L'effetto protettivo dei cistanches Herba sulla miotossicità indotta da statine in vitro
Mar 24, 2022
Contatto: 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
un Istituto di Medicina Cinese, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
b Laboratorio statale chiave di fitochimica e risorse vegetali nella Cina occidentale, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
c Divisione di farmacologia clinica, Dipartimento di medicina e terapia, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
Astratto:
Rilevanza etnofarmacologica: ErbaCistance(HC,Cistanchedesertico, oCistanchetubulosa) è un'erba cinese tradizionalmente usata per problemi muscolari. Studi precedenti hanno dimostrato che l'estratto di HC potrebbe ridurre il danno muscolare e migliorare l'accumulo di ATP nei ratti post-esercizio. Tuttavia, il suo effetto sulla tossicità muscolare indotta dalle statine non è mai stato studiato.
Scopo:L'obiettivo di questo studio era determinare se l'estratto acquoso di HC (HCE) potesse prevenire la tossicità indotta dalla simvastatina nelle cellule muscolari scheletriche di ratto L6 e se il verbascoside sia il principale costituente bioattivo che contribuisce agli effetti
Materiali e metodi:L'MTT è stato eseguito per determinare gli effetti dell'HCE ({0}}–2000 mg/ml) o del verbascoside (0–160 mM) sulle cellule L6 trattate con simvastatina (10 mM). Il dosaggio dell'apoptosi dell'annessina V-FITC/PI e il dosaggio della caspasi 3 sono stati eseguiti per determinare il ruolo protettivo dell'HCE sulla morte cellulare indotta dalla simvastatina e per valutare se l'HCE esercitasse il suo effetto protettivo attraverso la via della caspasi. La produzione di ATP è stata misurata per studiare se l'HCE potesse prevenire la riduzione indotta dalla simvastatina nella produzione di ATP in vitro.
Risultati:La simvastatina ha aumentato significativamente la morte cellulare apoptotica nelle cellule L6. L'HCE ha esercitato in modo significativo una riduzione dose-dipendente sulle cellule apoptotiche indotte dalla simvastatina, possibilmente tramite una via della caspasi-3. La simvastatina ha ridotto la produzione di ATP nelle cellule L6, che è stata prevenuta in modo dose-dipendente dall'HCE. C'era solo un effetto trend ma non significativo (tranne ad alte dosi) del verbascoside sulla protezione della tossicità muscolare indotta dalla simvastatina.
Conclusioni:In conclusione, abbiamo dimostrato per la prima volta che l'HCE potrebbe esercitare un effetto protettivo dose-dipendente sulla tossicità indotta dalla simvastatina in vitro, cosa improbabile a causa della presenza del verbascoside. Il nostro studio ha suggerito il potenziale utilizzo di HC in una situazione di tossicità muscolare indotta dalla simvastatina.
Parole chiave:ErbaCistance, StatinColesterolo, Iperlipidemia, Tossicità muscolare, Verbascoside, Caspase-3
1. Introduzione
È ben documentato che gli inibitori della HMG-CoA reduttasi (statine), essendo la classe di farmaci da prescrizione più venduti al mondo nella storia, sono utili per i pazienti di entrambi i sessi di età diverse con rischio di malattie cardiovascolari (CVD) moderato e alto (Golomb e Evans, 2008). Sono state quindi sviluppate e approvate clinicamente diverse statine tra cui pravastatina, atorvastatina, fluvastatina, lovastatina, pitavastatina, rosuvastatina e simvastatina. In generale, tutte le statine agiscono inibendo la riduzione dell'HMG-CoA ad acido mevalonico durante la fase iniziale della via del mevalonato per ridurre la produzione di colesterolo (Kromer e Moosmann, 2009; Thompson et al., 2003). Sebbene le statine siano generalmente ben tollerate, uno degli effetti avversi clinici più importanti e noti è la tossicità del muscolo scheletrico (rabdomiolisi) (Kobayashi et al., 2008). Le anomalie dei muscoli scheletrici possono variare dalla mialgia benigna alla miopatia grave. Sebbene venga proposto un miscuglio di meccanismi che potrebbero essere responsabili degli effetti avversi muscolari della statina, si ritiene che i meccanismi mitocondriali svolgano un ruolo importante (Golomb e Evans, 2008). Il mevalonato non è solo un precursore del colesterolo, ma anche di altri composti tra cui selenoproteine, dolicolo e ubichinone (Kaufmann et al., 2006; Vaklavas et al., 2009). La capacità delle statine di inibire il mevalonato inibirebbe quindi anche la produzione di selenoproteine come la glutatione perossidasi (GPx), che sono enzimi importanti nel mantenimento del meccanismo di difesa antiossidante (Kromer e Moosmann, 2009). Le statine potrebbero anche portare all'esaurimento dell'ubichinone, causando una riduzione del consumo di ossigeno e della sintesi di ATP (Beltowski et al., 2009). Inoltre, l'aumento degli studi in vitro e in vivo ha dimostrato che le statine potrebbero anche agire direttamente sui mitocondri tissutali per indurre la transizione di permeabilità della membrana (MPT) Ca2-dipendente in modo dose-dipendente (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006 ). È anche associato a un aumento delle specie reattive dell'ossigeno (ROS) e allo stress ossidativo mitocondriale, che porta alla morte cellulare e quindi contribuisce al danno epatico e muscolare (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006).
