Acanthopanacis Senticosi Radix et Rhizoma seu Caulis, comunemente noto come ginseng siberiano o Ciwujia in cinese, è la radice essiccata e il rizoma o gambo di Acanthopanax senticosus (precedentemente classificato come Eleutherococcus senticosus). Secondo la farmacopea cinese, è una medicina tradizionale cinese ampiamente prescritta per nutrire il qi, fortificare la milza, tonificare il rene e tranquillizzare la mente. È anche un alimento funzionale rinomato per le sue attività anti-fatica, neuroprotettive e immunomodulatorie. In questa recensione, l’azione immunomodulante e i corrispondenti componenti attivi della Ciwujia saranno discussi. Inoltre, si è cercato di confrontare la potenza dell’estratto acquoso con quella dell’estratto di etanolo nel regolare la produzione di citochine dalle cellule mononucleate del sangue periferico umano in modo da fornire maggiori informazioni su come la Ciwujia dovrebbe essere preparata per beneficiare delle sue proprietà immunomodulatorie.
L’effetto immunomodulatore della Ciwujia è stato clinicamente provato negli anni ’80. Uno studio in doppio cieco controllato con placebo condotto da Bohn e colleghi ha dimostrato che la preparazione di Ciwujia all’etanolo causava un drastico aumento del numero assoluto di cellule immunocompetenti, con un effetto particolarmente pronunciato sui linfociti T, prevalentemente di tipo helper/inducer, e anche sulle cellule citotossiche e natural killer di volontari sani. In seguito, sono stati condotti numerosi lavori di ricerca scientifica per chiarire la sua azione in modo più dettagliato.
Estratto acquoso ed etanolo
Sia l’estratto acquoso che l’estratto etanolico di Ciwujia sono stati riportati per i loro effetti immunologici.
La somministrazione orale di estratti acquosi di campioni di Ciwujia da cinque fonti diverse a 1 g/kg di peso corporeo per 9 giorni consecutivi potrebbe prolungare significativamente il tempo di nuoto dei topi maschi C57 BL/6J. Alcuni degli estratti acquosi hanno inibito la riduzione dell’attività del natural killer (NK) nei topi stressati dal nuoto forzato. Il risultato dell’effetto stimolatorio NK era in linea con quello riportato dal team di Yoon. La somministrazione endovenosa di GF100 (un’infusione acquosa di Ciwujia) ha aumentato significativamente la citotossicità NK dei topi BALB/c verso le cellule del linfoma a cellule T murino Yac-1. D’altra parte, GF100 ha inibito significativamente la metastasi polmonare delle cellule del colon 26-M3.1 in modo dose-dipendente e questo effetto è stato completamente abolito se le cellule NK sono state impoverite dall’iniezione di siero di coniglio anti-asialo GM1. Oltre alle cellule NK, anche gli splenociti e i macrofagi erano i bersagli immunologici del GF100. Il trattamento con GF100 ha aumentato la proliferazione degli splenociti stimolati da concanavalin A (Con A) in modo dose-dipendente. Inoltre, il trattamento dei macrofagi peritoneali con GF100 in un esperimento in vitro ha indotto la produzione di varie citochine come IL-1β, TNF-α, IL-12 e IFN-γ in modo dose-dipendente. Inoltre, i macrofagi peritoneali ottenuti da topi trattati con GF100 hanno mostrato una maggiore attività citolitica contro le cellule tumorali rispetto a quelle dei topi non trattati. Pertanto, si è concluso che l’effetto antitumorale del GF100 era associato all’attivazione dei macrofagi e delle cellule NK. Wang e colleghi hanno anche riferito che una preparazione acquosa di Ciwujia potrebbe aumentare significativamente la funzione fagocitica dei monociti nei topi.
L’estratto etanolico di Ciwujia ha anche esercitato un’attività immunomodulante. Una preparazione farmaceutica di etanolo di Ciwujia è stata trovata per influenzare marcatamente le sintesi di chemochine e citochine da colture di sangue intero attivato di volontari sani. Ha aumentato il rilascio di Rantes ma ha diminuito la produzione di IL-4, IL-5 e IL-12. A seconda della concentrazione utilizzata, il suo effetto su G-CSF, IL-6 e IL-13 potrebbe essere stimolatorio o inibitorio. Un altro estratto acquoso di etanolo al 40% (AE) è stato segnalato per essere in grado di contrastare l’effetto tossico del cadmio che ha indotto cambiamenti nei meccanismi immunoregolatori di un ospite. La somministrazione orale di AE per 8 settimane ha portato a una significativa diminuzione dei livelli di cadmio e ha aumentato la quantità di macrofagi e di linfociti B e T nella milza di topi intossicati dal cloruro di cadmio.
