Parte 1: Piante nefroprotettive: una rassegna sull'uso nelle malattie pre-renali e post-renali

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Astratto: Si prevede che le malattie renali diventeranno la quinta causa di morte entro il 2040. Diversi fallimenti fisiologici classificati come fattori pre, intra e post-renali inducono danno renale.Diabete, patologie epatiche, rabdomiolisi e microbiota intestinale sono stati identificati come fattori pre-renali e litiasi o coaguli di sangue negli ureteri, cancro alla prostata, ostruzioni uretrali, allungamento della prostata e infezioni del tratto urinario sono fattori post-renali. Inoltre, la nefrotossicità dei farmaci è stata evidenziata come un fattore cruciale che induce lesioni renali. A causa degli effetti avversi dei farmaci, è necessario indicare altre alternative per completare il trattamento di queste malattie, come gli agenti nefroprotettivi. Le piante sono un'ampia fonte di sostanze nefroprotettive e possono avere effetti benefici a diversi livelli delle vie fisiologiche che portano al danno renale. Nelle medicine tradizionali, le piante sono utilizzate come antiossidanti, antinfiammatori, diuretici e agenti antitumorali, tra gli altri benefici. Tuttavia, il meccanismo d'azione di alcune piante utilizzate empiricamente rimane sconosciuto e sono necessari dati scientifici per supportare i loro effetti nefroprotettivi. Il presente lavoro ha esaminato le piante con un effetto benefico sulle malattie renali. La classificazione delle piante nefroprotettive secondo la definizione clinica dei fattori pre-renali, intrinseci e post-renali si propone di orientarne l'uso come trattamenti complementari.

Parole chiave: impianti; malattie pre-renali; malattie post-renali; nefroprotezione secondaria

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1. Introduzione

I reni svolgono un ruolo importante nella fisiologia umana, mantenendo l'omeostasi dei fluidi, regolando la pressione sanguigna, la produzione di eritrociti e la densità ossea, regolando l'equilibrio ormonale e filtrando e rimuovendo l'azoto e altri prodotti di scarto [1,2].Malattia renale cronica(insufficienza renale cronica) è caratterizzato da una progressiva perdita di funzioni mentre il danno renale acuto (AKI) è una brusca riduzione della funzione renale. Sia CKD che AKI sono aumentati in tutto il mondo e sono considerati uno dei principali problemi di salute pubblica [2,3]. Una proiezione dei problemi di salute entro il 2040 ha classificato l'insufficienza renale cronica come la quinta principale causa di morte nel mondo [3]. Inoltre, le malattie renali sono state riconosciute come fattori di rischio per forme gravi di COVID-19 [4]. L'aumento della loro prevalenza è associato all'aumento del diabete mellito (DM) e dell'ipertensione come principali cause riportate didisfunzioni renali, sebbene vari fattori possano scatenare questa fisiopatologia. I fattori sono classificati, in base al percorso che hanno portato al danno renale, come fattori pre-renali, intrinseci e post-renali (Figura 1).

Secondo criteri clinici, le malattie pre-renali sono legate ad una diminuzione diperfusione renaleo alterazione della circolazione sistemica, che dapprima comprometterà la velocità di filtrazione glomerulare (GFR) e in secondo luogo porterà ad alterazioni più gravi della struttura renale. Queste disfunzioni si riflettono nelle analisi cliniche dai cambiamenti nei livelli di biomarcatori; per esempio, un aumento della creatinina sierica; e fluttuazioni nel flusso di urina [5,6]. Diverse malattie sono state identificate come fattori pre-renali come sanguinamento, trauma, shock, ipertensione, cirrosi, diabete, infezioni sistemiche, ipotensione, malattie autoimmuni, rabdomiolisi, disturbi del microbiota intestinale, danno epatico e deplezione del volume intravascolare|/]. I fattori che causano direttamente il danno renale sono intrinseci, siano essi metalli pesanti, traumi, granulomatosi di Wegener, proteinuria, anomalie congenite, tossicità da farmaci, malattia ateroembolica renale, artralgie, lupus eritematoso o cancro del rene. Istologicamente, le diagnosi principali sono la necrosi tubulare acuta ischemica, la necrosi tubulare acuta nefrotossica e la glomerulonefrite [8]. Eventuali altri disturbi di salute che possono indirettamente indurre insufficienze renali che si verificano dopo l'azione fisiologica del rene sono malattie post-renali. Tra questi fattori post-renali, principalmente correlati a disturbi del flusso urinario, vi sono l'ostruzione dell'uretere e dell'uretra dovuta a coaguli di sangue, litiasi o crescita del tumore, che possono portare ad un aumento della pressione all'interno dei tubuli e, di conseguenza, il GFR è compromesso, ed è causata un'infezione del tratto urinario (UTI) [9].