ErbaCistance, l'intera pianta essiccata di Cistanche deserticola YC Ma, o Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (famiglia Orobanchaceae), sono piante parassitarie che crescono prevalentemente nelle aree desertiche della Cina settentrionale e nord-orientale (Siu e Ko, 2010).ErbaCistanceè un'erba tonica cinese tonificante Yang che viene utilizzata principalmente per trattare la carenza renale con sintomi come impotenza, infertilità, eiaculazione precoce. La natura pesante e stucchevole dell'erba inumidisce anche l'intestino e aiuta ad alleviare la stitichezza. È anche un'erba cinese che viene tradizionalmente prescritta ai pazienti per il dolore ai lombi e alle ginocchia ed è un'erba comunemente usata nelle formulazioni cinesi per il trattamento dei problemi muscolari (Siu e Ko, 2010; Xiong et al., 1998). È interessante notare che ciò è coerente anche con i moderni studi scientifici che hanno dimostrato le attività anti-fatica di un estratto ricco di polisaccaridi e feniletanoidi diErbaCistancenei ratti dopo l'esercizio diminuendo il danno muscolare e migliorando l'accumulo di ATP (Cai et al., 2010). Un lavoro recente ha dimostrato che un estratto di metanolo di Herba Cistanches potrebbe aumentare la generazione di ATP mitocondriale (Leung e Ko, 2008). Siu e Ko (2010) lo hanno dimostratoErbaCistancepotrebbe anche migliorare lo stato del glutatione mitocondriale mediando i livelli di sintesi del glutatione e GPx, proteggendo così i tessuti dallo stress ossidativo nel cuore dei ratti. Anche Siu e Ko (2010) lo hanno mostratoErbaCistancepotrebbe diminuire il contenuto di Ca2þ mitocondriale, riducendo così l'MPT Ca2þ-dipendente. Inoltre,ErbaCistanceè stato anche dimostrato di essere un potente antiossidante e scavenger di radicali liberi in vari organi, riducendo lo stress ossidativo e le attività dei ROS in studi in vivo (Lu et al., 1995; Sui et al., 2011). Più interessante, nel tentativo di determinare la frazione attiva che contribuisce all'attività antifatica diErbaCistance, si è riscontrato che il verbascoside era il principale costituente della frazione attiva (Cai et al., 2010). È stato anche dimostrato che il verbascoside riduce l'affaticamento muscolare nei rospi, probabilmente a causa delle sue attività antiossidanti (Liao et al., 1999), suggerendo che il verbascoside potrebbe essere il componente bioattivo che contribuisce agli effetti benefici di Herba Cistanches.
Lo scopo di questo studio era di determinare se l'uso dell'estratto di acqua di cistanches (HCE) a base di erbe potesse ridurre la tossicità muscolare indotta dalla simvastatina in vitro. È stato ipotizzato che l'uso di HCE potesse correggere gli effetti collaterali della tossicità muscolare causata dalla simvastatina. È stato anche fatto un tentativo per determinare se gli effetti benefici diErbaCistancesono attribuiti alla presenza del verbascoside.
