Parte 2: El actósido contrarresta los procesos catabólicos inducidos por la interleucina-1 -mediante la modulación de las proteínas quinasas activadas por mitógenos y la vía de señalización celular NFκB

Contacto: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Correo electrónico:audrey.hu@wecistanche.com

HyangI Lim, 1 Do Kyung Kim, 1 Tae-Hyeon Kim, 1 Kyeong-Rok Kang,

La osteoartritis (OA) es la enfermedad articular degenerativa más común con dolor articular crónico causado por la degeneración progresiva del cartílago articular en las articulaciones sinoviales.Acteósido, un glucósido de cafeoilfeniletanoide, tiene varias actividades biológicas, como efecto antimicrobiano, antiinflamatorio, anticancerígeno, antioxidante, citoprotector y neuroprotector. Además, la administración oral deacteósidoa una dosis alta no causa genotoxicidad. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio es verificar los efectos anticatabólicos deacteósidocontra la artrosis y su vía de señalización anticatabólica.Acteósidono disminuyó la viabilidad de las células L929 de fibroblastos de ratón utilizadas como células normales y condrocitos primarios de rata. Acteoside contrarrestó la pérdida de proteoglicanos inducida por IL-1 -en los condrocitos y el cartílago articular al suprimir la expresión y activación de una enzima que degrada el cartílago, como la metaloproteinasa de matriz- (MMP-) 13, MMP-1 y MMP -3. Además, el acteósido suprimió la expresión de mediadores inflamatorios como la óxido nítrico sintasa inducible, la ciclooxigenasa-2, el óxido nítrico y la prostaglandina E2 en los condrocitos primarios de rata tratados con IL-1. Posteriormente, la expresión de citocinas proinflamatorias disminuyó con el acteósido en los condrocitos primarios de rata tratados con IL-1. Además, el acteósido suprimió no solo la fosforilación de las proteínas quinasas activadas por mitógenos en condrocitos primarios de rata tratados con IL-1, sino también la translocación de NFκB del citosol al núcleo a través de la supresión de su fosforilación. La administración oral de 5 y 10 mg/kg de acteósido atenuó la degeneración progresiva del cartílago articular en el modelo de ratón osteoartrítico generada por la desestabilización del menisco medial. Nuestros hallazgos indican que el acteósido es un agente anticatabólico potencial prometedor o un suplemento para atenuar o prevenir la degeneración progresiva del cartílago articular.

Por favor, haga clic aquí para volver a la Parte 1

acteósido de cistanche

4. Discusión

La articulación sinovial (diartrosis) es una estructura anatómica compleja que consta de varios tipos diferentes de tejidos ubicados en el espacio potencial entre los huesos para permitir la movilidad y la estabilidad en el cuerpo al contrarrestar las diferentes intensidades de carga mecánica y controlar los movimientos finos [16]. . A medida que aumenta la población anciana en todo el mundo, la OA está emergiendo como una enfermedad degenerativa asociada con problemas psicológicos y socioeconómicos que deben resolverse con urgencia [17]. Desafortunadamente, todavía no existen medicamentos efectivos para la OA; por lo tanto, la prevención de la degeneración del cartílago articular es lo más importante para mantener las funciones mecánicas articulares asociadas con el permiso de movilidad y estabilidad del cuerpo.

En general, la articulación sinovial se compone de dos huesos para proporcionar estabilidad y soporte al músculo mediante ligamentos y tendones, y está rodeada por una cápsula articular fibrosa sinovial llena de líquido sinovial para reducir la fricción entre los cartílagos articulares ubicados en las superficies articulares de los huesos unidos. [dieciséis]. En especial, la matriz extracelular (MEC) del cartílago articular se compone principalmente de colágeno tipo II y proteoglicanos que son sintetizados y regulados por células especializadas denominadas condrocitos. La homeostasis del cartílago articular se equilibra con precisión entre el anabolismo (síntesis de ECM) y el catabolismo (degeneración de ECM) en las articulaciones sinoviales [18]. En general, los factores catabólicos, como las citocinas proinflamatorias y los mediadores inflamatorios, inducen la degeneración progresiva del cartílago articular a través de la expresión de enzimas que degradan el cartílago, como la metaloproteinasa de matriz (MMP) y la metaloproteinasa con motivos de trombospondina (ADAMT) de las conchas. drocitos [18]. Por lo tanto, las estrategias bioquímicas recientes para prevenir o atenuar la degeneración progresiva del cartílago articular se han centrado en la supresión de las enzimas que degradan el cartílago, las citoquinas proinflamatorias y los mediadores inflamatorios basados ​​en la seguridad biológica a largo plazo en las articulaciones sinoviales [19, 20]. Estudios recientes demuestran que los productos naturales, que se originan a partir de la medicina herbaria u oriental, poseen seguridades biológicas a largo plazo, propiedades antiinflamatorias y antioxidantes y pueden promover la salud de las articulaciones y el manejo de la OA mediante la supresión de la liberación de citocinas proinflamatorias [21].