Polisaccaridi e glicoproteine
Polisaccaridi e glicoproteine sono due frazioni immunomodulanti attive della Ciwujia.
I polisaccaridi di Ciwujia (PES), quando iniettati per via intraperitoneale a 100 mg/kg per 4-6 giorni consecutivi, potrebbero aumentare significativamente il numero di cellule formanti placche di anticorpi IgM nei topi sfidati con globuli rossi di pecora, e anche aumentato significativamente gli anticorpi anti-BSA e notevolmente migliorato la fagocitosi dei macrofagi peritoneali . Inoltre, PES stesso ha mostrato una forte attività mitogenica sulle cellule della milza di topo in modo dose-dipendente e potrebbe aumentare l’attività stimolatoria del lipopolisaccaride (LPS) sulle trasformazioni dei linfociti.
Più recentemente, il team di Han ha studiato il meccanismo dell’azione immunomodulatoria di una frazione di polisaccaride isolata da una coltura cellulare di A. senticosus (ASP) utilizzando test in vitro. Hanno scoperto che ASP ha aumentato la proliferazione delle cellule B e ha aumentato la produzione di anticorpi IgM policlonali delle cellule B in modo dose-dipendente. Inoltre, ASP ha stimolato i macrofagi peritoneali murini, come riflesso dall’aumento delle espressioni di mRNA e proteine di citochine come IL-1β, IL-6 e TNF-α. Inoltre, ASP ha aumentato l’espressione del gene dell’ossido nitrico sintasi inducibile (iNOS) e la produzione di NO. Sulla base della scoperta che le attività dell’ASP sulle cellule B e sui macrofagi sono state significativamente ridotte trattando le cellule con anticorpi contro il recettore Toll-like (TLR)-4 e TLR-2 prima dell’ASP, si è concluso che l’ASP attiva le cellule B e i macrofagi attraverso la via di segnalazione TLR. Tuttavia, è stato dimostrato che l’ASP non attiva le cellule T.
I polisaccaridi di Acanthopanax senticosus funzionano non solo in sistemi in vitro o su roditori normali, ma anche su animali immunocompromessi/immunologicamente sfidati. Una frazione di polisaccaridi acidi è stata riportata per aumentare gli indici del timo e della milza, aumentare la conta dei leucociti nel sangue periferico, migliorare la funzione fagocitica dei macrofagi, aumentare il TNF-α, IFN-γ e i livelli di emolisina nel siero, migliorare la proliferazione degli splenociti e diminuire il tasso di apoptosi dei linfociti splenici nei topi immunosoppressi indotti da ciclofosfamide. In Cina, A. senticosus è comunemente usato come integratore alimentare dai veterinari per promuovere la salute degli animali. Potrebbe migliorare le risposte immunitarie cellulari e umorali dei suinetti svezzati regolando la produzione di linfociti, citochine e anticorpi. D’altra parte, il polisaccaride A. senticosus (ASPS) ha modulato il rilascio di citochine pro-infiammatorie durante la sfida immunologica. Ha diminuito l’elevazione dei livelli plasmatici e le espressioni di mRNA della milza di IL-1β, IL-6 e TNF-α indotte dalla sfida LPS nei maialini.
GF-AS era uno strato di proteina solubile frazionata dalla corteccia di A. senticosus. Ha indotto la produzione di citochine dei macrofagi peritoneali e ha esercitato un effetto profilattico contro le metastasi polmonari indotte da cellule tumorali del colon26-M3.1 attraverso l’attivazione delle cellule NK nei topi. Usando la cromatografia su gel e il test di proliferazione degli splenociti, una glicoproteina chiamata EN-SP è stata isolata e identificata come componente attivo. EN-SP era di circa 30,5 kDa e composta principalmente da carboidrati. Poteva aumentare significativamente la proliferazione cellulare degli splenociti murini senza stimoli mitogeni e possedeva un’attività antimetastatica più forte del GF-AS.
Piccole molecole
Oltre ai polisaccaridi e alle glicoproteine, anche alcune piccole molecole presenti nella Ciwujia guadagnano una certa attenzione per la loro capacità di regolare il sistema immunitario.
Isofraxidin
Isofraxidin, un composto attivo cumarinico usato per autenticare le erbe crude della Ciwujia o i prodotti commerciali, esercita un ampio spettro di effetti farmacologici in varie malattie come l’osteoartrite, il cancro, il disturbo del metabolismo lipidico e il morbo di Alzheimer.
