Osteoartrita (OA) este una dintre bolile degenerative cronice osoase articulare de lungă durată care afectează populația în vârstă de peste 65 de ani.
1]. În general, pacienții cu osteoartrită sunt diagnosticați cu cartilaj deteriorat, sinoviale inflamate și condrocite erodate, care declanșează durere și suferință fizică [
2]. Durerea artritică este cauzată predominant de degenerarea cartilajului din articulații prin inflamație, iar atunci când cartilajul este grav deteriorat, oasele se pot ciocni unele cu altele, provocând dureri insuportabile și dificultăți fizice [
3]. Implicarea mediatorilor inflamatori în simptome precum durere, umflare și rigiditate articulară este bine documentată. La pacienții cu osteoartrită, citokinele inflamatorii, care provoacă eroziunea cartilajului și a osului subcondral, se găsesc în lichidul sinovial [
4]. Două dintre principalele afecțiuni pe care le au în general pacienții cu osteoartrită sunt durerea și inflamația sinovială. Prin urmare, obiectivele principale ale terapiilor actuale pentru osteoartrită sunt reducerea durerii și a inflamației. [
5]. Deși tratamentele disponibile pentru osteoartrită, inclusiv medicamentele nesteroidiene și steroidiene, și-au dovedit eficacitatea în ameliorarea durerii și inflamației, utilizarea pe termen lung a acestor medicamente are consecințe grave asupra sănătății, cum ar fi disfuncții cardiovasculare, gastrointestinale și renale [
6]. Prin urmare, trebuie dezvoltat un medicament mai eficient, cu mai puține efecte secundare, pentru tratamentul osteoartritei.
Produsele naturale pentru sănătate devin din ce în ce mai populare datorită siguranței și ușurinței în achiziții.
7]. Medicamentele tradiționale coreene și-au dovedit eficacitatea împotriva mai multor boli inflamatorii, inclusiv artrita [
8]. Aucklandia lappa DC. este cunoscută pentru proprietățile sale medicinale, cum ar fi îmbunătățirea circulației qi-ului pentru ameliorarea durerii și calmarea stomacului și a fost utilizată în mod tradițional ca analgezic natural [
9]. Rapoartele anterioare sugerează că A. lappa posedă proprietăți antiinflamatorii [
10,
11], analgezic [
12], anticancerigen [
13] și gastroprotector [
14] efecte. Diversele activități biologice ale A. lappa sunt cauzate de principalii săi compuși activi: costinolidă, dehidrocostus lactonă, dihidrocostunolidă, costislactonă, α-costol, saussurea lactonă și costislactonă [
15]. Studiile anterioare susțin că costunolida a demonstrat proprietăți antiinflamatorii în lipopolisaharide (LPS), care au indus macrofagele prin reglarea căii NF-kB și a proteinelor de șoc termic [
16,
17]. Cu toate acestea, niciun studiu nu a investigat potențialele activități ale A. lappa pentru tratamentul OA. Prezenta cercetare a investigat efectele terapeutice ale A. lappa împotriva OA utilizând modele de rozătoare induse de (iodoacetat monosodic) MIA și acid acetic.
Iodoacetatul monosodic (MIA) este cunoscut pentru utilizarea sa în producerea multor comportamente dureroase și a caracteristicilor fiziopatologice ale osteoartritei la animale [
18,
19,
20]. Când este injectată în articulațiile genunchiului, MIA perturbă metabolismul condrocitelor și induce inflamație și simptome inflamatorii, cum ar fi eroziunea cartilajului și a osului subcondral, simptomele principale ale osteoartritei [
18]. Răspunsul de contorsionare indus cu acid acetic este considerat pe scară largă ca simularea durerii periferice la animale, unde durerea inflamatorie poate fi măsurată cantitativ [
19]. Linia celulară de macrofage de șoarece, RAW264.7, este utilizată în mod obișnuit pentru a studia răspunsurile celulare la inflamație. După activarea cu LPS, macrofagele RAW264 activează căile inflamatorii și secretă mai mulți intermediari inflamatori, cum ar fi TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS și IL-6 [
20]. Acest studiu a evaluat efectele antinociceptive și antiinflamatorii ale A. lappa împotriva OA în modelul animal cu MIA, modelul animal indus de acid acetic și celulele RAW264.7 activate de LPS.
