Methods

Om de gerelateerde gegevens over gastro-intestinale effecten van N. sativa en het hoofdbestanddeel, TQ, te verzamelen, werden online literatuurbronnen waaronder Medline, Pubmed, Science Direct, Scopus en Google Scholar websites gecontroleerd van 1989 tot 2015.

Gastro-intestinale effecten

Anti-kanker effect

Colorectale kanker (ontwikkeling van kanker in de dikke darm of het rectum) begint als een poliep – een groei die begint in de binnenbekleding van de dikke darm of het rectum en vordert naar het centrum. Het preventieve effect van N. sativa olie op door 1,2-dimethylhydrazine geïnduceerde dikke darmkanker bij ratten werd onderzocht. De dieren werden verdeeld in vier groepen: Groep 1 diende als controle; Groep 2 kreeg olie in de post-initiëringsfase; Groep 3 kreeg olie in de initiëringsfase en Groep 4 kreeg 0,9% zoutoplossing en olie vanaf het begin tot het einde van de studie. De resultaten van deze studie toonden aan dat N. sativa olie het totale aantal afwijkende crypt foci significant verminderde in de post-initiation fase (groep 2), terwijl het geen significant remmend effect vertoonde op de initiatie fase (groep 3). De resultaten wijzen erop dat N. sativa olie een krachtig preventief effect heeft op coloncarcinogenese in de post-initiation fase (Salim en Fukushima, 2003 ▶).

Het preventieve effect van TQ, het hoofdbestanddeel van N. sativa op HCT-116 menselijke colorectale kankercellen werd geëvalueerd. De resultaten toonden aan dat TQ een krachtig middel is tegen darmkankercellen en apoptose teweegbrengt via een p53-afhankelijk mechanisme (Gali-Muhtasib et al., 2004 ▶). Anderzijds bleek uit een andere studie dat TQ geen effect heeft tegen HEp-2 kankercellen (Rooney and Ryan, 2005 ▶).

Het effect van TQ op pancreaskankercellen en mucine 4 (MUC4) expressies werd geëvalueerd. MUC4 komt tot expressie in pancreaskanker en draagt bij aan de regulatie van differentiatie, proliferatie, metastasering, invasiviteit, migratie en motiliteit van kwaadaardige cellen (Chaturvedi et al., 2007 ▶; Singh et al., 2004 ▶). De resultaten toonden aan dat TQ cytotoxische effecten heeft tegen de pancreaskankercellijn FG/COLO357 en de expressie van MUC4 downreguleert via JNK- en p38 MAPK-wegen in een dosis- (0-100 µmol/L) en tijdsafhankelijke wijze (Torres et al, 2010 ▶).

Ook meldde een andere studie dat voorbehandeling van alvleesklierkankercellen met TQ (25 Mmol/L) gedurende 48 uur, gevolgd door gemcitabine of oxaliplatine, de groei van kankercellen verminderde (Banerjee et al., 2009 ▶).

Het effect van TQ (4 mg/kg/dag) op door diethylnitrosamine geïnduceerde levercarcinogenese bij ratten werd ook bestudeerd. De bevindingen documenteerden dat TQ de ontwikkeling van DENA-geïnduceerde leverkanker kon remmen via vermindering van oxidatieve stress en behoud van de activiteit en expressie van antioxidant enzymen (Sayed-Ahmed et al., 2010 ▶).

De antikankereffecten van N. sativa en TQ werden samengevat in Tabel 1.

Hepatoprotectieve werking

Het beschermende effect van N. sativa (0,2 mL/kg, intraperitoneaal: i.p.) tegen leverischemie/reperfusieschade werd onderzocht bij ratten. De niveaus van serum aspartaat aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), en lactaat dehydrogenase (LDH), totale antioxidant capaciteit (TAC), catalase (CAT), totale oxidatieve status (TOS), oxidatieve stress index (OSI) en myeloperoxidase (MPO) werden gemeten. De resultaten toonden aan dat N. sativa een potentieel effect heeft tegen leverischemie/reperfusieschade en zou kunnen fungeren als een krachtige antioxidant (Yildiz et al., 2008 ▶).