2. Materiali e metodi
2.1. Autenticazione e preparazione dei materiali erboristici
Materie prime a base di erbe diErbaCistanceè stato acquistato da un rinomato fornitore a Guangzhou, in Cina.ErbaCistanceè stato autenticato chimicamente mediante cromatografia su strato sottile (TLC) in conformità con la farmacopea cinese (CP), 2010, con verbascoside ed echinacoside come marcatori chimici (dati non mostrati). Dopo l'autenticazione chimica, esemplare di voucher erbario diErbaCistanceè stato depositato presso il Museum of the Institute of Chinese Medicine presso l'Università cinese di Hong Kong (CUHK), con il numero di esemplare del voucher 2014–3434.
In breve, 1 kg di erba grezza è stato messo a bagno per 1 ora, seguito da estrazione due volte riscaldando per 1 ora a riflusso a 100 gradi usando 10 acqua distillata per ciascuna estrazione. Gli estratti acquosi (HCE) sono stati combinati e filtrati. Il filtrato è stato concentrato a pressione ridotta a 60 gradi. L'estratto concentrato è stato liofilizzato a secco. La percentuale di resa era del 50,1% p/p. Una piccola quantità è stata utilizzata per determinare la quantità di verbascoside ed echinacoside mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni (UPLC). Tutta la polvere estratta è stata confezionata sottovuoto e conservata fino all'uso.
2.2. Analisi UPLC dell'estratto acquoso
Le analisi UPLC sono state eseguite utilizzando il sistema Waters Acquity Ultra Performance LC (Waters, USA). Tutti i solventi necessari per le analisi UPLC sono stati acquistati dal Dipartimento di Chimica dell'Università cinese di Hong Kong. Verbascoside ed echinacoside sono stati acquistati dall'Istituto nazionale per il controllo dei prodotti farmaceutici e biologici, Cina. La soluzione campione è stata iniettata in una colonna Waters Acquity UPLC BEH C18 (10{{20}} 2,1 mm2 id, dimensione delle particelle 1,7 mm) con Waters ACQUITY UPLC BEH C18 VanGuard Pre-Column ( 5-2.1 mm2 id, dimensione delle particelle 1,7 mm). Tutti i solventi sono stati prefiltrati con 0.45 mm di disco filtrante Millipore (Millipore) e degasati. L'eluizione a gradiente è stata effettuata utilizzando i seguenti sistemi solventi: fase mobile A – acetonitrile; fase mobile B – acqua bidistillata/acido formico (99,9/{34}}.1; v/v). L'eluizione è stata eseguita con una procedura a gradiente come segue: 0–5 min, 88% B; 5–10 min, dall'88 percento di B all'83 percento di B. La portata utilizzata era di 0,4 ml/min e il rilevamento è stato eseguito a 331 nm secondo CP (2010). Ciascun campione (5 ul) è stato iniettato nella colonna dopo la filtrazione attraverso un disco filtrante da 0,2 mm. L'identificazione dei marcatori chimici è stata effettuata confrontando i tempi di ritenzione e l'assorbanza UV dei picchi sconosciuti con quelli degli standard. Una curva di calibrazione è stata tracciata da una serie di concentrazioni di verbascoside ed echinacoside (40, 20, 10, 5, 2,5 e 1,25 mg/ml) per la quantificazione. La quantificazione del verbascoside e dell'echinacoside all'interno dell'estratto di erbe è stata eseguita in triplicato. Il sistema è stato monitorato da un computer dotato del software Waters MassLynx per la raccolta, l'integrazione e l'analisi dei dati.
2.3. Coltura cellulare
La linea cellulare del muscolo scheletrico di ratto L6 è stata acquistata dall'American Type Culture Collection (ATCC, Manassa, VA, USA). Le cellule sono state mantenute a densità subconfluente in Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, ATCC, Manassas, VA, USA) integrato con il 10 percento v/v di siero bovino fetale (FBS) e l'1 percento di penicillina-streptomicina (P/S) e incubato a 37 gradi in un'atmosfera umidificata contenente il 5% di CO2 e il 95% di aria.
Per determinare gli effetti dell'HCE sulla tossicità muscolare indotta dalle statine, le cellule L6 sono state trattate con simvastatina a 10 μM per 48 ore per indurre tossicità. HCE (a concentrazioni 0, 250, 500, 1000 e 2000 ug/ml) o verbascoside (a concentrazioni 0, 20, 40, 80 e 160 μM) sono stati aggiunti come co-trattamento con una statina per determinare se il l'estratto di erbe potrebbe prevenire la tossicità indotta dalle statine nelle cellule muscolari scheletriche e che se il verbascoside potrebbe esercitare effetti protettivi simili a quelli dell'estratto acquoso di erbe.