2. Materiale și metode
2.1. Material vegetal
Rădăcina uscată de A. lappa DC. utilizată în experiment a fost procurată de la Epulip Pharmaceutical Co., Ltd. (Seul, Coreea). A fost identificată de Prof. Donghun Lee, Departamentul de Farmacologie din Plante, Facultatea de Medicină Coreeană, Universitatea Gachon, iar numărul specimenului depus a fost 18060301.
2.2. Analiza HPLC a extractului de A. lappa
A. lappa a fost extrasă folosind un aparat de reflux (apă distilată, 3 h la 100 °C). Soluția extrasă a fost filtrată și condensată folosind un evaporator de joasă presiune. Extractul de A. lappa a avut un randament de 44,69% după liofilizare la −80 °C. Analiza cromatografică a A. lappa a fost efectuată cu un HPLC conectat la un sistem HPLC 1260 InfinityⅡ (Agilent, Pal Alto, CA, SUA). Pentru separarea cromatică, s-a utilizat o coloană EclipseXDB C18 (4,6 × 250 mm, 5 µm, Agilent) la 35 °C. Un total de 100 mg de probă a fost diluat în 10 mL de metanol 50% și sonicat timp de 10 minute. Probele au fost filtrate cu un filtru de seringă (Waters Corp., Milford, MA, SUA) de 0,45 μm. Compoziția fazei mobile a fost 0,1% acid fosforic (A) și acetonitril (B), iar coloana a fost eluată după cum urmează: 0–60 min, 0%; 60–65 min, 100%; 65–67 min, 100%; 67–72 min, 0% solvent B cu un debit de 1,0 mL/min. Efluentul a fost observat la 210 nm utilizând un volum de injecție de 10 μL. Analiza a fost efectuată în triplicat.
2.3. Adăpostirea și gestionarea animalelor
Șobolanii masculi Sprague-Dawley (SD) în vârstă de 5 săptămâni și șoarecii masculi ICR în vârstă de 6 săptămâni au fost achiziționați de la Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Coreea). Animalele au fost ținute într-o cameră cu temperatură constantă (22 ± 2 °C) și umiditate (55 ± 10%) și un ciclu lumină/întuneric de 12/12 ore. Animalele au fost familiarizate cu aceste condiții cu mai mult de o săptămână înainte de începerea experimentului. Animalele au avut la dispoziție o rezervă ad libitum de hrană și apă. Regulile etice actuale pentru îngrijirea și manipularea animalelor de la Universitatea Gachon (GIACUC-R2019003) au fost respectate cu strictețe în toate procedurile experimentale pe animale. Studiul a fost conceput ca un studiu orb pentru investigatori și în paralel. Am urmat metoda eutanasiei conform liniilor directoare ale Comitetului de Etică Experimentală pe Animale.
2.4. Injecție și tratament pentru MIA
Șobolanii au fost separați aleatoriu în 4 grupuri, și anume grup simulat, grup de control, grup de indometacin și grup cu A. lappa. Fiind anesteziați cu un amestec de 2% izofluoran O2, șobolanii au fost injectați intra-articular în articulațiile genunchiului cu 50 μL de MIA (40 mg/m²; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, SUA) pentru a induce o artroză experimentală. Tratamentele au fost efectuate după cum urmează: grupurile de control și grupul simulat au fost menținute doar cu dietă de bază AIN-93G. Doar grupului cu indometacin i s-a administrat indometacin (3 mg/kg) încorporat în dieta AIN-93G, iar grupului cu A. lappa 300 mg/kg i s-a administrat o dietă AIN-93G suplimentată cu A. lappa (300 mg/kg). Tratamentele au fost continuate timp de 24 de zile de la ziua inducerii artrozei, cu o rată de 15-17 g per 190-210 g greutate corporală, zilnic.
2.5. Măsurarea greutății portante
După inducerea OA, măsurarea capacității portante a membrelor posterioare ale șobolanilor a fost efectuată cu ajutorul unui Incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, SUA), conform programării. Distribuția greutății pe membrele posterioare a fost calculată: capacitatea portantă (%)
