Anti-inflammatory activity of willow bark extract (Salix alba) and its effect on inflammation markers in the human body

Олексій Бризицький

doi:10.63341/bmbr/2.2025.40

Автор(и)

Олексій Бризицький Національний фармацевтичний університет https://orcid.org/0000-0003-1444-9936

DOI:

https://doi.org/10.63341/bmbr/2.2025.40

Ключові слова:

фармакологія, ібупрофен, остеоартрит, С-реактивний білок, саліцилати

Анотація

Дослідження було спрямоване на оцінку протизапальної ефективності та безпеки екстракту кори Salix alba порівняно з ібупрофеном у пацієнтів із остеоартритом колінного суглоба. У 12-тижневому рандомізованому контрольованому дослідженні в Україні взяли участь 120 пацієнтів із діагнозом остеоартрит II-III стадії, розподілених на дві групи: перша отримувала стандартизований екстракт верби (240 мг саліцину на добу), друга – ібупрофен (1 200 мг/добу). Больові показники за візуально-аналоговою шкалою знизилися з 7,4 ± 1,2 до 3,1 ± 1,5 балів (Δ= 4,3; p < 0.001) у групі Salix alba та з 7,6 ± 1,1 до 3,0 ± 1,4 балів (Δ= 4,6; p = 0,12) у групі ібупрофену. Функція суглобів, оцінена за шкалою Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index, покращилася на 42 % та 45 % відповідно (p = 0,24). Рівень С-реактивного білка зменшився на 55 % проти 60 % (p = 0,18), інтерлейкіну-6 – на 58 % проти 60 % (p = 0,29), фактору некрозу пухлини-α – на 50 % проти 52 % (p = 0,41). Побічні ефекти зареєстровані у 10 % пацієнтів групи верби проти 25 % у контролі, переважно шлунково-кишкового характеру. Виявлено помірну кореляцію між рівнем саліцину в крові та зниженням болю (r = 0,45; p < 0,001). Результати доводять, що екстракт Salix alba має аналогічну ібупрофену ефективність, але з меншим ризиком ускладнень завдяки багатозадачній дії (інгібування циклооксигеназ, модуляція цитокінів, антиоксидантний ефект). Отримані дані обґрунтовують використання екстракту як альтернативи синтетичним протизапальним засобам у клінічній практиці, особливо для пацієнтів із хронічними запальними захворюваннями, де тривалий прийом нестероїдних протизапальних препаратів супроводжується підвищеним ризиком побічних ефектів. Результати роботи можуть бути використані ревматологами та лікаями-терапевтами у клінічній практиці для призначення екстракту Salix alba як безпечної альтернативи нестероїдним протизапальним препаратам пацієнтам із остеоартритом

Отримано: 16.12.2024 | Переглянуто: 10.04.2025 | Прийнято: 27.05.2025

Біографія автора

Олексій Бризицький, Національний фармацевтичний університет

Кандидат медичних наук, доцент 61002, вул. Григорія Сковороди, 53, м. Харків, Україна

Посилання

Khusanboyev F. Study of the anti-inflammatory properties of a cream based on white willow bark. Kharkiv: National Pharmaceutical University; 2025. 51 P.

Mykhailyk D. Research on the selection of the optimal extractant and extraction regime of white willow bark. Kharkiv: National Pharmaceutical University; 2022. 61 P.

Maloshtan L, Artemova K, Shatalova O. Study of the analgesic and anti-inflammatory activity of dry extract from Sakhalin willow shoots. Pharm J. 2021;4:103–10. DOI: 10.32352/0367-3057.4.21.09/

Aleman RS, Marcia J, Duque-Soto C, Lozano-Sánchez J, Montero-Fernández I, Ruano JA, et al. Effect of microwave and ultrasound-assisted extraction on the phytochemical and in vitro biological properties of willow (Salix alba) bark aqueous and ethanolic extracts. Plants. 2023;12(13):2533. DOI: 10.3390/plants12132533

Nica IC, Mernea M, Stoian G, Dinischiotu A. Natural aspirin-like compounds from white willow (Salix alba) bark extract prevent structural changes of human hemoglobin during in vitro non-enzymatic glycation and fructation, preserving its peroxidase and esterase activity. Med Sci Forum. 2021;2(1):23. DOI: 10.3390/CAHD2020-08602

Abdalrahman MR, Sofi SA. The bark extraction of Salix Aegyptiaca L antibacterial activity. J Contemp Issues Bus Gov. 2021;27(3):169–71.

