Pelargonium sidoides DC. vs. Pelargonium reniforme (Andrews) Curtis – obsahové látky a léčivé účinky

Souhrn

Pelargonium sidoides a Pelargonium reniforme jsou dva blízce příbuzné druhy pelargonií rostoucí v jižní Africe. Druhy patří do sekce Reniformia a morfologicky jsou dosti podobné a často zaměňované. Oba druhy se používají k léčebným účelům, liší se však zastoupením obsahových látek i svými farmakologickými účinky. Článek shrnuje informace o jejich složení a léčebných účincích a srovnává je.

Klíčová slova:

bronchitida – Pelargonium sidoides – Pelargonium reniforme – Pelargonii radix – EPs 7630 – Umckaloabo – nachlazení

Úvod

Pelargonium sidoides (Obr. 1–3) a Pelargonium reniforme (Obr. 4, 5) jsou dva blízce příbuzné druhy pelargonií rostoucí v jižní Africe. Druhy patří do čeledi kakostovité (Geraniaceae), rodu Pelargonium (pelargonie, muškát), sekce Reniformia a morfologicky jsou dosti podobné a často zaměňované. Oba druhy se používají k léčebným účelům, liší se však zastoupením obsahových látek v kořenech i v nadzemních částech. Hlavními rozlišovacími znaky jsou barva květů, tvar korunních lístků, barva kališních lístků a barva pylu (1, 2, 3). Druhy mají také rozdílné geografické rozšíření. Zatímco u drogy Pelargonii radix (pelargoniový kořen) připouští Český lékopis 2023 přítomnost kořenů P. sidoides nebo P. reniforme, případně směs obou druhů, standardizovaný extrakt EPs 7630 se získává pouze z kořenů P. sidoides (3). Studií, které srovnávaly účinky obou druhů, je zatím minimum, přesto se však ukazuje, že farmakologické účinky P. sidoides a P. reniforme se mírně liší.

Historie a tradiční medicína

Kořeny Pelargonium sidoides vykazují řadu léčivých účinků a mezi domorodci Zulu, Xhosa i dalších kmenů patří mezi vysoce ceněná léčiva. Používají se k léčbě plicních onemocnění zahrnujících kašel, bolest na prsou a tuberkulózu, k léčbě gastrointestinálních potíží, jaterních onemocnění, průjmu, menstruačních potíží a vředů. Jméno Umckaloabo etymologicky pochází ze zuluského slova umKhulkane = plicní onemocnění a uHlabo = bolest na prsou (2). V roce 1897 přijel do jižní Afriky Angličan Charles Henry Stevens, který si zde chtěl na doporučení svého lékaře léčit tuberkulózu. Na území dnešního státu Lesotho poznal Stevens domorodého léčitele, který mu poté podával 2× denně odvar z kořenů určité rostliny. Po 3 měsících se Stevens považoval za vyléčeného a odjel zpět do Anglie, kde se snažil tuto léčbu propagovat. V roce 1909 vydala Britská lékařská asociace knihu „Secret Remedies –⁠ what they cost and what they contain“, ve které popisuje Stevensovu léčbu jako šarlatánství. V té době nebyla známa ani rostlina, ze které droga pocházela, ani její obsahové látky a jejich farmakologické účinky. V léčbě pacientů s TBC pokračoval poté misionář Adrien Sechehaye a v roce 1930 zveřejnil výsledky své práce. Po identifikaci rostliny, ze které droga pocházela (původně se předpokládalo, že šlo o druh Pelargonium reniforme, později se však ukázalo, že došlo k chybné identifikaci a že jde o druh P. sidoides), byly prováděny fytochemické analýzy, které zjistily vysoký obsah taninů a zejména přítomnost unikátní látky (umckalinu neboli 7-hydroxy-5,6-dimethoxykumarinu) a dalších kumarinů. Studie na zvířatech i klinické studie pak potvrdily antibakteriální a imunostimulační účinek. Po roce 1991 se extrakt z Pelargonium sidoides začal v Evropě i v dalších zemích používat k léčbě bronchitidy a nachlazení. Na použití Pelargonium sidoides k léčbě těchto onemocnění byla registrována řada patentů (1, 2, 4, 5, 6).

