L'effetto antiossidante della curcumina, parte 2

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Non vi era alcuna differenza significativa nell'effetto medio delle variabili MDA, GSH, GSSG, GSH/GSSG e CAT nei gruppi di ratti trattati con curcumina, rutina e la combinazione di curcumina e rutina. Questi risultati sono stati supportati da bassi valori di F e da una minore variazione dovuta ai cambiamenti nei trattamenti (Tabella 3).

C'era una correlazione tra i tessuti molli e il sangue per quanto riguarda i marcatori MDA e CAT (Figura 4).

I livelli di MDA sono diminuiti significativamente rispetto al gruppo placebo (DPP) dopo la somministrazione di rutina e curcumina. La combinazione tra curcumina e rutina (DPCR) ha avuto un effetto più positivo sui livelli di MDA rispetto alla sola rutina (DPR) e un effetto comparabile rispetto alla curcumina da sola (DPC). La combinazione di curcumina e rutina (DPCR) ha aumentato i livelli di CAT rispetto alla sola curcumina (DPC) o rutina (DPR). La somministrazione della curcumina ha avuto un effetto più positivo rispetto alla somministrazione della rutina.

C'era una differenza significativa tra i livelli MDA e CAT per tutti e cinque i gruppi di ratti quando l'analisi è stata eseguita a livello di tessuto (Tabella 4).

A livello di tessuto gengivale, c'erano differenze significative tra i valori MDA confrontando il gruppo 1 e tutti gli altri, simili al CAT (Tabella 5).

3. Discussione

I risultati di questo studio hanno indicato che i livelli di MDA nel sangue e nel tessuto gengivale e le attività CAT erano correlati in tutti i gruppi.

L'uso di modelli animali nella ricerca parodontale è un passaggio necessario prima che vengano avviati studi clinici con nuovi biomateriali e trattamenti. Il ratto è il roditore più studiato per le malattie parodontalipatogenesi, perché è piccolo, di facile manutenzione e non costoso, e la struttura della gengiva dentale è abbastanza simile a quella osservata nell'uomo, con un solco gengivale poco profondo e l'attaccamento dell'epitelio giunzionale al cemento. È stato validato un modello chirurgico per difetti parodontali critici nei ratti, che consente di testare nuovi biomateriali in combinazione con fattori di crescita o cellule staminali mesenchimali[29,30]. I ceppi più utilizzati sono Wistar o Sprague-Dawley, quindi nella nostra ricerca sono stati utilizzati 50 ratti albini Wistar maschi.

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La malattia parodontale è una malattia multifattoriale causata da una flora microbica diversa situata nella placca sottogengivale. L'attuale gestione delle malattie parodontali si concentra sulla riduzione della carica microbica attaccata ai denti e sul ripristino della salute gengivale attraverso procedure parodontali chirurgiche e non chirurgiche [31]. La curcumina, il principale componente della curcuma, ha dimostrato di avere un'azione antinfiammatoria, antimicrobica e antiossidante [32-34]. Studi in vitro [35,36], animali [27,37] e studi clinici [38,39] hanno dimostrato che esiste un'associazione positiva tra la curcumina e l'evoluzione della parodontite.

Studi epidemiologici hanno confermato che il diabete è un fattore di rischio significativo per la parodontite e il rischio di parodontite è maggiore seglicemicoil controllo è scarso; le persone con diabete scarsamente controllato (che sono anche le più a rischio di altre complicanze macrovascolari e microvascolari) sono ad aumentato rischio di parodontite e perdita di osso alveolare[40,41].

La rutina, un glicoside flavonoide degli agrumi che si trova nella frutta (arancia, pompelmo, limone, mele e frutti di bosco), è uno degli ingredienti principali di numerosi preparati multivitaminici e rimedi erboristici [42]. Per le sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie e per le azioni citoprotettive legate alle proprietà antietà e antitumorali, ha alcuni effetti farmacologici documentati[43,44]. Effetti benefici della Rutina sullo stato glicemico emicrovascolaree le complicanze macrovascolari associate al diabete sono dovute alle sue proprietà ipolipidemiche. La riduzione della concentrazione di glucosio può essere spiegata dall'effetto della rutina sulle membrane cellulari e dal facilitare l'ingresso di glucosio nelle cellule, diminuendo così il rilascio di glucosio nel sangue [45].

