Kwiat i owoc czarnego bzu − zastosowanie i bezpieczeństwo w grupie pediatrycznej

dr hab. n. med. Emil Trofimiuk

Zakład Farmakologii Klinicznej, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku


  • Sambucus nigra jako roślina lecznicza – występowanie, skład chemiczny, mechanizm działania poszczególnych preparatów z czarnego bzu, ich wykorzystanie i bezpieczeństwo stosowania

  • Omówienie randomizowanych badań klinicznych i ich wyników – czy udowodniona aktywność przeciwwirusowa ekstraktów S. nigra przekłada się na skuteczność kliniczną?


Czarny bez (Sambucus nigra L., black elder, elderberry; rodzina piżmaczkowate − Adoxaceae) jest powszechnie znanym surowcem farmaceutycznym. Ma długą historię etnobotaniczną zakorzenioną w wielu odmiennych kulturach, gdzie występuje pod różnymi nazwami zwyczajowymi, co także wskazuje na duże zainteresowanie tą rośliną: bzowina, bzina, buzina, hyczka, hyćka, baźnik, hebz, bess, best, bestek, bzowki, côrny bez, flider, gołębia pokrzywa, holunder, kaszka, suk − to tylko niektóre, najczęściej używane. Ma postać krzewu, rzadziej drzewa, osiąga do 10 m wysokości. Systematycy wyróżniają w obrębie rodzaju około 30 gatunków.

Czarny bez w Polsce występuje powszechnie na terenie całego kraju, a poza Europą Północną i Wschodnią, wschodnimi Chinami oraz Afryką Północną gatunek ten został zawleczony także na inne kontynenty, w tym do wschodniej części Ameryki Północnej, a także do południowej Australii i na Nową Zelandię.


CZARNY BEZ JAKO ROŚLINA LECZNICZA

Kwiaty i jagody czarnego bzu są od wieków wykorzystywane w medycynie tradycyjnej, a także jako środek aromatyzujący. W medycynie ludowej kwiaty znalazły zastosowanie ze względu na właściwości moczopędne, przeczyszczające oraz ściągające. W starożytnym Egipcie czarny bez stosowano w leczeniu oparzeń, a w kulturze europejskiej używano kwiatów w celu pobudzenia laktacji oraz do leczenia cukrzycy. Ludność rdzenna Ameryki Północnej stosowała tę roślinę w przeziębieniach i chorobach skóry. Różne części czarnego bzu były również używane w leczeniu nowotworów oraz wielu innych chorób i zaburzeń.

Owoce czarnego bzu są przydatne w łagodzeniu objawów przeziębienia i grypy. Suszone (dojrzałe lub świeże) jagody były także stosowane w tradycyjnej medycynie niemieckiej w leczeniu zaparć, jako środek moczopędny, napotny, w infekcjach górnych dróg oddechowych, a także do łagodzenia bólów krzyża czy też bólów neuropatycznych, bólu głowy i bólu zębów1.

Inne, nie w pełni udokumentowane, zastosowania czarnego bzu, które można znaleźć w piśmiennictwie, to: leczenie kaszlu, niewydolności oddechowej, kataru siennego, zapalenia krtani, gorączki, podawanie w zakażeniu Helicobacter pylori, zakażeniach wirusem opryszczki pospolitej (HSV-1), odrą, HIV, kiłą czy jako immunostymulator. Wykorzystuje się go także w chorobie Alzheimera, astmie. Wykazuje działanie rozkurczowe, antyangiogenne, ściągające, napotne. Jest stosowany jako stymulator krążenia, w kontroli ciśnienia krwi, leczeniu chorób naczyń krwionośnych (patologii nabłonka naczyń i miażdżycy), otyłości, hipercholesterolemii i hiperlipidemii, jako środek uspokajający, w redukcji stresu, leczeniu bezsenności, cukrzycy (powoduje wzrost wydzielania insuliny, zwiększony wychwyt komórkowy glukozy), obrzęków, padaczki, kolek, zaburzeń żołądkowo-jelitowych, w hamowaniu wymiotów, leczeniu wrzodziejącego zapalenia jelit, dny moczanowej (wywołuje hamowanie oksydazy ksantynowej, głównie dzięki kwercetynie), obrzęków stawów, chorób wątroby, nerek, w łagodzeniu migreny, nerwobólów, leczeniu osteoporozy, oparzeń, łuszczycy, zapalenia dziąseł, infekcji skórnych, podrażnień skóry (otarć)1-3.

Surowcem farmaceutycznym i farmakopealnym są wysuszone kwiaty (Sambuci flos − białe, promieniste, zebrane w duże i płaskie baldachogrona o średnicy zwykle od 10 do 20 cm, z 5 głównymi gałązkami, ryc. 1) i dojrzałe owoce (Sambuci fructus − kuliste lub jajowate, fioletowoczarne, mięsiste i lśniące pestkowce z 3-6 nasionami, o średnicy od 6 do 8 mm). Zastosowanie ma także sok z owoców czarnego bzu.



SKŁAD CHEMICZNY

Skład chemiczny S. nigra jest niezwykle bogaty i zależy od wielu czynników: odmiany, lokalizacji, etapu dojrzewania, warunków klimatycznych (tab. 1). Jeśli chodzi o węglowodany, to owoce czarnego bzu zawierają 7,86-11,50% cukru ogółem i 2,8-8,55% cukru redukującego (zawartość cukru ogółem w tych owocach to 68,53-104,16 g/kg), w zależności od odmiany.


Główne zidentyfikowane cukry to glukoza (33,33-50,23 g/kg) i fruktoza (33,99-52,25 g/kg), a w samych owocach obecna była tylko niewielka ilość sacharozy (0,47-1,68 g/kg). Węglowodany występujące w owocach S. nigra obejmują również błonnik pokarmowy, w szczególności pektynę, kwas pektynowy, protopektynę, pektynian wapnia i celulozę.

