Het beschermende effect van Herba-cistanches op door statine geïnduceerde myotoxiciteit in vitro
Mar 24, 2022
Contactpersoon: 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
een Instituut voor Chinese Geneeskunde, de Chinese Universiteit van Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
b State Key Laboratory of Phytochemistry and Plant Resources in West China, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
c Afdeling Klinische Farmacologie, Afdeling Geneeskunde en Therapeutica, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
Abstract:
Etnofarmacologische relevantie: HerbaCistanches(HC,Cistanchedeserticola, ofCistanchetubulosa) is een Chinees kruid dat traditioneel wordt gebruikt voor spierproblemen. Eerdere studies hebben aangetoond dat HC-extract spierbeschadiging kan verminderen en de ATP-opslag bij ratten na inspanning kan verbeteren. Het effect op statine-geïnduceerde spiertoxiciteit is echter nooit onderzocht.
Doel:Het doel van deze studie was om te bepalen of het waterige extract van HC (HCE) door simvastatine geïnduceerde toxiciteit in skeletspiercellen van L6-ratten zou kunnen voorkomen en of verbascoside het belangrijkste bioactieve bestanddeel is dat bijdraagt aan de effecten.
Materialen en methodes:MTT werd uitgevoerd om de effecten van HCE ({{0}}-2000 mg/ml) of verbascoside (0-160 mM) op met simvastatine (10 mM) behandelde L6-cellen te bepalen. Annexine V-FITC/PI-apoptose-assay en Caspase 3-assay werden uitgevoerd om de beschermende rol van HCE op door simvastatine geïnduceerde celdood te bepalen en om te evalueren of HCE zijn beschermend effect uitoefende via de caspase-route. ATP-productie werd gemeten om te onderzoeken of HCE in vitro door simvastatine geïnduceerde vermindering van ATP-productie kon voorkomen.
Resultaten:Simvastatine verhoogde significant de apoptotische celdood in L6-cellen. HCE oefende significant een dosisafhankelijke verlaging uit op door simvastatine geïnduceerde apoptotische cellen, mogelijk via een caspase-3-route. Simvastatine verminderde de ATP-productie in L6-cellen, wat dosisafhankelijk werd voorkomen door HCE. Er was alleen een trend maar geen significant effect (behalve bij hoge doses) van verbascoside op de bescherming van door simvastatine geïnduceerde spiertoxiciteit.
conclusies:Concluderend hebben we voor het eerst aangetoond dat HCE een dosisafhankelijk beschermend effect zou kunnen uitoefenen op door simvastatine geïnduceerde toxiciteit in vitro, wat onwaarschijnlijk was vanwege de aanwezigheid van verbascoside. Onze studie suggereerde het mogelijke gebruik van HC in de situatie van door simvastatine geïnduceerde spiertoxiciteit.
trefwoorden:HerbaCistanches, StatineCholesterol, Hyperlipidemie, Spiertoxiciteit, Verbascoside, Caspase-3
1. Inleiding
HMG-CoA-reductaseremmers (statines), de bestverkochte klasse geneesmiddelen op recept ter wereld in de geschiedenis, zijn goed gedocumenteerd als gunstig voor patiënten van beide geslachten op verschillende leeftijden met een matig en hoog risico op hart- en vaatziekten (CVD) (Golomb en Evans, 2008). Vervolgens werden verschillende statines ontwikkeld en klinisch goedgekeurd, waaronder pravastatine, atorvastatine, fluvastatine, lovastatine, pitavastatine, rosuvastatine en simvastatine. Over het algemeen werken alle statines door remming van de reductie van HMG-CoA tot mevalonzuur tijdens het vroege stadium van de mevalonaatroute om de cholesterolproductie te verminderen (Kromer en Moosmann, 2009; Thompson et al., 2003). Hoewel statines doorgaans goed worden verdragen, is een van de belangrijkste en meest bekende klinische bijwerkingen skeletspiertoxiciteit (rabdomyolyse) (Kobayashi et al., 2008). Skeletspierafwijkingen kunnen variëren van goedaardige myalgie tot ernstige myopathie. Hoewel een mengelmoes van mechanismen wordt voorgesteld en verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de spierbijwerking van statine, wordt aangenomen dat mitochondriale mechanismen een belangrijke rol spelen (Golomb en Evans, 2008). Mevalonaat is niet alleen een voorloper van cholesterol, maar ook voor andere verbindingen, waaronder selenoproteïnen, dolichol en ubiquinon (Kaufmann et al., 2006; Vaklavas et al., 2009). Het vermogen van statines om mevalonaat te remmen zou daarom ook de productie van selenoproteïnen zoals glutathionperoxidase (GPx) remmen, die belangrijke enzymen zijn bij het in stand houden van het anti-oxidatieve afweermechanisme (Kromer en Moosmann, 2009). Statines kunnen ook leiden tot uitputting van ubiquinon, waardoor het zuurstofverbruik en de ATP-synthese afnemen (Beltowski et al., 2009). Bovendien toonden toenemende in vitro- en in vivo-onderzoeken aan dat statine ook direct op weefselmitochondriën zou kunnen werken om Ca2þ-afhankelijke membraanpermeabiliteitstransitie (MPT) op een dosisafhankelijke manier te induceren (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006 ). Het wordt ook geassocieerd met verhoogde reactieve zuurstofsoorten (ROS) en mitochondriale oxidatieve stress, wat leidt tot celdood en daarom bijdraagt aan lever- en spierbeschadiging (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006).
