Остеоартритът (ОА) е едно от дългосрочните хронични дегенеративни заболявания на костните стави, което засяга населението над 65 години [...
1]. Обикновено пациентите с остеоартрит се диагностицират с увреден хрущял, възпалена синовиална мембрана и ерозирани хондроцити, които причиняват болка и физически дискомфорт [
2]. Артритната болка се причинява предимно от дегенерация на хрущяла в ставите чрез възпаление, а когато хрущялът е сериозно увреден, костите могат да се сблъскат една с друга, причинявайки непоносима болка и физически затруднения [
3]. Участието на възпалителни медиатори със симптоми като болка, подуване и скованост на ставата е добре документирано. При пациенти с остеоартрит, в синовиалната течност се откриват възпалителни цитокини, които причиняват ерозия на хрущяла и субхондралната кост [
4]. Две основни оплаквания, които пациентите с остеоартрит обикновено имат, са болка и синовиално възпаление. Следователно основните цели на съвременните терапии за остеоартрит са намаляване на болката и възпалението. [
5]. Въпреки че наличните лечения за остеоартрит, включително нестероидни и стероидни лекарства, са с доказана ефикасност при облекчаване на болката и възпалението, дългосрочната употреба на тези лекарства има тежки последици за здравето, като сърдечно-съдови, стомашно-чревни и бъбречни дисфункции [
6]. Следователно, за лечение на остеоартрит трябва да се разработи по-ефективно лекарство с по-малко странични ефекти.
Натуралните здравословни продукти стават все по-популярни, защото са безопасни и леснодостъпни [
7Традиционните корейски лекарства са доказали ефикасността си срещу няколко възпалителни заболявания, включително артрит [
8]. Aucklania lappa DC. е известна със своите лечебни свойства, като например подобряване на циркулацията на ци за облекчаване на болката и успокояване на стомаха, и се използва традиционно като естествен аналгетик [
9]. Предишни доклади показват, че A. lappa притежава противовъзпалителни свойства [
10,
11], аналгетик [
12], противораково [
13] и гастропротективни [
14] ефекти. Различните биологични активности на A. lappa се дължат на основните му активни съединения: костунолид, дехидрокостус лактон, дихидрокостунолид, костуслактон, α-костол, сауссуреа лактон и костуслактон [
15]. По-ранни проучвания твърдят, че костунолидът е показал противовъзпалителни свойства в липополизахарида (LPS), който е индуцирал макрофагите чрез регулиране на NF-kB и пътя на топлинния шок [
16,
17]. Въпреки това, нито едно проучване не е изследвало потенциалната активност на A. lappa за лечение на остеоартрит. Настоящото изследване изследва терапевтичните ефекти на A. lappa срещу остеоартрит, използвайки модели на гризачи, индуцирани от (мононатриев йодоацетат) MIA и оцетна киселина.
Мононатриевият йодоацетат (MIA) е известен с това, че предизвиква голяма част от болковите поведения и патофизиологичните характеристики на остеоартрит (ОА) при животните [
18,
19,
20]. Когато се инжектира в коленните стави, MIA нарушава метаболизма на хондроцитите и предизвиква възпаление и възпалителни симптоми, като ерозия на хрущяла и субхондралната кост, основните симптоми на остеоартрит [
18]. Реакцията на гърчене, предизвикана с оцетна киселина, се разглежда широко като симулация на периферна болка при животни, където възпалителната болка може да бъде количествено измерена [
19]. Клетъчната линия на миши макрофаги, RAW264.7, е популярно използвана за изследване на клетъчните отговори на възпаление. При активиране с LPS, макрофагите RAW264 активират възпалителни пътища и секретират няколко възпалителни посредници, като TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS и IL-6 [
20]. Това проучване оценява антиноцицептивните и противовъзпалителни ефекти на A. lappa срещу остеоартрит в животински модел на MIA, животински модел, индуциран от оцетна киселина, и LPS-активирани RAW264.7 клетки.