extracto de cistanche: acteósido

Acteoside (llamado verbascoside; C29H36O15) es un glucósido que se aísla de las flores o las hojas de muchas plantas a base de hierbas como Scrophularia ningpoensis,Cistanche desertica, Digitalis purpurea y Osmanthus fragrans [22, 23]. Recientemente, Henn et al. informaron que la alta concentración (100 ug/mL) de acteósido aislado de las hojas de Plantago australis no solo mostró menos citotoxicidad en células de hámster chino V79 utilizadas como una célula normal, sino que tampoco tuvo actividades mutagénicas o genotóxicas y propiedades fototóxicas [6] . Además, Perucatti et al. han informado que la prueba citogenética in vivo que administra 5 mg/kg de acteósido a conejos (Oryctolagus cuniculus) durante 80 días no reveló toxicidad con ninguna otra actividad mutagénica, lo que no produjo citotoxicidad para los animales [24]. Estos estudios sugieren que el acteósido es un material bioactivo que puede usarse tanto en dietas animales como humanas [6, 24]. Como se muestra en la Figura 2, similar a estudios previos, el acteósido 100 μM (62,459 ug/ml) no afectó la viabilidad de la línea celular de fibroblastos de ratón L929 utilizada como célula normal y condrocitos primarios de rata en el presente estudio. Por lo tanto, estos datos indican que el acteósido puede haber asegurado la seguridad biológica potencial y puede usarse como suplemento. La ECM, una gran cantidad de hasta el 98 por ciento del volumen del cartílago, es una red altamente organizada de hialuronano, proteoglicanos y colágeno tipo II [25]. Especialmente, los proteoglicanos son proteínas glicosiladas con glicosaminoglicanos sulfatados para formar una red de agregación que genera una densidad de carga estática para contrarrestar las fuerzas de compresión durante la función mecánica de las articulaciones sinoviales [25]. Por lo tanto, la pérdida de proteoglicanos en el cartílago articular de las articulaciones sinoviales conduce a la discapacidad de la función articular mecánica [25]. La degeneración del cartílago articular debido a la pérdida de proteoglicanos da como resultado un desequilibrio entre los procesos anabólicos y catabólicos. Por lo tanto, las estrategias biológicas recientes relacionadas con la regeneración del cartílago articular y la prevención o atenuación de la degeneración progresiva del cartílago articular están considerando el aumento del proceso anabólico a través de la síntesis de los principales componentes del cartílago articular como el proteoglicano y el colágeno tipo II y el aumento de proceso anticatabólico contra factores catabólicos como citocinas proinflamatorias, mediadores de la inflamación y factores de crecimiento catabólico. Como se muestra en la Figura 3, el acteósido no solo recuperó el contenido de proteoglicanos a través de la contrarrestación contra el agotamiento de proteoglicanos inducido por la citocina proinflamatoria IL-1 -en los condrocitos primarios de rata, sino que también suprimió la pérdida de proteoglicanos en los tejidos del cartílago articular tratados con IL{{ 23}} durante 7 días. Tomados en conjunto, estos datos indican consistentemente que el acteósido puede proteger o atenuar la degeneración progresiva del cartílago articular al contrarrestar el proceso catabólico inducido por citocinas proinflamatorias en el cartílago articular de la articulación sinovial.