Czarny bez stanowi źródło pełnowartościowego białka – jego zawartość to 2,7-2,9% w jagodach, 2,5% w kwiatach i 3,3% w liściach. Białko to zawiera 16 aminokwasów, z których 9 jest niezbędnych; całkowita zawartość aminokwasów egzogennych to ok. 9% w kwiatach i 11,5% w liściach. Dominującymi aminokwasami są kwas glutaminowy, kwas asparaginowy i alanina. Tłuszcze gromadzą się głównie w nasionach czarnego bzu (zawartość tłuszczu: 22,4%) i mące z nasion (zawartość tłuszczu: 15,9%). Podstawowe kwasy tłuszczowe to wielonienasycone kwasy tłuszczowe (WNKT), które stanowią odpowiednio 75,15% i 21,54% wszystkich kwasów tłuszczowych w nasionach i mące nasiennej, jednonienasycone kwasy tłuszczowe (JNKT) − 14,21% i 4,21% oraz nasycone kwasy tłuszczowe (NKT) − odpowiednio 10,64% i 4,81%. WNKT występujące w największych stężeniach w nasionach to kwas α-linolenowy, linolowy i oleinowy.
Kwasy organiczne stanowią 1,0-1,3% zawartości jagód. Najobficiej z nich występuje kwas cytrynowy (3,08-4,81 g/kg) – to zawartość dość wysoka w porównaniu z innymi owocami. Kolejnym jest kwas jabłkowy (0,97-1,31 g/kg), a pozostałe to kwas szikimowy (0,14-0,93 g/kg) i kwas fumarowy (0,10-0,29 g/kg).

Minerały znajdują się zarówno w jagodach, jak i kwiatach. Zawartość materii mineralnej stanowi 0,90-1,55% masy owoców i obejmuje: potas (K – 2953-5494 mg/kg), fosfor (P – 735-1337 mg/kg), wapń (Ca − 574-1528 mg/kg), sód (Na – 13-146 mg/kg), magnez (Mg – 396-739 mg/kg), żelazo (Fe − 12,4-84,7 mg/kg), cynk (Zn − 1,9-11,3 mg/kg), mangan (Mn − 3,6-9,5 mg/kg), a także miedź (Cu − 1,7-2,9 mg/kg). Jagody zawierają ponadto metale ciężkie, takie jak ołów (Pb − 0,016-0,098 mg/kg) i kadm (Cd − 0,039-0,053 mg/kg), a także azotany (V − 2,63-3,21 mg/kg; III − 0,69-0,86 mg/kg).

W owocach i kwiatach czarnego bzu znajdują się również olejki eteryczne (ok. 0,01% w owocach): 53 związki w owocach i 58 związków w kwiatach. Jeśli chodzi o witaminy obecne w S. nigra, to zawartość kwasu askorbinowego waha się od 6 do 35 mg/100 g owoców (w zależności od lokalizacji)4, witaminy B2: >60 mg/100 g, kwasu foliowego: ok. 20 mg/100 g, biotyny i nikotynamidu: ok. 2 mg/100 g, β-karotenu, witaminy B6 i kwasu pantotenowego: <0,5 mg /100 g5. Ponadto mąka z nasion czarnego bzu jest źródłem α-tokoferolu (0,49 µg/g oleju), który ma najwyższą bioaktywność witaminy E, oraz γ-tokoferolu (2,63 µg/g), wykazującego z kolei lepszy potencjał antyoksydacyjny6.

Kwiaty S. nigra, które również są surowcem farmaceutycznym, zawierają jeszcze większe ilości związków fenolowych (rutyna, izokwercytryna i astragalina − bioaktywne polifenole) niż owoce czy liście tego gatunku7. Są często standaryzowane tak, aby zawierały co najmniej 0,8% wszystkich flawonoidów w przeliczeniu na izokwercytrynę2. Główną grupę związków fenolowych występujących w kwiatach czarnego bzu stanowią kwasy hydroksycynamonowe, z których najważniejszy jest kwas chlorogenowy, a inne to m.in. kwas neochlorogenowy, kryptochlorogenowy, 3- i 5-feruloilochinowy oraz dikawoilochinowy, w tym zwłaszcza kwas 1,5-di-kawoilochinowy. Drugą ważną grupą polifenoli obecnych w kwiatach czarnego bzu są flawonole, z których w ekstraktach z kwiatów wykryto kilka glikozydów kwercetyny, kemferolu i izoramnetyny. Głównym polifenolem z tej grupy jest rutynozyd kwercetyny (rutyna). Ten flawonol, wraz z rutynozydem kemferolu i rutynozydem izoramnetyny, stanowi ponad 90% wszystkich flawonoidów. Inne grupy związków fenolowych występujących w kwiatach czarnego bzu to flawanole: katechiny, epikatechiny i procyjanidyny oraz flawanony, m.in. naryngenina. Zawartość związków fenolowych w kwiatach bzu, podobnie jak w owocach, zależy też od genotypu oraz sposobu i warunków ekstrakcji.


TOKSYCZNOŚĆ

Należy jednak pamiętać, że świeże owoce, ale też liście (a w mniejszym stopniu kwiaty) zawierają trujące glikozydy cyjanogenne – głównie sambunigrynę i prunazynę, które ulegają rozkładowi w procesie suszenia lub podczas obróbki cieplnej. Innymi toksycznymi związkami występującymi w czarnym bzie są lektyny; niektóre z nich wykazują aktywność N-glikozydaz, typową dla białek inaktywujących rybosomy (RIP – ribosome-inactivating proteins) typu II. RIP typu II występują w korze czarnego bzu (np. nigrin b [SNA V SNA I – aglutyniny]), owocach (nigrin f) i nasionach (nigrin s)2. Warto jednak podkreślić, że to właśnie te aglutyniny są odpowiedzialne za działanie przeciwwirusowe i przeciwbakteryjne czarnego bzu.