HerbaCistanches, de hele gedroogde plant van Cistanche deserticola YC Ma, of Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (Orobanchaceae-familie), zijn parasitaire planten die voornamelijk groeien in de woestijngebieden van Noord- en Noordoost-China (Siu en Ko, 2010).HerbaCistanchesis een Yang-verkwikkend Chinees tonisch kruid dat voornamelijk wordt gebruikt voor de behandeling van niertekorten met symptomen zoals impotentie, onvruchtbaarheid, vroegtijdige zaadlozing. De zware en plakkerige aard van het kruid bevochtigt ook de darmen en helpt constipatie te verlichten. Het is ook een Chinees kruid dat traditioneel wordt voorgeschreven aan patiënten voor pijn in de lendenen en knieën en is een kruid dat veel wordt gebruikt in Chinese formuleringen voor de behandeling van spierproblemen (Siu en Ko, 2010; Xiong et al., 1998). Interessant is dat dit ook consistent is met de moderne wetenschappelijke studies die de antivermoeidheidsactiviteiten van een polysachariderijk en fenylethanoïderijk extract vanHerbaCistanchesbij ratten na het sporten door spierbeschadiging te verminderen en ATP-opslag te verbeteren (Cai et al., 2010). Recent werk toonde aan dat een methanolextract van Herba Cistanches de mitochondriale ATP-generatie zou kunnen verbeteren (Leung en Ko, 2008). Siu en Ko (2010) toonden aan dat:HerbaCistancheszou ook de mitochondriale glutathionstatus kunnen verbeteren door niveaus van glutathionsynthese en GPx te mediëren, waardoor weefsels worden beschermd tegen oxidatieve stress in de harten van ratten. Siu en Ko (2010) toonden ook aan datHerbaCistancheszou het mitochondriale Ca2þ-gehalte kunnen verlagen, waardoor de Ca2þ-afhankelijke MPT wordt verminderd. Verder,HerbaCistanchesbleek ook een sterke antioxidant en vrije radicalenvanger te zijn in verschillende organen, waardoor de oxidatieve stress en ROS-activiteiten in vivo-onderzoeken werden verminderd (Lu et al., 1995; Sui et al., 2011). Interessanter is dat in een poging om de actieve fractie te bepalen die bijdraagt aan de antivermoeidheidsactiviteit vanHerbaCistanches, bleek dat verbascoside het belangrijkste bestanddeel was in de actieve fractie (Cai et al., 2010). Er is ook aangetoond dat verbascoside de spiervermoeidheid bij padden vermindert, mogelijk vanwege de antioxidatieve werking ervan (Liao et al., 1999), wat suggereert dat verbascoside de bioactieve component zou kunnen zijn die bijdraagt aan de gunstige effecten van Herba Cistanches.
Het doel van deze studie was om te bepalen of het gebruik van kruidenextract van Cistanches (HCE) de spiertoxiciteit veroorzaakt door simvastatine in vitro zou kunnen verminderen. De hypothese was dat het gebruik van HCE de bijwerkingen van spiertoxiciteit veroorzaakt door simvastatine zou kunnen corrigeren. Er is ook een poging gedaan om te bepalen of de gunstige effecten vanHerbaCistanchesworden toegeschreven aan de aanwezigheid van verbascoside.