Las enzimas degradadoras de cartílago elevadas, incluidas MMP-1, MMP-3, MMP-13, ADMITS-4 y ADAMTS-5 en el líquido sinovial de pacientes con OA, son las enzimas clave responsables de la degeneración progresiva del cartílago articular a través de la degradación del componente de colágeno y ECM [26, 27]. Por lo tanto, la inhibición de la expresión y activación de MMP parece ser una estrategia terapéutica atractiva para prevenir y atenuar la degeneración progresiva del cartílago articular para mantener la función mecánica de las articulaciones sinoviales [26]. En el presente estudio, el acteósido suprimió eficazmente la expresión y la activación de la enzima que degrada el cartílago en los condrocitos primarios de rata tratados con citocina proinflamatoria IL-1, como se muestra en la Figura 4. Estos datos indican que el acteósido puede atenuar la degeneración progresiva de cartílago articular al suprimir la expresión y activación del cartílago articular en la articulación sinovial con condiciones catabólicas.

Los mediadores inflamatorios como iNOS, NO, COX-2 y PGE2 son parte integral de la patogenia de la OA [28]. Especialmente, las citoquinas proinflamatorias como IL-1 y TNF regulan al alza la producción de NO y PGE2 a través del aumento de iNOS y COX2, respectivamente, en la articulación sinovial con OA [29, 30]. El NO regulado al alza inhibe la síntesis de componentes de la MEC como el colágeno tipo II y el proteoglicano. Además, el aumento de PGE2 inhibe la proliferación de condrocitos y reduce la síntesis de ECM [28]. Por lo tanto, la supresión de los mediadores inflamatorios puede atenuar la degeneración progresiva del cartílago articular a través de la inhibición de la reducción de la ECM en la articulación sinovial con OA. En el presente estudio, el acteósido suprimió eficazmente la regulación positiva de los mediadores inflamatorios, como se muestra en la Figura 5. Estos datos indican consistentemente que el acteósido puede atenuar la degeneración progresiva del cartílago articular a través de la supresión de los mediadores inflamatorios en la articulación sinovial con OA.

Además, la sobreexpresión de citocinas proinflamatorias por parte de la membrana sinovial y los condrocitos inflamados es un factor patogénico de riesgo importante en la patogenia de la OA. Especialmente, se cree que la expresión de citoquinas proinflamatorias es generada por la membrana sinovial en la etapa de inicio de la OA. Secuencialmente, las citocinas proinflamatorias reguladas al alza activan a los condrocitos para que expresen su propia expresión y sinteticen enzimas que degradan el cartílago, quimiocinas y mediadores inflamatorios [31]. Por lo tanto, la supresión de las citoquinas proinflamatorias puede prevenir la OA y puede atenuar la degeneración progresiva del cartílago articular a través de la inhibición de otras citoquinas proinflamatorias, mediadores inflamatorios y enzimas que degradan el cartílago. En el presente estudio, el acteósido suprimió la producción de citoquinas proinflamatorias como CINC-2, CINC-3, CNTF, fractalquina, IL-1 , IL-1 , leptina, MCP{ {7}}, MIP-3 y -NGF en condrocitos primarios de rata tratados con IL-1 en comparación con IL-1 sola, como se muestra en la Figura 6.

Gouze et al. informó que CINC-2 aumentó significativamente en los condrocitos tratados con IL-1 similar a nuestro estudio [32]. Sin embargo, un estudio reciente mostró que el procesamiento espinal de las entradas dolorosas está muy alterado durante la patogénesis de la OA [33]. Con respecto al dolor articular, CINC-2 y CINC-3 aumentaron significativamente en el asta dorsal de la columna vertebral de animales con OA generados por la inyección intraarticular de yodoacetato monosódico en la articulación de la rodilla [34, 35]. Aunque el papel fisiopatológico de CINC-2 y CINC-3 en la patogenia de la OA aún se desconoce en gran medida, estos estudios indican que la expresión de CINC-2 y CINC-3 en la médula espinal dorsal cuerno en condiciones de OA puede estar estrechamente asociado con el desarrollo de dolor en las articulaciones durante la patogénesis de la OA.

