Ochranný účinok Herba Cistanches na statínom indukovanú myotoxicitu in vitro
Mar 24, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Elaine Wat a,b,1, Chun Fai Ng a,b,1, Chi Man Koon a,b, Eric Chun Wai Wong a,b, Brian Tomlinson c, Clara Bik San Lau a,b,n
Inštitút čínskej medicíny, Čínska univerzita v Hong Kongu, Shatin, New Territories, Hong Kong
b Štátne kľúčové laboratórium fytochémie a rastlinných zdrojov v západnej Číne, Čínska univerzita v Hong Kongu, Shatin, New Territories, Hong Kong
c Divízia klinickej farmakológie, Katedra medicíny a terapie, Čínska univerzita v Hong Kongu, Shatin, New Territories, Hong Kong
Abstrakt:
Etnofarmakologický význam: HerbaCistanches(HC,Cistanchedeserticola, aleboCistanchetubulosa) je čínska bylina tradične používaná pri svalových problémoch. Predchádzajúce štúdie ukázali, že extrakt HC by mohol znížiť poškodenie svalov a zlepšiť ukladanie ATP u potkanov po cvičení. Jeho účinok na statínmi indukovanú svalovú toxicitu však nebol nikdy skúmaný.
Cieľ:Cieľom tejto štúdie bolo určiť, či vodný extrakt HC (HCE) môže zabrániť toxicite vyvolanej simvastatínom v bunkách kostrového svalstva potkana L6 a či je verbaskozid hlavnou bioaktívnou zložkou, ktorá prispieva k účinkom
Materiály a metódy:MTT sa uskutočnilo na určenie účinkov HCE ({{0}}-2000 mg/ml) alebo verbascozidu (0-160 mM) na bunky L6 ošetrené simvastatínom (10 mM). Test apoptózy annexin V-FITC/PI a test kaspázy 3 sa uskutočnili na určenie ochrannej úlohy HCE na bunkovú smrť indukovanú simvastatínom a na vyhodnotenie, či HCE uplatňuje svoj ochranný účinok prostredníctvom kaspázovej dráhy. Produkcia ATP sa merala, aby sa zistilo, či HCE môže zabrániť simvastatínom indukovanému zníženiu produkcie ATP in vitro.
Výsledky:Simvastatín významne zvýšil apoptotickú bunkovú smrť v L6 bunkách. HCE významne prejavilo na dávke závislé zníženie apoptotických buniek indukovaných simvastatínom, pravdepodobne prostredníctvom kaspázovej-3 dráhy. Simvastatín znižoval produkciu ATP v bunkách L6, čomu v závislosti od dávky zabránil HCE. Zaznamenal sa iba trend, ale nie významný účinok (okrem vysokej dávky) verbascozidu na ochranu svalovej toxicity vyvolanej simvastatínom.
Závery:Na záver sme prvýkrát preukázali, že HCE by mohol prejaviť ochranný účinok závislý od dávky na toxicitu indukovanú simvastatínom in vitro, čo bolo nepravdepodobné kvôli prítomnosti verbascozidu. Naša štúdia naznačila potenciálne použitie HC v situácii svalovej toxicity vyvolanej simvastatínom.
Kľúčové slová:HerbaCistanches, statíncholesterol, hyperlipidémia, svalová toxicita, verbaskozid, kaspáza-3
1. Úvod
Inhibítory HMG-CoA reduktázy (statíny), ktoré sú v histórii najpredávanejšou triedou liekov na predpis na svete, sú dobre zdokumentované ako prospešné pre pacientov oboch pohlaví v rôznom veku so stredným a vysokým rizikom kardiovaskulárnych ochorení (CVD) (Golomb a Evans, 2008). Potom boli vyvinuté a klinicky schválené rôzne statíny vrátane pravastatínu, atorvastatínu, fluvastatínu, lovastatínu, pitavastatínu, rosuvastatínu a simvastatínu. Vo všeobecnosti všetky statíny pôsobia prostredníctvom inhibície redukcie HMG-CoA na kyselinu mevalónovú počas skorého štádia mevalonátovej dráhy na zníženie produkcie cholesterolu (Kromer a Moosmann, 2009; Thompson et al., 2003). Hoci statíny sú zvyčajne dobre tolerované, jedným z najdôležitejších a najznámejších klinických nežiaducich účinkov je toxicita kostrového svalstva (rabdomyolýza) (Kobayashi et al., 2008). Abnormality kostrového svalstva sa môžu pohybovať od benígnej myalgie až po ťažkú myopatiu. Zatiaľ čo sa navrhuje zmes mechanizmov, ktoré by mohli byť zodpovedné za nepriaznivé