In een andere studie werden de effecten van N. sativa (0,2 ml/kg, i.p.) op cholestatische leverschade geëvalueerd bij ratten. De auteurs stelden vast dat N. sativa een preventief effect heeft op cholestatische leverschade bij ratten. De resultaten suggereerden ook dat de vermindering van neutrofiele infiltratie en oxidatieve stress in de lever waarschijnlijk verantwoordelijk was voor dit beschermende effect (Coban et al., 2010 ▶).

Daarnaast werd het beschermende effect van N. sativa zaden (5% van het dieetgewicht) tegen loodacetaat-geïnduceerde levertoxiciteit gedocumenteerd bij mannelijke ratten. N. sativa zaden veroorzaakten een significante verhoging van AST, verbeterde biochemische en histopathologische profielen en verminderde beschadigde gebieden (Farrag et al., 2007 ▶).

De beschermende effecten van N. sativa olie (0,2 ml/kg, i.p.) en Urticadioica olie (2 ml/kg, i.p.) op koolstoftetrachloride (CCl4)-geïnduceerde levertoxiciteit werden bestudeerd bij ratten. De bevindingen toonden aan dat N. sativa en U. dioica lipide peroxidatie en leverenzymen verminderden, en de activiteit van het antioxidant afweersysteem versterkten bij met CCl4 behandelde ratten (Kanter et al, 2005a ▶).

Het effect van TQ (10 mg/kg, oraal) op de hepato-renale disfunctie, CYP3A1 en spermidine/spermine N-1-acetyl-transferase genexpressie, geïnduceerd door renale ischaemie/reperfusie, werd geëvalueerd bij ratten. Volgens deze studie heeft TQ een beschermende werking op door nierischemie/reperfusie veroorzaakte schade via een antioxidantmechanisme en zou het de CYP3A1 en SSAT genexpressie kunnen verminderen (Awad et al., 2011 ▶).

Het beschermende effect van TQ tegen tert-butylhydroperoxide toxiciteit werd geëvalueerd in geïsoleerde hepatocyten van ratten. De resultaten toonden aan dat voorbehandeling van hepatocyten met 1 mM TQ de lekkage van cytosolische enzymen, ALT en AST verminderde (Daba en Abdel-Rahman, 1998 ▶).

Orale toediening van een eenmalige dosis (100 mg/Kg) TQ aan mannelijke Zwitserse albinomuizen resulteerde in een beschermend effect tegen CCl4-geïnduceerde hepatotoxiciteit, wat waarschijnlijk te wijten was aan de antioxidante eigenschap van TQ (Nagi et al., 1999 ▶).

In een andere studie werd het beschermende effect van TQ (4,5, 9 en 18 mg/kg, i.p.) op Aflatoxine B1 -geïnduceerde levertoxiciteit geëvalueerd bij muizen. De resultaten van deze studie toonden aan dat TQ de AST-, ALT-, ALP- en MDA-niveaus aanzienlijk verlaagde. Dit beschermende effect kan worden gemedieerd door een verhoogde weerstand tegen oxidatieve stress en een vermindering van de lipide peroxidatie (Nili-Ahmadabadi et al, 2011 ▶).

Thymoquinone vertoonde beschermende effecten tegen lipopolysaccharide -geïnduceerde endotoxemie door zijn ontstekingsremmende, anti-apoptotische en antioxidant activiteiten (Helal, 2010 ▶).

TQ (10 mg/kg, oraal) had een beschermend effect op natrium fluoride-geïnduceerde hepatotoxiciteit en oxidatieve stress bij ratten, doordat het de antioxidantstatus verbeterde en de veranderingen in biochemische parameters verminderde. Dit beschermende effect was wellicht te danken aan het vermogen van TQ om verhoogde lipide peroxidatie (LPO) tegen te gaan en op zijn beurt de integriteit van de celmembranen te stabiliseren en het lekken van leverenzymen te verminderen (Abdel-Wahab, 2013 ▶). Ook werd aangetoond dat TQ (50 mg/kg lichaamsgewicht) tamoxifen-geïnduceerde leverglutathiondepletie significant remde en de activiteit van SOD normaliseerde (Suddek, 2014 ▶).

TQ (0.5, 1 en 2mg/kg/dag, oraal) bestreed acetaminofen-geïnduceerde hepatotoxiciteit en verminderde acetaminofen-geïnduceerde hepatotoxiciteit op een dosis-afhankelijke manier zoals blijkt uit verlaging van de serum ALT-activiteiten. Het hepatoprotectieve effect van TQ werd waarschijnlijk gemedieerd door een verhoogde weerstand tegen oxidatieve en nitrosatieve stress en een verbeterde mitochondriale energieproductie (Nagi et al., 2010 ▶).

