Ochranný účinek Herba Cistanches na statinem indukovanou myotoxicitu in vitro
Mar 24, 2022
Kontakt: 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
Institut čínské medicíny, Čínská univerzita v Hong Kongu, Shatin, New Territories, Hong Kong
b Státní klíčová laboratoř fytochemie a rostlinných zdrojů v západní Číně, Čínská univerzita v Hong Kongu, Shatin, New Territories, Hong Kong
c Divize klinické farmakologie, Oddělení medicíny a terapie, Čínská univerzita v Hong Kongu, Shatin, New Territories, Hong Kong
Abstraktní:
Etnofarmakologický význam: HerbaCistanches(HC,CistanchedeserticolaneboCistanchetubulosa) je čínská bylina tradičně používaná při svalových problémech. Předchozí studie ukázaly, že extrakt HC by mohl snížit poškození svalů a zlepšit ukládání ATP u potkanů po cvičení. Jeho účinek na svalovou toxicitu vyvolanou statiny však nebyl nikdy zkoumán.
Cíl:Cílem této studie bylo zjistit, zda vodný extrakt HC (HCE) může zabránit toxicitě vyvolané simvastatinem v buňkách kosterního svalstva potkana L6 a zda je verbaskosid hlavní bioaktivní složkou, která přispívá k účinkům
Materiály a metody:MTT bylo provedeno za účelem stanovení účinků HCE ({{0}}–2000 mg/ml) nebo verbascosidu (0–160 mM) na buňky L6 ošetřené simvastatinem (10 mM). Test apoptózy Annexin V-FITC/PI a test kaspázy 3 byly provedeny za účelem stanovení ochranné role HCE na buněčnou smrt indukovanou simvastatinem a ke zhodnocení, zda HCE uplatňuje svůj ochranný účinek prostřednictvím kaspázové dráhy. Produkce ATP byla měřena, aby se zjistilo, zda HCE může zabránit simvastatinem indukovanému snížení produkce ATP in vitro.
Výsledek:Simvastatin významně zvýšil apoptotickou buněčnou smrt v L6 buňkách. HCE významně vykázala na dávce závislé snížení apoptotických buněk indukovaných simvastatinem, pravděpodobně prostřednictvím kaspázové-3 dráhy. Simvastatin snižoval produkci ATP v buňkách L6, čemuž v závislosti na dávce zabránil HCE. Byl zaznamenán pouze trend, ale ne významný účinek (s výjimkou vysokých dávek) verbascosidu na ochranu svalové toxicity vyvolané simvastatinem.
Závěry:Na závěr jsme poprvé prokázali, že HCE může mít na dávce závislý ochranný účinek na toxicitu indukovanou simvastatinem in vitro, což bylo nepravděpodobné kvůli přítomnosti verbascosidu. Naše studie navrhla potenciální použití HC v situaci svalové toxicity vyvolané simvastatinem.
klíčová slova:HerbaCistanches, statincholesterol, hyperlipidémie, svalová toxicita, verbascosid, kaspáza-3
1. Úvod
Inhibitory HMG-CoA reduktázy (statiny), které jsou nejprodávanější skupinou léků na předpis na světě v historii, jsou dobře zdokumentovány jako přínosné pro pacienty obou pohlaví v různém věku se středním a vysokým rizikem kardiovaskulárních onemocnění (CVD) (Golomb a Evans, 2008). Poté byly vyvinuty a klinicky schváleny různé statiny, včetně pravastatinu, atorvastatinu, fluvastatinu, lovastatinu, pitavastatinu, rosuvastatinu a simvastatinu. Obecně všechny statiny působí prostřednictvím inhibice redukce HMG-CoA na kyselinu mevalonovou během rané fáze mevalonátové dráhy ke snížení produkce cholesterolu (Kromer a Moosmann, 2009; Thompson et al., 2003). Ačkoli jsou statiny obvykle dobře tolerovány, jedním z nejdůležitějších a nejznámějších klinických nežádoucích účinků je toxicita kosterního svalstva (rhabdomyolýza) (Kobayashi et al., 2008). Abnormality kosterního svalstva se mohou pohybovat od benigní myalgie až po těžkou myopatii. Zatímco je navržena směs mechanismů, které by mohly být zodpovědné za nežádoucí účinky statinu na svaly, předpokládá se, že důležitou roli hrají mitochondriální mechanismy (Golomb a Evans, 2008). Mevalonát není pouze prekurzorem cholesterolu, ale také dalších sloučenin včetně selenoproteinů, dolicolu a ubichinonu (Kaufmann et al., 2006; Vaklavas et al., 2009). Schopnost statinů inhibovat mevalonát by proto také inhibovala produkci selenoproteinů, jako je glutathionperoxidáza (GPx), což jsou důležité enzymy při udržování antioxidačního obranného mechanismu (Kromer a Moosmann, 2009). Statiny by také mohly vést k depleci ubichinonu, což by způsobilo snížení spotřeby kyslíku a syntézy ATP (Beltowski et al., 2009). Kromě toho zvyšující se studie in vitro a in vivo prokázaly, že statin může také působit přímo na tkáňové mitochondrie a indukovat přechod membránové permeability závislé na Ca2+ (MPT) způsobem závislým na dávce (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006 ). Je také spojena se zvýšenými reaktivními formami kyslíku (ROS) a mitochondriálním oxidačním stresem, což vede k buněčné smrti, a tím přispívá k poškození jater a svalů (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006).