Ponadto S. nigra zawiera alergen Sam n1, który powoduje reakcje alergiczne typu I, zaś niektóre peptydy trypsynowe (Sam n1) wykazują zbieżną sekwencję aminokwasową z lektynami i RIP typu II, znajdującymi się w surowcu8. Udowodniono, że inkubacja we wrzącej łaźni wodnej przez 5-10 minut powoduje, że lektyny stają się wrażliwe na enzymy hydrolityczne in vitro, co znacząco zmniejsza ryzyko alergenności2.


BADANIA IN VITRO ORAZ IN VIVO

Wykazano in vitro, że preparaty z owoców czarnego bzu mogą mieć działanie przeciwutleniające, przeciwwirusowe i antyproliferacyjne. Badania przeprowadzone na zwierzętach i badanie kliniczne wśród ludzi wydają się potwierdzać działanie antyoksydacyjne i słabe przeciwlipemiczne3,9. Donoszono o działaniu przeciwbakteryjnym wobec szczepów Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Pseudomonas fragii i Escherichia coli (największy wpływ na wysoką aktywność przeciwbakteryjną ekstraktów z czarnego bzu miały apigenina, kemferol oraz kwasy ferulowy, protokatechowy i p-kumarynowy)10. Aktywność wykazano również wobec szpitalnych szczepów wieloopornych: metycylinoopornego Staphylococcus aureus (MRSA – methicillin-resistant Staphylococcus aureus) czy również metycylinoopornego Staphylococcus epidermidis (MRSE – methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis)11.

Badania in vitro dowodzą, że ekstrakt z owoców czarnego bzu hamuje patogenne bakterie Streptococcus pyogenes, grupy C i G streptokoków, Moraxella catarrhalis i Haemophilus influenzae12. Na podstawie opublikowanych danych można wysnuć wniosek, że S. nigra jest w stanie łagodzić objawy bakteryjnego zapalenia zatok. Niestety jednoznaczne wyciągnięcie takich wniosków utrudnia fakt, że wiele z badań wskazujących na taką aktywność jest mylonych z zastosowaniem leczenia preparatem złożonym (kilkuskładnikowym) zamiast samego S. nigra, w którym jego kwiaty stanowią jedynie 3 części z 13 składników ziołowych preparatu. Opublikowane badania wskazują, że czarny bez może poprawiać efektywność doksycykliny w przypadku infekcji bakteryjnych3.

Ponadto w badaniach in vitro wodny ekstrakt z kwiatów czarnego bzu wykazywał działanie antyproliferacyjne wobec komórek raka okrężnicy (linie: RKO [IC50 = 1250 µg/ml], HCT-116, Caco-2)13. W kolejnym opublikowanym badaniu dowiedziono, że wodne ekstrakty acetonowe z owoców czarnego bzu, po frakcjonowaniu, wykazały znaczny potencjał chemoprewencyjny poprzez silną indukcję reduktazy chinonowej i hamowanie cyklooksygenazy 2 (COX-2), co wskazuje odpowiednio na właściwości antyinicjacyjne i antypromocyjne w kontekście karcynogenezy14. Poza tym frakcje ekstraktu wykazywały również inhibicję kolejnego enzymu, dekarboksylazy ornityny, która stanowi marker enzymatyczny także związany z promocją karcynogenezy. Analiza frakcji związków aktywnych za pomocą spektrometrii masowej i chromatografii cieczowej połączonej ze spektrometrią masową wykazała (poza flawonoidami) obecność w surowcu kolejnych związków, bardziej lipofilnych, takich jak seskwiterpeny, irydoidowe glikozydy monoterpenowe i fitosterole.

Za potwierdzone właściwości antyoksydacyjne owoców czarnego bzu odpowiadają przede wszystkim antocyjany, których ten surowiec jest bogatym źródłem w porównaniu z innymi owocami, a stanowią one pokaźną grupę jego związków bioaktywnych (cyjanidyno-3-glukozyd [C3G], stanowiący ok. 65,7% wszystkich antocyjanów), a także flawonoidy, flawonole i kwasy fenolowe15.

Z kolei w kwiatach czarnego bzu zidentyfikowano 19 związków fenolowych. To jedna z najważniejszych klas naturalnych antyoksydantów i środków chemoprewencyjnych. W literaturze opisano zdolność polifenoli (zwłaszcza kwasów fenolowych, flawonoli i proantocyjanidyn – występujących w kwiatostanach czarnego bzu) do przywracania homeostazy redoks i zapobiegania stanom zapalnym poprzez wzmacnianie aktywności endogennych enzymów antyoksydacyjnych13. Warto podkreślić, że stanowią one łącznie 16,32 mg/g suchego kwiatu S. nigra.

W modelach zwierzęcych wodny ekstrakt z owoców czarnego bzu powodował hamowanie ośrodkowe i wykazywał działanie analgetyczne, z kolei ekstrakt alkoholowy z owoców łagodził objawy zapalenia okrężnicy indukowane kwasem octowym9.

Liczne badania wskazują na działanie immunomodulujące oraz aktywność przeciwzapalną preparatów z czarnego bzu. Oceniane w modelu zwierzęcym leczenie stanu zapalnego doustnym ekstraktem pozyskanym z kwiatów S. nigra powodowało zmniejszenie migracji neutrofili oraz obniżenie stężenia czynnika martwicy nowotworów (TNF-α – tumor necrosis factor α), interleukin (IL-1β i IL-6) w wysięku objętym stanem zapalnym. S. nigra badany in vitro zmniejszał stężenie NO2-, TNF-α, IL-1β i IL-6 oraz sprzyjał wzrostowi IL-10 w neutrofilach stymulowanych lipopolisacharydem (LPS), jednocześnie ekstrakt redukował NO2-, TNF-α i IL-6 w makrofagach również stymulowanych LPS16. Ekstrakt wykazywał działanie przeciwzapalne poprzez modulację funkcji makrofagów i neutrofili, w tym produkcję mediatorów stanu zapalnego i migrację komórek, promując eferocytozę, co w konsekwencji prowadziło do ustąpienia ostrego stanu zapalnego. Oprócz działania antynocyceptywnego wykazano także działanie rozkurczowe zarówno w naczyniowej, jak i nienaczyniowej tkance mięśni gładkich.