2. materialen en methoden
2.1. Authenticatie en voorbereiding van kruidenmaterialen
Ruw kruidenmateriaal vanHerbaCistancheswerd gekocht bij een gerenommeerde leverancier in Guangzhou, China.HerbaCistancheswerd chemisch geverifieerd met behulp van dunnelaagchromatografie (TLC) in overeenstemming met Chinese Farmacopee (CP), 2010, met verbascoside en echinacoside als de chemische markers (gegevens niet getoond). Na chemische authenticatie, herbariumvoucher exemplaar vanHerbaCistancheswerd gedeponeerd in het Museum van het Instituut voor Chinese Geneeskunde aan de Chinese Universiteit van Hong Kong (CUHK), met voucher-exemplaarnummer 2014-3434.
In het kort werd 1 kg van het onbewerkte kruid 1 uur geweekt, gevolgd door tweemaal extractie door 1 uur onder terugvloeikoeling te verhitten op 100 graden met 10 gedestilleerd water voor elke extractie. De waterige extracten (HCE) werden gecombineerd en gefiltreerd. Het filtraat werd onder verminderde druk bij 60 graden geconcentreerd. Het geconcentreerde extract werd tot droog gevriesdroogd. Het opbrengstpercentage was 50,1 procent w/w. Een kleine hoeveelheid werd gebruikt om de hoeveelheid verbascoside en echinacoside te bepalen met behulp van ultraperformante vloeistofchromatografie (UPLC). Al het geëxtraheerde poeder werd vacuüm verpakt en bewaard tot gebruik.
2.2. UPLC-analyse van het waterige extract
UPLC-analyses werden uitgevoerd met behulp van het Waters Acquity Ultra Performance LC-systeem (Waters, VS). Alle oplosmiddelen die nodig zijn voor UPLC-analyses werden gekocht bij de afdeling Scheikunde van de Chinese Universiteit van Hong Kong. Verbascoside en echinacoside werden gekocht bij het National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products, China. De monsteroplossing werd geïnjecteerd in een Waters Acquity UPLC BEH C18-kolom (10{{20}} 2,1 mm2 id, deeltjesgrootte 1,7 mm) met Waters ACQUITY UPLC BEH C18 VanGuard Pre-Column ( 5-2.1 mm2 id, deeltjesgrootte 1,7 mm). Alle oplosmiddelen werden voorgefilterd met 0,45 mm Millipore filterschijf (Millipore) en ontgast. Gradiëntelutie werd uitgevoerd met behulp van de volgende oplosmiddelsystemen: mobiele fase A – acetonitril; mobiele fase B – dubbel gedestilleerd water/mierenzuur (99,9/ 0,1; v/v). De elutie werd als volgt uitgevoerd met een gradiëntprocedure: 0-5 min, 88 procent B; 5-10 min, van 88 procent B tot 83 procent B. De gebruikte stroomsnelheid was 0,4 ml/min en detectie werd uitgevoerd bij 331 nm in overeenstemming met CP (2010). Elk monster (5 µl) werd in de kolom geïnjecteerd na filtratie door een filterschijf van 0,2 mm. De identificatie van de chemische merkers werd uitgevoerd door de retentietijden en de UV-absorptie van de onbekende pieken te vergelijken met die van de normen. Een kalibratiecurve werd uitgezet door een reeks concentraties van verbascoside en echinacoside (40, 20, 10, 5, 2,5 en 1,25 mg/ml) voor kwantificering. Kwantificering van verbascoside en echinacoside in het kruidenextract werd in drievoud uitgevoerd. Het systeem werd gecontroleerd door een computer die was uitgerust met de Waters MassLynx-software voor het verzamelen, integreren en analyseren van gegevens.
2.3. Cel cultuur
De L6-skeletspiercellijn van ratten werd gekocht bij de American Type Culture Collection (ATCC, Manassa, VA, VS). De cellen werden op subconfluente dichtheid gehouden in Dulbecco's Modifified Eagle's Medium (DMEM, ATCC, Manassas, VA, VS) aangevuld met 10 procent v / v foetaal runderserum (FBS) en 1 procent penicilline-streptomycine (P / S), en geïncubeerd bij 37 graden in een bevochtigde atmosfeer die 5 procent CO2 en 95 procent lucht bevat.
