Schwarzkümmel, ursprünglich in Westasien beheimatet, wird seit über 2000 Jahren eine heilende Wirkung zugeschrieben. Er soll entzündungshemmend und schmerzlindernd wirken. Die vorliegende Übersichtsarbeit fasst die aktuelle Studienlage zur Wirkung von Schwarzkümmelöl, insbesondere im Hinblick auf Multiple Sklerose, zusammen.
Experimentell nachgewiesene Wirkungen des Schwarzkümmelöls
Zahlreiche Studien, vorwiegend im Tiermodell, haben verschiedene Wirkungen von Schwarzkümmelöl und seinen Inhaltsstoffen, insbesondere Thymochinon, untersucht. Die Ergebnisse deuten auf ein breites Spektrum potenzieller therapeutischer Anwendungen hin.
Antientzündliche Wirkung
Schwarzkümmelöl besitzt entzündungshemmende Eigenschaften. Allerdings zeigte sich in einem Carrageenan-induzierten Rattenpfoten-Ödemtest nach oraler Gabe von Schwarzkümmelöl keine Reduktion der Schwellung. Im Vergleich zu Methotrexat war die Wirkung des Öls bei Pristan-induzierter Arthritis, gemessen an Arthritis-Scores und mRNA-Expressionen von IFN-γ und IL-17A, unterlegen. Auf molekularer Ebene hemmte das Öl die durch Morphin induzierte Überproduktion von NO und die oxidativen Stressmarker.
Ein Ethanol-Extrakt aus den Samen war der Wirkung von Diclofenac nach Injektion von Essigsäure zur Provokation der Entzündung unterlegen. Er hemmte die durch Formalin induzierte Entzündung an den hinteren Pfoten von Ratten nicht so stark wie Diclofenac, die Wirkung des Extrakts hielt aber länger an. Histopathologisch reduzierte der Extrakt im Herzmuskel die durch LPS induzierten entzündlichen Zellinfiltrationen, die kardiale Fibrose und die Kollagenablagerungen.
Thymochinon senkte im Modell der mit Adjuvans induzierten Arthritis die Serummarker der Entzündung und des Knochenumbaus und die Arthritis-Scores. Bei Ratten mit induzierter Rhinosinusitis besserte es die histopathologischen Veränderungen im selben Ausmaß wie eine antibiotische Behandlung. Es senkte nach intraperitonealer Gabe bei induzierter Otitis media die Zahl der Leukozyten in der Submukosa der Paukenblase wie Cortison, besserte im Modell der induzierten Pleuritis bei Ratten die Entzündung und verringerte bei morphinabhängigen Ratten die Toleranzentwicklung und die Abhängigkeit.
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Antiproliferative und antioxidative Wirkung
Zubereitungen aus dem Schwarzkümmel verhinderten in verschiedenen Tiermodellen mit induziertem Krebs Tumorwachstum und Metastasierung. Die Antikrebswirkung setzt sich aus antiproliferativer, proapoptotischer, antioxidativer, zytotoxischer und antimetastatischer Wirkung sowie der Stimulation natürlicher Killerzellen zusammen. Thymochinon ist wesentlich an der antioxidativen und antiproliferativen Wirkung beteiligt. Wie synthetische Zytostatika wirkt es alkylierend, es verstärkte die Wirkung der MicroRNA-34a auf die Expression von Proteinen wie TWIST1, SLUG und ZEB1 / 2 sowie NOTCH1 in Brustkrebszellen, wodurch die Bildung von Metastasen gehemmt wurde. Auf molekularer Ebene wird dies über die „epithelial to mesenchymal transition-inducing“-Transkriptionsfaktoren vermittelt. An isolierten Brustkrebszellen stimulierte Thymochinon die Expression der p53-Proteine, die die Apoptose fördern, und verstärkte die durch Tamoxifen induzierte Apoptose.