Opublikowano badanie oceniające zastosowanie formy donosowej ekstraktu z czarnego bzu w modelu zwierzęcym zapalenia zatok przynosowych indukowanych lipopolisacharydem17. Ekstrakt istotnie zmniejszał miejscową odpowiedź zapalną i utrzymywał niskie stężenie IL-6, TNF-α oraz IL-1β. Jednocześnie w płucach redukował stężenia wszystkich powyższych cytokin. Autorzy tego badania wysunęli wnioski, że w formie donosowej ekstrakt z czarnego bzu istotnie zmniejszył odpowiedź zapalną i wytwarzanie reaktywnych form tlenu (ROS – reactive oxygen species) oraz wpłynął na ekspresję metaloproteinaz (enzymów proteolitycznych), co wskazuje na jego korzystny wpływ ochronny na przebudowę tkanki w podostrym zapaleniu zatok przynosowych i ogólnoustrojową odpowiedź zapalną.

Działanie to zostało potwierdzone w randomizowanym badaniu przeprowadzonym wśród ludzi, z podwójnie ślepą próbą, kontrolowanym placebo (RCT – randomized controlled trial). Standaryzowany ekstrakt z czarnego bzu skrócił czas trwania objawów grypy do 3-4 dni18. W badaniu oceniono także produkcję cytokin zapalnych w monocytach wyizolowanych z krwi 12 zdrowych pacjentów. Preinkubacja z ekstraktami z czarnego bzu wykazała znaczny wzrost produkcji cytokin zapalnych (IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-8), od 2- do 45-krotnego, w porównaniu z LPS (od 3,6- do 10,7-krotnego). Najbardziej spektakularny wzrost odnotowano dla stężenia TNF-α (44,9-krotny). Uzyskane wyniki wskazują na właściwości immunostymulujące czarnego bzu i zdolność aktywacji zdrowego układu odpornościowego poprzez zwiększenie produkcji cytokin zapalnych.

Pojawiły się także liczne dowody na działanie przeciwwirusowe S. nigra. W badaniu przeprowadzonym na zwierzętach wykazano takie działanie doustnie podawanego zagęszczonego soku z owoców czarnego bzu na wirusa ludzkiej grypy typu A. Tak podany sok hamował replikację wirusa w płynach z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (BALF – bronchoalveolar lavage fluid) i podwyższał stężenie przeciwciała neutralizującego, swoistego dla wirusa ludzkiej grypy typu A w surowicy, a także poziom wydzielania IgA w BALF i w kale19.

Aby ocenić aktywność przeciwwirusową, badano SNA czarnego bzu (aglutyniny S. nigra). Wykazują one wysokie powinowactwo do kwasu N-acetyloneuraminowego-α-2,6-galaktozy (Neu5Acα2,6Gal), z którym wiąże się szereg patogenów (bakterie, wirusy, grzyby) w celu adhezji do struktur komórkowych i propagacji infekcji. Warto podkreślić, że wirusy wykorzystują jako ważny aspekt patogenność i zjadliwość ww. kwasów sjalowych. Hemaglutynina pośredniczy w przyłączaniu wirusa do reszt kwasu sjalowego w receptorach sprzężonych z glikolem na błonach komórek gospodarza, co ułatwia kolonizację. W badaniu in vitro wykazano, że ekstrakt z owoców czarnego bzu hamował wirusową hemaglutyninę poprzez wiązanie się z wirusem i hamował przyłączanie do receptorów sprzężonych z glikolem na erytrocytach dla kilku szczepów wirusów grypy typu A (H3N2, H1N1, H3N2, H1N1) i wirusa grypy typu B w pożywkach hodowli komórkowych20,21. Ekstrakt z owoców czarnego bzu hamował replikację ludzkich i zwierzęcych wirusów grypy oraz blokował sjalidazę (neuraminidazę) wirusa22, która odpowiada za uwolnienie powstałych w komórce wirionów, przez co umożliwia zakażenie kolejnych komórek. Działanie sjalidazy powoduje odcinanie cząsteczek kwasu sjalowego znajdujących się na powierzchni zakażonych komórek, co zapobiega tworzeniu się agregatów uwolnionych wirusów i ich inaktywacji. Blokowanie tego enzymu jest wykorzystywane w farmakologii w leczeniu przeciwwirusowym – dzięki inhibitorom neuraminidazy (NEI – neuroaminidase inhibitors, np. zanamiwir, oseltamiwir). Okazuje się, że związki aktywne w czarnym bzie charakteryzują się aktywnością NEI.

Działanie przeciwwirusowe owoców i kwiatów czarnego bzu jest związane z zawartością flawonoidów i zostało potwierdzone wobec wirusów HSV-1, paragrypy, grypy i syncytialnego wirusa oddechowego (RSV – respiratory syncytial virus)23. Cyjanidyno-3-glukozyd i 3-sambubiozyd cyjanidyny, jako główne antocyjany czarnego bzu, wykazywały działanie przeciwwirusowe. Flawonoidy (5,7,30,40-tetra-O-metylokwercetyna i 5,7-dihydroksy-4-okso-2-[3,4,5-trihydroksyfenylo]chroman-3-ylo-3,4,5-trihydroksyl-karboksylan cykloheksanu) przyłączają się do wirionów ludzkiej grypy podtypu H1N1. IC50 dla 5,7,30,40-tetra-O-metylokwercetyny i dihydromyricetyny wynosiły odpowiednio 0,36 i 8,7 μM przeciwko zakażeniom H1N1 i były to wartości zbliżone do oseltamiwiru (0,32 μM) i amantadyny (27 μM) w tym wskazaniu24. Ponadto wykazano, że ekstrakt metanolowy z kwiatów i liści bzu czarnego wykazywał działanie przeciwwirusowe przeciwko serotypowi 2 wirusa dengi (400 μg/ml)25.


