Abstract

Die Behandlung von ischämischen hypertensiven Patienten mit Hydrochlorothiazid kann Herzrhythmusstörungen auslösen. Die vorliegende Studie wurde durchgeführt, um das diuretische Potenzial von grünem Tee allein und seine Auswirkungen auf Hydrochlorothiazid in interaktiven Gruppen zu bewerten. Ratten wurden 30 Tage lang mit einer hohen (500 mg/kg, p.o.) und einer niedrigen (100 mg/kg, p.o.) Dosis von Grüntee-Extrakt in Einzel- und Interaktionsgruppen behandelt. Die interaktiven Gruppen mit Standard-, Hoch- und Niedrigdosis erhielten am Tag des Experiments Hydrochlorothiazid (10 mg/kg, p.o.). Die Wirkung der verschiedenen Behandlungen wurde durch die Bewertung der harntreibenden Wirkung, der harntreibenden Aktivität, des Prozentsatzes der ausgeschiedenen Kochsalzmenge und der Natrium- und Kaliumwerte im Urin beurteilt. Grüner Tee zeigte sowohl in hohen als auch in niedrigen Dosen ein signifikantes diuretisches Potenzial und führte in Kombination mit Hydrochlorothiazid zu einer signifikanten Verbesserung der Aktivität im Vergleich zur allein mit Hydrochlorothiazid behandelten Gruppe. Daraus kann geschlossen werden, dass der Extrakt aus grünem Tee in Kombination mit Hydrochlorothiazid eine signifikante Steigerung der diuretischen Aktivität aufweist. Die wichtigste Beobachtung der vorliegenden Studie ist, dass die Kombination zwar das diuretische Potenzial erhöht, aber dennoch für eine Verringerung des Kaliumverlustes im Urin verantwortlich ist.

1. Einleitung

Diuretische Verbindungen, die die Ausscheidung von Wasser stimulieren, sind bei den meisten Erkrankungen, einschließlich derer, die Ödeme aufweisen, wie kongestive Herzinsuffizienz, Nephritis, Schwangerschaftstoxikose, prämenstruelle Spannung und Hypertonie, potenziell nützlich. Die derzeit verfügbaren Diuretika wie Thiazide und Schleifendiuretika haben verschiedene unerwünschte Wirkungen, wie z. B. ein Elektrolyt-Ungleichgewicht und Stoffwechselveränderungen. Einige der Diuretika werden aus Heilpflanzen gewonnen, und eine große Anzahl von Heilpflanzen, die im ayurvedischen Medizinsystem erwähnt werden, sind dafür bekannt, dass sie diuretische Eigenschaften besitzen, wie Abelmoschus esculentus, Bacopa monnieri, Barbara vulgaris und Cissampelos pareira.

Diuretika, insbesondere Hydrochlorothiazid (HCTZ), werden bei der Behandlung von Bluthochdruck bei Patienten mit ischämischen Herzerkrankungen genau beobachtet. Thiazide sind für das Auftreten von Hypokaliämie verantwortlich, indem sie den Kaliumverlust im Urin erhöhen. Es ist erwiesen, dass selbst eine leichte oder mäßige Hypokaliämie das Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht. Mehrere Studien haben nun gezeigt, dass eine signifikante Inzidenz ventrikulärer Ektopien bei diuretikainduzierter Hypokaliämie für den plötzlichen Tod verantwortlich ist. Neben den mit Thiaziden assoziierten Plasmakaliumspiegeln sind die Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems und insbesondere die Stimulierung von Mineralokortikoidrezeptoren entscheidende Faktoren für den Entzündungsprozess und das Fortschreiten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Grüner Tee ist eines der am meisten konsumierten Getränke der Welt. Er wird aus den nicht fermentierten Blättern der zur Familie der Theaceae gehörenden Camellia sinensis gewonnen und enthält mehr Catechine als schwarzer Tee oder Oolong-Tee. Aufgrund des hohen Catechingehalts erhöhen bestimmte Mineralien und Vitamine das antioxidative Potenzial dieser Teesorte. Seit dem Altertum gilt grüner Tee in der traditionellen chinesischen Medizin als gesundheitsförderndes Getränk. Jüngste Studien haben ergeben, dass grüner Tee zur Verringerung des Risikos von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einigen Krebsarten sowie zur Förderung der Mundgesundheit beitragen kann. Er hat antibakterielle, antivirale, neuroprotektive und antifibrotische Eigenschaften. Es wird berichtet, dass grüner Tee vor ultravioletten Sonnenstrahlen schützt und die Knochenmineraldichte erhöht.