2. Материали и методи
2.1. Растителен материал
Изсушеният корен на A. lappa DC., използван в експеримента, е доставен от Epulip Pharmaceutical Co., Ltd. (Сеул, Корея). Той е идентифициран от проф. Донгхун Лий, катедра по билкова фармакология, коллега по корейска медицина, университет Гачон, а номерът на ваучера за образец е депозиран като 18060301.
2.2. HPLC анализ на екстракт от A. lappa
A. lappa беше екстрахирана с помощта на рефлуксен апарат (дестилирана вода, 3 часа при 100°C). Екстрахираният разтвор беше филтриран и кондензиран с помощта на изпарител с ниско налягане. Екстрактът от A. lappa имаше добив от 44,69% след лиофилизация при -80°C. Хроматографският анализ на A. lappa беше проведен с HPLC, свързан с помощта на 1260 InfinityII HPLC-система (Agilent, Pal Alto, CA, USA). За хроматично разделяне беше използвана колона EclipseXDB C18 (4,6 × 250 mm, 5 µm, Agilent) при 35°C. Общо 100 mg от пробата бяха разредени в 10 mL 50% метанол и обработени с ултразвук в продължение на 10 минути. Пробите бяха филтрирани със спринцов филтър (Waters Corp., Milford, MA, USA) с размер на порите 0,45 μm. Съставът на мобилната фаза беше 0,1% фосфорна киселина (A) и ацетонитрил (B), а колоната беше елуирана, както следва: 0–60 мин, 0%; 60–65 мин, 100%; 65–67 мин, 100%; 67–72 мин, 0% разтворител B със скорост на потока 1,0 mL/min. Ефлуентът беше наблюдаван при 210 nm, използвайки инжекционен обем от 10 μL. Анализът беше извършен в три екземпляра.
2.3. Отглеждане и управление на животните
Мъжки плъхове Sprague-Dawley (SD) на възраст 5 седмици и мъжки мишки ICR на възраст 6 седмици са закупени от Samtako Bio Korea (Кьонги-до, Корея). Животните са отглеждани в помещение с постоянна температура (22 ± 2 °C) и влажност (55 ± 10%) и цикъл светлина/тъмнина от 12/12 часа. Животните са били запознати с условията повече от седмица преди началото на експеримента. Животните са имали достъп до храна и вода ad libitum. Настоящите етични правила за грижа и боравене с животните в университета Gachon (GIACUC-R2019003) са били стриктно спазвани при всички експериментални процедури с животни. Проучването е проектирано като заслепено от изследователя и паралелно проучване. Следвахме метода на евтаназия съгласно насоките на Комитета по етика на експериментите с животни.
2.4. Инжектиране и лечение на MIA
Плъховете бяха разделени на случаен принцип в 4 групи, а именно плацебо, контролна, индометацин и A. lappa. След анестезия с 2% смес от изофлуоран O2, плъховете бяха инжектирани с 50 μL MIA (40 mg/m2; Sigma-Aldrich, Сейнт Луис, Мисури, САЩ) вътреставно в коленните стави, за да се предизвика експериментален остеоартрит. Леченията бяха проведени както следва: контролната и плацебо групата бяха поддържани само с основна диета AIN-93G. Само групата с индометацин получи индометацин (3 mg/kg), включен в диетата AIN-93G, а групата с A. lappa 300 mg/kg беше разпределена в диета AIN-93G, допълнена с A. lappa (300 mg/kg). Леченията продължиха 24 дни от деня на индуцирането на остеоартрит, в количество от 15–17 g на 190–210 g телесно тегло дневно.
2.5. Измерване на товароносимостта
След индуциране на остеоартрит, измерването на товароносимостта на задните крайници на плъховете беше извършено с incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, USA) по график. Изчислено е разпределението на теглото върху задните крайници: товароносимост (%)