účinky statínu na svaly, predpokladá sa, že mitochondriálne mechanizmy zohrávajú dôležitú úlohu (Golomb a Evans, 2008). Mevalonát nie je len prekurzorom cholesterolu, ale aj pre iné zlúčeniny vrátane selenoproteínov, dolicholu a ubichinónu (Kaufmann a kol., 2006; Vaklavas a kol., 2009). Schopnosť statínov inhibovať mevalonát by preto tiež inhibovala produkciu selenoproteínov, ako je glutatiónperoxidáza (GPx), čo sú dôležité enzýmy pri udržiavaní antioxidačného obranného mechanizmu (Kromer a Moosmann, 2009). Statíny by tiež mohli viesť k deplécii ubichinónu, čo by spôsobilo zníženie spotreby kyslíka a syntézy ATP (Beltowski et al., 2009). Okrem toho zvyšujúce sa štúdie in vitro a in vivo preukázali, že statín môže tiež pôsobiť priamo na tkanivové mitochondrie, aby indukoval prechod membránovej permeability závislý od Ca2+ (MPT) spôsobom závislým od dávky (Beltowski a kol., 2009; Velho a kol., 2006 ). Je tiež spojená so zvýšenými reaktívnymi formami kyslíka (ROS) a mitochondriálnym oxidačným stresom, čo vedie k bunkovej smrti, a preto prispieva k poškodeniu pečene a svalov (Beltowski a kol., 2009; Velho a kol., 2006).
HerbaCistanches, celá sušená rastlina Cistanche deserticola YC Ma alebo Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (čeľaď Orobanchaceae), sú parazitické rastliny, ktoré rastú prevažne v púštnych oblastiach severnej a severovýchodnej Číny (Siu a Ko, 2010).HerbaCistanchesje Yang povzbudzujúca čínska tonická bylina, ktorá sa primárne používa na liečbu nedostatku obličiek s príznakmi ako impotencia, neplodnosť, predčasná ejakulácia. Ťažká a hlinitá povaha byliny tiež zvlhčuje črevá a pomáha zmierniť zápchu. Je to tiež čínska bylina, ktorá sa tradične predpisuje pacientom proti bolestiam v bedrách a kolenách a je to bylina bežne používaná v čínskych prípravkoch na liečbu svalových problémov (Siu a Ko, 2010; Xiong a kol., 1998). Je zaujímavé, že je to v súlade aj s modernými vedeckými štúdiami, ktoré preukázali protiúnavové účinky extraktu bohatého na polysacharidy a fenyletanoidy.HerbaCistanchesu potkanov po cvičení znížením svalového poškodenia a zlepšením ukladania ATP (Cai et al., 2010). Nedávna práca ukázala, že metanolový extrakt z Herba Cistanches by mohol zvýšiť mitochondriálnu tvorbu ATP (Leung a Ko, 2008). Siu a Ko (2010) to dokázaliHerbaCistanchesby tiež mohol zlepšiť stav mitochondriálneho glutatiónu sprostredkovaním hladín syntézy glutatiónu a GPx, čím chráni tkanivá pred oxidačným stresom v srdciach potkanov. Ukázali to aj Siu a Ko (2010).HerbaCistanchesmohol znížiť obsah mitochondriálneho Ca2þ, čím by sa znížil MPT závislý od Ca2þ. ďalejHerbaCistanchessa tiež preukázalo, že je silným antioxidantom a lapačom voľných radikálov v rôznych orgánoch, znižuje oxidačný stres a aktivity ROS in vivo štúdie (Lu a kol., 1995; Sui a kol., 2011). Zaujímavejšie je, že v snahe určiť aktívnu frakciu, ktorá prispieva k protiúnavovej aktiviteHerbaCistanchessa zistilo, že verbaskozid bol hlavnou zložkou aktívnej frakcie (Cai et al., 2010). Bolo tiež preukázané, že verbascozid znižuje svalovú únavu u ropuch, pravdepodobne vďaka svojim antioxidačným aktivitám (Liao et al., 1999), čo naznačuje, že verbascozid by mohol byť bioaktívnou zložkou, ktorá prispieva k priaznivým účinkom Herba Cistanches.
Cieľom tejto štúdie bolo zistiť, či by použitie bylinného vodného extraktu Cistanches (HCE) mohlo znížiť svalovú toxicitu vyvolanú simvastatínom in vitro. Predpokladalo sa, že použitie HCE by mohlo korigovať vedľajšie účinky svalovej toxicity spôsobenej simvastatínom. Uskutočnil sa aj pokus zistiť, či sú priaznivé účinkyHerbaCistanchessa pripisujú prítomnosti verbascozidu.