Om de effecten van HCE op statine-geïnduceerde spiertoxiciteit te bepalen, werden L6-cellen gedurende 48 uur behandeld met simvastatine bij 10 M om toxiciteit te induceren. HCE (bij concentraties 0, 250, 500, 1000 en 2000 ug/ml) of verbascoside (bij concentraties 0, 20, 40, 80 en 160 M) werden toegevoegd als gelijktijdige behandeling met een statine om te bepalen of de kruidenextract de toxiciteit van statine-geïnduceerd in skeletspiercellen zou kunnen voorkomen en dat als verbascoside vergelijkbare beschermende effecten zou kunnen uitoefenen als het waterige kruidenextract.
Herba Cistanche-extract beschermend effect op door simvastatine geïnduceerde toxiciteit in vitro
2.4. In vitro cytotoxiciteit
L6 cellen (1x105/well) werden 's nachts uitgezaaid in {{0}}well kweekplaten met platte bodem (Iwaki, Japan), gevolgd door behandeling met 10 μM simvastatine, samen met of zonder verschillende doses HCE ( 0-2000 ug/ml) of verbascoside (0-160 M), gedurende 48 uur. Gewoon medium (DMEM) werd aan de controleputjes toegevoegd. Het kruidenextract en de verbinding werden opgelost in DMEM.
Na de 48 uur durende behandeling werd het medium van alle cellen weggegooid en 30 µl 5 mg/ml 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,{{ 8}}difenyl-tetrazoliumbromide (MTT; Sigma, VS) in fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) werd aan elk putje toegevoegd en de platen werden verder 3 uur bij 37°C geïncubeerd. Het supernatant werd vervolgens verwijderd en 100 µl DMSO werd aan elk putje toegevoegd om de paarse formazankristallen op te lossen (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. VS). De absorptie van elk monster werd afgelezen bij 540 nm met behulp van een microplaatlezer (Biotek μ-Quant, VS). Resultaten werden uitgedrukt als het percentage MTT-absorptie met betrekking tot controlecellen.
2.5. Annexin-V FITC/PI-kleuringstest
L6-cellen (3 x 105/well) werden behandeld met simvastatine, samen met of zonder verschillende doses HCE of verbascoside. Cellen werden vervolgens verzameld, gewassen en gekleurd met annexine-V FITC-kit volgens het protocol van de fabrikant (Trevigen, MD, VS). In het kort werden cellen tweemaal gewassen met 1 x bindingsbuffer en gedurende 15 minuten bij kamertemperatuur in het donker in 100 ul labeloplossing met 1 ul annexine-V FITC-conjugaat en 10 ul PI in het donker gewassen. De fluorescentie van de monsters werd gedetecteerd door flowcytometrie (Becton Dickinson FACSCanto II, VS).
2.6. Caspase 3-activiteitstest
Caspase 3-activiteit werd bepaald met behulp van een fluorometrische, immunosorbent-enzymtest (Sigma) volgens de instructies van de fabrikant. In het kort werden L6-cellen (3 105/putje) behandeld met simvastatine, samen met of zonder verschillende doses HCE-verbascoside, gelyseerd met behulp van de lysisbuffer. Vrij 7-amino-4-methylcoumarine (AMC) gegenereerd door de proteolytische splitsing van het substraat door Caspase 3 werd fluorometrisch gemeten en gekwantificeerd met de excitatiegolflengte bij 360 nm en emissiegolflengte bij 460 nm met een BMG FLUOstarOptimamicroplate lezer (BMG LABTECH GmbH, Duitsland).
2.7. Cellulaire ATP-assay
L6 cellen (3x105/well) werden behandeld met simvastatine, samen met of zonder verschillende doses HCE of verbascoside. Na de behandeling werden cellen verzameld en werd het ATP-gehalte gemeten met behulp van de in de handel verkrijgbare colorimetrische kit (Abcam, VK) door het glycerolfosfaatgehalte van de gelyseerde cellen te meten en af te lezen bij 570 nm met behulp van een microplaatlezer (Biotek μ-Quant, VS). ). De meting van de ATP-productie werd uitgedrukt als een percentage ten opzichte van de controlegroep.
2.8. statistische analyse
Gegevens werden gepresenteerd als gemiddelden7SD, Prism 5 voor Window (versie 5.0c, GraphPad Software, Inc., VS) werd gebruikt voor statistische analyse. Significante verschillen tussen alle groepen werden beoordeeld door middel van one-way ANOVA, gevolgd door Bonferroni's MultipleComparison Test. Een waarschijnlijkheid van po0.05 werd als statistisch significant beschouwd.
