Wirkungen von Epigallocatechin-3-Gallat (EGCG) auf die Endothelfunktion von Patienten mit Multipler Sklerose und in-vitro Untersuchungen der EGCG- vermittelten Vasodilatation

Abstract

Epidemiologische Studien geben Hinweise darauf, dass hoher Teekonsum protektive Eigenschaften in Bezug auf kardiovaskuläre Erkrankungen besitzt. Epigallocatechin-3-Gallat (EGCG), ein in grünem Tee enthaltenes Catechin, wird nach aktueller Studienlage für diese positiven Eigenschaften des grünen Tees verantwortlich gemacht. Die Mechanismen dieser Wirkung sind bisher wenig bekannt. Gesichert ist, dass EGCG in vitro antioxidative, antiproliferative, vasodilatatorische und in der Summe antiatherogene Eigenschaften besitzt. In dieser vorliegenden Studie wurde evaluiert, wie sich 200 mg bzw. 400 mg EGCG akut auf die Endothelfunktion von Patienten mit multipler Sklerose (MS) auswirken und ob es nach einer täglichen Einnahme von 400 mg EGCG über drei Monate zu Langzeitverbesserungen kommt. Desweiteren wurde bei einer Subgruppe des MS-Patientenkollektivs untersucht, ob sich Unterschiede in der basalen Endothelfunktion im Vergleich zu einer gesunden Kontrolle ergeben. An 37 Probanden mit schubförmig-remittierender Multipler Sklerose wurde in einem doppel-blinden randomisierten Studiendesign die Endothelfunktion mittels Flow mediated Dilation (FMD) vor und unter Einnahme von EGCG (n=14) bzw. Placebo (n=23) zu vier Zeitpunkten evaluiert. Dabei wurde die Zunahme des Gefäßdurchmessers nach Scherkrafteinwirkung gemessen. Analog wurde für einen Vergleich zwischen MS und gesunden Probanden die Endothelfunktion einer gesunden Kontrollgruppe (n=18) ohne Interventionsmaßnahme evaluiert. Bei MS- Patienten zeigten sich akut keine eindeutigen Verbesserungen der FMD durch EGCG-Gabe bei signifikant erhöhten EGCG-Plasmawerten. Nach 3-monatiger täglicher EGCG-Einnahme fand sich ebenfalls keine signifikante Verbesserung der FMD. Darüber hinaus konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen basaler FMD von MS-Patienten und einer altersgematchten gesunden Kontrollgruppe gefunden werden. In einem zweiten tierexperimentellen Teil der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung einer kumulativen EGCG-Gabe (5 µM - 15 µM) auf isolierte vorkontrahierte Aorten von eNOS-/--Mäusen im Vergleich zum Wildtyp untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass EGCG zu einer signifikanten Vasodilatation beim Wildtyp führt, wohingegen eine Vasodilatation bei eNOS- defizienten Mäusen ausbleibt, p=0,001. Insgesamt zeigen unsere Ergebnisse keine eindeutige Verbesserung der Endothelfunktion bei MS-Patienten durch EGCG-Gabe und keine Unterschiede zwischen der basalen Endothelfunktion von MS- Patienten und einer gesunden Vergleichsgruppe (beide Ergebnisse jedoch limitiert durch eine geringe Fallzahl). Was wir eindeutig aufzeigen konnten ist eine durch EGCG-induzierte Vasodilatation im Aorten-Ringexperiment, die wesentlich von einer intakten NO-Synthase in den Endothelzellen abhängig ist.

Epidemiological studies indicate that high consumption of tea has protective properties in relation to cardiovascular disease. In current studies, epigallocatechin-3-gallate (EGCG), a catechin contained in green tea, is made responsible for these beneficial properties of green tea. The mechanisms of these positive effects are poorly understood. There is solid data that EGCG has in vitro antioxidant, antiproliferative, vasodilatory and anti-atherogenic features. The present study evaluated if 200 mg or 400 mg of EGCG acutely improve endothelial function in patients with multiple sclerosis (MS) and whether there are long-term improvements after a daily intake of 400 mg of EGCG over three months. Furthermore, in a subgroup of MS patients vs. healthy controls, differences in the basal endothelial function were compared. At 37 subjects with relapsing-remitting multiple sclerosis we evaluated the endothelial function by FMD in a randomised controlled trial after intake of EGCG (n=14) or placebo (n=23) at four time points. We measured the increase in vessel diameter brought about by shear stress. Similarly, the endothelial function of a healthy control group (n=18) was evaluated for comparison between MS and healthy volunteers. We failed to show acute improvements in MS patients by EGCG intake despite significant increased plasma levels of EGCG. After 3 months of daily EGCG ingestion there was also no significant improvement in FMD. In addition, no significant differences between basal FMD of MS patients (n=13) and an age-matched healthy control group (n=18) could be found. In a second part of the present work, we studied the effect of a cumulative dose of EGCG (5 µM - 15 µM) on isolated precontracted aortic rings of eNOS-/--mice compared to wild type mice. We could demonstrate that EGCG leads to a significant vasodilation in wild type mice, while vasodilation was absent in eNOS deficient mice, p = 0.001. Overall, our results show no significant improvement of endothelial function by EGCG in MS patients, no difference in basal FMD between MS patients and healthy volunteers (both limited value by a small number of cases) and a statistically significant EGCG -induced vasodilation in aortic ring experiment, which essentially depends on an intact NO synthase in endothelial cells.