2. Materiály a metódy
2.1. Autentifikácia a príprava rastlinných materiálov
Surový rastlinný materiál zHerbaCistanchesbol zakúpený od renomovaného dodávateľa v Guangzhou v Číne.HerbaCistanchesbol chemicky overený pomocou chromatografie na tenkej vrstve (TLC) v súlade s Čínskym liekopisom (CP), 2010, s verbaskozidom a echinakozidom ako chemickými markermi (údaje nie sú uvedené). Po chemickom overení, vzor herbárového poukazu zHerbaCistanchesbol uložený v Múzeu Inštitútu čínskej medicíny na Čínskej univerzite v Hong Kongu (CUHK) so vzorovým kupónom číslo 2014–3434.
Stručne, 1 kg surovej byliny sa namáčal počas 1 hodiny, potom nasledovala dvakrát extrakcia zahrievaním počas 1 hodiny pod spätným chladičom pri 100 stupňoch s použitím 10 ul destilovanej vody pre každú extrakciu. Vodné extrakty (HCE) sa spojili a prefiltrovali. Filtrát sa skoncentroval za zníženého tlaku pri 60 stupňoch. Koncentrovaný extrakt sa lyofilizoval do sucha. Percento výťažku bolo 50,1 % hmotn. Malé množstvo sa použilo na stanovenie množstva verbascozidu a echinakozidu pomocou ultravýkonnej kvapalinovej chromatografie (UPLC). Všetok extrahovaný prášok bol vákuovo zabalený a skladovaný až do použitia.
2.2. UPLC analýza vodného extraktu
UPLC analýzy sa uskutočnili pomocou systému Waters Acquity Ultra Performance LC (Waters, USA). Všetky rozpúšťadlá potrebné na UPLC analýzy boli zakúpené od Katedry chémie Čínskej univerzity v Hong Kongu. Verbaskozid a echinakozid boli zakúpené od Národného inštitútu pre kontrolu farmaceutických a biologických produktov v Číne. Roztok vzorky sa vstrekol do kolóny Waters Acquity UPLC BEH C18 (10{{20}} 2,1 mm2 vnútorný priemer, veľkosť častíc 1,7 mm) s Waters ACQUITY UPLC BEH C18 VanGuard Pre-Column ( 5-2.1 mm2 vnútorný priemer, veľkosť častíc 1,7 mm). Všetky rozpúšťadlá boli vopred prefiltrované s 0,45 mm filtračným kotúčom Millipore (Millipore) a odplynené. Gradientová elúcia sa uskutočnila s použitím nasledujúcich systémov rozpúšťadiel: mobilná fáza A – acetonitril; mobilná fáza B – dvakrát destilovaná voda/kyselina mravčia (99,9/ 0.1; v/v). Elúcia sa uskutočňovala s gradientovým postupom takto: 0–5 min, 88 percent B; 5–10 min, z 88 percent B na 83 percent B. Použitý prietok bol 0,4 ml/min a detekcia sa uskutočňovala pri 331 nm v súlade s CP (2010). Každá vzorka (5 ul) sa vstrekla do kolóny po filtrácii cez 0,2 mm filtračný kotúč. Identifikácia chemických markerov sa uskutočňovala porovnaním retenčných časov a UV absorbancie neznámych píkov so štandardmi. Na kvantifikáciu sa zostrojila kalibračná krivka pomocou série koncentrácií verbascozidu a echinakozidu (40, 20, 10, 5, 2,5 a 1,25 mg/ml). Kvantifikácia verbascozidu a echinakozidu v bylinnom extrakte sa uskutočnila trojmo. Systém bol monitorovaný počítačom vybaveným softvérom Waters MassLynx na zber, integráciu a analýzu údajov.
2.3. Bunková kultúra
Bunková línia kostrových svalov potkanov L6 bola zakúpená od American Type Culture Collection (ATCC, Manassa, VA, USA). Bunky sa udržiavali v subkonfluentnej hustote v Dulbeccovom modifikovanom Eaglovom médiu (DMEM, ATCC, Manassas, VA, USA) doplnenom 10 percentami v/v fetálneho bovinného séra (FBS) a 1 percentom penicilín-streptomycínu (P/S) a inkubované pri 37 stupňoch vo vlhkej atmosfére obsahujúcej 5 percent CO2 a 95 percent vzduchu.