3. Resultaten
3.1. UPLC-analyse van Herba Cistanches waterig extract
Fig. S1A toonde het UPLC-profiel van een standaardmengsel dat echinacoside en verbascoside bevat. De retentietijdpunten van elk van deze markers werden vergeleken met het UPLC-profiel vanHerbaCistancheswaterig extract (Fig. S1B). De hoeveelheid echinacoside en verbascoside binnenHerbaCistancheswaterig extract bleek respectievelijk {{0}},45 procent w/w en 0,085 procent w/w te zijn.
3.2. Effect van HCE en verbascoside op de in vitro cytotoxiciteit van simvastatine in L6-skeletspiercellen
Zoals getoond in Fig. 1A, veroorzaakte simvastatine significante cytotoxiciteit voor L6-cellen, zoals blijkt uit de significante vermindering van de levensvatbaarheid van L6-cellen bij 10 mM simvastatine. HCE-behandeling verhinderde dosisafhankelijk en significant de door simvastatine geïnduceerde cytotoxiciteit bij 500, 1000 en 2000 mg/ml. Verbascoside oefende een trend uit om de levensvatbaarheid van L6-cellen die gelijktijdig met simvastatine werden behandeld, te verbeteren. Geen van de concentraties had echter statistische significantie bereikt (figuur 1B).
Fig. 1. Beschermend effect van (a) HCE; en (b) verbascoside op door simvastatine geïnduceerde cytotoxiciteit in L6-cellen. Waarden vertegenwoordigen gemiddelden7SD (n¼3). Een significant verschil tussen behandeling met simvastatine alleen en de controlegroep die de Student's t-test gebruikte: ### po0.{{10}}01. Significant verschil tussen alle met simvastatine behandelde groepen met of zonder gelijktijdige behandeling met HCE-verbascoside met behulp van eenrichtings-ANOVA: ** p 0,01,*** p 0,001.
3.3. Effect van HCE en verbascoside op door simvastatine geïnduceerde celdood in L6-skeletspiercellen
Om de wijze van celdood geïnduceerd door simvastatine te onderzoeken en de beschermende rol van HCE of verbascoside op de door simvastatine geïnduceerde celdood te bepalen, werd het aandeel apoptotische cellen gedetecteerd door propidiumjodide (PI) kleuring. De resultaten toonden aan dat simvastatine een significante toename veroorzaakte in het aandeel vroege apoptotische cellen (Annexin V-FITC-positief en PI-negatief, Q4-2) en laat-apoptotische/dode cellen (Annexin V-FITC-positief en PI-positief, Q2- 2) in vergelijking met de controlegroep. Gelijktijdige behandeling met HCE verminderde het aandeel vroege apoptotische en late apoptotische/dode cellen op een dosisafhankelijke manier tot 1000 mg/ml (Fig. 2A). Dit beschermende effect werd ook waargenomen in groepen die gelijktijdig met verbascoside werden behandeld. Geen van de geteste concentraties had echter statistische significantie bereikt (Fig. 2B).
Fig. 2. Effect van simvastatine met of zonder HCE of verbascoside gelijktijdige behandeling op fosfatidylserine-externalisatie in L6-cellen. Cellen werden gekleurd met Annexin-V FITC en I en gedetecteerd door flowcytometrie
3.4. Effect van HCE en verbascoside op de activiteit van caspase 3 in L6-skeletspiercellen die worden behandeld met simvastatine
Zoals getoond in Fig. 3A induceerde 10 mM simvastatine significant caspase 3-activiteit in L6-cellen, wat suggereert dat simvastatine apoptose tot L6-cellen door de caspase-cascade veroorzaakte. In L6-cellen die gelijktijdig werden behandeld met simvastatine en HCE, verminderde HCE echter dosisafhankelijk en significant de caspase 3-activiteit, wat het vermogen van HCE suggereert om door simvastatine geïnduceerde apoptose via de caspase-cascade te voorkomen. Aan de andere kant, hoewel verbascoside ook een trend uitoefende om de door simvastatine geïnduceerde toename in caspase 3-enzymactiviteit te verminderen, bereikte alleen de concentratie bij 160 mM statistische significantie (Fig. 3B).