L'effetto protettivo dell'estratto di Herba Cistanche sulla tossicità indotta dalla simvastatina in vitro
2.4. Citotossicità in vitro
Celle L6 (1x105/pozzetto) sono stati seminati in {{0}}piastre di coltura a fondo piatto (Iwaki, Giappone) durante la notte, seguite da trattamento con 10 μM di simvastatina, insieme o senza varie dosi di HCE ( 0–2000 ug/ml) o verbascoside (0–160 μM), per 48 h. Il terreno normale (DMEM) è stato aggiunto ai pozzetti di controllo. L'estratto e il composto di erbe sono stati disciolti in DMEM.
Dopo il trattamento di 48 ore, il mezzo da tutte le cellule è stato scartato e 30 ul di 5 mg/ml 3-(4,{5}}dimetiltiazol-2-yl)-2,{{ 8}}a ciascun pozzetto è stato aggiunto bromuro di difenil-tetrazolio (MTT; Sigma, USA) in soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) e le piastre sono state ulteriormente incubate per 3 ore a 37 gradi. Il supernatante è stato quindi rimosso e 100 ul di DMSO sono stati aggiunti a ciascun pozzetto per dissolvere i cristalli di formazano viola (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. USA). L'assorbanza di ciascun campione è stata letta a 540 nm utilizzando un lettore di micropiastre (Biotek μ-Quant, USA). I risultati sono stati espressi come percentuale di assorbanza MTT rispetto alle cellule di controllo.
2.5. Saggio di colorazione FITC/PI con annessina-V
Celle L6 (3x105/bene) sono stati trattati con simvastatina, insieme o senza varie dosi di HCE o verbascoside. Le cellule sono state quindi raccolte, lavate e colorate con il kit FITC di annessina-V secondo il protocollo del produttore (Trevigen, MD, USA). In breve, le cellule sono state lavate due volte con 1 x tampone di legame e cubate in 100 ul di soluzione di etichettatura contenente 1 ul di annessina-V coniugato FITC e 10 ul di PI al buio per 15 minuti a temperatura ambiente. La fluorescenza dei campioni è stata rilevata mediante citometria a flusso (Becton Dickinson FACSCanto II, USA).
2.6. Saggio di attività della caspasi 3
L'attività della caspasi 3 è stata determinata utilizzando un test enzimatico fluorometrico immunosorbente (Sigma) secondo le istruzioni del produttore. In breve, le cellule L6 (3 105/pozzetto) trattate con simvastatina, insieme o senza varie dosi di verbascoside HCE, sono state lisate usando il tampone di lisi. L'{4}}amino{5}}metilcumarina (AMC) libera generata attraverso la scissione proteolitica del substrato da parte della caspasi 3 è stata misurata e quantificata fluorimetricamente con la lunghezza d'onda di eccitazione a 360 nm e la lunghezza d'onda di emissione a 460 nm con una micropiastra BMG FLUOstarOptima lettore (BMG LABTECH GmbH, Germania).
2.7. Test ATP cellulare
Celle L6 (3x105/bene) sono stati trattati con simvastatina, insieme o senza varie dosi di HCE o verbascoside. Dopo il trattamento, le cellule sono state raccolte e il contenuto di ATP è stato misurato utilizzando il kit colorimetrico disponibile in commercio (Abcam, Regno Unito) misurando il contenuto di glicerolo fosfato delle cellule lisate e leggendo a 570 nm utilizzando un lettore di micropiastre (Biotek μ-Quant, USA ). La misurazione della produzione di ATP è stata espressa in percentuale rispetto al gruppo di controllo.
2.8. analisi statistica
I dati sono stati presentati come mezzi7SD, Prism 5 for Window (versione 5.0c, GraphPad Software, Inc., USA) è stato utilizzato per l'analisi statistica. Differenze significative tra tutti i gruppi sono state valutate mediante ANOVA unidirezionale, seguita dal test MultipleComparison di Bonferroni. Una probabilità di po0.05 è stata considerata statisticamente significativa.
