komponenten des traditionellen Arzneimittels Myrrhinil-Intest®, beeinflussen die pro-inflammatorische Aktivitat von aktivierten humanen Makrophagen sowohl auf Gen- als auch auf Protein-Ebene. Die pro-inflammatorischen Mediatoren TNFα und CXCL13 werden vermindert, anti-inflammatorisches IL10 hingegen verstarkt freigesetzt, was zu einer Verbesserung der immunologischen Homoostase bei CED-Patienten fuhren konnte. [1] Langhorst J et al. Alimentary Pharmacology & Therapeutics 2013; 38: 490 – 500.

Einleitung: Das traditionell pflanzliche Arzneimittel Myrrhinil-Intest®, bestehend aus Myrrhe, Kamillenbluten und Kaffeekohle, ist indiziert bei gastrointestinalen Beschwerden. Klinische Studien empfehlen eine Anwendung in der Remissionserhaltung von chronisch entzundlichen Darmerkrankungen (CED) (Langhorst et al. 2013). In vitro Studien zeigten, dass eine Hemmung der Chemokin-Signalgebung humaner Makrophagen Teil der anti-inflammatorischen Wirkstrategie des Praparates ist. Das Auftreten synergistischer Interaktionen zwischen den Inhaltsstoffen ist bislang nicht untersucht. Ziel: Ziel der vorliegenden Studie war es, Untersuchungen zum kombinierten Effekt der Pflanzenextrakte auf die Chemokin CXCL13 Freisetzung aktivierter Makrophagen durchzufuhren. Methodik: Die Einzelwirkung von ethanolischem Myrrhe- (MY), Kamillenbluten- (KA) und Kaffeekohle-Extrakt (CC) auf die CXCL13-Freisetzung LPS-stimulierter humaner Makrophagen wurde mittels ELISA bestimmt. Budesonid diente als Positivkontrolle. Zur Ermittlung von Synergieeffekten wurden die IC50-Werte der Einzelsubstanzen verwendet, um Kombinationen aus zwei Komponenten in verschiedenen Konzentrationen (0 – 100%) und Mischungsverhaltnissen (3:1; 1:1; 1:3) zu untersuchen. Eine Auswertung der Daten erfolgte mit der der Isobologramm-Methode und Berechnung eines Kombinationsindexes (CI;= IC50comb./IC50single). Ergebnisse: Die LPS-induzierte Freisetzung von CXCL13 aus humanen Makrophagen war nach Behandlung mit MY (IC50 = 19 µg/ml), KA (82 µg/ml) und CC (106 µg/ml) vermindert (vergleichbar mit Budesonid). Alle Kombinationen aus zwei Pflanzenextrakten fuhrten zu einer synergistischen Wirkverstarkung unterschiedlichen Ausmases (CI von 0.87 bis 0.46). Die Kombination aus CC und KA im Verhaltnis 1:1 zeigte den starksten synergistischen Effekt (CI = 0.46). Die synergistische Aktivitat wurde zudem durch steigende Anteile an CC verstarkt (CICC 1:3 MY = 0.73; CICC 1:1 MY = 0.60; CICC 3:1 MY = 0.51). Schlussfolgerung: Die Ergebnisse belegen dass die Kombination der pflanzlichen Komponenten in Myrrinil-Intest® zu einer Wirkungsverstarkung im Hinblick auf die CXCL13-Hemmung fuhrt. Dieser Synergieeffekt konnte sich in der Klinik verstarkt auf eine Eindammung chronischer mukosaler Entzundungsprozesse bei CED-Patienten auswirken.