hierba cistanche

El CNTF, que es un factor neurotrópico pluripotente y está relacionado con la familia de citocinas que incluye IL-6, IL-11, la familia inhibidora de la leucemia y la oncostatina, se une y envía señales para mantener la homeostasis ósea a través de la subunidad del correceptor gp130 [36]. Aunque la función biológica de CNTF aún se desconoce en gran medida en la OA, estudios recientes han demostrado que la señalización de CNTF-gp130 puede estar asociada con la remodelación ósea patológica evidente en la artritis reumatoide (AR), la enfermedad periodontal, las espondiloartropatías y la OA mediante la regulación de la diferenciación y la osteoartritis. actividad de osteoblastos, osteoclastos y condrocitos [36]. Además, un estudio reciente mostró que el -NGF, un factor neurotrófico implicado en la regulación fisiológica de las células neuronales, estaba regulado al alza en la sangre y el líquido sinovial en pacientes con OA [37]. Sin embargo, varios estudios han informado que el bloqueo de NGF reduce el dolor de la OA [38-40]. Por lo tanto, los factores neurotróficos que incluyen CNTF y NGF no solo se consideran factores de riesgo patogénicos de la progresión de la OA, sino que también proporcionan el vínculo neurológico entre la degeneración progresiva del cartílago articular y el desarrollo del dolor crónico de la OA. Además, se ha considerado una molécula terapéutica dirigida a reducir el dolor crónico de la OA.

La fractalkina, también conocida como quimiocina CX3CL1, se expresa de forma exuberante en condrocitos articulares de ratas y humanos adultos tratados con IL-1 [41, 42]. Estudios recientes han informado que la fractalquina promueve la expresión de MMP- 3 a través de las vías de señalización celular CX3CR1, c-Raf, MEK, ERK y NFκB en el tejido sinovial obtenido de pacientes con OA [43]. Además, el análisis de metilación del ADN genómico en condrocitos OA reveló que el gen de la fractalquina no solo estaba hipometilado sino que también se correlacionaba constantemente con su expresión de ARNm [44]. MCP-1, un miembro de la familia de las quimiocinas para inducir la inflamación, desencadenar la quimiotaxis y la migración transendotelial de monocitos a la lesión inflamatoria. Recientemente, Xu et al. informaron que el eje del receptor 2 de MCP-1 y quimiocinas (motivo CC) está involucrado en la degradación del cartílago articular a través de la expresión de MMP-13 y el aumento de OA

apoptosis de los condrocitos [45]. Además, MIP-3 también llamada quimiocina CCL20 se expresa abundantemente en el cartílago articular de pacientes con OA y aumenta la degeneración progresiva del cartílago articular a través de la expresión de enzimas que degradan el cartílago como MMP-1 y MMP -3, mediador inflamatorio como PGE2 y citocina proinflamatoria IL-6 [46]. Por lo tanto, las quimiocinas como fractalquina, MCP-1 y MIP-3 también se han considerado un factor de riesgo fisiopatológico para iniciar la progresión de la OA.

La leptina es una hormona peptídica perteneciente a las adipocinas, que son citocinas secretadas por el tejido adiposo [47]. Estudios recientes han informado que el nivel de leptina no solo está significativamente elevado en el cuerpo humano con obesidad, sino que también aumenta en el suero y el líquido sinovial recolectado de los pacientes con OA que se correlaciona con la gravedad de la OA [48]. Por lo tanto, estudios recientes han sugerido que las expresiones de leptina y su receptor se han considerado positivamente como un factor de riesgo asociado con el desarrollo de OA [49–51]. [52]

