Efeito do extrato aquoso de Cistanches Herba na perda óssea em ratas ovariectomizadas

Mar 04, 2022


Contato: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com


Haidong Liang 1,*, Fang Yu 2, Zhihong Tong 1 e Zaiguo Huang 3

1 Hands and feet microsurgery, Dalian Municipal Central Hospital, Dalian 116033, China; E-Mail: tongzhih37@sina.cn

2 School of Medicine, Dalian University, Dalian 116033, China; E-Mail: yufangk7@sina.cn

3 Orthopedics Department, Dalian Municipal Central Hospital, Dalian 116033, China; E-Mail: huangzg41@sina.com

Abstrato:Para avaliar a capacidade do extrato de Cistanches Herba (CHE) da medicina tradicional chinesa para prevenir a perda óssea em ratos ovariectomizados (OVX), o extrato de Cistanches Herba (CHE) foi administrado por via intragástrica aos ratos. Ratas foram anestesiadas com pentobarbital sódico (40 mg kg−1, ip) e seus ovários foram removidos bilateralmente. As ratas do grupo sham-operated foram anestesiadas, laparotômicas e suturadas sem remover seus ovários. Após 1 semana de recuperação da cirurgia, os ratos OVX foram divididos aleatoriamente em três grupos e tratados por via oral com H2O (grupo OVX) ou CHE (100 ou 200 mg kg−1 diariamente) por 3 meses. O grupo sham-operado (n=8) foi tratado oralmente com H2O. Após 3 meses, a densidade mineral óssea total do corpo (BMD), conteúdo mineral ósseo (BMC), índice biomecânico ósseo, níveis de minerais no sangue e atividades de enzimas antioxidantes no sangue foram examinados em ratos submetidos a cirurgia simulada, ovariectomizados e tratados com extrato de Cistanches Herba. Os resultados mostraram que o tratamento com extrato de Cistanches Herba melhorou significativamente a densidade mineral óssea (BMD), conteúdo mineral ósseo (BMC), carga máxima, deslocamento na carga máxima, estresse na carga máxima, carga na quebra automática, deslocamento na quebra automática , e estresse no auto break, e as atividades de enzimas antioxidantes no sangue, diminuíram os níveis sanguíneos de Ca, Zn e Cu em relação ao grupo OVX. Esta experiência demonstra que a administração de extracto de Cistanches Herba a ratas ovariectomizadas reverte a perda óssea e previne a osteoporose.

Palavras-chave:ovariectomia; rato; osso; antioxidante; Cistanches Herba

Cistanches Herba

Cistanches Herba

1. Introdução

A osteoporose é uma doença do envelhecimento associada à perda óssea que geralmente ocorre sem sintomas até que a deterioração da microarquitetura se torne tão significativa que a fratura óssea ocorra invariavelmente no ponto em que a redução da massa óssea está abaixo do necessário para a integridade óssea. A osteoporose é de grande importância nos cuidados de saúde. Embora reduzido em massa, os ossos são normais em relação à mineralização, mas histologicamente, há uma diminuição na espessura do córtex e no número e tamanho das trabéculas do osso esponjoso grosseiro [1-3].

Muitos estudos sobre esta doença foram realizados nos últimos anos. Dados acumulados indicam que a perda de estrogênio na menopausa é um dos principais contribuintes para a patogênese da doença porque esse hormônio é o principal regulador negativo da atividade dos osteoclastos [4-6], e os osteoclastos são as principais células responsáveis ​​pela remodelação óssea na osteoporose [7].

A osteoporose pós-menopausa é a doença óssea metabólica mais frequente, caracterizada por uma rápida perda de tecido ósseo mineralizado, ruptura da arquitetura trabecular do osso e alterações nas propriedades cristalinas dos depósitos minerais, que resultam na falha estrutural (fratura) do osso. locais ricos em osso esponjoso, como as vértebras, quadril e antebraço distal [8-11]. A deficiência de estrogênio é considerada o principal determinante da perda óssea em mulheres na pós-menopausa. Ratas e cadelas ovariectomizadas têm sido amplamente utilizadas em modelos de osteoporose. Em 1996, foram relatados os efeitos do ibandronato em cadelas ovariectomizadas [12].