Lin CR, Tsai SHL, Wang C, Lee CL, Hung SW, Ting YT, et al. Willow bark (Salix spp.) used for pain relief in arthritis: A meta-analysis of randomized controlled trials. Life. 2023;13(10):2058. DOI: 10.3390/life13102058

Piątczak E, Dybowska M, Płuciennik E, Kośla K, Kolniak-Ostek J, Kalinowska-Lis U. Identification and accumulation of phenolic compounds in the leaves and bark of Salix alba (L.) and their biological potential. Biomolecules. 2020;10(10):1391. DOI: 10.3390/biom10101391

Tawfeek N, Mahmoud MF, Hamdan DI, Sobeh M, Farrag N, Wink M, et al. Phytochemistry, pharmacology and medicinal uses of plants of the genus Salix: An updated review. Front Pharmacol. 2021;12:593856. DOI: 10.3389/fphar.2021.593856

Andrei M, Tefaniu A, Ene N, Pintilie L, Radu N, Tomescu AJ, et al. Multiple natural approaches of Salix alba. Arch Microbiol Immunol. 2024;8:410–27. DOI: 10.26502/ami.936500188

Shara M, Stohs SJ. Efficacy and safety of white willow bark (Salix alba) extracts. Phytother Res. 2015;29(8):1112–6. DOI: 10.1002/ptr.5377

Nahrstedt A, Schmidt M, Jäggi R, Metz J, Khayyal MT. Willow bark extract: The contribution of polyphenols to the overall effect. Wien Med Wochenschr. 2007;157:348–51. DOI: 10.1007/s10354-007-0437-3

Kalia S, Bharti VK, Giri A, Malairaman U, Biswas A, Kumar B. Effect of Salix alba leaf extract on growth performance, antioxidant level and immune status of broiler chickens reared at high altitude cold desert. Biologia. 2021;76:3003–15. DOI: 10.1007/s11756-021-00795-w

Chrubasik S, Eisenberg E, Balan E, Weinberger T, Luzzati R, Conradt C. Treatment of low back pain exacerbations with willow bark extract: A randomized double-blind study. Am J Med. 2000;109(1):9–14. DOI: 10.1016/s0002-9343(00)00442-3

American College of Rheumatology. Criteria [Internet]. [cited 2024 December 2]. Available from: https://rheumatology.org/criteria

Huskisson EC. Measurement of pain. Lancet. 1974;304(7889):1127–31. DOI: 10.1016/S0140-6736(74)90884-8

Bellamy N, Buchanan WW, Goldsmith CH, Campbell J, Stitt LW. Validation study of WOMAC: A health status instrument for measuring clinically important patient relevant outcomes to antirheumatic drug therapy in patients with osteoarthritis of the hip or knee. J Rheumatol. 1988;15(12):1833–40.

MedWatch: The FDA safety information and adverse event reporting program [Internet]. [cited 2024 December 2]. Available from: https://www.fda.gov/safety/medwatch-fda-safety-information-and-adverse-event-reporting-program

IBM. SPSS statistics [Internet]. [cited 2024 December 2]. Available from: https://www.ibm.com/products/spss-statistics

European Commission. Ethics and Data Protection [Internet]. 2021 July 5 [cited 2024 December 2]. Available from: https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/docs/2021-2027/horizon/guidance/ethics-and-data-protection_he_en.pdf

Gligorić EI, Igić R, Suvajdžić LD, Teofilović BD, Grujić-Letić NN. Salix eleagnos Scop. – a novel source of antioxidant and anti-inflammatory compounds: Biochemical screening and in silico approaches. S Afr J Bot. 2020;128:339–48. DOI: 10.1016/j.sajb.2019.11.018

Al-shattrawi HJ. Effect of willow bark extract on the activity of gram-negative intestinal bacteria: A review. Cent Asian J Med Nat Sci. 2025;6(2):659–78. DOI: 10.17605/cajmns.v6i2.2742