HerbaCistanches, celá sušená rostlina Cistanche deserticola YC Ma nebo Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (čeleď Orobanchaceae), jsou parazitické rostliny, které rostou převážně v pouštních oblastech severní a severovýchodní Číny (Siu a Ko, 2010).HerbaCistanchesje Yang povzbuzující čínská tonická bylina, která se primárně používá k léčbě nedostatku ledvin s příznaky, jako je impotence, neplodnost, předčasná ejakulace. Těžká a jemná povaha byliny také zvlhčuje střeva a pomáhá zmírnit zácpu. Je to také čínská bylina, která se tradičně předepisuje pacientům při bolestech beder a kolen a je to bylina běžně používaná v čínských přípravcích pro léčbu svalových problémů (Siu a Ko, 2010; Xiong et al., 1998). Je zajímavé, že je to také v souladu s moderními vědeckými studiemi, které prokázaly protiúnavové účinky extraktu bohatého na polysacharidy a fenylethanoidy.HerbaCistanchesu potkanů po cvičení snížením svalového poškození a zlepšením ukládání ATP (Cai et al., 2010). Nedávná práce ukázala, že methanolový extrakt z Herba Cistanches by mohl zvýšit mitochondriální tvorbu ATP (Leung a Ko, 2008). Siu a Ko (2010) to prokázaliHerbaCistanchesby také mohl zlepšit stav mitochondriálního glutathionu zprostředkováním úrovní syntézy glutathionu a GPx, a tak chránit tkáně před oxidačním stresem v srdcích potkanů. Ukázali to i Siu a Ko (2010).HerbaCistanchesmohl snížit obsah mitochondriálního Ca2þ, a tím snížit MPT závislý na Ca2þ. dáleHerbaCistanchesbylo také prokázáno, že je silným antioxidantem a lapačem volných radikálů v různých orgánech, snižuje oxidační stres a aktivity ROS in vivo studie (Lu et al., 1995; Sui et al., 2011). Zajímavější je, že ve snaze určit aktivní frakci, která přispívá k protiúnavové aktivitěHerbaCistanchesbylo zjištěno, že verbaskosid byl hlavní složkou aktivní frakce (Cai et al., 2010). Bylo také prokázáno, že verbascosid snižuje svalovou únavu u ropuch, pravděpodobně díky svým antioxidačním aktivitám (Liao et al., 1999), což naznačuje, že verbascosid by mohl být bioaktivní složkou přispívající k příznivým účinkům Herba Cistanches.
Cílem této studie bylo zjistit, zda by použití bylinného vodního extraktu Cistanches (HCE) mohlo snížit svalovou toxicitu indukovanou simvastatinem in vitro. Byla vyslovena hypotéza, že použití HCE by mohlo korigovat vedlejší účinky svalové toxicity způsobené simvastatinem. Byl také učiněn pokus zjistit, zda jsou příznivé účinkyHerbaCistanchesjsou připisovány přítomnosti verbascosidu.