Bislang wurde noch keine Studie durchgeführt, um die harntreibende Wirkung von grünem Tee nachzuweisen. Der Heißwasseraufguss von schwarzem Tee aus Sri Lanka wurde als potentiell harntreibend eingestuft, und das Vorhandensein von Koffein wurde als Hauptbestandteil für die Aktivität angegeben.

Die vorliegende Studie wurde also konzipiert, um die Wirkung von grünem Tee allein und in Kombination mit Hydrochlorothiazid auf die harntreibende Wirkung zu bewerten.

2. Materialien und Methoden

2.1. Chemikalien

Alle verwendeten Chemikalien waren von analytischer Qualität und wurden von Standardfirmen bezogen. Die reine Probe von Hydrochlorothiazid wurde von Bangalore Test House (Bangalore, Indien) zur Verfügung gestellt. Biochemische Kits wurden von Crest Biosystems (Goa, Indien) beschafft.

2.2. Versuchstiere

Gesunde erwachsene Wistar-Albino-Ratten beiderlei Geschlechts mit einem Gewicht von 175-250 g und einem Alter von vier Wochen wurden vom Animal House, Shree Devi College of Pharmacy, Mangalore, beschafft. Die Ratten waren in Polypropylenkäfigen untergebracht und wurden unter standardisierten Bedingungen (12-Stunden-L:D-Zyklus, 25° ± 5°C) mit Einstreu aus Paddy-Shells im Central Animal House, Shree Devi College of Pharmacy, Mangalore, gehalten. Die Tiere wurden mit Standard-Pellet-Futter versorgt und hatten freien Zugang zu gereinigtem Trinkwasser. Die Richtlinien des Komitees für die Kontrolle und Überwachung von Tierversuchen (CPCSEA), Ministerium für soziale Gerechtigkeit und Empowerment, Regierung von Indien, wurden befolgt und die vorherige Genehmigung des institutionellen Tierethikkomitees für die Durchführung der Studie wurde eingeholt (SDCP/IAEC-19/2012-13).

2.3. Pflanzenmaterial

Grüner Tee (Camellia sinensis) wurde im Juni 2013 auf dem lokalen Markt von Mangalore unter dem Markennamen GREEN TEA (hergestellt von New hilltop traders, Vandiperiyar, Kerala) gekauft. Die Authentifizierung erfolgte durch Dr. Neoline J. Pinto, H.O.D., Department of Botany, St. Agnes College, Mangalore (SAC/MNG/SMP/Drug/2013-06/52). Die Blätter wurden mit einer Hammermühle gemahlen und durch ein Sieb mit 1 mm Maschenweite gesiebt. Hundert Gramm der Blätter wurden mit 1 Liter destilliertem Wasser 10 Minuten lang bei 70 °C gekocht. Die erhitzte Lösung wurde filtriert, unter Vakuum eingedampft und gefriergetrocknet, um eine dicke gummiartige Masse zu erhalten. Die Ausbeute betrug 24,76% (W/W).

2.4. Phytochemische Schätzungen des Extraktes

Der wässrige Extrakt des grünen Tees wurde einer qualitativen Analyse auf die folgenden organischen Pflanzenbestandteile unterzogen: Alkaloide, Proteine, Aminosäuren, Anthrachinone, Flavonoide, Kohlenhydrate, Saponine, Tannine, Steroide, Triterpenoide und Herzglykoside (Tabelle 1).

2.5. Akute Toxizitätsstudie

Die akute Toxizitätsstudie wurde gemäß den OPPTS-Richtlinien (Office of Prevention, Pesticide and Toxic Substance) nach dem Limit-Testverfahren durchgeführt.