Maistro EL, Terrazzas PM, Sawaya ACHF, Rosa PCP, Perazzo FF, de Mascarenhas Gaivão ION. In vivo toxicogenic potential of Salix alba (Salicaceae) bark extract. J Toxicol Environ Health A. 2022;85(3):121–30. DOI: 10.1080/15287394.2021.1989351

Ojeda-Ramírez D, Rivero-Perez N, Ocampo-López J, Zaragoza-Bastida A, Sosa-Gutiérrez C, Peláez-Acero A. Salix babylonica a source of active compounds for the treatment of inflammatory diseases in animals. Abanico Vet. 2023;13:1–14. DOI:10.21929/abavet2023.9

Carpa R, Remizovschi A, Burtescu RF, Culda CA, Kryvtsova M, Hasynets Y, et al. Salicin content from Salix alba L. and Salix purpurea L. extracts and its antibacterial effects. Contrib Bot. 2022;57:133–42. DOI: 10.24193/contrib.bot.57.10

Faid S. Treatment effect of willow leaves on rheumatoid arthritis in chronic inflammatory disorders of rats. J Res Spec Educ. 2021;7(34):345–71. DOI: 10.21608/jedu.2021.57432.1196

Phillips HN, Sharpe KT, Endres MI, Heins BJ. Effects of oral white willow bark (Salix alba) and intravenous flunixin meglumine on prostaglandin E2 in healthy dairy calves. JDS Commun. 2022;3(1):49–54. doi: 10.3168/jdsc.2021-0138

Warmiński K, Stolarski MJ, Gil Ł, Krzyżaniak M. Willow bark and wood as a source of bioactive compounds and bioenergy feedstock. Ind Crops Prod. 2021;171:113976. DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.113976

Tienaho J, Reshamwala D, Sarjala T, Kilpeläinen P, Liimatainen J, Dou J, et al. Salix spp. bark hot water extracts show antiviral, antibacterial, and antioxidant activities – the bioactive properties of 16 clones. Front Bioeng Biotechnol. 2021;9:797939. DOI: 10.3389/fbioe.2021.797939

Zheng L, Jacquier JC, Harbourne N. Preparation of polyphenol-rich herbal beverages from white willow (Salix alba) bark with potential Alzheimer’s disease inhibitory activity in silico. Beverages. 2024;10(3):75. DOI: 10.3390/beverages10030075

Reshamwala D, Shroff S, Liimatainen J, Tienaho J, Laajala M, Kilpeläinen P, et al. Willow (Salix spp.) bark hot water extracts inhibit both enveloped and non-enveloped viruses: Study on its anti-coronavirus and anti-enterovirus activities. Front Microbiol. 2023;14:1249794. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1249794

Gligorić EI, Igić R, Teofilović B, Grujić-Letić N. Phytochemical screening of ultrasonic extracts of Salix species and molecular docking study of Salix-derived bioactive compounds targeting pro-inflammatory cytokines. Int J Mol Sci. 2023;24(14):11848. DOI: 10.3390/ijms241411848

Sharma I, Manral P, Joshi N. Formulation & evaluation of anti-inflammatory effervescent tablet using white willow bark. In: Proceedings of The 3rd international conference on optimization techniques in the field of engineering. Namakkal: K.S.R. College of Engineering; 2024. DOI: 10.2139/ssrn.5089006

Neagu M, Luntraru C, Bîra A, Tomescu J, Ionescu N, Stan R. Bioactive phenolic compounds from white willow (Salix alba) bark, leaves and branches. UPB Sci Bull B. 2021;83(3):41–50.

Le NPK, Herz C, Gomes JVD, Förster N, Antoniadou K, Mittermeier-Kleßinger VK, et al. Comparative anti-inflammatory effects of Salix cortex extracts and acetylsalicylic acid in SARS-CoV-2 peptide and LPS-activated human in vitro systems. Int J Mol Sci. 2021;22(13):6766. DOI: 10.3390/ijms22136766

Venger IK, Kostiv SYa, Selskyy BP, Orlov MP, Tsiupryk NI. Intraoperative state of the hemocoagulation system in patients with open and endovascular revascularization of infraingual arterial segment in the presence of stenotic-occlusive process of tibial arteries. Int J Med Med Res. 2022;8(2):38–43. DOI:10.11603/ijmmr.2413-6077.2022.2.13197