2. Materiály a metody
2.1. Autentizace a příprava rostlinných materiálů
Rostlinný materiál zHerbaCistanchesbyl zakoupen od renomovaného dodavatele v Guangzhou, Čína.HerbaCistanchesbyl chemicky ověřen pomocí chromatografie na tenké vrstvě (TLC) v souladu s Čínským lékopisem (CP), 2010, s verbascosidem a echinacosidem jako chemickými markery (data nejsou uvedena). Po chemické autentizaci, herbářový poukazový vzorekHerbaCistanchesbyl uložen v Muzeu Institutu čínské medicíny na Čínské univerzitě v Hong Kongu (CUHK) s číslem voucheru 2014–3434.
Stručně řečeno, 1 kg surové byliny se namáčí po dobu 1 hodiny, poté se extrahuje dvakrát zahříváním po dobu 1 hodiny pod zpětným chladičem při 100 stupních za použití 10 ul destilované vody pro každou extrakci. Vodné extrakty (HCE) byly spojeny a zfiltrovány. Filtrát byl zahuštěn za sníženého tlaku při 60 stupních. Koncentrovaný extrakt byl lyofilizován do sucha. Procento výtěžku bylo 50,1 procenta w/w. Malé množství bylo použito ke stanovení množství verbascosidu a echinakosidu pomocí ultravýkonné kapalinové chromatografie (UPLC). Veškerý extrahovaný prášek byl vakuově zabalen a skladován až do použití.
2.2. UPLC analýza vodného extraktu
UPLC analýzy byly provedeny za použití Waters Acquity Ultra Performance LC System (Waters, USA). Všechna rozpouštědla potřebná pro UPLC analýzy byla zakoupena od Department of Chemistry na Čínské univerzitě v Hong Kongu. Verbascosid a echinacosid byly zakoupeny od Národního institutu pro kontrolu farmaceutických a biologických produktů v Číně. Roztok vzorku byl nastříknut do kolony Waters Acquity UPLC BEH C18 (10{{20}} 2,1 mm2 id, velikost částic 1,7 mm) s Waters ACQUITY UPLC BEH C18 VanGuard Pre-Column ( 5-2.1 mm2 vnitřní průměr, velikost částic 1,7 mm). Všechna rozpouštědla byla předfiltrována pomocí 0,45 mm filtračního disku Millipore (Millipore) a odplyněna. Gradientová eluce byla provedena za použití následujících systémů rozpouštědel: mobilní fáze A – acetonitril; mobilní fáze B – dvakrát destilovaná voda/kyselina mravenčí (99,9/ 0.1; v/v). Eluce byla provedena s gradientem následovně: 0–5 min, 88 procent B; 5–10 min, z 88 procent B na 83 procent B. Použitý průtok byl 0,4 ml/min a detekce byla provedena při 331 nm v souladu s CP (2010). Každý vzorek (5 ul) byl nastříknut do kolony po filtraci přes 0,2 mm filtrační kotouč. Identifikace chemických markerů byla provedena porovnáním retenčních časů a UV absorbance neznámých píků s těmi standardy. Kalibrační křivka byla vynesena sérií koncentrací verbascosidu a echinakosidu (40, 20, 10, 5, 2,5 a 1,25 mg/ml) pro kvantifikaci. Kvantifikace verbascosidu a echinacosidu v bylinném extraktu byla provedena v triplikátech. Systém byl monitorován počítačem vybaveným softwarem Waters MassLynx pro sběr dat, integraci a analýzu.
2.3. Buněčná kultura
Buněčná linie krysího kosterního svalstva L6 byla zakoupena od American Type Culture Collection (ATCC, Manassa, VA, USA). Buňky byly udržovány v subkonfluentní hustotě v Dulbeccově modifikovaném Eagleově médiu (DMEM, ATCC, Manassas, VA, USA) doplněném 10 procenty v/v fetálního bovinního séra (FBS) a 1 procentem penicilin-streptomycinu (P/S) a inkubovány při 37 stupních ve zvlhčené atmosféře obsahující 5 procent CO2 a 95 procent vzduchu.