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In questo studio, abbiamo studiato l'influenza dello stress ossidativo e l'impatto della curcumina e della rutina, separatamente e in una miscela, sull'eziopatologia della parodontite indotta sperimentalmente nei ratti diabetici.

Per ottenere una condizione di parodontite sperimentale più velocemente di quanto si verifica normalmente, una legatura in acciaio inossidabile con un diametro di 0,1 mm è stata posizionata attorno ai secondi molari mandibolari bilaterali di ratto[46]. Il posizionamento di una legatura attorno ai molari del ratto promuove una sfida infiammatoria con la presenza dineutrofili, T- eLinfociti B, ulcerazione e migrazione apicale dell'attacco epiteliale[47].

Vi è un crescente interesse per la correlazione tra antiossidanti e malattia parodontale. Pertanto, questa ricerca utilizza la curcumina e la rutina come un singolo antiossidante e una miscela di entrambi. L'uso della parodontologia della curcumina è stato valutato in studi clinici [38,39], studi sugli animali [37] e studi in vitro [35].

Abbiamo valutato parametri come MDA, GSH, GSSC, GSH/GSSC e CAT dal basale al giorno 70 per determinare lo stress ossidativo. Abbiamo scoperto che esiste una differenza significativa tra il gruppo non trattato e i tre gruppi di trattamento per queste variabili, ma non c'era alcuna differenza significativa nell'effetto medio tra i gruppi DPC (trattato con curcumina) e DPR (trattato con rutina), DPC (trattato con curcumina) e DPCR (trattato con curcumina e rutina) e DPR (trattato con rutina) e DPCR (trattato con curcumina e rutina).

L'aumento dell'MDA sierico indicava che lo stress ossidativo sostenuto a sufficienza poteva causare la perossidazione mediata dai radicali liberi della componente lipidica in una membrana cellulare; quindi, l'MDA è un buon indicatore per valutare lo stress ossidativo in malattie degenerative come il diabete mellito[48]. Il GSH medio, GHH/GSSC e CAT sono stati significativamente ridotti nei gruppi 2,3,4 e 5 rispetto al gruppo di controllo. Tomofuji et al.[49] hanno riferito che il livello di GSH è diminuito e la perdita di osso alveolare e l'infiltrazione di leucociti nucleari polimorfici è aumentata nel tessuto gengivale e de AraujoJunior et al. [50] hanno riportato che i livelli di MDA sono aumentati e i livelli di GSH sono diminuiti nel tessuto parodontale.

Studi sugli animali e studi clinici limitati hanno mostrato risultati positivi e promettenti, ma ci sono ancora limitazioni e precauzioni da affrontare prima di un uso clinico ad ampio raggio della curcumina nei pazienti con parodontite. La curcumina è scarsamente solubile in acqua e deve essere solubilizzata in etanolo o dimetilsolfossido, ha una bassa biodisponibilità sistemica dopo un dosaggio orale, è scarsamente assorbita e rapidamente metabolizzata nel tratto gastrointestinale [51,52].

Sono necessarie ulteriori ricerche per migliorare le formulazioni ei sistemi di somministrazione della curcumina e della rutina. Ci sono risultati promettenti per la curcumina al fine di aumentare il processo di assorbimento, rallentare il metabolismo [25] e aumentarne la biodisponibilità attraverso l'uso di nanoparticelle [53], liposomi [54], micelle [55] e complessi fosfolipidici[56 ].

4. Materiali e metodi

4.1. Prodotti chimici/farmaci utilizzati

Streptozotocina (STZ), glucosio, curcumina (C), rutina (R),2-acido tiobarbiturico, o-ftalaldeide, perossido di idrogeno e tampone fosfato di calcio sono stati acquistati da Sigma Aldrich Chemicals GmbH (Monaco di Baviera, Germania). STZ e il glucosio sono stati sciolti in acqua distillata. C e R sono stati sciolti in olio minerale a 10 umol/L.

