Wpływ kadzidłowca na infekcje, stany zapalne i zdrowie jamy ustnej

Niedawno przebadano bioaktywne substancje, pozyskiwane z drzew Boswellia, pod kątem ich zastosowania w leczeniu nowotworów, infekcji bakteryjnych i stanów zapalnych, zwłaszcza jamy ustnej.

Dotychczas większość badań przeprowadzono w laboratoriach z wykorzystaniem linii komórkowych, ale w najnowszych z nich posłużono się zwierzęcymi modelami chorób. Produkty naturalne cieszą się opinią bardziej bezpiecznych niż leki syntetyczne, rośnie zatem zainteresowanie zastosowaniem substancji naturalnych, takich jak olejek z kadzidłowca, w leczeniu wielu chorób.

Czym jest żywica z kadzidłowca?

Rosnący wskaźnik oporności patogenów na antybiotyki, wysokie koszty leków i brak dostępu do systemów opieki zdro­wotnej dla wielu osób, zwłaszcza w krajach słabiej rozwinię­tych, zrodziły potrzebę przebadania tradycyjnych leków pod kątem ich zastosowania w terapii.

Kadzidłowiec jest jednym z najbardziej powszechnych w medycynie naturalnej medy­kamentów. Słowo „kadzidło” pochodzi od starofrancuskiego terminu „franc encens” i oznacza „czyste kadzidło” lub „czyste i szlachetne kadzidło wysokiej jakości”. Kadzidło cenione jest przede wszystkim ze względu na przyjemny zapach, jaki wytwarza. Jest to gumożywica wydzielana przez drzewo Boswellia sacra Flueck, pozyskiwana poprzez nacięcia wyko­nane w pniu.

Kadzidłowiec był przedmiotem handlu i wykorzystywano go jako jeden z najcenniejszych materiałów od zarania dziejów. Chociaż wiele gatunków Boswellia wytwarza kadzidło, B. serrata (Indie), B. sacra (Oman) i B. carterii (Somalia) są głównymi źródłami komercyjnego kadzidła.

Żywica otrzymywana z drzew Boswellia występuje w trzech kolorach: żółtym, niebieskim i zielonym. Składa się z 3–8% olejków eterycznych, zawierających terpeny i seskwiterpeny, 60–70% żywicy i 27–35% gumy.

Guma zawiera cenne poli­sacharydy, w tym galaktozę, arabinozę i kwas glukuronowy oraz niewielkie ilości ramnozy i glukozy. Głównymi składnikami chemicznymi olejku kadzidłowego są natomiast pentacykliczne triterpenoidy i tetracykliczne triterpenoidy. Najintensywniej badane są obecnie właściwo­ści pentacyklicznych triterpenoidów.

Głównymi aktywnymi składnikami kadzidła są kwasy bosweliowe (BA). Reprezentatywne fitochemikalia to kwas β-bosweliowy (BA), kwas acetylo-β-bosweliowy (ABA), kwas 11-keto-β-bosweliowy (KBA), kwas 3-acetylo-11-keto-β-bosweliowy (AKBA), kwas α-bosweliowy i kwas acetylo-α-bosweliowy.

Istnieją duże rożnice w zawartości ww. kwasów w poszcze­gólnych roślinach, wynikające ze zmienności takich czynników, jak region świata, w którym rosną drzewa, powierzchnia drewna, pora i metoda zbioru, wiek drzewa i warunki przechowywania.

Na przykład żywica gumowa z B. serrata zawiera stosunkowo równe ilości kwasu 11-keto-β-bosweliowego (3–4,7%) i kwasu acetylo-11-keto­-β-bosweliowego (2,2–2,9%), natomiast żywica z B. carterii zawiera 0,5% kwasu 11-keto-β-bosweliowego i 3,3% kwasu acetylo-11-keto-β-bosweliowego.