3. Risultati
3.1. Analisi UPLC dell'estratto acquoso di Herba Cistanches
La Fig. S1A mostrava il profilo UPLC di una miscela standard contenente echinacoside e verbascoside. I punti temporali di ritenzione di ciascuno di questi marcatori sono stati confrontati con il profilo UPLC diErbaCistanceestratto acquoso (Fig. S1B). La quantità di echinacoside e verbascoside all'internoErbaCistancel'estratto acquoso è risultato essere rispettivamente del {{0}},45% p/p e 0,085% p/p.
3.2. Effetto di HCE e verbascoside sulla citotossicità in vitro della simvastatina nelle cellule muscolari scheletriche L6
Come mostrato in Fig. 1A, la simvastatina ha causato una significativa citotossicità alle cellule L6, come riflesso dalla significativa riduzione della vitalità delle cellule L6 a 10 mM di simvastatina. Il trattamento con HCE in modo dose-dipendente e significativamente prevenuto la citotossicità indotta dalla simvastatina a 500, 1000 e 2000 mg/ml. Il verbascoside ha esercitato una tendenza a migliorare la vitalità delle cellule L6 co-trattate con simvastatina. Tuttavia, nessuna delle concentrazioni aveva raggiunto la significatività statistica (Fig. 1B).
Fig. 1. Effetto protettivo di (a) HCE; e (b) verbascoside sulla citotossicità indotta dalla simvastatina nelle cellule L6. I valori rappresentano i mezzi7SD (n¼3). Una differenza significativa tra il trattamento con simvastatina da solo e il gruppo di controllo che utilizza il test t di Student: ### po0.{{10}}01. Differenza significativa tra tutti i gruppi trattati con simvastatina con o senza co-trattamento con verbascoside HCE utilizzando ANOVA unidirezionale: ** po0,01,*** po0,001.
3.3. Effetto di HCE e verbascoside sulla morte cellulare indotta dalla simvastatina nelle cellule muscolari scheletriche L6
Per esaminare la modalità di morte cellulare indotta dalla simvastatina e determinare il ruolo protettivo dell'HCE o del verbascoside sulla morte cellulare indotta dalla simvastatina, la proporzione di cellule apoptotiche è stata rilevata mediante colorazione con ioduro di propidio (PI). I risultati hanno mostrato che la simvastatina ha indotto un aumento significativo della proporzione di cellule apoptotiche precoci (Annexin V-FITC positivo e PI negativo, Q4–2) e di cellule morte/apoptotiche tardive (Annexin V-FITC positivo e PI-positivo, Q2– 2) rispetto al gruppo di controllo. Il co-trattamento con HCE ha ridotto la proporzione di cellule apoptotiche precoci e apoptotiche tardive/morte in modo dose-dipendente fino a 1000 mg/ml (Fig. 2A). Questo effetto protettivo è stato osservato anche nei gruppi di co-trattamento con verbascoside. Tuttavia, nessuna delle concentrazioni testate aveva raggiunto la significatività statistica (Fig. 2B).
Fig. 2. Effetto della simvastatina con o senza HCE o co-trattamento con verbascoside sull'esternalizzazione della fosfatidilserina nelle cellule L6. Le cellule sono state colorate con Annexin-V FITC e I e rilevate mediante citometria a flusso
3.4. Effetto di HCE e verbascoside sull'attività della caspasi 3 nelle cellule muscolari scheletriche L6 trattate con simvastatina
Come mostrato in Fig. 3A, la simvastatina 10 mM ha indotto significativamente l'attività della caspasi 3 nelle cellule L6, suggerendo l'apoptosi indotta dalla simvastatina nelle cellule L6 attraverso la cascata della caspasi. Tuttavia, nelle cellule L6 co-trattate con simvastatina e HCE, HCE dose-dipendente e ha ridotto significativamente l'attività della caspasi 3, suggerendo la capacità dell'HCE di prevenire l'apoptosi indotta dalla simvastatina attraverso la cascata della caspasi. D'altra parte, sebbene il verbascoside abbia anche esercitato una tendenza a ridurre l'aumento indotto dalla simvastatina dell'attività dell'enzima caspasi 3, solo la concentrazione a 160 mM ha raggiunto la significatività statistica (Fig. 3B).
Fig. 3. Effetto protettivo di (a) HCE; e (b) verbascoside sull'attività enzimatica della caspasi 3 indotta dalla simvastatina nelle cellule L6. I valori rappresentano la media7SD (n¼3–5). Una differenza significativa tra il trattamento con simvastatina da solo e i gruppi di controllo che utilizzano il test t di Student: ###po0.001. Differenza significativa tra tutti i gruppi trattati con simvastatina con o senza HCE o co-trattamento con verbascoside utilizzando ANOVA unidirezionale: *po0.05, **p o0.01, ***po0.001.