4.2.Animali sperimentali

Cinquanta ratti albini Wistar maschi (di 8 settimane e con un peso medio ±SD 220±20 g) acquistati dal Dipartimento Animali dell'Università di Medicina e Farmacia "Iuliu Hatieganu", Cluj-Napoca, Romania, sono stati trasferiti al Centro di ricerca BIOCOM di il Dipartimento di Fisiologia, Cluj Napoca, Romania. Gli animali sono stati alloggiati a una temperatura di 21 ± 2 gradi, 70 percento ± 4 percento di umidità e un periodo di buio/{9}} di luce inferiore a 12-h in un ambiente controllato,5 per gabbia. Sono stati alimentati con una dieta standard di laboratorio a pellet e hanno ricevuto acqua ad libitum. L'esperimento è iniziato dopo un periodo di acclimatamento di 1-settimane, e il protocollo è stato approvato dal Comitato Etico per il Benessere Animale del "lulu Hatieganu" dell'Università di Medicina e Farmacia nr.172/13 giugno 2019, in conformità con il Linee guida sulla cura e l'uso degli animali a fini scientifici, Comitato consultivo nazionale per la ricerca sugli animali da laboratorio, 2004. 4.3.Induzione del diabete mellito

Il primo giorno dopo un'anestesia im (intramuscolare) con un'iniezione di cocktail di ketamina xilazina (100 mg/kg di peso corporeo (peso corporeo) di ketamina e 10-mg/kg-1 di xilazina di peso corporeo), il diabete è stato indotto in i topi nei gruppi 2-5. Sono stati somministrati mediante iniezione endovenosa (endovenosa) nella vena caudale STZ 30 mgkg-1 bw, seguita, dopo 6 ore, da glucosio 30% ,2mL/animale. L'iperglicemia è indotta dalla streptozotocina (STZ) nei ratti adulti; il meccanismo d'azione è la distruzione selettiva dello stress ossidativo delle cellule pancreatiche. Di conseguenza, questo abbassa l'insulina circolante, aumenta il livello di glucosio nel sangue e provoca la comparsa di sintomi significativi [57].

Gli animali del gruppo 1 hanno ricevuto solo lo stesso volume del solo veicolo di controllo. Dopo 72 ore, utilizzando un glucometro, è stata misurata la glicemia nel sangue raccolto dalla vena caudale. I topi con a<300 mg/dl="" glycemia="" level="" were="" readministered="" stz="" and="" glucose="" as="" stated="">

4.4.Induzione della parodontite

Per accelerare la parodontite, sono stati posizionati dispositivi di accumulo di placca, come legature ortodontiche, apicali rispetto alla regione interprossimale e spinti nel solco gengivale attorno ai secondi molari per facilitare la formazione della placca, oltre a distruggere l'epitelio gengivale, migliorando l'osteoclastogenesi e l'osso perdita[58,59] Il posizionamento della legatura ha consentito ai batteri di accumularsi attorno alla legatura, portando a una rapida parodontite. L'esame è stato condotto spostando la sonda dentale su tutte le superfici del dente e sondando in 6 siti: 3 sul lato buccale e 3 sul lato orale. (mesale, centrale e distale del dente). La profondità della tasca ha raggiunto il suo picco dopo 15 giorni, e la legatura ha perso il contatto con il fondo della tasca parodontale, che andava in direzione apicale, riducendone l'efficacia. Di conseguenza, durante l'esperimento, la legatura deve essere spinta apicalmente. La tasca più profonda aveva una profondità media della tasca di 3,1 mm. Quando la parodontite è stata confermata, le legature sono state rimosse senza interrompere la placca o il tartaro.

Questo metodo è stato considerato un modello adatto di malattia acuta[60]. Il posizionamento della sola legatura è il metodo più comune per l'induzione della parodontite (72,2 percento)[60]. 4.5. Allocazione di Gruppo e Progettazione Sperimentale

I ratti albini Wistar sono stati divisi casualmente in 5 gruppi: (1) (CONTROL) - gruppo di controllo, (2) (DPP) - diabete mellito e parodontite indotti sperimentalmente, (3) (DPC) - diabete mellito e parodontite indotti sperimentalmente trattati con curcumina (C), (4)(DPR)—Diabete mellito e parodontite indotti sperimentalmente trattati con rutina (R)e (5)(DPCR)—Diabete mellito e parodontite indotti sperimentalmente trattati con Cand R.