Żywica gumowa B. carterii rosnąca w Somalii zawiera z kolei α-tujen (19,2%), sabinen (9,4%), limonen (7,8%) i α-pinen (7,2%) jako główne składniki. Obserwuje się zatem znaczną zmienność w składzie żywic pozyskiwanych z drzew Boswellia.

Współczesne zastosowania lecznicze kadzidłowca

Składniki pozyskane z drzew Boswellia stosuje się w lecze­niu wielu chorób przewlekłych, przy stosunkowo niewielu skutkach ubocznych. W Indiach wywary z kadzidłwoca sto­sowano w leczeniu chorób przewodu pokarmowego, takich jak biegunka, wzdęcia i wymioty. Ponadto ekstrakt wyko­rzystywano w leczeniu zapalenia oskrzeli, astmy, chrypki, duszności, kaszlu i przeziębienia.

Nic dziwnego zatem, że ekstakty i gumożywica drzew Boswellia i zawarte w nich triterpeny, zwłaszcza BA, przy­ciągnęły uwagę lekarzy, farmaceutów i biochemików, którzy postanowili zbadać ich skuteczność w leczeniu także reuma­toidalnego zapalenia stawów i stanów zapalnych, zwłaszcza że te naturalne remedia nie powodowały skutków ubocznych i nie obserwowano ich toksyczności. Indyjskie olibanum, otrzymywane z B. serrata, stosowano również w leczeniu zapalenia stawów, astmy, wrzodów i chorób skóry.

W ciągu ostatniej dekady olibanum stało się kluczowym remedium w zwalczaniu stanów zapalnych. W jednym z badań prze­analizowano zatem wpływ gumożywicy z B. serrata (900 mg dziennie, podzielone na trzy dawki, przez 6 tygodni) na pacjentów cierpiących na przewlekłe zapalenie jelita gru­bego.

Autorzy badania stwierdzili, że spośród 20 pacjentów leczonych gumożywicą, 18 wykazało poprawę w zakresie jednego lub więcej parametrów, w tym konsystencji stolca, poziomów hemoglobiny, jonów w surowicy: wapnia i fosforu oraz białek, a także całkowitej liczby leukocytów oraz eozy­nofili.

Korzystne zmiany zaobserwowano również w badaniu histopatologicznym i skaningowej mikroskopii elektronowej. Grupa kontrolna (10 pacjentów) otrzymywała sulfasalazynę w dawce 1 g trzy razy dziennie przez 6 tygodni. Autorzy donieśli, że 6 z 10 pacjentów w grupie kontrolnej wykazało podobną poprawę w zakresie tych samych parametrów, co chorzy otrzymujący preparat z B. serrata.

Badanie to pokazuje, że preparat gumożywicy z B. serrata może być skuteczny w leczeniu przewlekłego zapalenia jelita grubego, przy minimalnych skutkach ubocznych. Ta sama grupa badawcza oceniała wpływ gumożywicy B. serrata na pacjentów z astmą oskrzelową.

U 70% badanych, otrzy­mujących 300 mg gumożywicy trzy razy dziennie przez 6 tygodni, doszło do zmniejszenia nasilenia takich objawów, jak duszność i zaostrzenie szmeru oddechowego, doświad­czali oni także mniejszej liczby ataków astmy. Zmniejszeniu uległa u nich również liczba eozynofilów we krwi.

Grupa kontrolna (leczona placebo) wykazała jedynie 27% poprawę w zakresie objawów. Dane te sugerują, że gumożywica z B. serrata może służyć jako środek farmakologiczny w leczeniu astmy oskrzelowej. Substancja ta została zgło­szona także jako potencjalne lekarstwo na stany zapalne.

Z kolei gumożywicę z B. carterii stosowano w medycy­nie ludowej do leczenia kaszlu i astmy oraz jako płyn do balsamowania ludzkich zwłok. Ponadto znalazła ona zastosowanie jako kadzidło, środek antyseptyczny na drogi oddechowe i preparat moczopędny.