Fig. 3. Beschermend effect van (a) HCE; en (b) verbascoside op door simvastatine geïnduceerde enzymatische activiteit van caspase 3 in L6-cellen. Waarden vertegenwoordigen gemiddelden7SD (n¼3–5). Een significant verschil tussen behandeling met simvastatine alleen en controlegroepen die de Student's t-test gebruiken: ###po0.001. Significant verschil tussen alle met simvastatine behandelde groepen met of zonder HCE of verbascoside gelijktijdige behandeling met behulp van eenmalige ANOVA: *po0,05, **p <0,01,>
3.5. Effect van HCE op door simvastatine geïnduceerde vermindering van ATP-productie in L6-skeletspiercellen
Simvastatine (10 mM) verminderde de ATP-productie in L6-cellen significant met ongeveer 60 procent in vergelijking met de controlegroep (Fig. 4A). Gelijktijdige HCE-behandeling verzwakte dosisafhankelijk de verlaging van de ATP-productie in met simvastatine behandelde cellen, waarvan alleen de concentraties bij 500, 1000 en 2000 mg/ml statistische significantie hadden bereikt. Aan de andere kant, hoewel verbascoside een trend uitoefende om de ATP-productie te herstellen tot 50 mg/ml, bereikte het geen statistische significantie (Fig. 4B).
Fig. 4. Beschermend effect van (a) HCE en (b) verbascoside op door simvastatine geïnduceerde vermindering van ATP-productie in L6-cellen. Waarden vertegenwoordigen gemiddelden7SD (n¼3–5). Een significant verschil tussen behandeling met simvastatine alleen en controlegroepen die de Student's t-test gebruiken: ###po0.001. Significant verschil tussen alle met simvastatine behandelde groepen met of zonder HCE of verbascoside gelijktijdige behandeling met behulp van eenmalige ANOVA: * p <0,05, **="" p=""><0,>
4. Discussie
Met de toenemende prevalentie van hart- en vaatziekten (HVZ) en patiënten met de diagnose hypercholesterolemie wereldwijd, is het gebruik van statines gebruikelijker geworden. Hoewel statines over het algemeen zeer goed worden verdragen, is spierletsel een vaak gemelde bijwerking die verband houdt met het gebruik van statines en die acuut kan optreden weken of maanden nadat het medicijn is gestart (Fine, 2003). Spiersymptomen kunnen variëren van milde problemen, bijvoorbeeld pijn, gevoeligheid of zwakte met of zonder verhoging van creatinekinase (CK), tot de meest ernstige aandoening van rabdomyolyse (Armitage, 2007; Hu et al., 2012). Vanwege het optreden van deze bijwerkingen en het feit dat er geen effectieve behandeling bestaat voor statine-geïnduceerde spiertoxiciteit, blijven statines onderbenut. In een brede enquête onder 10.409 Franse proefpersonen, uitgevoerd via een telefonisch interview, meldde 10 procent van de patiënten die statinebehandeling kregen spiersymptomen, waarvan 30 procent van deze symptomatische patiënten resulteerde in stopzetting van de behandeling (Rosenbaum et al., 2013).
We hebben voor het eerst aangetoond dat het waterextract vanHerbaCistanches, een veelgebruikt traditioneel Chinees kruid, zou in vitro een beschermend effect kunnen hebben tegen simvastatine-geïnduceerde toxiciteit in L6-skeletspiercellen, wat wijst op het potentieel vanHerbaCistancheswaterig extract (HCE) vanwege zijn beschermende rol statine-geïnduceerde spiertoxiciteit, een erkende vaak voorkomende bijwerking bij patiënten die statines gebruiken. Het krachtige vermogen van HCE om te beschermen tegen statine-geïnduceerde spiertoxiciteit zou daarom van groot potentieel zijn.
Volgens de traditionele theorie in TCM is Yang gerelateerd aan het mitochondriale energiemetabolisme in het lichaam, en het voorschrijven van Yang-versterkende kruiden bleek de mitochondriale ATP-generatie te verbeteren (Ko en Leung, 2007). Interessant is dat we een afname in ATP-productie zagen in met simvastatine behandelde L6-skeletspiercellen, en deze afname in ATP-productie was significant verbeterd met gelijktijdige HCE-behandeling. In onze studie, waarbij we skeletspiercellen van L6-ratten gebruikten, toonden we een vermindering van de levensvatbaarheid van de cellen aan, veroorzaakt door simvastatine. Deze vermindering van de levensvatbaarheid van de cellen was significant verbeterd met de gelijktijdige behandeling vanHerbaCistanchesop een dosisafhankelijke manier. Hoewel het exacte mechanisme van statine-geïnduceerde spiertoxiciteit niet volledig is opgehelderd, werd gesuggereerd dat statine-geïnduceerde apoptose van gezonde skeletmyocyten een bijdragende factor is die myopathie veroorzaakt, de meest voorkomende bijwerking die statinegebruikers ervaren (Dirks en Jones, 2006) . In onze studie zagen we een significante toename van apoptotische cellen, geïnduceerd door simvastatine, die geassocieerd was met een significant verhoogde caspase 3-activiteit. Deze gegevens komen ook overeen met eerdere onderzoeken, die aantoonden dat verschillende statines apoptose kunnen induceren in skeletmyoblasten, myotubes en in gedifferentieerde primaire menselijke skeletspiercellen door activering van caspase-9 en caspase-3-activiteiten (Dirks en Jones, 2006). Onze HCE was in staat om deze door simvastatine geïnduceerde toename van door caspase-3 geactiveerde apoptose op een dosisafhankelijke manier te voorkomen.