In een klinische studie werden de effecten van ethanolische extracten van N. sativa, Zingiber officinale (Z. officinale) en hun mengsel geëvalueerd bij patiënten met hepatitis C virus (HCV) infectie. De patiënten werden verdeeld in vijf groepen: I) Gezonde proefpersonen, II) HCV-controle; III) HCV-patiënten die tweemaal daags een capsule met 500 mg N. sativa-extract kregen; IV) HCV-patiënten die tweemaal daags een capsule met 500 mg Z. officinale-extract kregen en V) HCV-patiënten die tweemaal daags een capsule met 500 mg Z. officinale- en 500 mg N. sativa-extracten kregen. De resultaten toonden aan dat ethanolische extracten van N. sativa en Z. officinale een significant effect hadden bij HCV-patiënten, zoals blijkt uit een daling van de viral load en herstel van de leverfuncties (Adel et al, 2013 ▶).

De hepatoprotectieve effecten van N. sativa en TQ werden samengevat in Tabel 2.

Antibacteriële en anti-schistosomiasis effecten

Het effect van N. sativa zaad (0%, 1%, 2% en 3% van het dieet) op prestaties, intestinale Escherichia coli (E. coli) kolonisatie en jejunale morfologie bij legkippen werd geëvalueerd. De resultaten toonden aan dat het aantal ileale E. coli verminderde met 1% N. sativa. De beste darmgezondheidsindices werden echter verkregen na toediening van 2% N. sativa (Boka et al., 2014 ▶).

Het effect van TQ (10 mg/kg, i.p.) tegen bacteriële translocatie en ontstekingsreacties, geïnduceerd door mechanische darmobstructie, werd bestudeerd bij ratten. De resultaten gaven aan dat TQ ontstekingsbevorderende cytokinen, oxidatieve schade, bacteriële translocatie verminderde en de barrièrefunctie van de darm verbeterde bij ratten met darmobstructie (Kapan et al., 2012 ▶).

In een klinische studie werd het effect van N. sativa zaad in vergelijking met een drievoudige therapie inclusief claritromycine, amoxicilline en omeprazol tegen Helicobacter pylori (H. pylori) geëvalueerd bij patiënten met niet-ulcerendyspepsie. De patiënten werden willekeurig verdeeld in vier groepen: I) Drievoudige therapie; II) 1 g/dag N. sativa + 40 mg omeprazol; III) 2 g/dag N. sativa + 40 mg omeprazol en IV) 3 g/dag N. sativa + 40 mg omeprazol gedurende vier weken. De resultaten gaven aan dat 2 g/dag N. sativa + 40 mg omeprazol het beste therapeutische effect heeft op de H. pylori-activiteit (Salem et al., 2010 ▶).

De antioxiderende en anti-schistosomale effecten van knoflook waterig extract (125 mg kg -1, i.p.) en N. sativa olie (0,2 mg kg, i.p.) bij normale muizen en Schistosoma mansoni (S. mansoni)-geïnfecteerde muizen werden bestudeerd. Hematologische parameters en niveaus van MDA, GSH, LDH, AST, en ALT werden in de lever beoordeeld. De resultaten toonden aan dat knoflookextract en N. sativa olie de meeste hematologische en biochemische veranderingen ongedaan maakten en de antioxidant capaciteit van de behandelde geïnfecteerde muizen aanzienlijk verbeterde in vergelijking met onbehandelde geïnfecteerde muizen (Shenawy et al., 2008 ▶).

Het effect van orale toediening van N. Sativa olie (2,5 en 5 ml/kg) alleen of in combinatie met praziquantel op leverschade geïnduceerd door S. mansoni werd onderzocht bij muizen. De resultaten toonden aan dat N. Sativa-olie het aantal S. mansoni wormen in de lever verminderde en het totale aantal afgezette eicellen in zowel de lever als de darm verminderde. Wanneer N. Sativa olie werd toegediend in combinatie met praziquantel, was het meest opvallende effect een verdere vermindering van het aantal dode eicellen, meer dan die geïnduceerd door praziquantel alleen (Mahmoud et al., 2002 ▶).