Droga

Droga Pelargonii radix (pelargoniový kořen) je lékopisná dle Českého lékopisu 2023, tvoří ji usušené, obvykle rozlámané podzemní orgány druhu Pelargonium sidoides DC. nebo Pelargonium reniforme (Andrews) Curtis, nebo směs obou druhů. Droga musí obsahovat nejméně 2,0 % tříslovin, vyjádřeno jako pyrogallol (C₆H₆O₃; M_r 126,1), počítáno na vysušenou drogu. Kořeny mají tmavou až červenohnědou, na povrchu rozpraskanou kůru, na příčném řezu je pod vrstvou korku patrné žluté či bílé dřevo se zřetelnými částečně nahnědlými dřeňovými paprsky (7). Droga Pelargonii radix (Pelargonium root) má svou monografii i v dalších evropských lékopisech.

Z kořene Pelargonium sidoides se získává standardizovaný extrakt EPs 7630 (1).

Kořeny Pelargonium sidoides se získávají udržitelným sběrem v přírodě s povolením od Jihoafrické republiky a rostliny se také pěstují na plantážích. Sbírají se kořeny staré 3–4 roky, vždy pouze jeden kořen a ostatní se nechají na místě, aby rostlina mohla dále růst. Podmínkou povolení sběru v JAR je rovněž přispívání do charitativních projektů.

Botanická charakteristika

Pelargonium sidoides

Pelargonium sidoides DC. je vzpřímený nebo poléhavý polokeř do 50 cm výšky, s dužnatými kořeny, zpravidla kratšími internodii (listy obvykle ve zdánlivé přízemní růžici). Listy jsou jednoduché, šedavé, stříbřité nebo zelené, s řapíky delšími než čepel, čepel ledvinitá, vejčitě srdčitá až okrouhlá. Květenství jsou větvená, v parciálních květenstvích je 4–10 (–15) květů.

Květy mají korunní lístky vínově červené, purpurově hnědé až téměř černé, horní dva korunní lístky jsou lopatkovité až jazykovité a větší než tři obkopinaté až obvejčité dolní lístky.

Kališní lístky jsou zelené s bílým okrajem, plod je poltivý. Barva pylu je žlutá. Roste v suchých krátkostébelných trávnících a křovinách v nadmořské výšce 300–2 700 m. Rozšířen je v Jihoafrické republice (provincie Východní Kapsko, Free State, Severozápadní provincie, Gauteng, Mpumalanga, Lesotho, Svazijsko) (1, 8, 9).

Pelargonium reniforme

Pelargonium reniforme (Andrews) Curtis je vzpřímený nebo poléhavý polokeř do 40 cm výšky, s dužnatými kořeny. Délka internodií (a tedy vzrůst) je dosti variabilní.

Listy jsou šedavé až stříbřitě plstnaté, řapíky 2–13 mm dlouhé, čepel listů je ledvinitá nebo vejčitě srdčitá. Květenství jsou větvená, v parciálních květenstvích je 4–12 květů. Květy mají růžové až purpurové korunní lístky, horní dva lopatkovité a s kresbou, menší než dolní tři obkopinaté až obvejčité, kališní lístky jsou kopinaté, červené s růžovým okrajem. Barva pylu je bělavě zelená. Rozlišují se dva poddruhy: subsp. reniforme a subsp. velutinum. Roste v porostech s převažujícími travinami v nadmořské výšce 20–1 500 m. Rozšířen je v Jihoafrické republice (provincie Východní Kapsko) (1, 8, 9).

V české literatuře a na internetu se u Pelargonium sidoides můžeme setkat se jménem pelargonie sidonská (10). Užívání tohoto jména nelze doporučit, neboť rostlina nemá se Sidonem nic společného a druhové jméno pochází z latinského jména Sida = vlákeň (rod rostlin z čeledi Malvaceae) a řeckého slova eidos = podoba. V překladu by tedy jméno mohlo znít pelargonie vlákeňovitá. Pro Pelargonium reniforme se používá české jméno pelargonie ledvinitá.