Immunmodulatorische Wirkung
In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen zur adaptiven zellulären und humoralen Immunreaktion zeigen, dass der Schwarzkümmel-Wirkstoff die zelluläre adaptive Immunreaktion stimuliert, die humorale adaptive Immunreaktion aber hemmt. Auch eine neuere Studie weist darauf hin, dass der Schwarzkümmel-Wirkstoff die Zytokinsekretion aus T1-Helferzellen stärker stimuliert als aus T2-Lymphozyten. Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um den genauen Mechanismus im Immunsystem aufzuklären.
Organprotektive Wirkung
In verschiedenen Tiermodellen konnte die neuroprotektive Wirkung demonstriert werden: Der Schwarzkümmel-Wirkstoff schützte vor ischämischen Hirn- und Rückenmarksschäden sowie vor durch Stress, Diabetes, Toluen, Blei oder Strahlen induzierten Hirnschäden. Das Krampfpotential des Gehirns nahm ab. Gleiches gilt für die Morphintoleranz bzw. -Abhängigkeitsentwicklung, Cannabis-induzierte Psychosen, toxische Reaktionen und Haloperidol- oder Rotenon-induzierte motorische Dyskoordinationen. Der Wirkstoff beeinflusste im Parkinson-Modell die Proteine Parkin und Drp1, die Dopamin-Konzentrationen in der Substantia nigra und im Striatum des Gehirns und verschiedene Biomarker im Alzheimer-Modell. Das Angstverhalten wurde nicht beeinflusst. Lernverhalten, Gedächtnisfunktion und Erinnerungsvermögen stiegen an.
Bei induzierter Autoimmun-Enzephalitis hemmte der Wirkstoff die Entzündung und erhöhte die Remyelinisierung im Cerebellum von Ratten. Die Gen-Expression für den Transforming Growth Factor (TGF β1) nahm ab. Dies weist darauf hin, dass sich Schwarzkümmel zur Prävention und zur Behandlung der multiplen Sklerose eignen könnte. Die Erfolgsquote der Prävention bei durch „Myelin-Oligodendrocyt-Glykoprotein“ induzierter Autoimmun-Enzephalitis bei Mäusen betrug 90 %, die der kurativen Wirkung 50 %. Auch hepato-, pulmo- und nephroprotektive Wirkungen ließen sich für den Schwarzkümmel-Wirkstoff in verschiedenen Tiermodellen nach Induktion entsprechender Organschäden demonstrieren. Toxische Magenschädigungen waren nach Gabe von Schwarzkümmel-Öl geringer ausgeprägt. Die magenprotektive Wirkung entsprach der von Omeprazol, Cimetidin oder Honig. Aufgrund seiner antioxidativen Wirkung reduzierte Schwarzkümmel-Öl den durch Galaktose induzierten Alterungsprozess. Untersuchungen an weiteren Tiermodellen zur Organschädigung bestätigten die organprotektive Wirkung des Schwarzkümmel-Wirkstoffs.
Hypoglykämische Wirkung
Extrakte aus Schwarzkümmel und der Inhaltsstoff Thymochinon verstärkten nach akuter und chronischer Applikation auf klonierte Langerhans-Inseln die durch Glukose stimulierte Insulinsekretion mit Anstieg des ATP / ADP-Verhältnisses. Hierbei wird auch durch Down-Regulierung von Malonyl- und Acetyl-CoA sowie durch Stimulierung der Fettsäuresynthase und der Fettsäuren bindenden Proteine die Umwandlung von Kohlenhydraten zu Fetten stimuliert. Lipophile Fraktionen aus den Schwarzkümmel-Samen hemmten die α-Glucosidase stärker als Acarbose oder Thymochinon. Norditerpenoid-Alkaloide tragen zur hypoglykämischen Wirkung bei.
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Bei Ratten mit Streptozotozin-induziertem Diabetes mellitus (Blutzucker > 200 mg / dL) senkte die orale Gabe eines 20 %igen Methanolextrakts aus Schwarzkümmel über 4 Wochen u. a. den Blutzucker und die Sauerstoffradikalbildung. Die durch Streptozotozin induzierten histopathologischen Veränderungen in der Niere und im Pankreas bildeten sich weitgehend wieder zurück. Kalt gepresstes Schwarzkümmel-Samenöl senkte in diesem Modell das HbA1c um absolut 1,4 %, vergrößerte das Kapillarvolumen und reduzierte die Dicke der kapillären Basalmembran, ohne die Lipide oder den TNF-α zu beeinflussen.