Het schistosomicidale effect van N. sativa zaad tegen S. mansoni miracidia, cercariae, en volwassen wormen werd geëvalueerd. De bevindingen toonden aan dat N. sativa zaad een sterk biocidaal effect had tegen alle stadia van het leven van de parasiet en een remmend effect had op het leggen van eieren bij volwassen vrouwelijke wormen. De resultaten toonden ook aan dat N. sativa zaad oxidatieve stress induceerde bij volwassen wormen, wat werd vastgesteld door vermindering van de activiteiten van antioxidant enzymen (Mohamed et al, 2005 ▶).

De antibacteriële en anti-schistosomiasis effecten van N. sativa en TQ werden samengevat in Tabel 3.

Anti-inflammatoire en antioxidant effecten

De effecten van N. sativa olie (0,88 g/kg, oraal) op maagsecretie en ethanol-geïnduceerde ulcera bij volwassen mannelijke ratten werden onderzocht. De resultaten toonden aan dat N. sativa-olie het maagslijmvliesgehalte, de vrije zuurgraad en het glutathiongehalte verhoogde, en het histaminegehalte van het maagslijmvlies verlaagde. Er wordt geconcludeerd dat N. sativa olie een beschermend effect heeft op door ethanol veroorzaakte zweren (El-Dakhakhny et al., 2000 ▶).

In een andere studie werden gastroprotectieve effecten van N. sativa olie (2,5 en 5 ml/kg, oraal) en TQ (5, 20, 50 en 100 mg/kg, oraal) tegen gastrische mucosale schade geïnduceerd door ischemie/reperfusie geëvalueerd bij mannelijke Wistar ratten. De resultaten gaven aan dat N. sativa olie en TQ bij 5 en 20 mg/kg LDH en LPO verminderden en GSH en SOD verhoogden. Er wordt geconcludeerd dat N. sativa olie en TQ een beschermend effect hadden op maagschade (El-Abhar et al., 2003 ▶).

De effecten van N. sativa olie (10 mL/kg lichaamsgewicht, oraal) en TQ (10 mg/kg lichaamsgewicht, oraal) tegen acute alcohol-geïnduceerde gastrische mucosale schade werden onderzocht bij mannelijke albino ratten. De bevindingen toonden aan dat N. sativa olie een verlaging van de ulcusindex en het MDA-niveau veroorzaakte en de genezing van maagschade en de SOD, GSH en GST niveaus bevorderde. Ook TQ heeft een beschermende werking op maaglaesies, maar minder dan die van N. sativa (Kanter et al, 2005b ▶)

De gastroprotectieve en anti-secretoire effecten van N. sativa zaadpoeder (1,0, 1,5 en 2,0 g/kg, oraal), waterige en ethanolische extracten van N. sativa zaadpoeder (2,0 g/kg, oraal), en N. sativa ethanol-ethyl acetaat fractie (2,0 g/kg, oraal) werden onderzocht bij met indomethacine behandelde ratten. De resultaten toonden aan dat N. sativa zaadpoeder indomethacine-geïnduceerde maaglaesies verminderde op een dosis-afhankelijke manier. Ethanolisch extract van N. sativa verminderde significant het maagsecretievolume, de pH, de zuurproductie en de zweerindex, terwijl waterig extract alleen de zuurproductie in de maag verminderde (Rifat-uz-Zaman and Khan, 2004 ▶).

In een andere studie werd het beschermende effect van N. sativa olie (10 ml/kg lichaamsgewicht) tegen piroxicam-geïnduceerde gastrische mucosale schade bij volwassen mannelijke albino ratten onderzocht met behulp van licht- en scanning elektronenmicroscoop. De resultaten toonden aan dat N.sativa olie de structuur van de mucosa verbeterde bij ratten die piroxicam kregen en de mucussecretie verhoogde (Mohammed et al., 2010 ▶).

Het beschermende effect van N. sativa olie (10 ml/kg lichaamsgewicht) op stress-geïnduceerde maagzweer bij hypothyroïde ratten werd bestudeerd. De dieren werden willekeurig verdeeld in zes groepen: I) Controle; II) Chirurgisch thyroïdectomie groep; III) Acute koude beperking gestresseerde groep; IV) Chirurgisch thyroïdectomie en gestresseerde groep; V) N. sativa olie groep en VI) Chirurgisch thyroïdectomie en gestresseerde N. sativa olie ontvangende groep. De bevindingen wezen op een verlaging van de schildklierhormoonspiegel en een toename van stress-geïnduceerde gastritis die kan worden geremd door N. sativa olie (Abdel Sater, 2009 ▶).