3.5. Effetto dell'HCE sulla riduzione indotta dalla simvastatina della produzione di ATP nelle cellule muscolari scheletriche L6
La simvastatina (10 mM) ha ridotto significativamente la produzione di ATP nelle cellule L6 di circa il 60% rispetto al gruppo di controllo (Fig. 4A). Il co-trattamento con HCE ha attenuato in modo dose-dipendente la riduzione della produzione di ATP nelle cellule trattate con simvastatina, di cui solo le concentrazioni a 500, 1000 e 2000 mg/ml avevano raggiunto la significatività statistica. D'altra parte, sebbene il verbascoside abbia esercitato una tendenza a ripristinare la produzione di ATP a 50 mg/ml, non ha raggiunto la significatività statistica (Fig. 4B).
Fig. 4. Effetto protettivo di (a) HCE e (b) verbascoside sulla riduzione indotta dalla simvastatina della produzione di ATP nelle cellule L6. I valori rappresentano la media7SD (n¼3–5). Una differenza significativa tra il trattamento con simvastatina da solo e i gruppi di controllo che utilizzano il test t di Student: ###po0.001. Differenza significativa tra tutti i gruppi trattati con simvastatina con o senza HCE o co-trattamento con verbascoside utilizzando ANOVA unidirezionale: *po0.05, **po0.01.
4. Discussione
Con la crescente prevalenza di malattie cardiovascolari (CVD) e pazienti con diagnosi di ipercolesterolemia a livello globale, l'uso delle statine è diventato più comune. Sebbene le statine siano in generale molto ben tollerate, il danno muscolare è un effetto collaterale frequentemente riportato associato all'uso di statine che può manifestarsi in modo acuto a settimane o mesi dopo l'inizio del farmaco (Fine, 2003). I sintomi muscolari possono variare da problemi lievi, ad esempio dolore, dolorabilità o debolezza con o senza aumento della creatinchinasi (CK), alla condizione più grave di rabdomiolisi (Armitage, 2007; Hu et al., 2012). A causa del verificarsi di questi effetti collaterali e del fatto che non esiste un trattamento efficace per la tossicità muscolare indotta dalle statine, le statine rimangono sottoutilizzate. In un'ampia indagine su 10.409 soggetti francesi condotta attraverso un'intervista telefonica, il 10% dei pazienti trattati con statine ha riportato sintomi muscolari, di cui il 30% di questi pazienti sintomatici ha comportato l'interruzione del trattamento (Rosenbaum et al., 2013).
Abbiamo per la prima volta dimostrato che l'estratto di acqua diErbaCistance, un'erba tradizionale cinese comunemente usata, potrebbe esercitare un effetto protettivo contro la tossicità indotta dalla simvastatina in vitro nelle cellule muscolari scheletriche L6, suggerendo il potenziale diErbaCistanceestratto acquoso (HCE) per il suo ruolo protettivo dalla tossicità muscolare indotta dalle statine, che è un effetto collaterale comune riconosciuto nei pazienti che assumono statine. La potente capacità dell'HCE di proteggere dalla tossicità muscolare indotta dalle statine sarebbe quindi di grande potenziale.
Secondo la teoria tradizionale della MTC, lo Yang è correlato al metabolismo energetico mitocondriale nel corpo e si è scoperto che la prescrizione di erbe tonificanti per lo Yang migliora la generazione di ATP mitocondriale (Ko e Leung, 2007). È interessante notare che abbiamo osservato una riduzione della produzione di ATP nelle cellule muscolari scheletriche L6 trattate con simvastatina e questa riduzione della produzione di ATP è stata significativamente migliorata con il co-trattamento con HCE. Nel nostro studio, utilizzando cellule muscolari scheletriche di ratto L6, abbiamo dimostrato una riduzione della vitalità cellulare causata dalla simvastatina. Questa riduzione della vitalità cellulare è stata significativamente migliorata con il co-trattamento diErbaCistancein maniera dose-dipendente. Sebbene l'esatto meccanismo della tossicità muscolare indotta dalle statine non sia stato completamente chiarito, è stato suggerito che l'apoptosi indotta dalle statine di miociti scheletrici sani sia un fattore che contribuisce alla miopatia, l'effetto collaterale più comune riscontrato dagli utilizzatori di statine (Dirks e Jones, 2006) . Nel nostro studio, abbiamo osservato un aumento significativo delle cellule apoptotiche indotte dalla simvastatina, che era associato a un'attività della caspasi 3 significativamente elevata. Questi dati sono coerenti anche con studi precedenti, che hanno dimostrato che varie statine potrebbero indurre l'apoptosi nei mioblasti scheletrici, nei miotubi e nelle cellule muscolari scheletriche umane primarie differenziate attraverso l'attivazione delle attività della caspasi-9 e della caspasi-3 (Dirks e Jones, 2006). Il nostro HCE è stato in grado di prevenire questo aumento indotto dalla simvastatina dell'apoptosi attivata dalla caspasi-3 in modo dose-dipendente.