BADANIA KLINICZNE Z WYKORZYSTANIEM S. NIGRA

Analiza randomizowanego badania klinicznego z podwójnie ślepą próbą (RCT), w którym zastosowano standaryzowane ekstrakty z owoców czarnego bzu, wykazała skuteczność takiego leczenia w łagodzeniu objawów choroby przeziębieniowej21. Do pierwszego z nich włączono 40 zakażonych pacjentów (w wieku 5-50 lat) z co najmniej trzema objawami grypy (gorączką >38°C, bólem mięśni, katarem i kaszlem). Warto zwrócić uwagę na to badanie, ponieważ objęło ono również pacjentów pediatrycznych, co jest rzadkością, gdyż większość przeprowadzonych wiarygodnych badań klinicznych z wykorzystaniem czarnego bzu dotyczy osób dorosłych. Skuteczność ekstraktu oceniono w porównaniu z grupą pacjentów objawowych otrzymujących placebo. Badani przyjmowali przez 3 dni 10-20 ml syropu zawierającego standaryzowany ekstrakt z owoców bzu, a w grupie kontrolnej placebo. Objawy kliniczne pod postacią bólu głowy, gorączki, nieżytu nosa, zapalenia gardła, złego samopoczucia, kaszlu, zmęczenia i bólu mięśni rejestrowano przez 6 kolejnych dni. Po tym czasie u badanych oceniono subiektywne odczucie poprawy lub całkowitego wyleczenia. W obu badanych grupach oznaczono także obecność przeciwciał przeciwko grypie typu A i B, wirusowi RSV i adenowirusom. Uzyskane wyniki po poddaniu analizie wykazały, że ekstrakt z owoców czarnego bzu hamował replikację wirusów grypy. Po 2 dniach leczenia objawy kliniczne ustąpiły całkowicie u 40% pacjentów otrzymujących ekstrakt z czarnego bzu i (dla porównania) u 16,7% pacjentów otrzymujących placebo. Gorączka utrzymywała się 2 dni krócej u osób leczonych ekstraktem z czarnego bzu vs. placebo (odpowiednio 4 i 6 dni). Po 3 dniach leczenia objawy kliniczne grypy zmniejszyły się o 73,3% w grupie pacjentów leczonych czarnym bzem i zaledwie o 33,3% w grupie placebo. Po 3 dniach kuracji całkowite wyleczenie osiągnięto odpowiednio u 86,7% i 33,4% osób w obu grupach, co wskazuje na dużą skuteczność terapii ekstraktem z owoców czarnego bzu. W badaniu wyliczono, że średni czas trwania grypy (do ustąpienia objawów) wynosił odpowiednio 2,7 i 4 dni w grupach leczonych ekstraktem lub placebo. Ponadto autorzy badania wykazali, że ekstrakt z S. nigra jednocześnie wzmocnił odpowiedź immunologiczną pacjentów − miana przeciwciał hemaglutyniny przeciwko grypie typu B były znamiennie wyższe niż w grupie placebo. Warto podkreślić, że nie odnotowano żadnych działań niepożądanych zarówno u pacjentów pediatrycznych, jak i u osób dorosłych otrzymujących dziennie 4 łyżeczki syropu z ekstraktem z czarnego bzu przez kolejne 3 dni21. Minusem tego badania była mała liczba pacjentów zakwalifikowanych i poddanych ocenie2.

Kolejne z przeprowadzonych badań oceniało skuteczność i bezpieczeństwo doustnego standaryzowanego syropu z owoców czarnego bzu w leczeniu infekcji wirusem grypy typu A i B. Przeprowadzono je wśród 60 pacjentów (w wieku od 18 do 54 r.ż.) cierpiących na objawy grypopodobne przez 48 godzin lub krócej. Niestety nie uwzględniono w tym badaniu osób <18 r.ż. Pacjenci zostali włączeni do randomizowanego, podwójnie zaślepionego, kontrolowanego placebo badania podczas sezonu grypowego 1999-2000 w Norwegii. Otrzymywali 15 ml syropu z owoców czarnego bzu lub syropu placebo 4 razy dziennie przez 5 dni i odnotowywali swoje objawy za pomocą wizualnej skali analogowej (VAS – Visual Analogue Scale). Autorzy badania RCT wykazali, że objawy infekcji (bóle, nasilenie i częstotliwość kaszlu, wydzielina śluzowa z nosa, jakość snu) ulegały poprawie średnio 4 dni wcześniej u leczonych czarnym bzem, a jednocześnie pacjenci rzadziej sięgali po inne leki pomocnicze podczas trwania choroby w porównaniu z grupą kontrolną20.

W innym badaniu z podwójnie ślepą próbą, kontrolowanym placebo, oceniono skuteczność wyciągu z czarnego bzu (zawartość ekstraktu 175 mg w pastylce), tym razem w postaci pastylek do ssania, u 64 osób (w wieku 16-60 lat) z objawami grypopodobnymi. I tu również nie ujęto pacjentów pediatrycznych. Uczestnikom badania zalecono codzienne stosowanie 4 pastylek do ssania zawierających ekstrakt przez 2 dni. Samoocenę i poprawę w zakresie klinicznych objawów gorączki, bólu głowy, bólów mięśni, kaszlu, wydzieliny z dróg oddechowych i przekrwienia błony śluzowej nosa w VAS oceniano 4 razy dziennie w ciągu 2 dni leczenia. W badaniu odnotowano znamienny wpływ czarnego bzu na redukcję objawów grypy, tj. gorączki, bólu głowy, bólów mięśni, uczucia zatkanego nosa, wydzieliny śluzowej z nosa w ciągu 48-godzinnego cyklu leczenia25. W tej analizie także nie udokumentowano żadnych istotnych potwierdzonych działań niepożądanych w trakcie kuracji S. nigra.

