Choroba zwyrodnieniowa stawów (OA) jest jedną z długotrwałych, przewlekłych chorób zwyrodnieniowych stawów kostnych, która dotyka populację w wieku powyżej 65 lat.
1] Na ogół u pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów diagnozuje się uszkodzenie chrząstki, stan zapalny błony maziowej i ubytki chondrocytów, co powoduje ból i cierpienie fizyczne.
2] Ból stawów jest głównie spowodowany zwyrodnieniem chrząstki w stawach w wyniku stanu zapalnego, a gdy chrząstka jest poważnie uszkodzona, kości mogą zderzać się ze sobą, powodując nieznośny ból i trudności fizyczne.
3] Dobrze udokumentowano udział mediatorów stanu zapalnego w objawach takich jak ból, obrzęk i sztywność stawu. U pacjentów z chorobą zwyrodnieniową stawów w płynie stawowym stwierdza się cytokiny zapalne, które powodują erozję chrząstki i kości podchrzęstnej.
4] Dwie główne dolegliwości, jakie na ogół zgłaszają pacjenci z chorobą zwyrodnieniową stawów, to ból i zapalenie błony maziowej. Dlatego głównymi celami obecnych terapii OA jest zmniejszenie bólu i stanu zapalnego. [
5] Chociaż dostępne metody leczenia OA, w tym leki niesteroidowe i steroidowe, okazały się skuteczne w łagodzeniu bólu i stanów zapalnych, długotrwałe stosowanie tych leków ma poważne konsekwencje zdrowotne, takie jak dysfunkcje układu sercowo-naczyniowego, żołądkowo-jelitowego i nerek.
6] Dlatego należy opracować skuteczniejszy lek o mniejszej liczbie skutków ubocznych do leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów.
Naturalne produkty zdrowotne cieszą się coraz większą popularnością ze względu na bezpieczeństwo i łatwą dostępność [
7] Tradycyjne koreańskie leki okazały się skuteczne w leczeniu kilku chorób zapalnych, w tym zapalenia stawów.
8] Aucklandia lappa DC. jest znany ze swoich właściwości leczniczych, takich jak wzmacnianie krążenia qi w celu łagodzenia bólu i łagodzenia żołądka, i był tradycyjnie stosowany jako naturalny środek przeciwbólowy [
9] Poprzednie doniesienia sugerują, że A. lappa ma działanie przeciwzapalne [
10,
11], przeciwbólowe [
12], przeciwnowotworowy [
13] i gastroprotekcyjne [
14] efekty. Różne aktywności biologiczne A. lappa są spowodowane przez jego główne związki aktywne: costunolid, dehydrocostus lakton, dihydrocostunolid, costuslactone, α-costol, saussurea lactone i costuslactone [
15] Wcześniejsze badania wykazały, że kosztunolid wykazywał właściwości przeciwzapalne w lipopolisacharydzie (LPS), co indukowało makrofagi poprzez regulację NF-kB i szlaku białka szoku cieplnego [
16,
17] Jednakże w żadnym badaniu nie oceniano potencjalnego działania A. lappa w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów. W niniejszym badaniu zbadano działanie terapeutyczne A. lappa przeciwko OA przy użyciu modeli gryzoni wywołanych MIA (jodooctanem monosodowym) i kwasem octowym.
Jodooctan sodu (MIA) jest powszechnie stosowany w celu wywołania większości zachowań bólowych i patofizjologicznych cech choroby zwyrodnieniowej stawów u zwierząt [
18,
19,
20] Po wstrzyknięciu do stawów kolanowych MIA zaburza metabolizm chondrocytów i wywołuje stan zapalny i objawy zapalne, takie jak erozja chrząstki i kości podchrzęstnej, główne objawy choroby zwyrodnieniowej stawów.
18] Reakcja wicia wywołana kwasem octowym jest powszechnie uważana za symulację bólu obwodowego u zwierząt, w przypadku której ból zapalny można zmierzyć ilościowo [
19] Linię komórkową mysich makrofagów, RAW264.7, powszechnie wykorzystuje się do badania reakcji komórkowych na stan zapalny. Po aktywacji LPS makrofagi RAW264 aktywują szlaki zapalne i wydzielają kilka pośredników zapalnych, takich jak TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS i IL-6 [
20] W tym badaniu oceniano antynocyceptywne i przeciwzapalne działanie A. lappa na OA w modelu zwierzęcym MIA, modelu zwierzęcym indukowanym kwasem octowym i komórkach RAW264.7 aktywowanych LPS.