Nell’aspetto immunomodulatore, l’isofraxidin esercita principalmente un’attività antinfiammatoria. Il suo profondo effetto nel migliorare l’edema e il dolore è stato mediato attraverso l’inibizione della produzione indotta da LPS delle citochine pro-infiammatorie, tra cui TNF-α e le molecole di segnalazione fosforilate della protein chinasi attivata da mitogeni (MAPK) p38 e ERK1/2, dai macrofagi. L’isofraxidina ha anche soppresso l’espressione proteica di NF-κB, i livelli di NO e IL-6 nel siero e la produzione di TNF-α nel fegato di topi colpiti da LPS. Inoltre, ha protetto i topi contro le lesioni polmonari acute attraverso l’inibizione dell’espressione proteica della cicloossigenasi-2 (COX-2) e la riduzione dell’infiltrazione delle cellule infiammatorie nei tessuti polmonari. Come dimostrato in condrociti isolati da pazienti affetti da osteoartrite, il pretrattamento con isofraxidina prima di IL-1β potrebbe inibire l’espressione stimolata da IL-1β di iNOS e COX-2 che a sua volta ha bloccato la produzione di ossido nitrico (NO) e prostaglandina E2 (PGE2). Inoltre, l’isofraxidina ha notevolmente inibito i livelli di mRNA e la secrezione di metalloproteinasi di matrice (MMPs). Si è concluso che l’isofraxidina ha inibito l’infiammazione articolare indotta da IL-1β attraverso la regolazione della segnalazione NF-κB.
Siringina (Eleuteroside B)
La siringina, chiamata anche eleuteroside B, appartiene al gruppo dei composti chimici lignani. È il marcatore chimico elencato nell’edizione 2015 della Farmacopea della Repubblica Popolare Cinese (CP 2015) per il dosaggio della Ciwujia. Come stabilito, i campioni di Ciwujia essiccati dovrebbero contenere non meno dello 0,05% di siringina in peso. La siringina è uno dei principali composti attivi della Ciwujia e ha riferito di possedere attività antidiabetiche, anti-fatica, sonno-potenziatore, neuroprotettive e antiossidanti.
La siringina ha un effetto immunomodulante piuttosto che immunostimolante. Ha inibito l’immunoemolisi in vitro degli eritrociti di pecora rivestiti di anticorpi indotta dal siero di cavia attraverso la soppressione della C3-convertasi della via classica del complemento. Oltre all’immunità umorale, anche l’immunità cellulare è coinvolta nella risposta immunologica indotta dalla siringina. La siringa ha inibito significativamente sia la produzione di TNF-α dai macrofagi murini RAW 264.7 stimolati da LPS che la proliferazione delle cellule T citotossiche in modo dose-dipendente. Recentemente, Ahmad e colleghi hanno dimostrato che la siringa ha ridotto potentemente la chemiotassi, l’attività fagocitaria, la produzione di ROS e NO e la secrezione di IL-1β, TNF-α, IL-6, PGE2 e MCP-1 delle cellule RAW 264.7 attivate. Con l’osservazione che la siringa ha significativamente soppresso l’edema dell’orecchio indotto dalla fluoresceina-isotiocianato (FITC, un aptene che è in grado di scatenare reazioni allergiche) nei topi, ma non l’edema dell’orecchio indotto dall’olio di croton o dall’acido arachidonico, è stato ipotizzato che la siringa abbia un effetto antiallergico ma non antinfiammatorio.
Eleuteroside E
Eleuteroside E è un altro lignano isolato dalla Ciwujia. Potrebbe attenuare la disfunzione cognitiva indotta dall’anestesia negli animali anziani e migliorare il diabete aumentando l’assorbimento del glucosio, migliorando la resistenza all’insulina e regolando il metabolismo del glucosio nei topi diabetici di tipo 2. Utilizzando il frazionamento guidato dalla bioattività, si è anche scoperto che è il costituente attivo della Ciwujia per combattere la fatica.
L’eleuteroside E ha mostrato un effetto immunomodulatore e ha agito contro l’artrite indotta dal collagene (CIA) sopprimendo il rilascio di citochine infiammatorie. I topi CIA trattati con eleuteroside E hanno mostrato livelli sierici di TNF-α, IL-6 e IL-23 significativamente inferiori a quelli dei topi trattati con veicoli. Il suo effetto immunomodulatore è stato ulteriormente confermato nei macrofagi in coltura di cui le produzioni di TNF-α e IL-6 sono state profondamente soppresse in modi dose- e tempo-dipendenti. Come riportato da Kimura e Sumiyoshi, due dei cinque estratti acquosi di Ciwujia testati potrebbero recuperare la riduzione dell’attività NK in topi sottoposti a nuoto forzato. L’analisi HPLC ha rivelato che questi due estratti contenevano la più alta quantità di eleuteroside E. Pertanto, è stato ipotizzato che l’eleuteroside E era il componente attivo immunostimolante in Ciwujia estratto.