Przeprowadzona metaanaliza dostępnych badań (137 pozycji), po uwzględnieniu kryterium randomizacji, podwójnego zaślepienia próby i zastosowania kontroli placebo (RCT), ostatecznie wyłoniła 4 badania obejmujące łącznie 180 pacjentów (w tym pediatrycznych). Wykazała, że podawanie ekstraktów z czarnego bzu pacjentom z chorobą przeziębieniową lub grypą znacząco redukuje objawy chorobowe ze strony górnych dróg oddechowych26. Podawanie preparatów z czarnego bzu istotnie redukowało objawy infekcji wirusem grypy, przy tym znacznie bardziej efektywnie niż objawy ze strony górnych dróg oddechowych wywołane przez chorobę przeziębieniową.

Z kolei przegląd systematyczny baz danych i rejestrów medycznych, obejmujący 1187 pojedynczych wpisów do bazy (rekordów) i 5 randomizowanych badań klinicznych (podobny zakres badań jak we wcześniejszej metaanalizie, a więc obejmujący również niewielką liczbę pacjentów pediatrycznych), wykonany w celu oceny skuteczności zastosowanych przetworów z czarnego bzu w leczeniu i profilaktyce chorób wirusowych układu oddechowego, wykazał27, że S. nigra może nie zmniejszać ryzyka zachorowania na przeziębienie, ale może skracać czas jego trwania i zmniejszać nasilenie. Jednak opublikowane dowody są niepewne, z uwagi na małą liczbę badanych pacjentów. Z kolei w odpowiedzi na postawione w przeglądzie pytanie: „Czy leczenie czarnym bzem może skrócić czas trwania grypy?” autorzy wskazali, że przedstawione w analizowanym piśmiennictwie dowody są niepewne. Nie znaleźli potwierdzonych dowodów odnośnie do skuteczności stosowania S. nigra i danych klinicznych dotyczących jego efektywności w stanach zapalnych, ale jedynie dowody na to, że ma on pewien wpływ na markery stanu zapalnego, chociaż efekt ten może ulegać osłabieniu wraz z ciągłą suplementacją.

Wyniki metaanalizy uzyskane z 5 badań klinicznych przeprowadzonych łącznie wśród 936 osób dorosłych wykazały, że preparaty jednoskładnikowe z owoców czarnego bzu, przyjmowane w ciągu 48 godzin od wystąpienia ostrej infekcji wirusowej dróg oddechowych, mogą ograniczać czas trwania i stopień nasilenia objawów przeziębienia i grypy w badanej populacji (w ciągu 2-4 dni leczenia większość dorosłych uczestników badań doświadczyła znacznej redukcji objawów, średnio o 50%, w tym gorączki, bólu głowy, przekrwienia błony śluzowej nosa i kataru)28.

Aktualnie dostępne dowody pochodzące z opublikowanych badań odnośnie do skuteczności ekstraktów z owoców czarnego bzu w łagodzeniu objawów kaszlu niestety są niejasne i niespójne. Jednak warto podkreślić, że działania niepożądane kuracji prowadzonych czarnym bzem były rzadkie i nie zgłoszono ani jednego poważnego zdarzenia w żadnym z przeprowadzonych badań28, co może wskazywać na duże bezpieczeństwo jego stosowania zarówno u dzieci, jak i u dorosłych. Trzeba też mieć na uwadze, że obecnie nie ma wiarygodnych ani wystarczających dowodów naukowych na poparcie zasadności stosowania S. nigra u kobiet w ciąży lub karmiących. Nie ma też wyraźnych dowodów na poparcie stosowania czarnego bzu w leczeniu lub zapobieganiu COVID-19.

Jeśli chodzi o pacjentów pediatrycznych, to w ostatnim czasie przeprowadzono badanie kliniczne RCT (NCT03410862) z zastosowaniem preparatu z owoców S. nigra (15 ml 2 lub 4 razy dziennie przez 5 kolejnych dni) w grupie amerykańskich pacjentów w wieku od 5 do 12 lat oraz adolescentów >12 lat i dorosłych (łącznie 87 osób) w sezonie grypowym (od stycznia 2018 do kwietnia 2019 r.). Nie wykazało ono jednak żadnych korzyści w porównaniu z placebo i oseltamiwirem zastosowanym jako pozytywna kontrola29. Przyjęte kryteria włączenia do badania stanowiły: występowanie objawów grypy ≤48 godzin, pozytywny wynik testu reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR – polymerase chain reaction) oraz obecność ≥2/7 z następujących objawów grypy, stopniowanych jako umiarkowane lub ciężkie: uczucie zatkanego nosa, ból gardła, kaszel, obolałość, uczucie zmęczenia, bóle głowy i dreszcze lub poty. Preparat z soku owoców czarnego bzu podawano w formie syropu (15 ml stanowiło ekwiwalent 5,7 g owoców) wyprodukowanego zgodnie z dobrą praktyką wytwarzania (GMP – good manufacturing practice) w ilości porównywalnej z tą stosowaną w poprzednich randomizowanych badaniach, w których wykazywano skuteczność tego komercyjnego preparatu20,21. Wyniki badania nie wykazały żadnych istotnych różnic w porównaniu z placebo zarówno w kwestii złagodzenia stopnia nasilenia objawów, jak i czasu wyleczenia z grypy. Jedynie w grupie placebo pacjenci sięgali znamiennie częściej po paracetamol jako terapię pomocniczą w trakcie choroby. Leczenie było dobrze tolerowane i częstość występowania efektów niekorzystnych kuracji (<5,7%), takich jak suchość w ustach, zaparcia, wysypka czy zły smak, nie różniła się od tej w grupie placebo. Jest to nieco zaskakujące w kontekście poprzednich tego typu badań, zwłaszcza że podawano bardzo podobny preparat oraz sprawdzono i potwierdzono stosowanie się do zaleceń (compliance) w zakresie przyjmowania dawek (90% w grupie 5-12-latków i 85% w grupie >13 r.ż.). Brak efektu autorzy częściowo próbowali tłumaczyć faktem, że leczenie z wykorzystaniem czarnego bzu włączono w ciągu 48 godzin, a nie tak jak w poprzednich badaniach, już od pierwszego dnia wystąpienia objawów.