2. Materiały i metody
2.1. Materiał roślinny
Suszony korzeń A. lappa DC. użyty w eksperymencie zakupiono od Epulip Pharmaceutical Co., Ltd. (Seul, Korea). Został zidentyfikowany przez prof. Donghuna Lee z Wydziału Farmakologii Ziołowej, pułkownika Medycyny Koreańskiej na Uniwersytecie Gachon, a numer próbki kuponu został zdeponowany jako 18060301.
2.2. Analiza HPLC ekstraktu A. lappa
A. lappa ekstrahowano przy użyciu aparatu refluksowego (woda destylowana, 3 godziny w 100°C). Wyekstrahowany roztwór przesączono i zatężono w wyparce niskociśnieniowej. Ekstrakt A. lappa dał wydajność 44,69% po liofilizacji w temperaturze -80 ° C. Analizę chromatograficzną A. lappa przeprowadzono za pomocą połączonej HPLC przy użyciu systemu 1260 InfinityⅡ HPLC (Agilent, Pal Alto, Kalifornia, USA). Do rozdziału chromatycznego zastosowano kolumnę EclipseXDB C18 (4,6 x 250 mm, 5 µm, Agilent) w temperaturze 35°C. Łącznie 100 mg próbki rozcieńczono w 10 ml 50% metanolu i poddano sonikacji przez 10 minut. Próbki filtrowano za pomocą filtra strzykawkowego (Waters Corp., Milford, MA, USA) o średnicy porów 0,45 µm. Skład fazy ruchomej składał się z 0,1% kwasu fosforowego (A) i acetonitrylu (B), a kolumnę eluowano w następujący sposób: 0–60 min, 0%; 60–65 minut, 100%; 65–67 minut, 100%; 67–72 min, 0% rozpuszczalnika B z szybkością przepływu 1,0 ml/min. Wyciek obserwowano przy 210 nm, stosując objętość wtrysku 10 µl. Analizę przeprowadzono trzykrotnie.
2.3. Trzymanie i zarządzanie zwierzętami
Samce szczurów Sprague-Dawley (SD) w wieku 5 tygodni i samce myszy ICR w wieku 6 tygodni zakupiono od Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Korea). Zwierzęta trzymano w pomieszczeniu o stałej temperaturze (22 ± 2°C) i wilgotności (55 ± 10%) oraz cyklu światło/ciemność 12/12 godzin. Zwierzęta zaznajamiano z warunkami przez ponad tydzień przed rozpoczęciem eksperymentu. Zwierzęta miały swobodny dostęp do paszy i wody. We wszystkich procedurach doświadczalnych na zwierzętach ściśle przestrzegano aktualnych zasad etycznych dotyczących opieki nad zwierzętami i obchodzenia się z nimi na Uniwersytecie Gachon (GIACUC-R2019003). Badanie zostało zaprojektowane jako próba równoległa, zaślepiona przez badacza. Zastosowaliśmy metodę eutanazji zgodnie z wytycznymi Komisji Etyki Doświadczeń na Zwierzętach.
2.4. Wstrzykiwanie i leczenie MIA
Szczury losowo podzielono na 4 grupy, mianowicie grupę pozorowaną, kontrolną, indometacynę i A. lappa. Po znieczuleniu 2% mieszaniną izofluoranu O2, szczurom wstrzyknięto śródstawowo do stawów kolanowych 50 µl MIA (40 mg/m; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), co doprowadziło do eksperymentalnej choroby zwyrodnieniowej stawów. Traktowanie przeprowadzono jak poniżej: w grupach kontrolnych i pozorowanych stosowano wyłącznie dietę podstawową AIN-93G. Jedynie grupa indometacyny otrzymywała indometacynę (3 mg/kg) włączoną do diety AIN-93G, a grupa A. lappa 300 mg/kg została przydzielona do diety AIN-93G uzupełnionej A. lappa (300 mg/kg). Leczenie kontynuowano przez 24 dni od dnia wywołania choroby zwyrodnieniowej stawów w dawce 15–17 g na 190–210 g masy ciała dziennie.
2.5. Pomiar obciążenia
Po wywołaniu OA, zgodnie z planem przeprowadzono pomiar wydolności kończyn tylnych szczurów za pomocą urządzenia do pomiaru niepełnosprawności-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, Kalifornia, USA). Obliczono rozkład ciężaru na kończynach tylnych: nośność (%)