Gumożywicę z B. serrata i B. carterii stosowano w medycynie tradycyjnej w leczeniu chorób reumatycznych i stanów zapalnych, w tym choroby Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejącego zapalenia jelita grubego. Jednakże, B. serrata został zgłoszony jako najmniej skuteczny w nawracających infekcjach. Ponadto ekstrakty i olejki z kadzidłowca były stosowane jako środki antyseptyczne w płynach do płukania jamy ustnej, a także w leczeniu kaszlu i astmy.

Co więcej, ostatnie badania na zwierzętach i eksperymenty z udziałem ochotników wykazały skuteczność gumożywicy z B. serrata w leczeniu chorób zapal­nych jelit, astmy, choroby zwyrodnieniowej stawów i reumato­idalnego zapalenia stawów. Chociaż kadzidłowiec jest znany ze swoich właściwości leczniczych od starożytności, nadal jest szeroko stosowany w nowoczesnym leczeniu. 

Właściwości przeciwnowotworowe kadzidłowca

BA jest jedną z najszerzej badanych naturalnie występujących substancji przeciwnowotworowych i przeciwhiperlipi­demicznych. W badaniu in vitro wyizolowano pięć terpe­noidów z gumożywicy B. carterii i wykazano, że trzy z nich wywierają umiarkowane działanie cytotoksyczne przeciwko trzem ludzkim liniom komórkowym raka.

Badane substan­cje zostały scharakteryzowane chemicznie, oznaczono także ich wartość IC50 (koncentracja zapewniająca zahamowanie procesu biologicznego – przyp. tłum) przeciwko wszystkim trzem liniom komórkowym. BA hamują również syntezę białek poprzez interakcję z białkami rybosomalnymi, a tym samym kontrolują rozwój raka.

Badanie z wykorzystaniem ludzkich komórek raka okrężnicy in vitro sugeruje z kolei, że ekstrakty z B. serrata hamują namnażanie, angiogenezę i migrację oraz indukują apoptozę (programowana śmierć ) komórek nowotworowych.

Jak kadzidłowiec wpływa na cholesterol?

Badania na zwierzętach wykazały, że rozpuszczalna w wodzie frakcja Boswellia jest skuteczna w obniżaniu całkowitego poziomu cholesterolu. Ekstrakty z gumoży­wicy, otrzymanej z B. serrata obniżają poziom cholesterolu w surowicy i zwiększają stężenie lipoprotein o dużej gęsto­ści (tzw. dobry cholesterol HDL) u szczurów.

W innym badaniu ekstrakty z kadzidłowca, już po 6 tygodniach, znacznie zwiększyły poziom HDL we krwi i, co godne uwagi, zmniejszyły jednocześnie stężenie lipoprotein o niskiej gęstości (tzw. zły cholesterol LDL) we krwi, a także poziom enzymów wątrobowych SGPT i SGOT. Jednak po 8 tygodniach stosowania gumożywicy nie zanotowano spadku poziomu glukozy i lipidów we krwi pacjentów z cukrzycą.

Kilka badań potwierdziło, że gumożywica z Boswellia ma silne działanie hipolipidemiczne i hipoglikemiczne. Zarówno BA, jak i KBA zmniejszały hiperglikemię i popra­wiały parametry biochemiczne, takie jak profil lipidowy. Silne działanie przeciwcukrzycowe β-BA i β-KBA wyka­zano podczas badania nad zastosowaniem różnych stężeń (1, 2 i 10 mg/kg masy ciała) przez 21 dni.

Zastosowany model leczenia przyczynił się do utraty masy ciała zwie­rząt z cukrzycą, poprawie uległa także gospodarka wodną organizmu i stężenie glukozy we krwi. Naukowcy sugerują, że stosowanie odpowiednich dawek ekstraktów z B. serrata ma kluczowe znaczenie dla uzyskania efektu antyhipergli­kemicznego i zapobiegania powikłaniom cukrzycy.