Mäuse wurden vor den Studien über Nacht gefastet und dann in zwei Gruppen zu je drei Tieren aufgeteilt. Die Testdosis von 2 g/kg Körpergewicht bzw. 5 g/kg Körpergewicht wurde den beiden Gruppen oral verabreicht und anschließend 72 Stunden lang auf Mortalität beobachtet. Ein Zehntel und ein Fünfzigstel der maximalen sicheren Dosis, entsprechend 500 und 100 mg/kg Körpergewicht, wurden als hohe bzw. niedrige Dosis gewählt.

2.6. Versuchsprotokoll

Die Ratten wurden in die folgenden sechs Gruppen mit jeweils acht Tieren aufgeteilt: Gruppe I: Vehikel (1 ml/kg, p.o. für 30 Tage), Gruppe II: Hydrochlorothiazid (HCTZ) 10 mg/kg am Tag des Experiments, p.o., Gruppe III: Grüntee-Extrakt (GTE) 100 mg/kg für 30 Tage, p.o., Gruppe IV: Grüntee-Extrakt (GTE) 500 mg/kg für 30 Tage, p.o., Gruppe V: Grüntee-Extrakt (GTE) 100 mg/kg für 30 Tage + HCTZ, Gruppe VI: Grüntee-Extrakt (GTE) 500 mg/kg für 30 Tage + HCTZ.

Prophylaktisch behandelte Tiere wurden über Nacht gefastet und erhielten Wasser ad libitum. Am nächsten Morgen erhielten die Ratten oral 25 ml/kg normaler Kochsalzlösung, und unmittelbar nach der Verabreichung der normalen Kochsalzlösung wurden die Ratten einzeln in einen modifizierten Trichter mit Drahtgeflecht und einem Reagenzglas mit Skala gesetzt. In den Gruppen, die HCTZ erhielten, wurde HCTZ oral als feine homogenisierte Suspension in einem Volumen von 25 ml/kg normaler Kochsalzlösung verabreicht. Der in den nächsten 5 Stunden ausgeschiedene Urin wurde gesammelt, und das Gesamturinvolumen jeder Ratte wurde mit dem nach der Verabreichung von normaler Kochsalzlösung produzierten Urinvolumen verglichen. Das während der 5 Stunden ausgeschiedene Urinvolumen für jedes Tier der Gruppe wird als Prozentsatz der verabreichten Flüssigkeit (normale Kochsalzlösung) ausgedrückt. Dieser Prozentsatz ist ein Maß für die Urinausscheidung, unabhängig vom Gewicht des Tieres. Das Verhältnis der Urinausscheidung in der Testgruppe zur Urinausscheidung in der Kontrollgruppe wird als Maß für die harntreibende Wirkung bei der gegebenen Dosis des Arzneimittels verwendet. Da die diuretische Wirkung Schwankungen unterworfen ist, wurde stattdessen ein als diuretische Aktivität bezeichneter Parameter berechnet. Um die diuretische Aktivität zu erhalten, wurde die diuretische Wirkung der Testgruppen (Grüntee-Extrakt) mit der des Standards (HCTZ) verglichen.

Prozentsatz der ausgeschiedenen Kochsalzlösung = Urinvolumen/Volumen der Kochsalzlösung × 100.

Harnausscheidung = Gesamtharnmenge/Gesamtmenge der verabreichten Flüssigkeit × 100.

Diuretische Wirkung = Harnausscheidung der behandelten Gruppe/Harnausscheidung der Kontrollgruppe.

Diuretische Aktivität = diuretische Wirkung des Testmedikaments/diuretische Wirkung des Standardmedikaments.

Der Na+- und K+-Gehalt im Urin wurde mit einem Autoanalysator analysiert.

2.7. Statistische Analyse

Die Ergebnisse werden als Mittelwert +/- SEM ausgedrückt. Die statistische Signifikanz wurde mittels einseitiger Varianzanalyse (ANOVA), gefolgt von Tukey-Kramer-Mehrfachvergleichstests, bewertet. wurde als signifikant angesehen.