ErbaCistance
Inoltre, la letteratura precedente ha suggerito che il verbascoside sia uno dei principali costituenti attivi all'internoErbaCistance. Il verbascoside, noto anche come acteoside, appartiene al membro dei glicosidi feniletanoidi, un gruppo naturale di composti polifenolici solubili in acqua (Liao et al., 1999). In precedenza, è stato dimostrato che il verbascoside è un potente antiossidante che potrebbe esibire forti attività di scavenging e antiossidanti dei ROS (Liao et al., 1999). Nel nostro studio, per determinare se il verbascoside è il componente principale all'interno del nostro HCE che contribuisce agli effetti benefici osservati, abbiamo testato gli effetti del verbascoside alle concentrazioni di 0–16{7}} mM. Poiché abbiamo dimostrato che il nostro HCE è attivo all'intervallo di concentrazione di 250–2000 mg/ml, sulla base dei nostri risultati HPLC che hanno suggerito che il nostro HCE conteneva verbascoside alla concentrazione dello 0,085% in peso /wt, la concentrazione attiva del verbascoside dovrebbe essere compresa tra 0,2125–1,7 mg/ml (cioè 0,34–2,72 mM), il verbascoside dovrebbe essere il costituente attivo? Tuttavia, non abbiamo osservato un effetto benefico significativo del verbascoside con l'intervallo di concentrazione testato, sebbene abbiamo osservato una tendenza dose-dipendente per un effetto benefico del verbascoside sulle cellule muscolari scheletriche L6. Questi dati hanno suggerito che è improbabile che l'effetto benefico del nostro HCE osservato nelle cellule scheletriche L6 sia attribuito all'effetto del solo verbascoside, suggerendo che componenti diversi dal verbascoside potrebbero essere responsabili degli effetti benefici osservati. È anche possibile che il verbascoside possa interagire con altri composti bioattivi all'interno dell'estratto per contribuire agli effetti benefici. Ulteriori esperimenti che utilizzano il frazionamento guidato dal saggio biologico saranno utili per fornire ulteriori informazioni sulla scoperta dei componenti bioattivi responsabili del contributo degli effetti protettivi osservati dell'HCE sulla tossicità muscolare indotta dalla simvastatina.
In conclusione, il presente studio indica che l'HCE potrebbe esercitare potenti effetti protettivi sulla riduzione indotta dalla simvastatina della vitalità delle cellule muscolari in vitro. Questi risultati forniscono l'evidenza preliminare che suggerisce che il nostro estratto acquoso di HC potrebbe essere di valore terapeutico come alimento funzionale o nutraceutico per i pazienti iperlipidemici che devono interrompere il trattamento con statine a causa della miotossicità indotta da statine.
RiconoscimentoQuesto studio è stato sostenuto finanziariamente dal Food and Health Bureau HKSAR, Health, and Medical Research Fund n. 11120831.
Riferimenti
Armitage, J., 2007. La sicurezza delle statine nella pratica clinica. Lancetta 370, 1781–1790.
Beltowski, J., Wojcicka, G., Jamroz-Wisniewska, A., 2009. Effetti avversi delle statine: meccanismi e conseguenze. Corr. Sicurezza antidroga 4, 209–228.
Cai, RL, Yang, MH, Shi, Y., Chen, J., Li, YC, Qi, Y., 2010. L'attività antifatica dell'estratto ricco di feniletanoidi da Cistanche deserticola. Fitother. ris. 24, 313–315.
