PARTEⅡ: Nuovi effetti protettivi dell'estratto di Cistanche tubulosa contro la retinopatia degenerativa indotta dalla luce blu a bassa luminanza
Mar 04, 2022
Contatto: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Man-Ru Wu Cheng-Hui Lin Jau-Der Hob George Hsiao, Yu-Wen Cheng
Astratto
Contesto/obiettivi:La fototossicità indotta dalla luce a diodi a emissione di luce blu (BLL) svolge un ruolo importante nelle malattie oculari e provoca la degenerazione della retina e l'apoptosi nelle cellule epiteliali del pigmento retinico umano (RPE). L'estratto di Cistanche tubulosa (CTE) è una medicina tradizionale cinese con molte proprietà benefiche protettive; tuttavia, pochi studi hanno esaminato i ruoli protettivi oculari della CTE. In questo studio, abbiamo studiato i meccanismi alla base degli effetti della CTE sull'apoptosi indotta da BLL in vitro e in vivo. Metodi: le cellule RPE sono state applicate nell'attuale studio in vitro e la vitalità cellulare è stata determinata da un 3-(4,5-dimetiltiazol- 2-yl)-2,{{8} }saggio del bromuro di difeniltetrazolio. L'espressione proteica correlata all'apoptosi è stata determinata mediante analisi western blot e colorazione con immunofluorescenza. Ratti Brown Norway sono stati usati per esaminare l'esposizione al BLL disponibile in commercio in vivo. La colorazione dell'ematossilina e dell'eosina, la deossinucleotidil transferasi dUTP nick end labelling (TUNEL) e i saggi western blot sono stati utilizzati per esaminare la deformazione morfologica della retina. Risultati: CTE ha inibito significativamente il danno RPE indotto da perossido di idrogeno, tertbutil idroperossido, sodio azide e BLL. Inoltre, CTE ha ridotto l'espressione di marcatori apoptotici come la caspasi scissa-3 e la colorazione TUNEL dopo l'esposizione a BLL inattivando le vie apoptotiche, come mostrato tramite la colorazione immunofluorescente. Inoltre, CTE ha inibito la fosforilazione indotta da BLL della chinasi N-terminale c-Jun, delle chinasi 1/2 correlate al segnale extra e p38 nelle cellule RPE. In vivo, la somministrazione orale di CTE ha salvato 60-giorni periodici decrementi indotti dall'esposizione BLL nello spessore retinico e ridotto il numero di cellule TUNEL-positive nel modello di ratto marrone Norvegia. Conclusione: CTE è un potenziale agente profilattico contro la fototossicità indotta da BLL.
Trattamento della fototossicità indotta dalla luce a diodi a emissione di luce blu (BLL):estratto di cistanche tubulosa(CTE)
Discussione
La degenerazione retinica è una malattia oculare genetica e multifattoriale che causa cecità. L'AMD è la causa più comune di cecità tra gli anziani nei paesi sviluppati ed è rappresentativa della retinopatia multifattoriale [23]. I miglioramenti tecnologici, come quelli osservati per i dispositivi digitali, hanno comportato un aumento della quantità di tempo che le persone trascorrono utilizzando i loro telefoni, il che ha portato allo sviluppo della dipendenza dagli smartphone e persino della dipendenza. Il crescente tasso di distribuzione di questi dispositivi digitali "tutto in uno" in tutto il mondo ha influenzato drammaticamente la nostra salute mentale e fisica dal 2010. Uno studio di un caso clinico ha riportato che la degenerazione della retina si è verificata quando è stato simulato l'uso a lungo termine dello smartphone [24]. L'esposizione a BL eccessivo aumenta il consumo di ossigeno e la generazione di ROS, causando l'accumulo di grandi quantità di addotti retinoidi tossici e danni alla retina [25]. Studi clinici hanno indicato che l'integrazione quotidiana con un cocktail di antiossidanti rallenta la progressione dell'atrofia delle cellule retiniche [26]. Di conseguenza, la scoperta di composti naturali terapeutici da utilizzare come integratori antiossidanti può essere estremamente utile per la prevenzione della degenerazione retinica indotta da stress ossidativo.
Esistono pochi dati sul ruolo della CTE nella retinopatia indotta da stress ossidativo. In questo studio, abbiamo esaminato gli effetti farmacologici della CTE sulla degenerazione retinica indotta dall'esposizione a BLL a lungo termine a bassa intensità, nonché sul danno cellulare e sull'apoptosi risultanti dall'esposizione a vari ossidanti come H2O2, t-BHP e NaN3. Abbiamo scoperto che il trattamento delle cellule RPE che sono state esposte a diversi ossidanti con CTE (50 e 100 µ g/mL) ha aumentato significativamente la vitalità (da Fig. 1B a 1D), suggerendo che CTE è un forte antiossidante.