De effecten van twee weken toediening van N. Sativa-olie (0,88 ml/kg/dag, oraal), omeprazol (30 mg/kg lichaamsgewicht/dag, oraal) en maïsolie (2 ml/kg/dag, oraal) op door ethanol veroorzaakte maaglaesies werden bestudeerd bij ratten. De resultaten gaven aan dat N. sativa olie het glutathion en antioxidant enzymen significant verhoogde en het lipide peroxiden en proteïne carbonyl gehalte verlaagde. Er wordt geconcludeerd dat gelijktijdige toediening van omeprazol en N. sativa olie alle bestudeerde parameters aanzienlijk verbeterde (El-Masry et al, 2010 ▶).

In één studie werden de effecten van TQ (10 en 20mg/kg), omeprazol (10 en 20mg/kg) of gelijktijdige toediening van TQ (10mg/kg) en omeprazol (10mg/kg) op gastrische mucosale ischemie/reperfusieschade, geïnduceerd door pylorische ligatie (30 min), ischemie (30 min)/reperfusie (120 min), onderzocht bij ratten. De resultaten toonden aan dat TQ gastroprotectieve effecten had die werden gemedieerd door het remmen van de protonpomp, zuursecretie en neutrofiele infiltratie, en het verhogen van mucine secretie, en stikstofmonoxide productie (Magdy et al., 2012).

De antioxidatieve en anti-histaminerge effecten van N. sativa (500mg/kg, oraal) en TQ (10mg/kg, oraal) op ethanol-geïnduceerde gastrische slijmvliesschade werden onderzocht bij ratten. De resultaten toonden aan dat N. sativa het aantal mestcellen, de oppervlakte van de maagslijmvlieserosies, het histaminegehalte en de myeloperoxidase activiteit aanzienlijk verminderde. Het effect van TQ was echter minder uitgesproken in vergelijking met dat van N. sativa. De resultaten suggereerden ook dat de gastroprotectieve effecten van N. sativa te wijten zouden kunnen zijn aan de anti-peroxidatieve, anti-oxidante en anti-histaminerge effecten (Kanter et al., 2006 ▶).

Het effect van N. zaadolie (2,5 ml/kg, oraal) op maagweefsels in experimentele colitis (trinitrobenzenesulfonzuur -geïnduceerde colitis) werd bestudeerd. De niveaus van siaalzuur (SA), GSH, MDA en CAT en SOD activiteiten in maagweefselmonsters en TNF-α, IL-1β en IL-6 en LDH niveaus in bloedmonsters werden bepaald. N. sativa zaadolie verhoogde de CAT activiteit in het maagweefsel significant en verminderde de LDH activiteit en de TNF-α, IL-1β en IL-6 niveaus. De bevindingen van deze studie wezen erop dat N. sativa zaadolie een modulerend effect heeft op de ontstekingsreactie bij colitis (Emekli-Alturfan et al., 2011 ▶).

Het effect van TQ (5 en 10 mg/kg) en sulfasalazine (500 mg/kg) als een anticolitis medicijn op azijnzuur-geïnduceerde colitis (door intracolonische injectie van 3% azijnzuur) werd onderzocht bij ratten. Uit de resultaten bleek dat TQ een meer uitgesproken beschermend effect heeft op colitis dan sulfasalazine en dit effect kan mogelijk worden gemedieerd door de antioxidantwerking (Mahgoub, 2003 ▶).

Het effect van TQ (100 mg/kg, oraal) op chronische pancretitis, geïnduceerd door een vetrijk dieet en ethanol, werd onderzocht bij ratten. Uit de bevindingen bleek dat TQ een beschermend effect heeft op pancretitis via vermindering van de secretie van amylase en lipase uit de pancreas, ontstekingscytokine en lipide peroxidatie (Suguna et al, 2013 ▶).

Verschillende gastroprotectieve, ontstekingsremmende en antioxiderende effecten van N. sativa en TQ werden samengevat in tabel 4.