Można zatem stwierdzić, że stosowanie ekstraktów z owoców lub kwiatów czarnego bzu w celu złagodzenia objawów choroby przeziębieniowej i grypy stanowi dobrą alternatywę dla leków bez recepty (OTC – over-the-counter) podawanych w tym wskazaniu, pojawiających się w zaleceniach i rekomendacjach lekarzy, mimo dostępności skutecznych leków NEI (takich jak oseltamiwir, zanamiwir lub peramiwir), które mogą być przepisywane w leczeniu udokumentowanych przypadków grypy. Jednak aby kuracja S. nigris była skuteczna, leki te należy przyjmować w ciągu pierwszych 2 dni choroby. Z kolei w kontekście bezpieczeństwa ich stosowania, zwłaszcza w populacji pacjentów pediatrycznych, preparaty z czarnego bzu są bezpieczne, ale istnieje wiele wątpliwości co do leków z grupy NEI, ze względu na wyniki obserwacji po ich wprowadzeniu do obrotu30. Ponadto istnieją udokumentowane przypadki oporności na niektóre z tych leków, dlatego warto zwrócić uwagę na bardziej bezpieczne i jednocześnie nie mniej skuteczne rozwiązania. Niestety ciągle w praktyce klinicznej spotyka się naganne sytuacje, które należy piętnować, że objawy przeziębienia i grypy są leczone antybiotykami! Wobec dostępnych danych wydaje się, że osiągalne powszechnie OTC standaryzowane preparaty z czarnym bzem mogą być dobrym i skutecznym rozwiązaniem terapeutycznym, zwłaszcza gdy bardziej inwazyjna terapia nie jest uzasadniona.

Bezpieczeństwo stosowania w ciąży i w czasie laktacji nie zostało określone, nie przeprowadzono badań wśród takich pacjentek, wobec tego stosowanie ich w tej grupie pacjentów jest niezalecane.


PODSUMOWANIE

Na podstawie przytoczonych powyżej danych można odnieść wrażenie, że aktywność przeciwwirusowa ekstraktów z S. nigra jest wyraźna, co niestety nie zawsze przekłada się na ich skuteczność kliniczną. Dowody wydają się wskazywać na ich pozytywne działanie w redukowaniu objawów przeziębienia i grypy oraz w zakresie skracania czasu ich trwania, jednak są one niepewne, wymagają potwierdzenia w badaniach prowadzonych na znacznie większej próbie pacjentów, w tym pediatrycznych. Warto podkreślić, że w żadnym z wyżej wymienianych i cytowanych badań nie zgłaszano żadnych poważnych działań niepożądanych bądź występowały one bardzo rzadko. Wskazuje to na wysoki profil bezpieczeństwa kuracji prowadzonych z wykorzystaniem czarnego bzu.


Adres do korespondencji:
dr hab. n. med. Emil Trofimiuk
Zakład Farmakologii Klinicznej
Uniwersytet Medyczny w Białymstoku
ul. Waszyngtona 15A,
15-274 Białystok


Abstract

Elderberry flower and fruit − application in the pediatric group. Review of the current literature


Black elder (Sambucus nigra L.) has aroused the interest of people involved in medicine for years. Its antiviral efficacy has been demonstrated today. The article summarizes the available knowledge on the clinical use of elderberry extracts. In vitro studies, animal studies and randomized placebo-controlled clinical trials (RCTs) have been reviewed. The use of elder extracts (fruit, flowers) in humans was analyzed, with particular emphasis on pediatric patients. The article presents a thorough assessment of the available data on the use of S. nigra in colds and flu.


Piśmiennictwo

1. Vlachojannis JE, Cameron M, Chrubasik S. A systematic review on the sambuci fructus effect and efficacy profiles. Phytother Res 2010;24(1):1-8. doi: 10.1002/ptr.2729. PMID: 19548290

2. Ulbricht C, Basch E, Cheung L, et al. An evidence-based systematic review of elderberry and elderflower (Sambucus nigra) by the Natural Standard Research Collaboration. J Diet Suppl 2014;11(1):80-120. doi: 10.3109/19390211.2013.859852. Epub 2014 Jan 10. PMID: 24409980

3. Porter RS, Bode RF. A Review of the Antiviral Properties of Black Elder (Sambucus nigra L.) Products. Phytother Res 2017;31(4):533-54. doi: 10.1002/ptr.5782. PMID: 28198157

4. Młynarczyk K, Walkowiak-Tomczak D, Łysiak GP. Bioactive properties of Sambucus nigra L. as a functional ingredient for food and pharmaceutical industry. J Funct Foods 2018;40:377-90. doi:10.1016/j.jff.2017.11.025

5. Sambucus nigra L. In Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis. Bd. 6, eds. Hänsel R, Keller K, Rimpler H, Schneider G (eds.). Springer Press: Berlin, Heidelberg, New York, 1994,579-86

6. Fazio A, Plastina P, Meijerink J, et al. Comparative analyses of seeds of wild fruits of Rubus and Sambucus species from Southern Italy: Fatty acids composition of the oil, total phenolic content, antioxidant and anti-inflammatory properties of the methanolic extracts. Food Chemistry 2013;140:817-24

7. Dawidowicz A, Wianowska D, Baraniak B. The antioxidant properties of alcoholic extracts from Sambucus nigra L. (antioxidant properties of extracts). LWT – Food Science and Technology 2006;39:308-15

8. Jimenez P, Cabrero P, Basterrechea JE, et al. Isolation and molecular characterization of two lectins from dwarf elder (Sambucus ebulus L.) blossoms related to the Sam n1 allergen. Toxins (Basel) 2013;5(10):1767-79. doi: 10.3390/toxins5101767. PMID: 24129061; PMCID: PMC3813910

9. Bobek P, Nosalova V, Cerna S. Influence of diet containing extract of black elder (Sambucus nigra) on colitis in rats. Biol Bratislava 2001;56:643-8