Le malattie renali possono essere affrontate a diversi livelli a seconda del percorso fisiologico della causa originaria. Ogni malattia pre-renale e post-renale ha attualmente trattamenti farmacologici; tuttavia, la maggior parte dei farmaci utilizzati provoca effetti avversi e talvolta porta a danno renale intrinseco. Tra questi ci sono quelli non steroideiantinfiammatoriofarmaci (NSAD), inibitori della pompa protonica, antibiotici e chemioterapia [10-13]. La nefrotossicità dei farmaci somministrati come trattamento per malattie pre-renali e post-renali, nonché per altre malattie, è ora considerata un fattore di rischio per patologie renali acute e croniche. Per evitare gli effetti avversi causati dai farmaci, sono state cercate diverse alternative per trattare queste patologie.

Le piante sono state tradizionalmente utilizzate come cura per varie malattie, tra cui diverse patologie identificate come fattori pre, intra e post-renali. Le caratteristiche medicinali delle piante sono state attribuite ai loro metaboliti secondari, che possono proteggere dai patogeni o avere importanti benefici fisiologici per prevenire alcune malattie [14,15]. Le piante forniscono un'ampia gamma di composti bioattivi che agiscono come antiossidanti, antinfiammatori, diuretici, antitumorali e antimicrobici [16-18]. Inoltre, gli agenti nefroprotettivi delle piante mitigano processi come la nefrite interstiziale, l'emodinamica intraglomerulare alterata, la necrosi tubulare o la glomerulonefrite [19]. Lavori precedenti hanno già esaminato l'uso di piante e sostanze fitochimiche come agenti nefroprotettivi fornendo un'importante comprensione di come estratti o singoli composti interferiscono con i percorsi molecolari per mitigare le malattie renali [2,20]. Tuttavia, di solito si concentravano sul danno intrinseco come la nefrotossicità, omettendo i fattori pre-renali e post-renali e, a nostra conoscenza, non è stata segnalata alcuna classificazione delle piante nefroprotettive in base a malattie pre, intra e post-renali.

Inoltre, poiché è complicato sostituire l'effetto concesso dai farmaci, le piante nefroprotettive devono essere considerate come un complemento ai trattamenti piuttosto che come trattamenti sostitutivi [21-23]. La benefica complementarietà della medicina tradizionale e moderna per l'assistenza sanitaria di base è promossa dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). L'OMS ha riferito che gran parte della popolazione mondiale utilizza i prodotti vegetali come principale fonte di assistenza sanitaria. Mentre la mancanza di una comprensione fondamentale del meccanismo d'azione delle piante medicinali ha limitato i loro usi in tutto il mondo, specialmente nei paesi in cui le medicine moderne dominano i sistemi sanitari [24]. Tuttavia, l'uso delle piante medicinali come componente chiave della medicina complementare e alternativa ha acquisito un rinnovato interesse. Come storia di successo, la medicina tradizionale cinese, basata principalmente sulle piante, è accettata a livello globale e utilizzata a tutti i livelli del sistema sanitario cinese; linee guida per raccomandazioni e usi delle piante sono già state implementate dal governo e dalle istituzioni accademiche [25,26]. Allo stesso modo, le medicine ancestrali dell'India, come l'Ayurveda, hanno dimostrato la loro efficacia come trattamenti per diverse malattie e svolgono un ruolo importante nell'economia del settore sanitario indiano [27,28]. D'altra parte, quasi il 25% delle medicine moderne deriva da prodotti naturali, molti dei quali sono stati utilizzati per la prima volta nelle medicine tradizionali. Pertanto, le piante ei prodotti delle medicine tradizionali sono una risorsa per l'assistenza sanitaria primaria, ma anche per l'innovazione e la scoperta [26,29,30].

In questo contesto sono state esaminate piante utilizzate come agenti nefroprotettivi per malattie pre-renali, intrinseche e post-renali. Le informazioni scientifiche sull'effetto delle piante nefroprotettive sulle fisiopatologie che portano a lesioni renali sono state descritte per supportarne l'uso come trattamento farmacologico complementare.