Dirks, AJ, Jones, KM, 2006. Apoptosi indotta da statine e miopatia scheletrica. Sono. J. Physiol. Fisiolo cellulare. 291, C1208–C1212.
Fine, DM, 2003. Tossicità muscolare correlata alle statine. Clin. Farmaco. 3, 554.
Golomb, BA, Evans, MA, 2008. Effetti avversi delle statine: una revisione della letteratura e prove per un meccanismo mitocondriale. Sono. J. Cardiovasc. Droghe 8, 373–418.
Hu, M., Cheung, BM, Tomlinson, B., 2012. Sicurezza delle statine: un aggiornamento. Là. avv. Sicurezza antidroga 3, 133–144.
Kaufmann, P., Torok, M., Zahno, A., Waldhauser, KM, Brecht, K., Krahenbuhl, S., 2006. Tossicità delle statine sui mitocondri del muscolo scheletrico di ratto. Cellula. Mol. Scienziato della vita 63, 2415–2425.
Ko, KM, Leung, HY, 2007. Potenziamento della capacità di generazione di ATP, dell'attività antiossidante e delle attività immunomodulatorie da parte delle erbe tonificanti cinesi Yang e Yin. Mento. Med. 2, 3.
Kobayashi, M., Kagawa, T., Narumi, K., Itagaki, S., Hirano, T., Iseki, K., 2008. Integrazione di bicarbonato come mezzo preventivo nel danno muscolare indotto dalle statine. J. Pharm. Farma. Sci. 11, -8.
Kromer, A., Moosmann, B., 2009. Il danno epatico indotto da statine comporta il cross-talk tra le vie biosintetiche del colesterolo e della selenoproteina. Mol. Farma. 75, 1421–1429.
Leung, HY, Ko, KM, 2008. L'estratto di Herba Cistanche migliora la generazione di ATP mitocondriale nei cuori di ratto e nelle cellule H9C2. Farma. Biol. 46, 418.
Liao, F., Zheng, RL, Gao, JJ, Jia, ZJ, 1999. Ritardo dell'affaticamento muscolare scheletrico da parte dei due glicosidi fenilpropanoidi: verbascoside e martensite da Pedicularis plicata Maxim. Fitother. ris. 13, 621–623.
Lu, KG, Liu, HB, Gu, QQ, 1995. Studio sui costituenti chimici di Cistanche deserticola Ma. e Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Mento. Tradizione. Erba. Droghe 26, 143.
Commissione di farmacopea, 2010. La farmacopea della Repubblica popolare cinese. Stampa dell'industria chimica, Pechino.
Rosenbaum, D., Dallongeville, J., Sabouret, P., Bruckert, E., 2013. Interruzione della terapia con statine a causa di effetti collaterali muscolari: un'indagine nella vita reale. Nutr. Metab. cardiovasco. Dis. 23, 871-875.
Siu, AH, Ko, KM, 2010. L'estratto di Herba Cistanche migliora lo stato di glutatione mitocondriale e la respirazione nei cuori di ratto, con possibile induzione di proteine disaccoppianti. Farma. Biol. 48, 512–517.
Sui, ZF, Gua, TM, Liu, B., Peng, SW, Zhao, ZL, Li, L., Shi, DF, Yang, RY, 2011. Composto di carboidrati solubile in acqua dai corpi diErbaCistance: isolamento e il suo effetto scavenging sui radicali liberi nella pelle. Carboidrato. Polim. 85, 75.
Thompson, PD, Clarkson, P., Karas, RH, 2003. Miopatia associata a statine. JAMA 289, 1681–1690.
Vaklavas, C., Chatzizisis, YS, Ziakas, A., Zamboulis, C., Giannoglou, GD, 2009. Basi molecolari della miopatia associata alle statine. Aterosclerosi 202, 18–28.
Velho, JA, Okanobo, H., Degasperi, GR, Matsumoto, MY, Alberici, LC, Cosso, RG, Oliveira, HC, Vercesi, AE, 2006. Le statine inducono la transizione della permeabilità mitocondriale calcio-dipendente. Tossicologia 219, 124–132.
Xiong, Q., Hase, K., Tezuka, Y., Tani, T., Namba, T., Kadota, S., 1998. Attività epatoprotettiva dei feniletanoidi da Cistanche deserticola. Pianta Med. 64, 120–125.