Pro stanovení účinků HCE na statinem indukovanou svalovou toxicitu byly buňky L6 ošetřeny simvastatinem v koncentraci 10 μM po dobu 48 hodin, aby se vyvolala toxicita. HCE (v koncentracích 0, 250, 500, 1000 a 2000 ug/ml) nebo verbascosid (v koncentracích 0, 20, 40, 80 a 160 μM) byly přidány jako souběžná léčba se statinem, aby se zjistilo, zda bylinný extrakt by mohl zabránit toxicitě vyvolané statiny v buňkách kosterního svalstva a pokud by verbascosid mohl vykazovat podobné ochranné účinky jako bylinný vodný extrakt.
Ochranný účinek extraktu Herba Cistanche na toxicitu vyvolanou simvastatinem in vitro
2.4. In vitro cytotoxicita
L6 buňky (1x105/jamka) byly naočkovány do {{0}}jamkových kultivačních destiček s plochým dnem (Iwaki, Japonsko) přes noc, poté následovalo ošetření 10 μM simvastatinu spolu s nebo bez různých dávek HCE ( 0–2000 ug/ml) nebo verbascoside (0–160 μM), po dobu 48 hodin. Do kontrolních jamek bylo přidáno prosté médium (DMEM). Bylinný extrakt a sloučenina byly rozpuštěny v DMEM.
Po 48 hodinách působení bylo médium ze všech buněk odstraněno a 30 ul 5 mg/ml 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,{{ Do každé jamky byl přidán 8}}difenyl-tetrazoliumbromid (MTT; Sigma, USA) ve fyziologickém roztoku pufrovaném fosfátem (PBS) a destičky byly dále inkubovány po dobu 3 hodin při 37 stupních. Supernatant byl poté odstraněn a do každé jamky bylo přidáno 100 ul DMSO, aby se rozpustily purpurové krystaly formazanu (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. USA). Absorbance každého vzorku byla odečtena při 540 nm pomocí čtečky mikrodestiček (Biotek μ-Quant, USA). Výsledky byly vyjádřeny jako procento absorbance MTT vzhledem ke kontrolním buňkám.
2.5. Test barvení annexin-V FITC/PI
L6 buňky (3x105/jamka) byli léčeni simvastatinem spolu s nebo bez různých dávek HCE nebo verbascosidu. Buňky byly poté shromážděny, promyty a obarveny soupravou annexin-V FITC podle protokolu výrobce (Trevigen, MD, USA). Stručně, buňky byly dvakrát promyty 1 x vazebným pufrem a kubovány ve 100 ul značkovacího roztoku obsahujícího 1 ul konjugátu annexin-V FITC a 10 ul PI ve tmě po dobu 15 minut při teplotě místnosti. Fluorescence vzorků byla detekována průtokovou cytometrií (Becton Dickinson FACSCanto II, USA).
2.6. Test aktivity kaspázy 3
Aktivita kaspázy 3 byla stanovena pomocí fluorometrického imunosorbentního enzymového testu (Sigma) podle pokynů výrobce. Stručně, buňky L6 (3 105/jamka) ošetřené simvastatinem, společně s nebo bez různých dávek HCE verbascosidu, byly lyžovány pomocí lyzačního pufru. Volný 7-amino-4-methylkumarin (AMC) generovaný proteolytickým štěpením substrátu kaspázou 3 byl měřen a kvantifikován fluorometricky s vlnovou délkou excitace při 360 nm a emisní vlnovou délkou při 460 nm pomocí destičky BMG FLUOstarOptimamicroplate čtečka (BMG LABTECH GmbH, Německo).
2.7. Buněčný test ATP
L6 buňky (3x105/jamka) byli léčeni simvastatinem spolu s nebo bez různých dávek HCE nebo verbascosidu. Po ošetření byly buňky shromážděny a obsah ATP byl měřen pomocí komerčně dostupné kolorimetrické soupravy (Abcam, UK) měřením obsahu glycerolfosfátu v lyžovaných buňkách a čtením při 570 nm pomocí čtečky mikrodestiček (Biotek μ-Quant, USA ). Měření produkce ATP bylo vyjádřeno jako procento vzhledem ke kontrolní skupině.
2.8. Statistická analýza
Data byla prezentována jako průměr 7SD, pro statistickou analýzu byl použit Prism 5 for Window (verze 5.0c, GraphPad Software, Inc., USA). Významné rozdíly mezi všemi skupinami byly hodnoceny jednocestnou analýzou ANOVA, po níž následoval Bonferroniho vícenásobný srovnávací test. Pravděpodobnost po0.05 byla považována za statisticky významnou.