Obsahové látky

Proběhla řada studií, které zkoumaly obsahové látky P. sidoides a P. reniforme; některé srovnávaly složení obou druhů. Zastoupení obsahových látek se u P. sidoides a P. reniforme liší, a to v kořenech i v nadzemních částech (1). V tabulce 1 jsou uvedeny obsahové látky zjištěné v kořenech P. reniforme, P. sidoides a v extraktu EPs 7630. Současná data naznačují, že druhy se liší zejména zastoupením kumarinů a jejich derivátů a také fenolických látek. H. Kolodziej zkoumal vodný a methanolový extrakt z kořenů obou druhů. V kořenech P. reniforme bylo zjištěno celkem 24 různých metabolitů, z toho 6 kumarinů, zatímco v kořenech P. sidoides bylo zjištěno 17 různých kumarinů a jejich derivátů. Diterpen renifolin byl zjištěn jen v kořenech P. reniforme. Pouze 3 kumariny byly společné pro oba druhy, v zastoupení ostatních kumarinů se P. reniforme a P. sidoides liší. V extraktu EPs 7630 bylo zastoupeno 10 z těchto látek. Fraxinol a isofraxetin byly zjištěny pouze v kořenech P. reniforme, artelin, umckalin, fraxetin a 5,6,7-trimethoxykumarin pouze v kořenech P. sidoides a společné pro oba druhy byly skopoletin, 6,7,8-trihydroxykumarin a 8-hydroxy-5,6,7 -⁠ trimethoxykumarin. Druhy se liší i zastoupením fenolických kyselin, flavonoidů a dalších látek (1, 3). Ve studii J. E. Mareeho a M. A. Viljoena byl vypracován fytochemický profil obou druhů, z metod byly použity HPLC, LC-MS, NMR spektroskopie a NIR hyperspektrální zobrazování. Ze studie vyplývá, že tyto metody lze využít k fytochemické identifikaci P. reniforme a P. sidoides. I v této studii byl umckalin zjištěn pouze u druhu P. sidoides (11). Také v další Viljoenově studii byly hodnoceny fytochemické rozdíly mezi P. sidoides a P. reniforme, a to metodou HPLC-MS a H-NMR. Hlavním rozdílem je obsah umckalinu, který lze použít jako marker pro P. sidoides (u P. reniforme byl přítomen pouze ve stopovém množství, 0–0,0016 %), zatímco pro P. reniforme lze jako markery použít skopoletin a isofraxosid, které jsou v jeho kořenech obsaženy ve větším množství (12).

Farmakologické účinky

Níže jsou uvedeny in vitro studie, které srovnávaly antibakteriální, antifungální a imunomodulační účinek různých extraktů z kořenů P. sidoides a P. reniforme a z nich izolovaných látek.

Ve starší studii Kaysera a Kolodzieje (13) byl in vitro hodnocen antibakteriální účinek extraktů z kořenů P. sidoides a P. reniforme a některých izolovaných látek (skopoletin, umckalin, 5,6,7-trimethoxykumarin, 6,8-dihydroxy-5,7-dimethoxykumarin, katechin, kyselina gallová a její methylester). Použit byl vodný, ethylacetátový a butanolový extrakt z kořenů obou druhů pelargonií, antibakteriální účinek byl hodnocen proti 8 druhům bakterií (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae a β-hemolytický Streptococcus). Jako standardy byly použity penicilin G a erytromycin. Kromě katechinu vykazovaly látky i extrakty signifikantní antibakteriální účinek, ten se u jednotlivých látek, různých extraktů a zkoumaných druhů lišil. Stanovována byla minimální inhibiční koncentrace (MIC). U jednotlivých látek byla MIC 0,2–1 mg/ml, nejúčinnější byly umckalin, 6,8-dihydroxy-5,7-dimethoxykumarin a methylester kyseliny gallové. Z extraktů byl u obou zkoumaných druhů proti většině druhů bakterií nejúčinnější vodný extrakt, méně účinný byl extrakt ethylacetátový a butanolový. MIC extraktů byla 0,62–2,5 mg/ml (13).

V in vitro studii Kolodzieje a Kiderlena (14) byl srovnáván antibakteriální a imunomodulační účinek P. sidoides a P. reniforme a standardizovaného extraktu EPs 7630. Zajímavý byl účinek proti bakterii Mycobacterium tuberculosis, původci tuberkulózy. Zatímco surový extrakt z P. sidoides proti této bakterii působil (MIC 0,0125 mg/ml, 96% inhibice), extrakt z P. reniforme byl proti této bakterii neúčinný. Hodnocen byl také imunomodulační účinek P. sidoides a extraktu EPs 7630, a to na nespecifickou imunitu (exprese NOs, IFN-α, IFN-γ, TNF-α, interleukinů IL-1, IL-10, IL-12 a IL-18). 6,8-dihydroxy-5,7-dimethoxykumarin, umckalin, 5,6,7-trimethoxykumarin, skopoletin, kyselina gallová a její methylester a rovněž extrakt EPs 7630 zvyšovaly produkci NO v makrofázích infikovaných Leishmania donovani, kyselina gallová, její methylester a ethyl­acetátový a butanolový extrakt z kořenů P. sidoides zvyšovaly expresi TNF-α, nejúčinnější byla v tomto případě kyselina gallová v koncentraci 25 μg/ml. Extrakt EPs 7630 ovlivňoval produkci interferonů, stimuloval produkci IFN-β (14).