Aby sa určili účinky HCE na svalovú toxicitu vyvolanú statínom, bunky L6 boli ošetrené simvastatínom v koncentrácii 1 0 μM počas 48 hodín, aby sa vyvolala toxicita. HCE (v koncentráciách 0, 250, 500, 1000 a 2000 ug/ml) alebo verbaskozid (v koncentráciách 0, 20, 40, 80 a 160 μM) sa pridali ako spoločná liečba so statínom, aby sa určilo, či bylinný extrakt by mohol zabrániť toxicite statínom indukovanej v bunkách kostrového svalstva a ak by verbascozid mohol mať podobné ochranné účinky ako bylinný vodný extrakt.
Ochranný účinok extraktu Herba Cistanche na toxicitu vyvolanú simvastatínom in vitro
2.4. In vitro cytotoxicita
bunky L6 (1x105/jamka) sa naočkovali na {{0}}jamkové kultivačné platne s plochým dnom (Iwaki, Japonsko) cez noc, potom nasledovalo ošetrenie 10 μM simvastatínu spolu s alebo bez rôznych dávok HCE ( 0–2000 ug/ml) alebo verbascozid (0–160 μM), počas 48 hodín. Do kontrolných jamiek sa pridalo obyčajné médium (DMEM). Bylinný extrakt a zlúčenina sa rozpustili v DMEM.
Po 48-hodinovom ošetrení bolo médium zo všetkých buniek odstránené a 30 ul 5 mg/ml 3-(4,5-dimetyltiazol-2-yl)-2,{{ Do každej jamky sa pridal 8}}difenyl-tetrazóliumbromid (MTT; Sigma, USA) vo fyziologickom roztoku pufrovanom fosfátom (PBS) a doštičky sa ďalej inkubovali 3 hodiny pri 37 stupňoch. Supernatant sa potom odstránil a do každej jamky sa pridalo 100 ul DMSO, aby sa rozpustili purpurové kryštály formazanu (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. USA). Absorbancia každej vzorky sa odčítala pri 540 nm pomocou čítačky mikrodoštičiek (Biotek μ-Quant, USA). Výsledky boli vyjadrené ako percento MTT absorbancie vzhľadom na kontrolné bunky.
2.5. Test farbenia annexin-V FITC/PI
bunky L6 (3 x 105/jamka) boli liečení simvastatínom spolu s rôznymi dávkami HCE alebo verbascozidu alebo bez nich. Bunky sa potom zhromaždili, premyli a zafarbili pomocou súpravy annexin-V FITC podľa protokolu výrobcu (Trevigen, MD, USA). V stručnosti, bunky sa dvakrát premyli 1 x väzbovým pufrom a kubovali sa v 100 ul značkovacieho roztoku obsahujúceho 1 ul konjugátu anexín-V FITC a 10 ul PI v tme počas 15 minút pri teplote miestnosti. Fluorescencia vzoriek sa detegovala prietokovou cytometriou (Becton Dickinson FACSCanto II, USA).
2.6. Test aktivity kaspázy 3
Aktivita kaspázy 3 bola stanovená pomocou fluorometrického imunosorbentného enzýmového testu (Sigma) podľa pokynov výrobcu. V stručnosti, bunky L6 (3 105/jamka) ošetrené simvastatínom spolu s rôznymi dávkami verbaskozidu HCE alebo bez nich sa lyžovali pomocou lyzačného pufra. Voľný 7-amino-4-metylkumarín (AMC) generovaný proteolytickým štiepením substrátu kaspázou 3 sa meral a kvantifikoval fluorometricky s vlnovou dĺžkou excitácie pri 360 nm a vlnovou dĺžkou emisie pri 460 nm pomocou doštičky BMG FLUOstarOptimamicroplate čítačka (BMG LABTECH GmbH, Nemecko).
2.7. Bunkový test ATP
bunky L6 (3x105/jamka) boli liečení simvastatínom spolu s rôznymi dávkami HCE alebo verbascozidu alebo bez nich. Po ošetrení sa bunky zhromaždili a obsah ATP sa meral pomocou komerčne dostupnej kolorimetrickej súpravy (Abcam, UK) meraním obsahu glycerolfosfátu v lyzovaných bunkách a odčítaním pri 570 nm pomocou čítačky mikrodoštičiek (Biotek μ-Quant, USA ). Meranie produkcie ATP bolo vyjadrené ako percento vzhľadom na kontrolnú skupinu.