3. Ergebnisse

3.1. Vorläufige phytochemische Untersuchung

Die vorläufige phytochemische Untersuchung des wässrigen Extrakts des grünen Tees zeigte das Vorhandensein von Alkaloiden, Flavonoiden, Steroiden, Gerbstoffen, Proteinen, Aminosäuren, Kohlenhydraten, reduzierenden Zuckern und Desoxysugaren und wies auf das Fehlen von Terpenoiden, Saponinen, Glykosiden und Anthrachinonen hin. Die prozentuale Ausbeute an GTE wurde mit 24,76% festgestellt.

3.2. Wirkung auf die Elektrolytausscheidung im Urin

3.2.1. Wirkung auf die Natriumionenkonzentration im Urin

Ein signifikanter Anstieg der Na+-Ionenausscheidung im Urin im Vergleich zur normalen Kontrolle wurde bei allen Behandlungen erzielt, wobei HCTZ die maximale Ausscheidung entweder allein (, ) oder in Verbindung mit GTE ( und , , für GTE100 + HCTZ bzw. GTE-500 + HCTZ) bewirkte.

GTE-100 + HCTZ zeigte einen signifikanten () Anstieg, aber im Fall von GTE-500 + HCTZ gab es einen signifikanten () Anstieg der Na+-Ionenkonzentration im Vergleich zur allein mit HCTZ behandelten Gruppe (Tabelle 2) (Abbildung 1).

Abbildung 1

Wirkung auf die Elektrolytausscheidung im Urin. Alle Werte sind Mittelwerte ± SEM, , , im Vergleich zur normalen Kontrolle; , im Vergleich zu Hydrochlorothiazid. GTE-100 (Grüntee-Extrakt, 100 mg/kg), GTE-500 (Grüntee-Extrakt, 500 mg/kg), und HCTZ (Hydrochlorothiazid, 10 mg/kg).

3.2.2. Wirkung auf die Kaliumionenkonzentration im Urin

Die mit HCTZ behandelte Gruppe zeigte einen signifikanten () Anstieg der K+-Konzentration im Urin im Vergleich zur normalen Kontrollgruppe.

GTE-100 + HCTZ zeigte einen signifikanten (), während im Fall von GTE-500 + HCTZ eine signifikante () Abnahme der K+-Konzentration im Urin im Vergleich zur HCTZ-Gruppe beobachtet wurde (Tabelle 2) (Abbildung 1).

3.2.3. Wirkung auf die prozentuale Salzlastausscheidung und diuretische Wirkung

Alle Behandlungen zeigten signifikante Erhöhungen der prozentualen Salzlastausscheidung im Vergleich zur normalen Kontrolle.

Die mit GTE-500 + HCTZ behandelte Gruppe ist verantwortlich für eine signifikante () Erhöhung der prozentualen Salzlastausscheidung und der diuretischen Wirkung im Vergleich zur allein mit HCTZ behandelten Gruppe (Tabelle 3).

3.2.4. Wirkung auf die diuretische Aktivität

Die diuretische Aktivität für GTE-100 und GTE-500 betrug 0,60 bzw. 0,75, während sie für GTE-100 + HCTZ und GTE-500 + HCTZ bei 1,08 bzw. 1.Diskussion

Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die Wirkung von grünem Tee allein und in Kombination mit Hydrochlorothiazid (HCTZ) auf die harntreibende Wirkung zu untersuchen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass grüner Tee (100 und 500 mg/kg, p.o.) in beiden Dosierungen eine signifikante harntreibende Wirkung hat. Weitere Ergebnisse deuten darauf hin, dass grüner Tee in Kombination mit HCTZ eine signifikante Erhöhung des diuretischen Potenzials zeigte, aber der K+-Verlust im Urin im Vergleich zur allein mit HCTZ behandelten Gruppe signifikant verringert wurde.

Die diuretische Wirkung von HCTZ ist mit der Hemmung des Na+/Cl-Symportersystems (Cotransporter) im distalen Faltenschlauch verbunden, indem es um die Cl-Bindungsstellen konkurriert und die Ausscheidung von Na+ durch Hemmung der Na+-Rückresorption erhöht, wodurch die Urinausscheidung gesteigert wird. Indirekt führt die diuretische Wirkung von HCTZ zu einer Verringerung des Plasmavolumens und damit zu einem Anstieg des Kaliumverlustes im Urin, der Plasma-Renin-Aktivität und der Aldosteron-Sekretion sowie zu einem Rückgang des Serumkaliums.