V další studii byl kromě antibakteriálního účinku extraktů z kořenů P. sidoides a P. reniforme hodnocen i účinek antifungální. Antibakteriální účinek byl hodnocen u bakteriálních původců respiračních infekcí Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae a Moraxella catar­rhalis. Stanovována byla MIC u 99% inhibice. Bylo zjištěno, že ethanolový a acetonový extrakt z kořenů P. sidoides a jeho kombinace s extraktem z P. reniforme působí proti zkoumaným druhům bakterií, ethanolový extrakt z P. sidoides působil proti S. pneumoniae a H. influenzae v MIC 7,5 mg/ml resp. 5 mg/ml. Acetonový extrakt z kořenů P. reniforme byl v koncentraci 5 mg/ml neúčinný. Acetonový a ethanolový extrakt z P. reniforme a pouze ethanolový extrakt z P. sidoides působily proti houbám Aspergillus niger a Fusarium oxysporum, a to v koncetraci 5 mg/ml. Růst Rhizopus stolonifer byl inhibován pouze ethanolovými extrakty z P. reniforme a P. sidoides, a to v koncentraci 5 mg/ml resp. 1 mg/ml. Na rozdíl od výše uvedené studie Kolodzieje a Kiderlena (14) působily extrakty z kořenů P. reniforme i proti bakterii Mycobacterium tuberculosis, a to extrakt acetonový, chloroformový a ethanolový (MIC 5 mg/ml), zatímco extrakty z P. sidoides byly i v nejvyšší koncentraci proti této bakterii neúčinné. Příčina tohoto rozporu není jasná (15).

U druhu Pelargonium sidoides, který je mnohem podrobněji prostudovaný než P. reniforme, a extraktu EPs 7630 byly zjištěny i další mechanismy, které se mohou uplatnit při terapii respiračních onemocnění.

Kromě antibakteriálního a imunomodulačního účinku působí P. sidoides a EPs 7630 také antivirově, a to včetně viru SARS-CoV-2, RSV a chřipkových virů A H1N1 a H3N2. V případě chřipkového viru ovlivňuje EPs 7630 vstup viru do buněk a inhibuje virovou neuraminidázu, prokázáno bylo synergické působení se zanamivirem, inhibitorem neuraminidázy. Na tomto účinku se podílejí zejména polyfenolické látky obsažené v EPs 7630. U viru SARS-CoV-2 byla IC50 EPs 7630 0,48 μg/ml u VeroFM buněk a 1,61 μg/ml u Calu-3 buněk. Tyto hodnoty platí pro variantu SARS-CoV-2 D614, účinek u varianty alfa a beta byl nižší. Výzkum jednotlivých frakcí EPs 7630 ukázal, že nízkomolekulární frakce jsou účinnější v ovlivnění vstupu viru do buněk, zatímco vysokomolekulární frakce lépe inhibují replikaci viru. Ve studii na křečcích infikovaných SARS-CoV-2 EPs 7630 redukoval patologické změny na plicích. EPs 7630 působil proti variantě delta a omikron SARS-CoV-2 a redukoval zánět v epitelu dýchacích cest. Antivirové působení EPs 7630 tedy zahrnuje ovlivnění vstupu virů do hostitelských buněk, inhibici uvolňování virových částic a indukci produkce interferonů. Za hlavní antivirově působící látky se považují proanthocyanidiny, skopoletin, epigallokatechin, epigallokatechin gallát a kyselina gallová (16, 17, 18).

Z imunomodulačních účinků EPs 7630 již byla uvedena indukce NO a TNF-α, i další studie ukázaly ovlivnění produkce NO, interferonů a interleukinů. EPs 7630 rovněž zvyšoval fagocytózu kvasinky Candida albicans lidskými krevními fagocyty. Významná je též ochrana před nadměrnou zánětlivou reakcí organismu způsobenou respiračními patogeny, známou např. u infekce SARS-CoV-2. EPs 7630 také chrání epiteliální buňky před poškozením, zvyšuje jejich proliferaci a urychluje hojení. EPs 7630 tak zlepšuje bariérovou funkci epitelu dýchacích cest. V experimentech na myších a morčatech působil EPs 7630 proti kašli. Působí také sekretolyticky a sekretomotoricky a snižuje oxidační stres (18).