Blutdrucksenkende Wirkung
Ein wässriger Extrakt aus dem Schwarzkümmel senkte bei Ratten dosisabhängig den Blutdruck und die Herzfrequenz. Bei Ratten mit induziertem Bluthochdruck senkte Schwarzkümmel-Öl (und auch Thymochinon) den Blutdruck durch Reduktion des kardialen Stresses sowie durch Hemmung der ACE-Expression bzw. Hemmung der Abnahme von NO, das gefäßerweiternd wirkt. Die muskelrelaxierende Wirkung des Öls an isolierter Aorta von Ratten war NO-unabhängig. Das Öl hemmte die spannungsempfindlichen und die den Kalziumkanal blockierenden Rezeptoren. Auch ein wässriger und ein alkoholischer Extrakt hemmten die induzierten Kontraktionen der glatten Muskulatur endothelunabhängig durch Hemmung des intrazellulären Kalziumeinstroms. Auf molekularer Ebene verhinderte Thymochinon die durch Angiotensin II verringerte Expression der p-AMPK-, PPARγ- und die der „peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α“-Proteine. Ein Dichlormethan-Extrakt aus Schwarzkümmel-Samen besaß eine dem Furosemid vergleichbare diuretische Wirkung und senkte den Blutdruck um etwa 20 %.
Antiasthmatische Wirkung
Bei Mäusen mit induziertem Asthma besserte Schwarzkümmel-Öl die histopathologischen Lungenveränderungen. Thymochinon hemmte die Entzündungsreaktion, gemessen an der Abnahme von IL-4 und -5. Außerdem hemmte die Leitsubstanz die Expression von VEGF über den VEGFR2 / PI3K / Akt-Signalweg. Schwarzkümmel-Samenöl reduzierte in diesem Modell die Eosinophilen im Blut und die Entzündungsreaktionen in der Lunge, hatte aber keine Wirkung auf die iNOS-Expression. Die Wirkung war der von Dexamethason vergleichbar. Auf molekularer Ebene waren Adenosinrezeptoren an der antiasthmatischen Wirkung des Schwarzkümmels beteiligt. Bei Meerschweinchen war die relaxierende Wirkung eines 20 %igen Methanolextrakts stärker als die von Euphyllin®.
Antidepressive und anxiolytische Wirkung
Im Maus-Modell zur Depression war ein lipophiler Extrakt aus dem Schwarzkümmel so wirksam wie das synthetische Antidepressivum Sertralin. Ein wässriger Extrakt wirkte anxiolytisch. Die anxiolytische Wirkung von Thymochinon ging mit einer Abnahme der Nitrit-Konzentration im Plasma und einer Zunahme von GABA im Gehirn einher. Im Ratten-Modell zur Depression erhöhte Schwarzkümmel-Öl die Serotoninkonzentrationen im Gehirn und regulierte den Serotoninabbau herunter. Dies ging bei wiederholter Gabe des Öls mit einem Anstieg der Tryptophan-Konzentration im Gehirn einher.
Antipsoriatische Wirkung
Im Psoriasis-Modell bei Mäusen besserte ein Alkoholextrakt aus dem Schwarzkümmel die Orthokeratose, wodurch die Epidermisdicke zunahm. Die antipsoriatrische Wirkung wurde auch in vitro im Keratozyten-Assay demonstriert.
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Wirkung auf die Blutgerinnung
Thymochinon beeinflusste die Blutgerinnung kaum, normalisierte aber die durch Gewebsfaktoren oder Entzündung stimulierte Gerinnung signifikant. Die Autoren vermuteten deshalb, dass Thymochinon vor krebsinduzierten Thrombosen schützen könnte, die über Gewebsfaktoren und Entzündung getriggert werden.
Östrogene und laktogene Wirkung
Bei Ratten mit induzierter Menopause besaß ein Methanolextrakt aus dem Schwarzkümmel im uterotrophen Assay eine östrogene Wirkung. Extrakte (Auszugsmittel Wasser, Ethanol) regten bei Ratten die Milchproduktion an und führten zur Gewichtszunahme der Jungen.