HerbaCistanches
Bovendien suggereerde eerdere literatuur dat verbascoside een van de belangrijkste actieve bestanddelen is inHerbaCistanches. Verbascoside, ook bekend als acteoside, behoort tot het lid van de fenylethanoïde glycosiden, een natuurlijk voorkomende groep van polyfenolische verbindingen die oplosbaar is in water (Liao et al., 1999). Eerder is aangetoond dat verbascoside een krachtige antioxidant is die sterke ROS-wegvangende en antioxidatieve activiteiten zou kunnen vertonen (Liao et al., 1999). Om te bepalen of verbascoside de belangrijkste component is binnen onze HCE die bijdraagt aan de waargenomen gunstige effecten, hebben we in onze studie de effecten van verbascoside getest bij de concentraties van 0–160 mM. Aangezien we hebben aangetoond dat onze HCE actief is in het concentratiebereik van 250–2000 mg/ml, gebaseerd op onze HPLC-resultaten die suggereerden dat onze HCE verbascoside bevatte in een concentratie van 0,085 gew.% /wt, de actieve concentratie van verbascoside moet liggen tussen 0,2125–1,7 mg/ml (dwz 0,34–2,72 mM), moet verbascoside het actieve bestanddeel zijn? Desalniettemin hebben we geen significant gunstig effect van verbascoside waargenomen met het geteste concentratiebereik, hoewel we wel een dosisafhankelijke trend hebben waargenomen voor een gunstig effect van verbascoside op L6-skeletspiercellen. Deze gegevens suggereerden dat het gunstige effect van onze HCE, waargenomen in L6-skeletcellen, waarschijnlijk niet wordt toegeschreven aan het effect van alleen verbascoside, wat suggereert dat andere componenten dan verbascoside verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor de waargenomen gunstige effecten. Het is ook mogelijk dat verbascoside een interactie aangaat met andere bioactieve verbindingen in het extract om bij te dragen aan de gunstige effecten. Aanvullende experimenten met door bioassay geleide fractionering zullen nuttig zijn om meer inzicht te krijgen in het ontdekken van de bioactieve componenten die verantwoordelijk zijn voor het bijdragen aan de waargenomen beschermende effecten van HCE op door simvastatine geïnduceerde spiertoxiciteit.
Concluderend geeft de huidige studie aan dat HCE krachtige beschermende effecten zou kunnen uitoefenen op de door simvastatine geïnduceerde vermindering van de levensvatbaarheid van spiercellen in vitro. Deze resultaten leveren het voorlopige bewijs dat suggereert dat ons waterige HC-extract van therapeutische waarde kan zijn als functioneel voedsel of nutraceutisch middel voor hyperlipidemische patiënten die zich moeten terugtrekken uit statinebehandeling vanwege statine-geïnduceerde myotoxiciteit.
Erkenning Dit onderzoek is financieel ondersteund door Voedsel- en Gezondheidsbureau HKSAR, Gezondheids- en Medisch Onderzoeksfonds nr. 11120831.
Referenties
Armitage, J., 2007. De veiligheid van statines in de klinische praktijk. Lancet 370, 1781-1790.
Beltowski, J., Wojcicka, G., Jamroz-Wisniewska, A., 2009. Nadelige effecten van statines - mechanismen en gevolgen. Curr. Drugsvrij. 4, 209-228.
Cai, RL, Yang, MH, Shi, Y., Chen, J., Li, YC, Qi, Y., 2010. De antivermoeidheidsactiviteit van fenylethanoïde-rijk extract van Cistanche deserticola. fytother. Onderzoek 24, 313-315.