Niedawno dokonano także oceny wpływu żywicy kadzi­dłowca na zespół metaboliczny. Obszerna analiza wykazała, że ochronne i terapeutyczne działanie żywicy w tej chorobie wynika ze zmniejszenia poziomu glukozy i lipidów we krwi oraz z korzystnego wpływu na ciśnienie krwi i wspieranie mechanizmów, służących kontroli masy ciała.

Przeciwdrobnoustrojowe działanie Boswelli

Od dawna, naturalne substancje roślinne uważane są za skuteczną alternatywę dla syntetycznych leków prze­ciwdrobnoustrojowych i antyoksydantów. Substancje otrzymane z gumożywicy kadzidłowca, w szczególności BA i ich pochodne, wykazały zróżnicowaną aktywność biologiczną. Ich właściwości przeciwdrobnoustrojowe mogą się różnić w zależności od zawartości substancji bioaktywnych w badanych ekstraktach.

W jednym z badań przeanalizowano skład dwudziestu różnych próbek olejku kadzidłowego pod kątem zawarto­ści. Chociaż olejki były jakościowo podobne, wykazywały różnice ilościowe w składzie. Przeprowadzono następnie badanie ich właściwości przeciwdrobnoustrojowych, oceniając skuteczność wszystkich 20 olejków eterycznych w odniesieniu do pięciu mikroorganizmów testowym.

Skuteczność przeciwdrobnoustrojowa badanych olejków różniła się w stosunku do S. aureus (gronkowiec złocisty) w zależności od badanej próbki olejku. W tym badaniu warto zauważyć, że 6 z 20 badanych próbek olejków zostało uznanych za skuteczne przeciwko B. cereus. (bakteria wywołująca zatrucia pokarmowe – przyp. tłum.), jednakże zaobserwowano umiarkowaną lub słabą aktywność przeciwko Candida albicans.

Zbadano także wpływ żywicy B. sacra, ekstraktu z liści i olejku eterycznego na wzrost i produkcję aflatoksyn przez Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus.

Wykazano, że olejki eteryczne z B. sacra hamowały produkcję aflatoksyn i wzrost grzybów. Natomiast żywica z B. sacra hamowała produkcję aflatoksyn, ale nie wpływała na wzrost grzybów. Niemniej jednak ekstrakt z liści B. sacra zwiększał produk­cję aflatoksyn i suchą masę grzybni. Badanie to wykazało, że żywica i olejek eteryczny B. sacra mogą być stosowane jako bezpieczne środki konserwujące w celu wydłużenia okresu przydatności do spożycia żywności i produktów paszowych.

Aktywność Boswellia przeciwko grzybiczom i bakteriom

Ustrukturyzowane społeczności drobnoustrojów przy­czepione do powierzchni i otoczone wytwarzanymi przez siebie substancjami, nazywane są biofilmami. Bakterie, grzyby i protisty są zdolne do tworzenia biofilmów. Bio­filmy S. aureus są główną przyczyną infekcji związanych z wszczepianiem implantów i zastosowaniem innych mate­riałów obcych w organizmie, które są trudne do leczenia, ponieważ biofilmy są ogólnie odporne na konwencjonalne antybiotyki.

Przyczyną zakażeń impalntów moga być także, choć rzadziej niż bakterie, tworzące biofilmy grzyby – na przykład, C. albicans, odporny na większość środków anty­grzybiczych. W związku z tym istnieje potrzeba opraco­wania nowych preparatów przeciwgrzybiczych, zwłaszcza takich, które są w stanie zniszczyć biofilm.

Olejki eteryczne B. papyrifera i B. rivae zostały przetesto­wane przeciwko biofilmom bakteryjnym. Olejek eteryczny B. papyrifera wykazał znaczną aktywność przeciwko biofilmom utworzonym zarówno przez S. epidermidis, jak i S. aureus. Olejek eteryczny B. papyrifera wykazał również zauważalne działanie przeciwdrobnoustrojowe na biofilmy S. epidermidis.