La familia IL-1, que incluye IL-1 e IL-1, se considera la citoquina más importante asociada con la patogenia de la OA que induce el proceso catabólico inflamatorio combinado con otros factores catabólicos como el envejecimiento, obesidad y lesión articular traumática [53]. En general, el nivel de la familia IL-1 en el líquido sinovial, la membrana sinovial, el cartílago articular y el hueso subcondral está elevado en la articulación sinovial de los pacientes con OA [54]. Después de que la familia IL-1 se une a sus receptores, manifiesta la degeneración progresiva del cartílago articular por la expresión de otras citocinas, quimiocinas, moléculas de adhesión, mediadores inflamatorios y enzimas que degradan el cartílago a través de la fosforilación de la señalización celular. factores transcripcionales como NFκB y MAPKs [54]. Como se muestra en la Figura 7, el acteósido no solo redujo la fosforilación de ERK1/2, p38 y JNK, sino que también inhibió la fosforilación de NFκB en los condrocitos primarios de rata tratados con IL-1. Además, la figura 8 muestra que el acteósido inhibía la translocación de NFκB desde el citosol al núcleo en los condrocitos primarios de rata tratados con IL-1. Por lo tanto, nuestros resultados indican consistentemente que el acteósido contrarresta los efectos catabólicos inducidos por IL-1 -, como la expresión de enzimas que degradan el cartílago y la producción de citoquinas proinflamatorias y mediadores inflamatorios a través de la inactivación de vías de señalización celular como MAPK y NFκB en los condrocitos primarios de rata. Recientemente, similar a nuestro estudio, Qiao et al. han informado que el acteósido inhibe la respuesta inflamatoria en animales inducidos por OA [55]. Demostraron la supresión de las citoquinas inflamatorias a través de la inactivación de la vía de señalización JAK/STAT en el tejido sinovial de animales con OA inducida por DMM a los que se les administró una inyección intraperitoneal de acteósido [55]. Sin embargo, para estimar la efectividad del acteósido como complemento preventivo de la OA, en el presente estudio se administró acteósido por vía oral a animales con OA inducida por DMM. A partir de entonces, la alteración del cartílago articular se evaluó histológicamente como se muestra en la Figura 9. Nuestra evaluación histológica mostró que la administración oral de acteósido impidió de manera consistente la degeneración progresiva del cartílago articular a través de la inhibición de la pérdida de proteoglicanos en animales con OA inducida por DMM.

acteósido de cistanche

5. Conclusiones

Nuestros hallazgos sugieren que el acteósido puede administrarse por vía oral y puede usarse como un suplemento eficaz para prevenir o atenuar la OA en función de la seguridad biológica y los efectos anticatabólicos contra las citocinas proinflamatorias.

Referencias

[1] JS Di Chen, W. Zhao, T. Wang, L. Han, JL Hamilton y H.-J. Soy, "Osteoartritis: hacia una comprensión integral del mecanismo patológico", Bone Research, vol. 5, núm. 1,2017.

[2] G. Musumeci, FC Aiello, MA Szychlinska, M. Di Rosa, P. Castrogiovanni y A. Mobasheri, "La osteoartritis en el siglo XXI: factores de riesgo y comportamientos que influyen en el inicio y la progresión de la enfermedad", International Journal of Molec - Ciencias ulares, vol. 16, núm. 12, págs. 6093–6112, 2015.

[3] A. Ghouri y PG Conaghan, "Perspectivas de las terapias en la osteoartritis", Calcied Tissue International, 2020.

[4] B. Klimek, "6′-0-Apiosyl-verbascoside en las flores de gordolobo (especie Verbascum)", Acta Poloniae Pharmaceutica, vol. 53, núm. 2, págs. 137 a 140, 1996.

[5] F. Pardo, F. Perich, L. Villarroel y R. Torres, "Aislamiento de verbascoside, un constituyente antimicrobiano de las hojas de Buddleja Globo", Journal of Ethnopharmacology, vol. 39, núm. 3, págs. 221- 222, 1993.

[6] JG Henn, L. Steffens, ND de Moura Sperotto, et al., "Evaluación toxicológica de un extracto hidroetanólico estandarizado de hojas de Plantago australis y su compuesto principal, verbascoside", Journal of Ethnopharmacology, vol. 229, págs. 145– 156, 2019.

[7] M. Khullar, A. Sharma, A. Wani et al., "Acteoside mejora las respuestas inflamatorias a través de la vía NFkB en el daño hepático inducido por el alcohol", International Immunopharmacology, vol. 69, págs. 109 a 117, 2019.

[8] TW Hwang, DH Kim, DB Kim et al., "Efecto anticancerígeno sinérgico de la quimioterapia contra el glioblastoma basada en acteósido y temozolomida", International Journal of Molecular Medicine, vol. 43, núm. 3, págs. 1478– 1486, 2019.

[9] X. Li, Y. Xie, K. Li et al., "Antioxidación y citoprotección del acteósido y sus derivados: comparación y química mecanicista", Molecules, vol. 23, núm. 2, pág. 498, 2018.

[10] M. Li, F. Zhou, T. Xu, H. Song y B. Lu, "Acteoside protege contra el daño de las neuronas dopaminérgicas inducido por 6-OHDA a través de la vía de señalización Nrf2-ARE, Toxicología alimentaria y química, vol. 119, págs. 6 a 13, 2018.