Dirks, AJ, Jones, KM, 2006. Statine-geïnduceerde apoptose en skeletmyopathie. Ben. J. Fysiol. Cel Fysiol. 291, C1208–C1212.
Fine, DM, 2003. Statinegerelateerde spiertoxiciteit. clin. Pharmacol. 3, 554.
Golomb, BA, Evans, MA, 2008. Bijwerkingen van statines: een overzicht van de literatuur en bewijs voor een mitochondriaal mechanisme. Ben. J. Cardiovasc. Geneesmiddelen 8, 373-418.
Hu, M., Cheung, BM, Tomlinson, B., 2012. Veiligheid van statines: een update. daar. Adv. Drugsvrij. 3, 133-144.
Kaufmann, P., Torok, M., Zahno, A., Waldhauser, KM, Brecht, K., Krahenbuhl, S., 2006. Toxiciteit van statines op mitochondriën van skeletspieren van ratten. Cel. Mol. Levenswetenschap. 63, 2415-2425.
Ko, KM, Leung, HY, 2007. Verbetering van ATP-generatiecapaciteit, antioxidantactiviteit en immunomodulerende activiteiten door Chinese Yang- en Yin-tonificerende kruiden. Kin. Med. 2, 3.
Kobayashi, M., Kagawa, T., Narumi, K., Itagaki, S., Hirano, T., Iseki, K., 2008. Bicarbonaatsuppletie als preventieve manier bij door statines veroorzaakte spierschade. J. Farm. apotheek Wetenschap. 11, -8.
Kromer, A., Moosmann, B., 2009. De statine-geïnduceerde leverbeschadiging omvat overspraak tussen biosyntheseroutes van cholesterol en selenoproteïne. Mol. apotheek 75, 1421-1429.
Leung, HY, Ko, KM, 2008. Herba Cistanche-extract verbetert de mitochondriale ATP-generatie in rattenharten en H9C2-cellen. apotheek Biol. 46, 418.
Liao, F., Zheng, RL, Gao, JJ, Jia, ZJ, 1999. Vertraging van skeletspiervermoeidheid door de twee fenylpropanoïde glycosiden: verbascoside en martensiet van Pedicularis plicata Maxim. fytother. Onderzoek 13, 621-623.
Lu, KG, Liu, HB, Gu, QQ, 1995. Studie over chemische bestanddelen van Cistanche deserticola Ma. en Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Kin. traditie. Kruid. Geneesmiddelen 26, 143.
Farmacopee Commissie, 2010. De Farmacopee van de Volksrepubliek China. Chemische Industrie Press, Peking.
Rosenbaum, D., Dallongeville, J., Sabouret, P., Bruckert, E., 2013. Stopzetting van statinetherapie vanwege spierbijwerkingen: een onderzoek in het echte leven. Nutr. Metab. Cardiovasculair. Dis. 23, 871-875.
Siu, AH, Ko, KM, 2010. Herba Cistanche-extract verbetert de mitochondriale glutathionstatus en ademhaling in rattenharten, met mogelijke inductie van ontkoppelingseiwitten. apotheek Biol. 48, 512-517.
Sui, ZF, Gua, TM, Liu, B., Peng, SW, Zhao, ZL, Li, L., Shi, DF, Yang, RY, 2011. In water oplosbare koolhydraatverbinding uit de lichamen vanHerbaCistanches: isolatie en het wegvangende effect op vrije radicalen in de huid. Koolhydraat. Polym. 85, 75.
Thompson, PD, Clarkson, P., Karas, RH, 2003. Statine-geassocieerde myopathie. JAMA 289, 1681-1690.
Vaklavas, C., Chatzizisis, YS, Ziakas, A., Zamboulis, C., Giannoglou, GD, 2009. Moleculaire basis van statine-geassocieerde myopathie. Atherosclerose 202, 18-28.
Velho, JA, Okanobo, H., Degasperi, GR, Matsumoto, MY, Alberici, LC, Cosso, RG, Oliveira, HC, Vercesi, AE, 2006. Statines induceren calciumafhankelijke mitochondriale permeabiliteitsovergang. Toxicologie 219, 124-132.
Xiong, Q., Hase, K., Tezuka, Y., Tani, T., Namba, T., Kadota, S., 1998. Hepatoprotectieve activiteit van fenylethanoïden van Cistanche deserticola. Planta Med. 64, 120–125.