2.8. Štatistická analýza
Údaje boli prezentované ako priemer 7SD, na štatistickú analýzu sa použil Prism 5 pre okno (verzia 5.0c, GraphPad Software, Inc., USA). Významné rozdiely medzi všetkými skupinami boli hodnotené jednosmernou ANOVA, po ktorej nasledoval Bonferroniho viacnásobný porovnávací test. Pravdepodobnosť po0.05 sa považovala za štatisticky významnú.
3. Výsledky
3.1. UPLC analýza vodného extraktu Herba Cistanches
Obr. S1A ukazuje UPLC profil štandardnej zmesi obsahujúcej echinakozid a verbaskozid. Retenčné časové body každého z týchto markerov sa porovnali s profilom UPLCHerbaCistanchesvodný extrakt (obr. S1B). Množstvo echinakozidu a verbascozidu v ňomHerbaCistancheszistilo sa, že vodný extrakt je {{0}},45 % hmotn. a 0,085 % hmotn.
3.2. Účinok HCE a verbascozidu na in vitro cytotoxicitu simvastatínu v bunkách kostrového svalstva L6
Ako je znázornené na obr. 1A, simvastatín spôsobil významnú cytotoxicitu voči L6 bunkám, čo sa odráža vo významnom znížení životaschopnosti L6 buniek pri 10 mM simvastatínu. Liečba HCE v závislosti od dávky a významne zabránila simvastatínom indukovanej cytotoxicite pri 500, 1000 a 2000 mg/ml. Verbaskozid prejavil trend zlepšovania životaschopnosti buniek L6 súbežne liečených simvastatínom. Žiadna z koncentrácií však nedosiahla štatistickú významnosť (obr. 1B).
Obr. 1. Ochranný účinok (a) HCE; a (b) verbaskozid na cytotoxicitu indukovanú simvastatínom v bunkách L6. Hodnoty predstavujú priemer 7SD (n¼3). Významný rozdiel medzi liečbou samotným simvastatínom a kontrolnou skupinou pomocou Studentovho t-testu: ### po0.{{10}}01. Signifikantný rozdiel medzi všetkými skupinami liečenými simvastatínom s alebo bez súbežnej liečby HCE verbaskozidom s použitím jednosmernej ANOVA: ** po 0,01,*** po 0,001.
3.3. Účinok HCE a verbascozidu na bunkovú smrť indukovanú simvastatínom v bunkách kostrového svalstva L6
Na preskúmanie spôsobu bunkovej smrti indukovanej simvastatínom a určenie ochrannej úlohy HCE alebo verbascozidu na bunkovú smrť indukovanú simvastatínom sa podiel apoptotických buniek detegoval farbením propidium jodidom (PI). Výsledky ukázali, že simvastatín vyvolal významné zvýšenie podielu skorých apoptotických buniek (Annexin V-FITC pozitívny a PI negatívny, Q4–2) a neskorých apoptotických/mŕtvych buniek (Annexin V-FITC pozitívny a PI-pozitívny, Q2– 2) v porovnaní s kontrolnou skupinou. Súbežná liečba s HCE znížila podiel včasných apoptotických a neskorých apoptotických/mŕtvych buniek spôsobom závislým od dávky až do 1000 mg/ml (obr. 2A). Tento ochranný účinok bol tiež pozorovaný v skupinách súčasne liečených verbaskozidom. Žiadna z testovaných koncentrácií však nedosiahla štatistickú významnosť (obr. 2B).
Obr. 2. Účinok simvastatínu s alebo bez súbežného liečenia HCE alebo verbascozidom na externalizáciu fosfatidylserínu v bunkách L6. Bunky boli zafarbené Annexin-V FITC a I a detegované prietokovou cytometriou
3.4. Účinok HCE a verbaskozidu na aktivitu kaspázy 3 v bunkách kostrového svalstva L6 liečených simvastatínom
Ako je znázornené na obr. 3A, 10 mM simvastatín významne indukoval aktivitu kaspázy 3 v bunkách L6, čo naznačuje, že simvastatín indukoval apoptózu buniek L6 prostredníctvom kaskády kaspázy. Avšak v L6 bunkách súčasne ošetrených simvastatínom a HCE, HCE v závislosti od dávky a významne znížila aktivitu kaspázy 3, čo naznačuje schopnosť HCE zabrániť apoptóze indukovanej simvastatínom prostredníctvom kaspázovej kaskády. Na druhej strane, hoci verbaskozid tiež prejavoval tendenciu znižovať simvastatínom indukované zvýšenie aktivity enzýmu kaspázy 3, len koncentrácia pri 160 mM dosiahla štatistickú významnosť (obr. 3B).