3. Výsledky
3.1. UPLC analýza vodného extraktu Herba Cistanches
Obr. S1A ukazuje UPLC profil standardní směsi obsahující echinakosid a verbascosid. Retenční časové body každého z těchto markerů byly porovnány s profilem UPLCHerbaCistanchesvodný extrakt (obr. S1B). Množství echinakosidu a verbascosidu uvnitřHerbaCistanchesbylo zjištěno, že vodný extrakt je {{0}},45 procent w/w a 0,085 procent w/w, v daném pořadí.
3.2. Vliv HCE a verbascosidu na in vitro cytotoxicitu simvastatinu v buňkách kosterního svalstva L6
Jak je ukázáno na obr. 1A, simvastatin způsobil významnou cytotoxicitu vůči L6 buňkám, jak se odráží ve významném snížení životaschopnosti L6 buněk při 10 mM simvastatinu. Léčba HCE v závislosti na dávce a významně zabránila simvastatinem indukované cytotoxicitě v dávkách 500, 1000 a 2000 mg/ml. Verbaskosid projevoval trend ke zlepšení životaschopnosti L6 buněk současně léčených simvastatinem. Žádná z koncentrací však nedosáhla statistické významnosti (obr. 1B).
Obr. 1. Ochranný účinek (a) HCE; a (b) verbascosid na simvastatinem indukovanou cytotoxicitu v L6 buňkách. Hodnoty představují průměr 7SD (n¼3). Významný rozdíl mezi léčbou samotným simvastatinem a kontrolní skupinou pomocí Studentova t-testu: ### po0.{{10}}01. Signifikantní rozdíl mezi všemi skupinami léčenými simvastatinem s nebo bez současného léčení HCE verbascosidem pomocí jednocestné ANOVA:** po 0,01,*** po 0,001.
3.3. Účinek HCE a verbascosidu na buněčnou smrt indukovanou simvastatinem v buňkách kosterního svalstva L6
Pro zkoumání způsobu buněčné smrti indukované simvastatinem a stanovení ochranné role HCE nebo verbascosidu na simvastatinem indukovanou buněčnou smrt byl podíl apoptotických buněk detekován barvením propidium jodidem (PI). Výsledky ukázaly, že simvastatin vyvolal významný nárůst podílu časně apoptotických buněk (Annexin V-FITC pozitivní a PI negativní, Q4–2) a pozdních apoptotických/mrtvých buněk (Annexin V-FITC pozitivní a PI pozitivní, Q2– 2) ve srovnání s kontrolní skupinou. Současná léčba s HCE snížila podíl časných apoptotických a pozdních apoptotických/mrtvých buněk v závislosti na dávce až do 1000 mg/ml (obr. 2A). Tento ochranný účinek byl také pozorován u skupin současně léčených verbascosidem. Žádná z testovaných koncentrací však nedosáhla statistické významnosti (obr. 2B).
Obr. 2. Účinek simvastatinu s nebo bez souběžné léčby HCE nebo verbascosidem na externalizaci fosfatidylserinu v buňkách L6. Buňky byly obarveny Annexinem-V FITC a I a detekovány průtokovou cytometrií
3.4. Účinek HCE a verbascosidu na aktivitu kaspázy 3 v buňkách kosterního svalstva L6 léčených simvastatinem
Jak je znázorněno na obr. 3A, 10 mM simvastatin významně indukoval aktivitu kaspázy 3 v buňkách L6, což naznačuje, že simvastatin indukuje apoptózu buněk L6 prostřednictvím kaskády kaspázy. Avšak v buňkách L6 ošetřených simvastatinem a HCE HCE v závislosti na dávce a významně snižoval aktivitu kaspázy 3, což naznačuje schopnost HCE zabránit apoptóze indukované simvastatinem prostřednictvím kaskády kaspázy. Na druhé straně, i když verbascosid také projevoval tendenci snižovat simvastatinem indukované zvýšení aktivity enzymu kaspázy 3, pouze koncentrace při 160 mM dosáhla statistické významnosti (obr. 3B).