Dopo che sono stati installati diabete e parodontite, i ratti dei gruppi 3-5 hanno ricevuto il trattamento con C, R o in combinazione: nel gruppo 3 è stato somministrato C,75 mg/kg di peso corporeo/ratto, nel gruppo 4 è stato somministrato R75 mg/ kg di peso corporeo/ratto e, nel gruppo 5, in proporzioni uguali, una combinazione di C e R,75 mg/kg di peso corporeo, rispettivamente. Il gruppo 2 ha ricevuto solo lo stesso volume del veicolo. Il trattamento è stato somministrato per via orale ogni giorno per 10 settimane. La scelta del dosaggio si è basata sui dati utilizzati in altri studi simili in cui gli effetti della curcumina (15-90 mg/kg)[61-64] e della rutina (25-100 mg/kg)[65 ] sulla riduzione dei parametri di stress ossidativo sono stati studiati. 4.6. Raccolta e analisi di campioni di sangue e tessuti

Al termine dell'esperimento, dopo un'iniezione intraperitoneale di un cocktail di ketamina xilazina (100 mg/kg di peso corporeo di ketamina e 10 mg/kg di peso corporeo di xilazina), sono stati prelevati 5 ml di sangue dal seno venoso retro-orbitale di tutti gli animali e Sono stati misurati i marcatori ossidativi. Sono stati raccolti campioni di tessuto dalla mucosa gengivale dei denti legati e dai denti di controllo omologhi. I campioni sono stati utilizzati per misurare i marcatori ossidativi biochimici.

I frammenti di tessuto sono stati omogeneizzati con un omogeneizzatore di politroni (Brinkman Kinematica, Lucerna, Svizzera) per 3 minuti su ghiaccio in soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) (pH7.4) e aggiunti in un rapporto di 1:4 (p/v). La sospensione è stata centrifugata a 300 × g e 4 gradi per 5 minuti per preparare la frazione citosolica. Il contenuto proteico degli omogenati è stato misurato utilizzando il metodo Bradford [66]. 4.7.Determinazione dei biomarcatori di stress ossidativo

La MDA è stata determinata mediante il metodo fluorimetrico con 2-acido tiobarbiturico (TBA) descritto da Conti et al.[67].

Il glutatione ridotto (GSH) e il glutatione ossidato (GSSG) sono stati misurati in modo fluorometrico usando o-ftalaldeide [68]. I risultati sono stati espressi in moli/mL.

Per la valutazione MDA nei campioni gengivali, il contenuto proteico degli omogenati è stato determinato con il metodo Bradford [69] utilizzando sieroalbumina bovina come standard. Gli omogenati del tessuto gengivale sono stati riscaldati in un bagno d'acqua bollente per 1 ora in 75-mMK2HPO4,pH3, contenente 10-mM TBA. Dopo il raffreddamento, la soluzione è stata estratta con 3 mL di n-butanolo in 0.6 mL di TBA. L'MDA è stato determinato spettrofluorimetricamente in fase organica utilizzando una tecnica sincrona con 534 nm di eccitazione e 548 nm di emissione. La MDA è stata riportata come proteina nmol/mg.

L'attività della catalasi (CAT) negli omogenati e nei lisati cellulari è stata misurata in una miscela di reazione contenente {{0}} perossido di idrogeno mM in un tampone fosfato di calcio 50- mM, pH7,4. La quantità di enzima che ha prodotto una riduzione dell'assorbanza di 0,43 a 25 gradi al minuto a 240 nm in questo sistema è stata definita come un'unità di attività della catalasi. L'attività è stata espressa come unità/mg di proteina.[70]4.8.Analisi statistica

I dati sono stati analizzati statisticamente utilizzando l'ANOVA con il test di Scheffe per confrontare i livelli di significatività tra il gruppo di controllo e quello sperimentale. Tutte le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando il software SPSS24, Armonk, NY, USA. I valori di p Minore o uguale a 0.05 sono stati considerati significativi.

5. Conclusioni

Si può concludere che la somministrazione orale di curcumina e rutina, singole o combinate, potrebbe ridurre lo stress ossidativo sia nel tessuto gengivale che nel sangue e migliorare lo stato antiossidante nei ratti con parodontite iperglicemica. Modellando lo stress ossidativo, questi due antiossidanti possono avere un effetto inibitorio sull'infiammazione. Sono necessarie ricerche future per valutare gli effetti antiossidanti sull'infiammazione locale rispetto all'infiammazione sistemica.

Questo articolo è estratto da Molecules 2021, 26, 1332