Klinické studie

Zatímco klinických studií, které hodnotily účinek Pelargonium sidoides a extraktu EPs 7630, je celá řada, klinické studie, které by hodnotily účinek P. reniforme či srovnávaly účinek obou druhů, dosud nejsou k dispozici.

Na základě metaanalýz jsou P. sidoides a extrakt EPs 7630 účinné při léčbě akutní bronchitidy (19). Vhodné jsou také při léčbě akutních zánětů horních cest dýchacích, jako je např. rhinosinusitida a postvirová sinusitida (20). EPs 7630 je účinný a bezpečný i u dětí (od 3 let) a adolescentů při podávání po dobu jednoho týdne (21). Účinnost EPs 7630 prokázaly i novější studie (22, 23). Díky protizánětlivému působení v dýchací soustavě působí EPs 7630 příznivě i u pacientů trpících astmatem či CHOPN (24, 25).

Nežádoucí účinky, kontraindikace

Přípravky obsahující Pelargonium sidoides jsou obvykle dobře snášeny, stejně tak extrakt EPs 7630. Z nežádoucích účinků se mohou objevit gastrointestinální potíže, jako jsou bolest břicha, pálení žáhy, nevolnost nebo průjem, mírné krvácení z dásní či nosu či hypersenzitivní reakce. Užívání během těhotenství a laktace se nedoporučuje, protože ohledně užívání v tomto období zatím není dostatek informací. Kontraindikací jsou těžká onemocněních jater, jelikož nejsou k dispozici příslušné dostatečné zkušenosti (21, 26).

Léčivé přípravky

V České republice jsou na trhu léčivé přípravky s obsahem Pelargonium sidoides a/nebo Pelargonium reniforme. Léčivý přípravek Kaloba, obsahující standardizovaný extrakt z P. sidoides EPs 7630, je k dispozici ve formě kapek (8,0 g EPs 7630 v 10 g roztoku), tablet (20 mg vysušeného EPs 7630 v 1 tabletě) a sirupu (20 mg EPs 7630 v 7,5 ml sirupu). Tyto přípravky jsou určené k symptomatické léčbě akutní bronchitidy nevyžadující antibiotickou léčbu.

Přípravek Pelafen je v ČR registrovaný, ale v současné době není na trhu dostupný. Obsahuje extrakt z Pelargonium sidoides a/nebo P. reniforme a je ve formě kapek a sirupu. Určený je k symptomatické léčbě nachlazení.

Na trhu jsou rovněž doplňky stravy s obsahem P. sidoides a sušený sekaný či mletý kořen.

V Evropské unii má však kořen P. sidoides od roku 2023 status novel food, proto by se dle zákona o potravinách v doplňcích stravy neměl používat.

Nadace Umckaloabo

Nadace Umckaloabo byla založena v roce 2010 v Německu a směřuje svou pomoc na jih afrického kontinentu. Nadace se zaměřuje především na pomoc ženám a dětem v nouzi, udržitelný rozvoj v chudých oblastech, zlepšení zdravotní péče, podporu vzdělávaní a přímou a efektivní humanitární pomoc. Protože suroviny pro výrobu extraktu EPs 7630 se získávají z jižní Afriky, jeho výrobce, rodinná firma Schwabe, přebírá společenskou odpovědnost a podporou nadace Umckaloabo chce přispět k tomu, aby děti a mladí lidé v jednom z nejchudších regionů světa měli větší šanci žít ve zdraví a soběstačně (27).

Závěr

Přestože Český lékopis 2023 umožňuje pro drogu Pelargonii radix (pelargoniový kořen) přítomnost kořenů P. sidoides a/nebo P. reniforme, účinné látky a farmakologické účinky těchto dvou druhů se liší. Jedna z hlavních účinných látek, umckalin (7-hydroxy-5,6-dimethoxykumarin), je pravděpodobně přítomna pouze v kořenech P. sidoides. Přesto P. reniforme vykazuje podobně jako P. sidoides antibakteriální účinek, dle studií se na tomto účinku podílejí i jiné látky než umckalin, a to další kumariny a také fenolické látky. Přestože účinek P. sidoides a P. reniforme není totožný, oba druhy působí antibakteriálně. Účinky P. sidoides jsou však na rozdíl od P. reniforme podpořeny více studiemi včetně těch klinických. EPs 7630 působí antibakteriálně, antivirově, antifungálně, imunomodulačně, sekretolyticky a sekretomotoricky, příznivě ovlivňuje také epitel dýchacích cest. Představuje tak vhodnou a bezpečnou léčbu respiračních onemocnění.