Gli studi attuali hanno dimostrato che tra i glicosidi feniletanoidi, l'echinacoside, l'acteoside e l'isoacteoside sono i composti più attivi nella CTE, che viene utilizzata nella medicina tradizionale cinese ed è stato segnalato per avere proprietà neuroprotettive, antibatteriche, antiossidanti, anti-apoptotiche e effetti antiallergici [27, 28]. L'echinacoside è potenzialmente un potente composto protettivo; studi hanno dimostrato che l'echinacoside riduce significativamente la 6-produzione di ROS indotta dall'idrossidopamina e attenua l'apoptosi correlata ai mitocondri inibendo l'interleuchina (IL)-1 e IL-6 nelle cellule PC-12 [ 29]. Oltre all'echinacoside, l'acteoside è un membro della famiglia degli esosi ed è un altro costituente principale che si trova negli steli di C. tubulosa. Gli studi hanno dimostrato che l'acteoside inibisce la morte neuronale indotta da MPP più e protegge le cellule neuronali SH-SY5Y dall'amiloide [30]. Molte proprietà terapeutiche sono associate all'acteoside, comprese le proprietà antiallergiche, antineurotossiche, antinfiammatorie, antiapoptotiche e antiproliferative [31-33]. L'isoacteoside, un'isoforma di acteoside, inibisce l'espressione indotta da IL-1 -della molecola di adesione intercellulare-1 e della molecola di adesione delle cellule vascolari-1 nelle cellule endoteliali della vena ombelicale umana, fornendo prove di riduzione dei ROS [34 ].
Effetti diacteoside da cistanche tubulosa: antiallergico, anti-neurotossico, antinfiammatorio, antiapoptotico e anti-radiazioni
In questo studio è stata osservata una significativa perdita di vitalità cellulare, nonché un aumento del rapporto Bax/Bcl-2 e dei livelli di proteine FasL e FADD dopo l'esposizione a BLL. Tuttavia, il co-trattamento con CTE ha attenuato significativamente l'attivazione indotta da BLL delle vie di segnalazione Bax/Bcl-2 intrinseche ed estrinseche Fas/FasL (Fig. 3). Sebbene il trattamento con BL abbia prodotto numerose cellule RPE TUNEL-positive, la somministrazione di CTE ha ridotto significativamente il numero di cellule apoptotiche e ha fornito effetti protettivi (Fig. 4). Kuang et al. ha ulteriormente confermato che CTE riduce l'espressione della proteina Bax e sovraregola l'espressione della proteina Bcl-2 nelle cellule H2O2-PC-12 danneggiate [35]. Inoltre, la CTE possiede effetti neuroprotettivi contro gli aumenti indotti dal fattore alfa di necrosi tumorale nell'attività della caspasi-3 nelle cellule SH-SY5Y, dimostrando gli effetti anti-apoptotici della CTE [27]. È stato riportato che la fototossicità indotta da BLL è correlata all'aumento dello stress ossidativo nelle cellule RPE tramite il fattore nucleare-kappa B, p38 MAP e l'inattivazione di ERK [36]. Abbiamo scoperto che CTE ha ridotto la fosforilazione di JNK e p38 durante l'esposizione a BLL, fornendo prove degli effetti protettivi cellulari mediati da CTE contro BLL.
In precedenza, abbiamo scoperto che l'esposizione a BLL a lungo termine a bassa intensità induce retinopatia in un modello di ratto [19]; come continuazione di quello studio, abbiamo somministrato per via orale CTE a ratti BN. La degenerazione e il danno retinico indotti da BL sono stati studiati in altri modelli [37, 38]. L'eccessiva esposizione alla luce riduce lo spessore ONL, a causa della risposta allo stress [39, 40]. In un modello di ratto Sprague-Dawley, la produzione di radicali liberi è aumentata e lo spessore dell'ONL è diminuito dopo l'esposizione a 750 lux BLL, dimostrando la fototossicità del BLL [41]. In questo studio, abbiamo scoperto che la somministrazione orale di CTE ha prevenuto gli effetti dell'esposizione periodica a lungo termine al BLL nella retina sia periferica che centrale dei ratti BN (Fig. 8). Questi risultati suggeriscono che la CTE protegge la retina dalla degenerazione retinica periodica a bassa luminanza a lungo termine indotta dall'esposizione al BLL. Inoltre, uno studio clinico di fase III presso l'Università del Wisconsin ha studiato gli effetti e la sicurezza della terapia CTE sulla durata e sulla gravità della malattia (identificatore ClinicalTrials.gov: NCT00065715, Dipartimento di medicina di famiglia dell'Università del Wisconsin-Madison Madison, Wisconsin, United Stati, 2014).
Conclusione
Le informazioni di cui sopra suggeriscono che CTE è un potente composto protettivo contro lo stress ossidativo. Inoltre, per quanto ne sappiamo, questo è il primo studio a studiare gli effetti della CTE nelle cellule retiniche. Questo studio fornisce ulteriori informazioni sugli effetti e sul potenziale utilizzo della CTE nei pazienti con retinopatia.
cistanche tubulose
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