Obr. 3. Ochranný účinek (a) HCE; a (b) verbascosid na simvastatinem indukovanou enzymatickou aktivitu kaspázy 3 v buňkách L6. Hodnoty představují průměr 7SD (n¼3–5). Významný rozdíl mezi léčbou samotným simvastatinem a kontrolními skupinami pomocí Studentova t-testu: ###po0.001. Signifikantní rozdíl mezi všemi skupinami léčenými simvastatinem s nebo bez současného podávání HCE nebo verbascoside pomocí jednocestné ANOVA: *po0.05, **p o0.01, ***po0.001.
3.5. Vliv HCE na simvastatinem indukované snížení produkce ATP v buňkách kosterního svalstva L6
Simvastatin (10 mM) významně snížil produkci ATP v buňkách L6 o přibližně 60 procent ve srovnání s kontrolní skupinou (obr. 4A). Současná léčba HCE v závislosti na dávce zmírnila snížení produkce ATP v buňkách ošetřených simvastatinem, z nichž pouze koncentrace 500, 1000 a 2000 mg/ml dosáhly statistické významnosti. Na druhou stranu, ačkoli verbascosid vykazoval trend k obnovení produkce ATP při 50 mg/ml, nedosáhl statistické významnosti (obr. 4B).
Obr. 4. Ochranný účinek (a) HCE a (b) verbascosidu na simvastatinem indukované snížení produkce ATP v L6 buňkách. Hodnoty představují průměr 7SD (n¼3–5). Významný rozdíl mezi léčbou samotným simvastatinem a kontrolními skupinami pomocí Studentova t-testu: ###po0.001. Signifikantní rozdíl mezi všemi skupinami léčenými simvastatinem s nebo bez souběžné léčby HCE nebo verbascoside pomocí jednocestné ANOVA: *po 0,05, **po0,01.
4. Diskuze
S celosvětově rostoucí prevalencí kardiovaskulárních onemocnění (CVD) a pacientů s diagnostikovanou hypercholesterolemií se užívání statinů stalo častějším. Ačkoli jsou statiny obecně velmi dobře tolerovány, svalové poranění je často uváděným vedlejším účinkem spojeným s užíváním statinů, který se může akutně objevit v týdnech nebo měsících po zahájení léčby (Fine, 2003). Svalové příznaky se mohou lišit od mírných problémů, například bolesti, citlivosti nebo slabosti se zvýšením kreatinkinázy (CK) nebo bez něj, až po nejzávažnější stav rhabdomyolýzy (Armitage, 2007; Hu et al., 2012). Vzhledem k výskytu těchto vedlejších účinků a vzhledem k tomu, že neexistuje účinná léčba svalové toxicity vyvolané statiny, zůstávají statiny nedostatečně využívány. V rozsáhlém průzkumu na 10 409 francouzských subjektech provedeném prostřednictvím telefonického rozhovoru 10 procent pacientů léčených statiny hlásilo svalové symptomy, z nichž 30 procent těchto symptomatických pacientů vedlo k přerušení léčby (Rosenbaum et al., 2013).
Poprvé jsme prokázali, že vodní extrakt zHerbaCistanches, běžně používaná tradiční čínská bylina, by mohla mít ochranný účinek proti toxicitě vyvolané simvastatinem in vitro v buňkách kosterního svalstva L6, což naznačuje potenciálHerbaCistanchesvodný extrakt (HCE) pro jeho ochrannou roli statiny indukovanou svalovou toxicitu, která je uznávaným častým vedlejším účinkem u pacientů užívajících statiny. Silná schopnost HCE chránit proti svalové toxicitě vyvolané statiny by proto měla velký potenciál.