In der vorliegenden Studie zeigte HCTZ einen signifikanten Anstieg der Na+- und K+-Spiegel im Urin. HCTZ zeigte auch eine signifikante Erhöhung der harntreibenden Wirkung im Vergleich zur normalen Kontrolle.

GTE (100 und 500 mg/kg, p.o.), sowohl in hohen als auch in niedrigen Dosen, zeigte ebenfalls eine signifikante Erhöhung der Na+ -Spiegel im Urin und der harntreibenden Wirkung im Vergleich zur Kontrolle ohne signifikanten K+ -Verlust im Urin.

Die wichtigsten Flavanole und Purinalkaloide im grünen Tee sind für die Hemmung der Aktivität des Angiotensin-konvertierenden Enzyms (ACE) verantwortlich. Grüner Tee hemmt die ACE-Aktivität durch einen gemischten Inhibitormechanismus. Die ACE-Hemmung kann einer der Hauptgründe für die harntreibende Wirkung und den Anstieg des Na+-Spiegels im Urin sein. Außerdem hemmt grüner Tee auch die Aktivität der Kohlensäureanhydrase. Grüner Tee bewirkt eine Erhöhung der glomerulären Filtrationsrate durch eine Steigerung des renalen Blutflusses und des Herzzeitvolumens, was zu einer diuretischen Wirkung beitragen kann. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie belegen diese Tatsachen durch eine signifikante Erhöhung der diuretischen Aktivität von GTE in einer dosisabhängigen Weise. Die Kombination von GTE mit HCTZ kann im Vergleich zur allein mit HCTZ behandelten Gruppe eine zusätzliche diuretische Wirkung entfalten.

Die mit GTE verbundene Hemmung der ACE bewirkt eine Abnahme der Aldosteronaktivität und eine Zunahme der Kaliumretention. Dementsprechend zeigten die Ergebnisse keinen signifikanten Kaliumverlust bei der Behandlung mit GTE. In den Kombinationsgruppen verringerte GTE den Kaliumverlust im Vergleich zu den mit HCTZ allein behandelten Gruppen ebenfalls erheblich. Die entzündungshemmende Eigenschaft von GTE kann auch ein Faktor sein, der zum Nachweis der diuretischen Aktivität beiträgt.

Die Gruppen, die mit einer niedrigen und einer hohen Dosis GTE zusammen mit HCTZ behandelt wurden, zeigten einen signifikanten Anstieg des diuretischen Potenzials durch Erhöhung der Na+-Ionen-Ausscheidung, des Prozentsatzes der ausgeschiedenen Salzlast, der diuretischen Wirkung und der Parameter der diuretischen Aktivität. Interessanterweise war der K+-Verlust in den Kombinationsgruppen im Vergleich zu den mit HCTZ allein behandelten Gruppen deutlich geringer. Diese Beobachtung ist sehr wichtig, da grüner Tee in der Lage ist, die HCTZ-induzierte Hypokaliämie zu verringern. Darüber hinaus erhöht GTE in den Kombinationsgruppen die Wirksamkeit von HCTZ in einer dosisabhängigen Weise.

5. Schlussfolgerung

Aus der vorliegenden Studie kann geschlossen werden, dass GTE in Kombination mit HCTZ eine signifikante Steigerung der diuretischen Aktivität zeigt. Die wichtigste Beobachtung der vorliegenden Studie ist, dass die Kombination zwar das harntreibende Potenzial erhöht, aber gleichzeitig den Kaliumverlust im Urin verringert, was das Risiko einer Hypokaliämie senkt. Diese Studie kann sich als vorteilhaft für ischämische Hypertoniepatienten erweisen, bei denen die HCTZ-Dosis reduziert werden kann und es möglich ist, die damit verbundenen Nebenwirkungen bei Vorhandensein von GTE zu minimieren.

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, dass es keinen Interessenkonflikt bezüglich der Veröffentlichung dieser Arbeit gibt.