Podobnie, olejek eteryczny B. rivae był skuteczny przeciwko wstępnie uformowanym biofilmom C. albicans. Olejki eteryczne hamowały także tworzenie się strzępek. Tworzenie się strzępek jest niezbędne dla wirulen­cji, tworzenia biofilmu i integralności strukturalnej grzybów C. albicans.

Wykazano, że duża część hamującego działania gumożywicy B. rivae wynika z obecności limonenu (28%). W związku z tym uzasadnione są dalsze badania w celu scharakteryzowania aktywności antybiofilmowej innych składników gumożywicy.

Jak stosowanie kadzidłowca wpływa na zdrowie jamy ustnej?

Próchnica zębów i zapalenie przyzębia pozostają dwiema głównymi chorobami jamy ustnej, które dotykają ponad połowę światowej populacji. Zapalenie przyzębia jest jedną z najczęstszych chorób zapalnych u ludzi. Etiologia tych chorób została powiązana z pewnymi gatunkami bakterii, two­rzeniem się płytki nazębnej i biofilmu oraz wynikającymi z tego stanami zapalnymi.

Obecne terapie leczenia chorób przyzębia kładą nacisk na usuwanie biofilmu. Odbywa się to poprzez połączenie zabiegów mechanicznych (takich jak skaling i struganie korzeni) i antybiotykoterapii. Jednak te metody leczenia nadal nie są w stanie w pełni usunąć bio­filmów. Doprowadziło to do zainteresowania włączeniem ekstraktów ziołowych do obecnych schematów leczenia.

Przeprowadzono wiele badań z wykorzystaniem gumoży­wicy B. serrata. Jak wspomniano powyżej, zawiera ona kwas bosweliowy, który jest jej aktywnym składnikiem o działa­niu przeciwzapalnym. Ponadto zarówno kwas bosweliowy, jak i olejki eteryczne B. serrata wykazują właściwości prze­ciwdrobnoustrojowe.

Spośród czterech głównych kwasów bosweliowych, kwas acetylo-11-keto-β-bosweliowy (AKBA) konsekwentnie wykazywał w badaniach najsilniejsze działa­nie przeciwbakteryjne. Wykazano, że to właśnie AKBA jest najbardziej aktywnym składnikiem gumożywicy B. serrata i innych gatunków Boswellia.

AKBA wyizolowany z B. serrata wykazał aktywność przeciwko Streptococcus mutans, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Actinomyces viscosus, Streptococcus sanguinis, Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia i Porphyromonas gingivalis. Ponadto wykazano, że AKBA hamuje wytwarzanie próchnicotwórczego biofilmu przez bakterie S. mutans.

W podwójnie zaślepionym randomizowanym badaniu klinicznym porównano skuteczność tradycyjnych metod skalingu i strugania korzeni z zastosowaniem ekstraktu lub proszku z B. serrata.

Wyniki wskazywały, że zastosowanie ekstraktu lub proszku z B. serrata po tradycyjnych zabie­gach skalingu i strugania korzeni prowadzi do poprawy stanu dziąseł, mierzonego ilością płytki nazębnej i nasi­lenia krwawienia, a także głębokością kieszonek. Autorzy doszli do wniosku, że właściwości przeciwzapalne ekstraktu z B. serrata były porównywalne lub nawet lepsze niż trady­cyjne zabiegi skalingu i strugania korzeni.

W innym badaniu porównującym siłę działania róż­nych form ekstraktu z kadzidłowca wykazano, że eks­trakt wodno-alkoholowy z B. serrata miał większą siłę przeciwdrobnoustrojową niż ekstrakt organiczny.