Podle tradiční teorie TCM souvisí Yang s mitochondriálním energetickým metabolismem v těle a bylo zjištěno, že předepisování Yang povzbuzujících bylin zvyšuje mitochondriální tvorbu ATP (Ko a Leung, 2007). Je zajímavé, že jsme pozorovali snížení produkce ATP v buňkách kosterního svalstva L6 léčených simvastatinem a toto snížení produkce ATP bylo významně zlepšeno při současné léčbě HCE. V naší studii s použitím buněk kosterního svalstva potkana L6 jsme prokázali snížení životaschopnosti buněk způsobené simvastatinem. Toto snížení životaschopnosti buněk se významně zlepšilo při společné léčběHerbaCistancheszpůsobem závislým na dávce. Ačkoli přesný mechanismus svalové toxicity vyvolané statiny nebyl plně objasněn, statiny indukovaná apoptóza zdravých kosterních myocytů byla navržena jako přispívající faktor způsobující myopatii, nejčastější vedlejší účinek, se kterým se uživatelé statinů setkávají (Dirks a Jones, 2006). . V naší studii jsme pozorovali významný nárůst apoptotických buněk indukovaný simvastatinem, který byl spojen s významně zvýšenou aktivitou kaspázy 3. Tato data jsou také v souladu s předchozími studiemi, které prokázaly, že různé statiny mohou indukovat apoptózu v kosterních myoblastech, myotubech a v diferencovaných buňkách primárního lidského kosterního svalstva prostřednictvím aktivace kaspázových-9 a kaspázových-3 aktivit (Dirks a Jones, 2006). Naše HCE byla schopna zabránit tomuto simvastatinem indukovanému zvýšení kaspázou-3 aktivované apoptózy způsobem závislým na dávce.
HerbaCistanches
Kromě toho předchozí literatura naznačovala, že verbaskosid je jednou z hlavních aktivních složekHerbaCistanches. Verbascosid, také známý jako akteosid, patří do skupiny fenylethanoidních glykosidů, přirozeně se vyskytující skupiny polyfenolických sloučenin, které jsou rozpustné ve vodě (Liao et al., 1999). Dříve se ukázalo, že verbascosid je silný antioxidant, který by mohl vykazovat silné vychytávání ROS a antioxidační aktivity (Liao et al., 1999). V naší studii, abychom zjistili, zda je verbascosid hlavní složkou v našem HCE, která přispívá k pozorovaným prospěšným účinkům, jsme testovali účinky verbascosidu v koncentracích 0–160 mM. Protože jsme prokázali, že náš HCE je aktivní v rozmezí koncentrací 250–2{13}}00 mg/ml, na základě našich výsledků HPLC, které naznačovaly, že náš HCE obsahoval verbascosid v koncentraci 0,085 % hm. /wt, aktivní koncentrace verbascosidu by se měla pohybovat mezi 0,2125–1,7 mg/ml (tj. 0,34–2,72 mM), měl by být aktivní složkou verbascosid? Přesto se nám nepodařilo pozorovat významný příznivý účinek verbascosidu s testovaným rozsahem koncentrací, ačkoli jsme pozorovali trend příznivého účinku verbascosidu na buňky kosterního svalstva L6 v závislosti na dávce. Tato data naznačují, že prospěšný účinek našeho HCE pozorovaný v kosterních buňkách L6 pravděpodobně nebude připisován účinku samotného verbascosidu, což naznačuje, že za pozorované příznivé účinky by mohly být zodpovědné jiné složky než verbascosid. Je také možné, že verbaskosid může interagovat s jinými bioaktivními sloučeninami v extraktu a přispět tak k příznivým účinkům. Další experimenty využívající frakcionaci řízenou biotestem budou užitečné při poskytování dalšího náhledu na objevování bioaktivních složek odpovědných za přispívání k pozorovaným ochranným účinkům HCE na svalovou toxicitu vyvolanou simvastatinem.
Závěrem lze říci, že tato studie naznačuje, že HCE by mohla vykazovat silné ochranné účinky na snížení životaschopnosti svalových buněk indukované simvastatinem in vitro. Tyto výsledky poskytují předběžný důkaz naznačující, že náš vodný extrakt HC by mohl mít terapeutickou hodnotu jako funkční potravina nebo nutraceutikum pro hyperlipidemické pacienty, u kterých se vyžaduje, aby přestali léčbu statiny kvůli myotoxicitě vyvolané statiny.
PoděkováníTato studie byla finančně podpořena Food and Health Bureau HKSAR, Health and Medical Research Fund no. 11120831.
Reference
Armitage, J., 2007. Bezpečnost statinů v klinické praxi. Lancet 370, 1781–1790.
Beltowski, J., Wojcicka, G., Jamroz-Wisniewska, A., 2009. Nežádoucí účinky statinů – mechanismy a důsledky. Curr. Drug Saf. 4, 209-228.
Cai, RL, Yang, MH, Shi, Y., Chen, J., Li, YC, Qi, Y., 2010. Protiúnavová aktivita extraktu bohatého na fenylethanoidy z Cistanche deserticola. Phytother. Res. 24, 313–315.