Obr. 3. Ochranný účinok (a) HCE; a (b) verbascozid na enzymatickú aktivitu kaspázy 3 indukovanú simvastatínom v bunkách L6. Hodnoty predstavujú priemer 7 SD (n¼3–5). Významný rozdiel medzi liečbou samotným simvastatínom a kontrolnou skupinou pomocou Studentovho t-testu: ###po0.001. Významný rozdiel medzi všetkými skupinami liečenými simvastatínom s alebo bez súbežnej liečby HCE alebo verbaskozidom s použitím jednosmernej ANOVA: *po00,05, **p o0,01, ***po0,001.
3.5. Účinok HCE na zníženie produkcie ATP indukované simvastatínom v bunkách kostrového svalstva L6
Simvastatín (10 mM) významne znížil produkciu ATP v L6 bunkách o približne 60 percent v porovnaní s kontrolnou skupinou (obr. 4A). Súbežná liečba HCE v závislosti od dávky zoslabila zníženie produkcie ATP v bunkách ošetrených simvastatínom, z ktorých len koncentrácie pri 500, 1 000 a 2 000 mg/ml dosiahli štatistickú významnosť. Na druhej strane, hoci verbaskozid vykazoval trend obnovy produkcie ATP pri 50 mg/ml, nedosiahol štatistickú významnosť (obr. 4B).
Obr. 4. Ochranný účinok (a) HCE a (b) verbascozidu na simvastatínom indukovanú redukciu produkcie ATP v L6 bunkách. Hodnoty predstavujú priemer 7 SD (n¼3–5). Významný rozdiel medzi liečbou samotným simvastatínom a kontrolnou skupinou pomocou Studentovho t-testu: ###po0.001. Signifikantný rozdiel medzi všetkými skupinami liečenými simvastatínom s alebo bez súbežnej liečby HCE alebo verbaskozidom s použitím jednosmernej ANOVA: *po 0,05, **po 0,01.
4. Diskusia
S narastajúcou prevalenciou kardiovaskulárnych ochorení (CVD) a celosvetovo u pacientov s diagnostikovanou hypercholesterolémiou sa užívanie statínov stalo bežnejším. Hoci sú statíny vo všeobecnosti veľmi dobre tolerované, svalové poranenie je často hláseným vedľajším účinkom spojeným s užívaním statínov, ktorý sa môže akútne vyskytnúť v týždňoch alebo mesiacoch po začatí užívania lieku (Fine, 2003). Svalové symptómy sa môžu líšiť od miernych problémov, napríklad bolesti, citlivosti alebo slabosti s alebo bez zvýšenia kreatínkinázy (CK) až po najťažší stav rabdomyolýzy (Armitage, 2007; Hu et al., 2012). V dôsledku výskytu týchto vedľajších účinkov a toho, že neexistuje účinná liečba svalovej toxicity vyvolanej statínmi, zostávajú statíny nedostatočne používané. V širokom prieskume na 10 409 francúzskych subjektoch uskutočnenom prostredníctvom telefonického rozhovoru 10 percent pacientov liečených statínmi hlásilo svalové symptómy, z ktorých 30 percent týchto symptomatických pacientov viedlo k prerušeniu liečby (Rosenbaum et al., 2013).
Prvýkrát sme preukázali, že vodný extrakt zHerbaCistanches, bežne používaná tradičná čínska bylina, by mohla mať ochranný účinok proti toxicite vyvolanej simvastatínom in vitro v bunkách kostrového svalstva L6, čo naznačuje potenciálHerbaCistanchesvodný extrakt (HCE) pre svoju ochrannú úlohu svalovú toxicitu vyvolanú statínmi, čo je uznávaný bežný vedľajší účinok u pacientov užívajúcich statíny. Silná schopnosť HCE chrániť pred svalovou toxicitou vyvolanou statínmi by preto mala veľký potenciál.
