In-vitro-Absorptionsstudien von Safraninhaltstoffen aus Crocus sativus L. (tr-Crocin-1, tr-Crocetin) im Caco2- und Blut-Hirn-Schranke-Modell

Ethanolische Extrakte aus den getrockneten Narbenschenkeln von Crocus sativus L. (Safran) werden in neueren klinischen Untersuchungen im Rahmen einer antidepressiven Therapie eingesetzt [1, 2], wobei mechanistisch gesehen NMDA-Rezeptor-Aktivität sowie Inhibition der glutamatergen synaptischen Überleitung für die antidepressiven Wirkungen verantwortlich zu sein scheinen [3]. Diese Effekte scheinen auch für die für Safran beschriebene Verbesserung des Lernverhaltens und des Langzeitgedächtnisses verantwortlich zu sein [4].

Im Rahmen der pharmazeutischen Forschung finden sich allerdings kaum pharmakokinetische Untersuchungen zu den relevanten Inhaltsstoffen. Ziel der folgenden Untersuchungen war die In-vitro-Charakterisierung der zellulären Absorption und Penetration der Crocine, welche diglykosylierte Carotenoiddicarbonsäuren darstellen, sowie des zuckerfreien Aglykons trans-Crocetin, in einem GI-Absorptionssystem und in einem Blut-Hirn-Schranke-System darzustellen.

Potenzielle GI-Absorption wurde unter Verwendung eines Caco2-Modells unter Sinkbedigungen untersucht. Das System wurde mit Transportmarkern (Propranolol, Lucifer Yellow) validiert, die tight-junctions-Bildung mittels transepithelialem elektrischen Widerstand überprüft und die Differenzierung und Integrität des Zellrasens mittels CLSM nach Fluoreszenzfärbung bestimmt.

Erwartungsgemäß wurde das Glykosid all-trans-Crocin-1 nur zu einem sehr geringen Teil transportiert (P_app= 2,33 ± 0,79 × 10^{– 7} cm/s). Das unglykosylierte all-trans Crocetin hingegen zeigte eine hohe Permeabilität durch den Monolayer (P_app= 2,65 ± 0,76 × 10^{– 5} cm/s).

Die Penetration von all-trans-Crocetin wurde innerhalb eines Blut-Hirn-Schranke-Modells an primären zerebralen Endothelzellen vom Schwein [5] getestet. Nach zweistündiger Exposition konnte unter Sinkbedingungen eine geringe, aber nicht quantifizierbare Permeation von trans-Crocetin festgestellt werden. Längere Expositionszeiten bis 29h ergaben Permeationsquotienten von P_app= 1,48 ± 0,125 × 10^{– 6} cm/s.

Basierend auf diesen Daten ist davon auszugehen, dass die glykosylierten Crocine aus Safran nach oraler Gabe als solche nicht bioverfügbar sein werden, allerdings nach intestinaler Deglykosylierung gut ins systemische Kompartiment gelangen und von dort auch die Blut-Hirn-Schranke überwinden können.

Literatur:

[1] Akhondzadeh S et al. Phytother Res 2005; 19: 148 – 151

[2] Noorbala AA et al. J Ethnopharmacol 2005; 97: 281 – 284

[3] Berger F et al. Neuroscience 2011; 180: 238 – 247

[4] Abe K et al. Phytother Res 2000; 14: 149 – 152

[5] Franke H et al. Brain Research Protocols 2000; 5: 248 – 256