Dirks, AJ, Jones, KM, 2006. Apoptóza indukovaná statiny a skeletální myopatie. Dopoledne. J. Physiol. Cell Physiol. 291, C1208-C1212.
Fine, DM, 2003. Svalová toxicita související se statiny. Clin. Pharmacol. 3,554.
Golomb, BA, Evans, MA, 2008. Nežádoucí účinky statinů: přehled literatury a důkazy pro mitochondriální mechanismus. Dopoledne. J. Cardiovasc. Drogy 8, 373–418.
Hu, M., Cheung, BM, Tomlinson, B., 2012. Bezpečnost statinů: aktualizace. Ther. Adv. Drug Saf. 3, 133–144.
Kaufmann, P., Torok, M., Zahno, A., Waldhauser, KM, Brecht, K., Krahenbuhl, S., 2006. Toxicita statinů na mitochondrie kosterního svalstva potkana. Buňka. Mol. Life Sci. 63, 2415–2425.
Ko, KM, Leung, HY, 2007. Zvýšení kapacity tvorby ATP, antioxidační aktivity a imunomodulačních aktivit pomocí tonizujících bylin čínského jangu a jinu. Brada. Med. 2, 3.
Kobayashi, M., Kagawa, T., Narumi, K., Itagaki, S., Hirano, T., Iseki, K., 2008. Suplementace bikarbonátem jako preventivní způsob při poškození svalů vyvolaném statiny. J. Pharm. Pharm. Sci. 11, -8.
Kromer, A., Moosmann, B., 2009. Statiny indukované poškození jater zahrnuje cross-talk mezi cholesterolovými a selenoproteinovými biosyntetickými cestami. Mol. Pharm. 75, 1421–1429.
Leung, HY, Ko, KM, 2008. Extrakt Herba Cistanche zvyšuje mitochondriální tvorbu ATP v srdcích potkanů a buňkách H9C2. Pharm. Biol. 46,418.
Liao, F., Zheng, RL, Gao, JJ, Jia, ZJ, 1999. Retardace únavy kosterního svalstva dvěma fenylpropanoidními glykosidy: verbascosidem a martenzitem z Pedicularis plicata Maxim. Phytother. Res. 13, 621–623.
Lu, KG, Liu, HB, Gu, QQ, 1995. Studie o chemických složkách Cistanche deserticola Ma. a Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Brada. Tradice. Bylina. Drogy 26, 143.
Pharmacopoeia Commission, 2010. The Pharmacopoeia of the People's Republic of China. Chemical Industry Press, Peking.
Rosenbaum, D., Dallongeville, J., Sabouret, P., Bruckert, E., 2013. Přerušení léčby statiny kvůli svalovým vedlejším účinkům: průzkum v reálném životě. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 23, 871-875.
Siu, AH, Ko, KM, 2010. Extrakt Herba Cistanche zlepšuje stav mitochondriálního glutathionu a dýchání v srdcích potkanů s možnou indukcí uncoupling proteinů. Pharm. Biol. 48, 512–517.
Sui, ZF, Gua, TM, Liu, B., Peng, SW, Zhao, ZL, Li, L., Shi, DF, Yang, RY, 2011. Ve vodě rozpustná sacharidová sloučenina z tělHerbaCistanches: izolace a její vychytávací účinek na volné radikály v kůži. Carbohydr. Polym. 85, 75.
Thompson, PD, Clarkson, P., Karas, RH, 2003. Myopatie spojená se statiny. JAMA 289, 1681–1690.
Vaklavas, C., Chatzizisis, YS, Ziakas, A., Zamboulis, C., Giannoglou, GD, 2009. Molekulární základ myopatie asociované se statiny. Ateroskleróza 202, 18–28.
Velho, JA, Okanobo, H., Degasperi, GR, Matsumoto, MY, Alberici, LC, Cosso, RG, Oliveira, HC, Vercesi, AE, 2006. Statiny indukují přechod mitochondriální permeability závislý na vápníku. Toxikologie 219, 124–132.
Xiong, Q., Hase, K., Tezuka, Y., Tani, T., Namba, T., Kadota, S., 1998. Hepatoprotektivní aktivita fenylethanoidů z Cistanche deserticola. Planta Med. 64, 120–125.