Podľa tradičnej teórie v TČM súvisí Yang s mitochondriálnym energetickým metabolizmom v tele a zistilo sa, že predpisovanie bylín povzbudzujúcich Yang zvyšuje mitochondriálnu tvorbu ATP (Ko a Leung, 2007). Je zaujímavé, že sme pozorovali zníženie produkcie ATP v bunkách kostrového svalstva L6 liečených simvastatínom a toto zníženie produkcie ATP sa významne zlepšilo pri súbežnej liečbe HCE. V našej štúdii sme pomocou buniek kostrového svalstva potkana L6 preukázali zníženie životaschopnosti buniek spôsobené simvastatínom. Toto zníženie životaschopnosti buniek sa významne zlepšilo spoločnou liečbouHerbaCistanchesspôsobom závislým od dávky. Hoci presný mechanizmus svalovej toxicity vyvolanej statínmi nebol úplne objasnený, statínmi indukovaná apoptóza zdravých kostných myocytov sa považovala za prispievajúci faktor spôsobujúci myopatiu, najčastejší vedľajší účinok, ktorý zažívajú užívatelia statínov (Dirks a Jones, 2006). . V našej štúdii sme pozorovali významný nárast apoptotických buniek indukovaných simvastatínom, ktorý bol spojený s výrazne zvýšenou aktivitou kaspázy 3. Tieto údaje sú tiež v súlade s predchádzajúcimi štúdiami, ktoré preukázali, že rôzne statíny môžu indukovať apoptózu v kostrových myoblastoch, myotrubiciach a v diferencovaných primárnych bunkách kostrového svalstva človeka prostredníctvom aktivácie kaspázových-9 a kaspázových-3 aktivít (Dirks a Jones, 2006). Náš HCE bol schopný zabrániť tomuto simvastatínom indukovanému zvýšeniu kaspázou-3 aktivovanej apoptózy spôsobom závislým od dávky.
HerbaCistanches
Okrem toho predchádzajúca literatúra naznačila, že verbaskozid je jednou z hlavných aktívnych zložiekHerbaCistanches. Verbaskozid, tiež známy ako akteozid, patrí do skupiny fenyletanoidných glykozidov, prirodzene sa vyskytujúcej skupiny polyfenolových zlúčenín, ktoré sú rozpustné vo vode (Liao et al., 1999). Predtým sa ukázalo, že verbaskozid je silný antioxidant, ktorý by mohol vykazovať silné vychytávanie ROS a antioxidačné aktivity (Liao et al., 1999). V našej štúdii, aby sme určili, či je verbascozid hlavnou zložkou v našom HCE, ktorá prispieva k pozorovaným priaznivým účinkom, sme testovali účinky verbascozidu v koncentráciách 0–16{7}} mM. Keďže sme preukázali, že náš HCE je aktívny v koncentračnom rozsahu 250–2{13}}00 mg/ml, na základe našich výsledkov HPLC, ktoré naznačujú, že náš HCE obsahoval verbaskozid v koncentrácii 0,085 % hm. /wt, aktívna koncentrácia verbaskozidu by sa mala pohybovať medzi 0,2125–1,7 mg/ml (tj 0,34–2,72 mM), mal by byť verbaskozid aktívnou zložkou? Napriek tomu sa nám nepodarilo pozorovať významný priaznivý účinok verbascozidu s testovaným rozsahom koncentrácie, hoci sme pozorovali trend priaznivého účinku verbascozidu na bunky kostrového svalstva L6 v závislosti od dávky. Tieto údaje naznačujú, že je nepravdepodobné, že priaznivý účinok nášho HCE pozorovaného v kostrových bunkách L6 možno pripísať účinku samotného verbascozidu, čo naznačuje, že za pozorované priaznivé účinky by mohli byť zodpovedné iné zložky ako verbascozid. Je tiež možné, že verbaskozid môže interagovať s inými bioaktívnymi zlúčeninami v extrakte, aby prispel k priaznivým účinkom. Ďalšie experimenty využívajúce frakcionáciu riadenú biotestom budú užitočné pri poskytovaní ďalšieho prehľadu o objavovaní bioaktívnych zložiek zodpovedných za prispievanie k pozorovaným ochranným účinkom HCE na svalovú toxicitu vyvolanú simvastatínom.
Záverom, táto štúdia naznačuje, že HCE by mohla mať silné ochranné účinky na simvastatínom indukované zníženie životaschopnosti svalových buniek in vitro. Tieto výsledky poskytujú predbežný dôkaz naznačujúci, že náš vodný extrakt HC by mohol mať terapeutickú hodnotu ako funkčná potravina alebo nutraceutikum pre hyperlipidemických pacientov, ktorí musia prestať užívať statín v dôsledku statínom indukovanej myotoxicity.
PoďakovanieTáto štúdia bola finančne podporená Food and Health Bureau HKSAR, Health and Medical Research Fund č. 11120831.
Referencie
Armitage, J., 2007. Bezpečnosť statínov v klinickej praxi. Lancet 370, 1781–1790.
Beltowski, J., Wojcicka, G., Jamroz-Wisniewska, A., 2009. Nežiaduce účinky statínov – mechanizmy a dôsledky. Curr. Drug Saf. 4, 209-228.
