Molecular and cellular mechanisms of Ginkgo biloba extract [EGb 761®] in improving age-related and ß-amyloid induced neuronal dysfunctions

  • The utilization of Ginkgo biloba in medicinal practice dates back to 1505 A.D. Ironically, the mechanisms of action of Ginkgo are not fully clarified till now. Nowadays, Ginkgo biloba leaf extracts are mainly indicated for mild to moderate cerebrovascular insufficiency and different forms of dementia. The fact that it is an herbal extract composed of several different components indeed adds to the intricacy of finding its mechanisms of actions. Indisputably, many scientists tried to elucidate the mechanisms of actions of Ginkgo. The first step to achieve this goal was to standardize the leaf extract. The standardized Ginkgo leaf extract contains 22-27 % flavonol glycosides, 2.8-3.4 % of ginkgolide A, B and C, as well as approximately 2.6-3.2 % bilobalide and below 5 ppm ginkgolic acids. A widespread standardized Ginkgo extract is the EGb 761, which was utilized in the current work. One of the earliest proposed mechanisms is the ability of the Ginkgo extract to act as an anti-oxidant, which could be explained by its high flavonoid contents. However, without doubt EGb 761 encompasses other characteristics which distinguish it from other herbal extracts that are also rich in flavonoids. Since free radicals and reactive oxygen species are highly associated with the mitochondrial functions, examination of the effect of EGb 761 on mitochondrial functions was lately addressed. Moreover, this was encouraged as the link between Alzheimer’s disease [AD] and the mitochondria started to emerge. Previously, our group observed mitochondrial protective actions of EGb 761 on cell culture in vitro. Furthermore, anti-apoptotic effects were previously described for EGb 761. However, only very few studies addressed the single constituents and their effect on mitochondrial functions. Flavonoids were studied in several other plant extracts and their radical scavenging activity is unquestionable, but EGb 761 has anti-apoptotic actions which may be attributed to its terpenoid fraction. Exclusively found in the Ginkgo plant, are the ginkgolides and therefore their actions are not yet fully elucidated. Moreover, those who attempted to address these constituents concentrated on one or two candidates, for example bilobalide or ginkgolide B and ignored the rest. Unfortunately, this led to incomplete results, and one couldn’t compare the relative activities of all EGb 761 components in order to state whether all the components are effective or not. ...
  • Die frühesten Aufzeichnungen über die medizinische Verwendung von Ginkgo biloba gehen auf das Jahr 1505 n.Chr. zurück. Trotzdem sind die Wirkmechanismen des Ginkgos bis heute noch nicht vollständig geklärt. Heutzutage werden Extrakte aus Ginkgo-biloba-Blättern hauptsächlich zur Behandlung von leichten bis moderaten Hirnleistungsstörungen und verschiedenen Formen der Demenz eingesetzt. Die Tatsache, dass es sich hierbei um einen pflanzlichen Extrakt, bestehend aus vielen verschiedenen Komponenten, handelt, erschwert die Aufklärung der Wirkmechanismen erheblich. Zweifelsohne wurden zahlreiche Versuche unternommen, diese Mechanismen wissenschaftlich zu ergründen. Eine wesentliche Voraussetzung hierfür war die Standardisierung des Extrakts aus den getrockneten Blättern. Der in dieser Arbeit verwendete, weit verbreitete standardisierte Ginkgoextrakt EGb 761 enthält 22-27 % Flavonolglykoside, 2.8-3.4 % Ginkgolide A, B und C, sowie 2.6-3.2 % Bilobalid und weniger als 5 ppm Ginkgolsäuren. Einer der ersten Ansätze zur Aufklärung des Mechanismus des Ginkgoextrakts beschreibt seine anti-oxidativen Eigenschaften, was hauptsächlich dem hohen Flavonoidgehalt zugeschrieben werden kann. Allerdings weist EGb 761 zweifellos darüber hinaus weitere Eigenschaften auf, welche ihn von anderen pflanzlichen Extrakten mit ebenfalls hohem Flavonoidgehalt unterscheiden. Mitochondriale Funktionen stehen in engem Zusammenhang mit der Bildung von freien Radikalen und reaktiven Sauerstoffspezies. In diesem Zusammenhang deuten erste Erkenntnisse auf eine Schlüsselfunktion der Mitochondrien in der Pathogenese der Alzheimer-Demenz. Vor diesem Hintergrund rückte in letzter Zeit die Wirkung des EGb 761 auf die mitochondrialen Funktionen zunehmend in den Mittelpunkt des Interesses. Eine mitochondrien-protektive Wirkung von EGb 761 konnte von unserer Arbeitsgruppe bereits in in vitro Zellversuchen gezeigt werden. Ebenso wurden anti-apoptotische Effekte für EGb 761 beschrieben. ...

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Metadaten
Author:Reham Mahmoud Abdel-Kader
URN:urn:nbn:de:hebis:30-72100
Referee:Walter E. MüllerGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2009/10/30
Year of first Publication:2009
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2009/10/26
Release Date:2009/10/30
HeBIS-PPN:217391281
Institutes:Biochemie, Chemie und Pharmazie / Pharmazie
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht