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In vitro activity of uva-ursi against cytochrome P450 isoenzymes and P-glycoprotein

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Some natural health products (NHPs) affect drug metabolism enzymes and transport proteins, potentially affecting the safety and efficacy of the drug or other NHPs. This study was undertaken to characterize the effect of uva-ursi (Arctostaphylos uva-ursi) on cytochrome P450 isozyme(3A4, 3A5, 3A7, 2C19, and 19)-mediated metabolism and P-glycoprotein (P-gp) transport. Three bulk and 2 capsulated uva-ursi samples were obtained from commercial outlets. The capsules were batched, and herbal samples were ground to a common consistency. Aqueous and methanol extracts were freshly prepared. Cytochrome P450 isozyme-mediated metabolism was determined by using in vitro bioassays. P-gp transport function was determined by using a rhodamine 123 (Rh123) uptake test in human (THP-1) monocytes and human Caco-2 cells. All products were analyzed by HPLC for arbutin, gallic acid, myricitrin, and isoquercetin. A large variation was observed in the biomarkers found between the bulk and capsulated samples. Our data indicate that both the aqueous and methanol extracts of all 5 uva-ursi products showed high cytochrome P450 isozyme inhibition, with the exception of the methanol extracts against cytochromes P3A4 and P19, which had low to moderate activity. The aqueous extracts of uva-ursi showed an inhibitory effect on Rh123 efflux by P-gp at 1h and an inductive effect at 18h for both cell lines. Our results show that the uva-ursi herbal products tested here have pharmacological properties, including the potential capacity to affect drug safety and efficacy. Further studies are warranted against a wider range of cytochrome P450 isozymes and to determine whether these effects are clinically significant.

Certains produits de santé naturels (PSN) influent sur les enzymes du métabolisme et les protéines de transport des médicaments, compromettant éventuellement l’innocuité et l’efficacité des médicaments ou d’autres PSN. La présente étude a eu pour but de caractériser l’effet de Arctostaphylos uva-ursi (Uva-Ursi) sur le métabolisme véhiculé par les enzymes CYP3A4/3A5/3A7, 2C19 et 19 de la famille du cytochrome P450 (P450), ainsi que sur le transport de la P-glycoprotéine (P-gp). Uva-Ursi en vrac (3) ou en capsules (2) a été obtenu dans différents point de vente. Les capsules ont été mises en lot et des échantillons de la plante ont été broyés jusqu’à l’obtention d’une consistance courante. Des extraits aqueux et méthaloniques ont été préparés juste avant les tests. Le métabolisme véhiculé par CYP3A4/3A5/3A7, 2C19 et 19 a été déterminé par des essais biologiques in vitro. La fonction de transport de la G-gp a été déterminée par un test à la rhodamine 123 (Rh 123) dans des monocytes (THP-1) humains et des cellules Caco-2 humaines. Tous les produits ont été analysés par HPLC pour la détection d’arbutine, d’acide gallique, de myricitrine et d’isoquercitine. Une grande variation a été observée entre les biomarqueurs trouvés dans les échantillons en capsules et en vrac. Nos données indiquent que les extraits aqueux et méthanoliques des cinq produits Uva-Ursi montrent un fort potentiel d’inhibition des isoenzymes P450, à l’exception des extraits méthanoliques qui ont eu une activité faible à modérée contre 2A4 et 19. Les extraits aqueux montrent un effet inhibiteur sur l’efflux de Rh 123 par la P-gp après 1 h et un effet inductif après 18 h pour les deux lignées cellulaires. Nos résultats indiquent que ces produits à base d'herbes médicinales ont des propriétés pharmacologiques qui pourraient notamment compromettre l’innocuité et l’efficacité des médicaments. D’autres études doivent être effectuées sur un plus grand éventail d’isoenzymes du cytochrome P450 ainsi que pour déterminer si ces effets représentent un intérêt clinique.
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Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2007

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