10. Przybylska-Balcerek A, Szablewski T, Szwajkowska-Michałek L, et al. Sambucus Nigra Extracts-Natural Antioxidants and Antimicrobial Compounds. Molecules 2021;26(10):2910. doi: 10.3390/molecules26102910. PMID: 34068909; PMCID: PMC8156197
11. Hearst C, McCollum G, Nelson D, et al. Antibacterial activity of elder (Sambucus nigra L.) flower or berry against hospital pathogens. J Med Plant Res 2010;4:1805-9

12. Krawitz C, Mraheil MA, Stein M, et al. Inhibitory activity of a standardized elderberry liquid extract against clinically-relevant human respiratory bacterial pathogens and influenza A and B viruses. BMC Complement Altern Med 2011;11:16. doi: 10.1186/1472-6882-11-16. PMID: 21352539; PMCID: PMC3056848

13. Ferreira-Santos P, Badim H, Salvador ÂC, et al. Chemical Characterization of Sambucus nigra L. Flowers Aqueous Extract and Its Biological Implications. Biomolecules 2021;11(8):1222. doi: 10.3390/biom11081222. PMID: 34439888; PMCID: PMC8391949

14. Thole JM, Kraft TF, Sueiro LA, et al. A comparative evaluation of the anticancer properties of European and American elderberry fruits. J Med Food 2006;9(4):498-504. doi: 10.1089/jmf.2006.9.498. PMID: 17201636

15. Wu X, Gu L, Prior RL, McKay S. Characterization of anthocyanins and proanthocyanidins in some cultivars of Ribes, Aronia, and Sambucus and their antioxidant capacity. J Agric Food Chem 2014;52:7846. doi: 10.1021/jf0486850

16. Santin JR, Benvenutti L, Broering MF, et al. Sambucus nigra: A traditional medicine effective in reducing inflammation in mice. J Ethnopharmacol 2022;283:114736. doi: 10.1016/j.jep.2021.114736. Epub 2021 Oct 11. PMID: 34648899
17.
Tiboc Schnell CN, Filip GA, et al. The impact of Sambucus nigra L. extract on inflammation, oxidative stress and tissue remodeling in a rat model of lipopolysaccharide-induced subacute rhinosinusitis. Inflammopharmacology 2021;29(3):753-69. doi: 10.1007/s10787-021-00805-y. Epub 2021 Apr 21. PMID: 33881685

18. Barak V, Halperin T, Kalickman I. The effect of Sambucol, a black elderberry-based, natural product, on the production of human cytokines: I. Inflammatory cytokines. Eur Cytokine Netw 2001;12(2):290-6. PMID: 11399518

19. Kinoshita E, Hayashi K, Katayama H, et al. Anti-influenza virus effects of elderberry juice and its fractions. Biosci Biotechnol Biochem 2012;76(9):1633-8. doi: 10.1271/bbb.120112. Epub 2012 Sep 7. PMID: 22972323

20. Zakay-Rones Z, Thom E, Wollan T, Wadstein J. Randomized study of the efficacy and safety of oral elderberry extract in the treatment of influenza A and B virus infections. J Int Med Res 2004;32(2):132-40. doi: 10.1177/147323000403200205. PMID: 15080016
21. Zakay-Rones Z, Varsano N, Zlotnik M, et al. Inhibition of several strains of influenza virus in vitro and reduction of symptoms by an elderberry extract (Sambucus nigra L.) during an outbreak of influenza B Panama. J Altern Complement Med 1995;1(4):361-9

22. Mahboubi M. Sambucus nigra (black elder) as alternative treatment for cold and flu [published online ahead of print, 2020 Jul 10]. Advances in Traditional Medicine 2020;1-10. doi:10.1007/s13596-020-00469-z

23. Nagai T, Miyaichi Y, Tomimori T, et al. In vivo anti-influenza virus activity of plant flavonoids possessing inhibitory activity for influenza virus sialidase. Antiviral Res 1992;19(3):207-17. https://doi.org/10.1016/0166-3542(92)90080-o

24. King HF. Pilot clinical study on a proprietary elderberry extract: efficacy in addressinginfluenza symptoms. Online J Pharmacol Pharmacokinetics 2009;5:32-43

25. Castillo-Maldonado I, Moreno-Altamirano MMB, Serrano-Gallardo LB. Anti-dengue serotype-2 activity effect of Sambucus nigra leaves-and flowers-derived compounds. Virol Res Rev 2017;1(3):1-5

26. Hawkins J, Baker C, Cherry L, Dunne E. Black elderberry (Sambucus nigra) supplementation effectively treats upper respiratory symptoms: A meta-analysis of randomized, controlled clinical trials. Complement Ther Med 2019;42:361-5. doi: 10.1016/j.ctim.2018.12.004. PMID: 30670267
27. Wieland LS, Piechotta V, Feinberg T, et al. Elderberry for prevention and treatment of viral respiratory illnesses: a systematic review. BMC Complement Med Ther 2021;21(1):112. doi: 10.1186/s12906-021-03283-5. PMID: 33827515; PMCID: PMC8026097

28. Harnett J, Oakes K, Carè J, et al. The effects of Sambucus nigra berry on acute respiratory viral infections: A rapid review of clinical studies. Adv Integr Med 2020;7(4):240-6. doi: 10.1016/j.aimed.2020.08.001. Epub 2020 Aug 22. PMID: 32864330; PMCID: PMC7443157

29. Macknin M, Wolski K, Negrey J, Mace S. Elderberry Extract Outpatient Influenza Treatment for Emergency Room Patients Ages 5 and Above: a Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. J Gen Intern Med 2020;35(11):3271-7. doi: 10.1007/s11606-020-06170-w. Epub 2020 Sep 14. PMID: 32929634; PMCID: PMC7661609

30. Gupta YK, Meenu M, Mohan P. The Tamiflu fiasco and lessons learnt. Indian J Pharmacol 2015;47(1):11-6. doi: 10.4103/0253-7613.150308. PMID: 25821304; PMCID: PMC4375804