Cai, RL, Yang, MH, Shi, Y., Chen, J., Li, YC, Qi, Y., 2010. Protiúnavová aktivita extraktu bohatého na fenyletanoidy z Cistanche deserticola. Phytother. Res. 24, 313-315.
Dirks, AJ, Jones, KM, 2006. Statínom indukovaná apoptóza a skeletálna myopatia. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 291, C1208-C1212.
Fine, DM, 2003. Svalová toxicita súvisiaca so statínom. Clin. Pharmacol. 3,554.
Golomb, BA, Evans, MA, 2008. Nežiaduce účinky statínov: prehľad literatúry a dôkazy o mitochondriálnom mechanizme. Am. J. Cardiovasc. Drogy 8, 373–418.
Hu, M., Cheung, BM, Tomlinson, B., 2012. Bezpečnosť statínov: aktualizácia. Ther. Adv. Drug Saf. 3, 133-144.
Kaufmann, P., Torok, M., Zahno, A., Waldhauser, KM, Brecht, K., Krahenbuhl, S., 2006. Toxicita statínov na mitochondriách kostrového svalstva potkanov. Bunka. Mol. Life Sci. 63, 2415-2425.
Ko, KM, Leung, HY, 2007. Zvýšenie kapacity tvorby ATP, antioxidačnej aktivity a imunomodulačných aktivít čínskymi tonizačnými bylinami Yang a Yin. Brada. Med. 2, 3.
Kobayashi, M., Kagawa, T., Narumi, K., Itagaki, S., Hirano, T., Iseki, K., 2008. Suplementácia bikarbonátom ako preventívny spôsob pri poškodení svalov spôsobených statínmi. J. Pharm. Pharm. Sci. 11, -8.
Kromer, A., Moosmann, B., 2009. Poškodenie pečene vyvolané statínmi zahŕňa krížovú komunikáciu medzi biosyntetickými cestami cholesterolu a selenoproteínu. Mol. Pharm. 75, 1421–1429.
Leung, HY, Ko, KM, 2008. Extrakt Herba Cistanche zvyšuje mitochondriálnu tvorbu ATP v srdciach potkanov a bunkách H9C2. Pharm. Biol. 46, 418.
Liao, F., Zheng, RL, Gao, JJ, Jia, ZJ, 1999. Retardácia únavy kostrového svalstva dvomi fenylpropanoidnými glykozidmi: verbascozid a martenzit z Pedicularis plicata Maxim. Phytother. Res. 13, 621-623.
Lu, KG, Liu, HB, Gu, QQ, 1995. Štúdia o chemických zložkách Cistanche deserticola Ma. a Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Brada. Tradícia. Herb. Drogy 26, 143.
Pharmacopoeia Commission, 2010. Liekopis Čínskej ľudovej republiky. Chemical Industry Press, Peking.
Rosenbaum, D., Dallongeville, J., Sabouret, P., Bruckert, E., 2013. Prerušenie liečby statínmi z dôvodu svalových vedľajších účinkov: prieskum v reálnom živote. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 23, 871-875.
Siu, AH, Ko, KM, 2010. Extrakt z Herba Cistanche zlepšuje stav mitochondriálneho glutatiónu a dýchanie v srdciach potkanov s možnou indukciou uncoupling proteínov. Pharm. Biol. 48, 512-517.
Sui, ZF, Gua, TM, Liu, B., Peng, SW, Zhao, ZL, Li, L., Shi, DF, Yang, RY, 2011. Vo vode rozpustná sacharidová zlúčenina z tielHerbaCistanches: izolácia a jej vychytávací účinok na voľné radikály v pokožke. Sacharid. Polym. 85, 75.
Thompson, PD, Clarkson, P., Karas, RH, 2003. Myopatia spojená so statínom. JAMA 289, 1681–1690.
Vaklavas, C., Chatzizisis, YS, Ziakas, A., Zamboulis, C., Giannoglou, GD, 2009. Molekulárny základ myopatie spojenej so statínom. Ateroskleróza 202, 18–28.
Velho, JA, Okanobo, H., Degasperi, GR, Matsumoto, MY, Alberici, LC, Cosso, RG, Oliveira, HC, Vercesi, AE, 2006. Statíny indukujú prechod mitochondriálnej permeability závislý od vápnika. Toxikológia 219, 124–132.
Xiong, Q., Hase, K., Tezuka, Y., Tani, T., Namba, T., Kadota, S., 1998. Hepatoprotektívna aktivita fenyletanoidov z Cistanche deserticola. Planta Med. 64, 120-125.