Antimikrobielle, antivirale und antiparasitäre Wirkung
Bei Kaninchen mit Staphylococcus-aureus-induzierter Rhinosinusitis besserte ein über 7 Tage applizierter Chloroform- / Ethanolextrakt aus Schwarzkümmel-Samen dosisabhängig die induzierte Entzündung histologisch und war in den Dosen von 100 bzw. 200 mg / kg einer Behandlung mit Cephalexin (20 mg / kg) nicht unterlegen. Die Behandlung ging mit einer Senkung der Expression von NO einher. Die antibakterielle Wirkung gegen grampositive und gramnegative Bakterien ist in vielen Studien belegt.
Der Schwarzkümmel-Wirkstoff hemmte - gemessen an der Luciferase-Expression und der viralen RNA-Synthese - die Replikation des Hepatitis-C-Virus. Interferon wurde dabei nicht stimuliert. Der Antikörpertiter gegen das Cytomegalievirus war bei Mäusen nach 10 Tagen Behandlung mit Schwarzkümmel-Öl nicht mehr nachweisbar. Bei Mäusen, die vor der Impfung mit dem „Egyptian Hepatitis C Virus“ Schwarzkümmel-Extrakt erhalten hatten, stieg die humorale und die zelluläre Immunantwort an. Schwarzkümmel-Öl normalisierte die durch Inhalation von Formaldehyd induzierte Antikörper-Produktion, hatte aber in diesem Modell keine Wirkung auf die zelluläre Immunreaktion. Bei mit Ovalbumin sensibilisierten Mäusen beeinflusste die Vorbehandlung mit Schwarzkümmel-Öl die Zytokinexpression stimulierter Milz-Monozyten.
Bei Malaria-infizierten Mäusen verstärkte der Schwarzkümmel-Wirkstoff die Wirkung von Chloroquin. Ein Methanolextrakt aus den Samen war gegen Plasmodium yoelli nigeriensis stärker wirksam als Chloroquin. Schwarzkümmel-Öl wirkte auf Trophozoiten von Trichomonas vaginalis toxischer als ein Methanolextrakt aus den Samen. Der Schwarzkümmel-Wirkstoff hemmte die Wachstumsrate der amastigoten Formen von Leishmania tropica und Leishmania infantum und wirkte letal auf Blastocystis hominis. Die Anzahl der in der Leber von Mäusen abgelegten Eier von Schistosoma mansoni war nach Zufuhr von Öl signifikant geringer. Verschiedene Schwarzkümmel-Zubereitungen schädigten in vitro auch andere Parasiten wie Trichomonas vaginalis und Saugwürmer.
Toxikologische Untersuchungen
Oral verabreichtes, kalt gepresstes Schwarzkümmel-Öl (400 mg / kg) wirkte bei Ratten nicht organschädigend. Die Verabreichung von täglich bis zu 1 g / kg Schwarzkümmel-Samenpulver über 28 Tage schädigte die Leber nicht. Die orale LD50-Dosis des Öls betrug bei Nagern 29 ml / kg, die intraperitoneale LD50-Dosis 2 ml / kg. In der Studie zur chronischen Toxizität erhielten Ratten über 12 Wochen täglich 2 ml Öl pro kg. Diese Dosis wurde von den Tieren gut vertragen, doch empfahlen die Autoren die weitere Klärung von Blutbildveränderungen (Abnahme der Leuko- und Thrombozyten, Anstieg des Hämatokrits und Hämoglobins). Für Thymochinon und in Lipid-Nanopartikel inkorporiertes Thymochinon betrug der „no observed adverse effect level“ (NOAEL) bei Mäusen geschlechtsunabhängig 10 mg / kg/d.