Podczas gdy ekstrakt wodno-alkoholowy mógł skutecznie hamować namnażanie C. albicans, S. mutans, C. krusei i C. glabrata, ekstrakt organiczny mógł hamować C. glabrata tylko w wyższym stężeniu niż było to konieczne w przypadku ekstraktu wodno-alkoholowego.

Obecne terapie periodontologiczne często wykorzy­stują syntetyczne środki chemiczne, w szczególności chloroheksydynę, jako uzupełnienie mechanicznego oczyszczania zębów. Jednak przewlekłe stosowanie takich środków chemicz­nych może prowadzić do niepożądanych skutków ubocz­nych, w tym uszkodzenia tkanki łącznej, przebarwień, zaburzeń odczuwania smaków, suchości w ustach i alergii. Vahabi i wsp. przeanalizowali wpływ B. serrata, L. inermis i M. sylvestris na Aggregatibacter actinomycetemcomitans, jeden z głównych gatunków związanych z agresywnym zapaleniem przyzębia, jako możliwą alternatywę dla chlorheksydyny.

Spośród trzech ekstraktów roślinnych, B. serrata wykazywał najsilniejsze działanie przeciwdrob­noustrojowe. Jednak jego działanie było nadal słabsze od działania chlorheksydyny i doksycykliny.

Istnieje coraz więcej dowodów na to, że BA jest środkiem wielocelowym, ponieważ może modulować aktywność wielu czynników, takich jak enzymy, czynniki wzrostu, kinazy, czynniki transkrypcyjne, receptory i inne cele zwią­zane z przeżyciem i proliferacją komórek.

Jednakże, zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, pozostaje do ustalenia, czy BA wpływa na cele molekularne specyficzne dla tkanek jamy ustnej, które mogą wpływać na infekcje i choroby drobno­ustrojów jamy ustnej.

Przeciwzapalne działanie kadzidłowca

Wielu pacjentów przyjmujących niesteroidowe leki prze­ciwzapalne (NLPZ) cierpi z powodu niekorzystnego wpływu tych leków na układ pokarmowy lub sercowo­-naczyniowy. Podjęto wiele wysiłków w celu opracowania leków, które pozwoliłyby uniknąć tych powikłań, ale cel jest wciąż daleki od osiągnięcia. Dlatego konieczne jest poszu­kiwanie nowych, alternatywnych leków.

W tym kontekście, B. serrata i inne gatunki kadzidłowca zyskały na znaczeniu jako potencjalne alternatywy dla ziołowych leków prze­ciwzapalnych. Właściwości przeciwzapalne kwasów boswe­liowych zostały dobrze potwierdzone w kilku badaniach in vitro, badaniach przedklinicznych i klinicznych.

Badania na zwierzętach i z udziałem ochotników wykazały przeciwzapalny potencjał żywicy B. serrata w leczeniu róż­nych chorób zapalnych, takich jak nieswoiste zapalenie jelit, reumatoidalne zapalenie stawów, choroba zwyrodnieniowa stawów i astma. Kortykosteroidy są niezbędne do kontro­lowania obrzęku mózgu, ale powodują również poważne negatywne skutki. W przeciwieństwie do tego, gumożywica B. serrata okazała się kontrolować okołoguzowy obrzęk mózgu związany z glejakiem.

Aktywność przeciwzapalna B. serrata wynika z obecności kwasu α- i β-bosweliowego oraz innych pentacyklicznych kwasów triterpenowych. Związki te hamują procesy pro­zapalne poprzez działanie na 5-lipooksygenazę i cyklook­sygenazę oraz na układ dopełniacza. Hamowanie syntezy prostaglandyn odgrywa jedynie minimalną rolę w prze­ciwzapalnym działaniu BA. Jednak hamowanie 5-lipo­oksygenazy przez BA zmniejsza produkcję leukotrienów, podczas gdy przewlekłe choroby zapalne są związane ze zwiększoną aktywnością tych substancji.