2. Un approccio terapeutico combinato

Le piante medicinali sono utilizzate per il benessere in ogni antica civiltà e alcuni degli usi tradizionali delle piante sono ancora utilizzati, come nella medicina tradizionale cinese e nell'Ayurveda. L'uso tradizionale delle piante come trattamenti si basa su conoscenze condivise nel corso delle generazioni. [26,{2}}]. Al contrario, la medicina occidentale, in alcuni casi, si basa sull'assunzione di farmaci per tutta la vita; pertanto, i pazienti diventano dipendenti dai farmaci solo per sopravvivere, in particolare le persone anziane. Nonostante i loro effetti terapeutici, i farmaci hanno anche un'ampia gamma di effetti avversi come la nefrotossicità [37]. Inoltre, i farmaci possono persino generare una sindrome da astinenza, generando dipendenza da farmaci nei pazienti [38-41].

Negli ultimi 20 anni, le piante e i loro estratti sono stati utilizzati come alternative salutari sotto forma di integratori alimentari, medicinali a base di erbe, prodotti naturali per la salute, fitomedicina o integratori alimentari [42]. È ormai noto che le piante e le loro sostanze fitochimiche esercitano effetti terapeutici specifici per diversi disturbi della salute, agendo come antiossidanti, antimicrobici, antinfiammatori, diuretici e agenti antitumorali, tra gli altri benefici. Per la fisiopatologia renale, una dieta a base vegetale ha dimostrato i suoi benefici [43], in particolare in un paziente con proteinuria lieve e nefropatia diabetica [44]. Allo stesso modo, le formulazioni a base di erbe aiutano a ridurre i requisiti di dialisi curando le cause e alterando i sintomi dell'insufficienza renale e sono anche utili per mitigare gli effetti collaterali della dialisi [21]. Pertanto, l'attuale approccio di utilizzo delle piante come trattamento complementare fornisce un doppio vantaggio; supportano la lotta contro la malattia e allo stesso tempo agiscono come agenti nefroprotettivi.

L'approccio combinato positivo della medicina occidentale e tradizionale solleva nuove domande sulle piante e sui prodotti naturali per usi terapeutici. Le medicine indiane e cinesi sono ampiamente accettate per la loro efficacia, con minori effetti collaterali segnalati rispetto ai moderni sistemi di medicina. Inoltre, le piante nella gestione delle malattie sono presentate come un'alternativa conveniente |45,46]. Tuttavia, c'è ancora una mancanza di conoscenza su come le piante agiscano come agenti terapeutici. Inoltre, le dosi efficaci per l'assunzione di piante come cibo o integratori come trattamento di solito non sono stabilite e la tossicità dose-correlata delle sostanze chimiche vegetali è messa in dubbio [47-49].

3. Piante nefroprotettive

Ora, grazie ai progressi nelle tecniche molecolari, nelle procedure scientifiche e nei protocolli, gli effetti terapeutici possono essere dimostrati da modelli convalidati in vitro o in vivo e persino da studi clinici. Questi studi miravano a convalidare i benefici delle piante e dei derivati, scartando le piante che hanno un effetto falso o placebo. Le prospettive sono solitamente di raccomandare l'uso di piante come trattamento supplementare o di sviluppare farmaci di origine naturale con tossicità inferiore rispetto alle droghe sintetiche.

A tal fine, parametri chiave degli studi sono l'origine delle piante, la preparazione delle piante come prodotti terapeutici, i fitochimici, il modello dello studio (clinico o in vivo), il modello utilizzato per simulare la malattia bersaglio e il meccanismo d'azione osservato dall'analisi dei biomarcatori (Tabella 1). Le recensioni precedenti hanno già elencato in modo esauriente le piante e le loro sostanze fitochimiche per i benefici per la salute. Pertanto, la presente recensione si concentra sulla diversità delle piante che hanno scientificamente dimostrato le loro attività biologiche contro i disturbi associati ai reni. I meccanismi d'azione dei prodotti vegetali sono descritti di seguito in base al percorso fisiologico che regolano. Gli estratti vegetali e i composti illustrati nella Tabella 1 sono efficaci contro le condizioni pre-renali o post-renali e prevengono il danno renale intrinseco. Le piante che agiscono in prima linea proteggendo direttamente il rene sono state classificate come intrinseche e quelle che mitigano la malattia o fattore e allo stesso tempo proteggono il rene dai danni secondari sono state classificate come pre-renali e post-renali. Sulla base delle definizioni cliniche, le piante di queste ultime categorie potrebbero essere chiamate nefroprotettive secondarie.