Während die akute Toxizität von Schwarzkümmel-Extrakten (Auszugsmittel Wasser, Methanol oder Chloroform) gering ist, muss die leberzellschädigende Wirkung des wässrigen Extrakts bei wiederholter Gabe weiter untersucht werden. An isolierten Leberzellen von Ratten wirkte Thymochinon dosisabhängig zytotoxisch. 20 µM Thymochinon wirkten antiproliferativ, zwischen 2,5 und 20 µM stieg die Konzentration nekrotischer Zellen und Dosen ≥ 1,25 µM wirkten genotoxisch. Andere In-vitro-Studien weisen auf eine genoprotektive Wirkung hin; so reduzierte Thymochinon in Dosen bis 40 µM die Häufigkeit von Cyclophosphamid-induziertem Schwesterchromatidaustausch bei menschlichen Lymphozyten und schützte männliche Mäuse auch vor einer Keimzellschädigung durch Methotrexat. Weitere toxikologische Untersuchungen sind deshalb erforderlich.
Schwarzkümmel-Öl hatte bei Nagern keinen Einfluss auf die Trächtigkeit, die Anzahl und das Gewicht der Neugeborenen bzw. auf Totgeburten. Innerhalb von 30 Tagen nach der Geburt wurden keine Deformitäten oder Auffälligkeiten im Verhalten der Jungen beobachtet. Im Konzentrationsbereich von 12,5-200 µg/mL beeinträchtigte der Ethanolextrakt die Lebensfähigkeit isolierter Eizellen nicht. Nicht alle Untersuchungen zur Wirkung des Schwarzkümmel-Wirkstoffs auf die Spermien kamen zu einem positiven Ergebnis. Eine wässrige Suspension aus Schwarzkümmel-Samen (50 mg / kg) reduzierte die Tetrachlorkohlenstoff-induzierten Chromosomen-Aberrationen. Nach Paarung der gengeschädigten Männchen mit gesunden Weibchen wurden von den mit Schwarzkümmel behandelten Männchen keine dominanten letalen Mutationen auf die Weibchen übertragen. Die Autoren schlossen daraus, dass Schwarzkümmel vor Mutagenen schützen könnte.
Schwarzkümmelöl und Multiple Sklerose: Der Zusammenhang
Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Neurowissenschaftler der Universität Münster haben in einer Studie aufgezeigt, dass Konjugierte Linolsäure (CLA) sowohl Entzündungsprozesse im Darm als auch im Gehirn positiv beeinflussen kann. Die Darm-ZNS-Achse steht seit einigen Jahren weit oben auf der Forschungsagenda. Da die entzündungshemmenden und immunmodulatorischen Eigenschaften von Schwarzkümmelöl bekannt sind, liegt die Frage nahe, ob es auch bei MS eine positive Wirkung entfalten könnte.
Experimentelle Hinweise auf eine mögliche Wirkung bei MS
Bei induzierter Autoimmun-Enzephalitis hemmte der Schwarzkümmel-Wirkstoff die Entzündung und erhöhte die Remyelinisierung im Cerebellum von Ratten. Die Gen-Expression für den Transforming Growth Factor (TGF β1) nahm ab. Dies deutet darauf hin, dass sich Schwarzkümmel zur Prävention und zur Behandlung der Multiplen Sklerose eignen könnte. Die Erfolgsquote der Prävention bei durch „Myelin-Oligodendrocyt-Glykoprotein“ induzierter Autoimmun-Enzephalitis bei Mäusen betrug 90 %, die der kurativen Wirkung 50 %.
Weitere Forschung notwendig
Obwohl diese Ergebnisse vielversprechend sind, ist es wichtig zu betonen, dass es sich um präklinische Studien handelt. Es bedarf weiterer Forschung, um die Wirkung von Schwarzkümmelöl bei MS beim Menschen zu untersuchen. Klinische Studien sind notwendig, um die Wirksamkeit und Sicherheit von Schwarzkümmelöl als mögliche Therapieergänzung bei MS zu beurteilen.
Weitere positive Effekte des Schwarzkümmelöls
Neben den potenziellen Auswirkungen auf MS gibt es Hinweise darauf, dass Schwarzkümmelöl auch bei anderen Erkrankungen von Nutzen sein könnte.
Asthma
Ein Zusammenschluss von Forschern aus England und Saudi-Arabien untersuchte die Wirkung von Schwarzkümmelöl auf verschiedene klinische Parameter der Asthmaerkrankung. In einer 4-wöchigen Studie ordneten sie 80 Patienten mit Asthma zwei verschiedenen Gruppen zu. Während die eine Gruppe (40 Patienten) 2-mal täglich 500 mg Schwarzkümmelöl-Kapseln bekamen, erhielten die Patienten der anderen Gruppe (40 Patienten) stattdessen ein Placebo. Um die Asthmakontrolle zu bestimmen, wurde ein spezieller Fragebogen (ACT kurz für Asthma Control Test) verwendet. Außerdem wurde die Lungenfunktion mit Hilfe der Einsekundenkapazität (die größtmögliche Luftmenge, die innerhalb von einer Sekunde ausgeatmet werden kann) und der Gehalt an Eosinophilen im Blut (bestimmte weiße Blutkörperchen, die mit einem erhöhten Risiko für Krankheitsschübe einhergehen) aller Patienten bestimmt. Die Auswertung der Daten ergab, dass die Patienten, die die Schwarzkümmelöl-Kapseln erhielten, im Vergleich zu den anderen Patienten eine Verbesserung der Asthmakontrolle aufwiesen. Darüber hinaus reduzierte die Einnahme von Schwarzkümmelöl den Gehalt an Eosinophilen der Patienten. Die Nahrungsergänzung mit Schwarzkümmelöl verbesserte die Asthmakontrolle und zeigte einen Trend zur Verbesserung der Lungenfunktion. Diese Effekte standen im Zusammenhang mit einer Reduktion der Eosinophilen.
Darmgesundheit
Das komplexe innere Organ beeinflusst auch unser zentrales Nervensystem, unser Immunsystem und dessen Gesundheit. Die Darm-ZNS-Achse steht seit einigen Jahren weit oben auf der Forschungsagenda. In Bezug auf Multiple Sklerose (MS) haben Neurowissenschaftler der Universität Münster in einer hochkarätig publizierten Studie aufgezeigt: Konjugierte Linolsäure (CLA) kann sowohl Entzündungsprozesse im Darm als auch im Gehirn positiv beeinflussen. CLA findet sich zum Beispiel in Rindfleisch und Milchprodukten. Wird sie Mäusen verabreicht, die an einer Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems leiden, verbessert sich deren Gesundheitszustand. Die erkrankten Tiere weisen alle auch Entzündungen im Magen-Darm-Trakt auf; die Zusammensetzung ihres Darm-Mikrobioms zeigte sich in der Studie gegenüber gesunden Nagern deutlich verändert. Aber auch im Verdauungsorgan wirkte CLA entzündungshemmend „Unsere Daten machen deutlich: CLA verändert die Immunantwort des Darms nachhaltig“, erklärt Ann-Katrin Fleck, Doktorandin aus der Arbeitsgruppe von Prof. Luisa Klotz. Sie bearbeitet seit Jahren ein Projekt des DFG-Sonderforschungsbereichs 128 und hat die Experimente für den nun veröffentlichten Artikel umgesetzt.
Was bei Mäusen Erfolg hatte, funktionierte auch beim Menschen. In einer kleinen Studie erhielten 15 Patienten, die parallel zu ihrer langfristigen MS-Therapie sechs Monate lang täglich CLA als Nahrungsergänzung erhalten haben. Danach zirkulierten in ihrem Blut sehr viel weniger entzündliche myeloide Immunzellen - ein wichtiges Kennzeichen dafür, dass auch autoreaktive Immunprozesse eingedämmt werden können. Diese ersten Hinweise sind vielversprechend. „Um diese vorteilhaften Modulationen noch zu verstärken und somit eine tatsächliche Ergänzung zur bestehenden Erstlinien-Therapie zu ermöglichen, ist bereits eine weitere, größer angelegte klinische Studie mit Multiple Sklerose-Patient geplant“, kündigt Prof. Klotz an, die als Oberärztin an der münsterschen Uniklinik für Neurologie arbeitet. In dem Folgeprojekt sollen die potenziellen ergänzenden Effekte einer kombinierten Nahrungsergänzung mit CLA und probiotischen Bakterien untersucht werden.
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