Cistanches Herba (CH), planta holoparasitária de Cistanche deserticola YC Ma, é classificada como agente tonificante na medicina tradicional oriental e é comumente usada para tratar esquecimento, perda de audição, infertilidade e constipação crônica. O HC tem várias atividades farmacológicas, incluindo efeitos antinociceptivos, anti-inflamatórios e imunoestimulantes [13,14]. Um estudo anterior relatou que Cistanches Herba pode orientar as células-tronco mesenquimais ósseas (BMSCs) para se diferenciarem em osteoblastos, o que promete uma perspectiva favorável para o tratamento da osteoporose e desunião de fraturas ósseas [15]. Chen et ai. [16] relataram que os polissacarídeos Cistanches Herba podem promover a transição do ciclo celular da medula óssea e a recuperação da função hematopoiética em camundongos anêmicos deprimidos da medula óssea, acelerar a hematogênese na linhagem rubrum e na linhagem macronúcleo.

Neste estudo, a densidade mineral óssea (BMD), o conteúdo mineral ósseo (BMC), o índice biomecânico ósseo, os níveis de minerais no sangue e as atividades de enzimas antioxidantes no sangue foram examinados em ratas submetidas a cirurgias simuladas, ovariectomizadas e tratadas com Cistanches Herba para estudar os efeitos do tratamento. com extrato de Cistanches Herba na qualidade óssea.

Cistanches Herba extract

Extrato de Cistanches Herba da medicina tradicional chinesa (CHE)

2. Materiais e métodos

2.1. Preparação de Extratos Aquosos de Cistanches Herba

Cistanches Herba foi coletado do deserto na liga alxa da Região Autônoma de Nei Monggol (Mongólia Interior) em 2010.

O talo seco de Cistanches Herba foi extraído com água destilada a 100 graus por 2 h. A solução foi centrifugada a 4000 r/min por 10 min. Os resíduos foram removidos por filtração e o filtrado combinado foi evaporado por aquecimento para obter uma concentração desejada (2,1 g de extrato equivalente de planta seca/mL). O rendimento da extração foi de 13,7 por cento (p/p). O extrato aquoso foi armazenado a 2-8 graus.

2.2. Animais

Trinta e duas ratas Wistar fêmeas de 3 meses de idade, pesando entre 240 e 270 g no início do experimento foram utilizadas para o estudo. Eles foram mantidos em condições laboratoriais padrão com ciclo claro e escuro de 12 h, com acesso livre a ração padrão de laboratório para ratos e água da torneira.

2.3. Experimentos Animais.

Ratas foram anestesiadas com pentobarbital sódico (40 mg kg−1, ip) e seus ovários foram removidos bilateralmente. As ratas do grupo sham-operated foram anestesiadas, laparotômicas e suturadas sem remover seus ovários. Após 1 semana de recuperação da cirurgia, os ratos OVX foram divididos aleatoriamente em três grupos (n=8 em cada grupo) e tratados intragástricamente com H2O (grupo OVX), extrato de Cistanches Herba (CHE) (100 ou 200 mg kg -1 diariamente) por 3 meses. O grupo sham-operado (n=8) foi tratado oralmente com H2O.

No último dia do estudo, os animais foram pesados ​​e sacrificados, e amostras de sangue foram coletadas simultaneamente. Os fêmures foram dissecados e despojados de tecidos moles para a mensuração dos testes biomecânicos.

Todos os experimentos foram realizados de acordo com protocolos de pesquisa estabelecidos pelo comitê de cuidados com animais da China.

2.4. Densitometria óssea

O conteúdo mineral ósseo femoral (BMC) e a densidade mineral óssea (BMD) foram determinados usando um Hologic QDR{{0}}W DXA. O instrumento foi adaptado para um modo de resolução ultra-alta com espaçamento entre linhas de 0.0254 cm, resolução de 0,0127 cm e colimador de 0,9 cm de diâmetro. Os ossos foram colocados em uma placa de Petri. Para simular a densidade dos tecidos moles ao redor dos ossos, água da torneira foi derramada ao redor dos ossos para atingir uma profundidade de 1 cm. Os resultados são fornecidos para BMC e para a área medida. BMD desta área é calculado como BMC dividido pela área. Além dos resultados para o fêmur total, a região distal e média do fêmur foram analisadas como sub-regiões [17].

2.5. Testes biomecânicos ósseos

Os ossos do fêmur foram mantidos a 4 graus até a determinação da resistência à ruptura usando um 5-kN Flexure Fixture, configurado para testes de flexão de três pontos e conectado a uma Instron Universal Testing Machine Modelo 4502 equipada com um 10- Célula de carga kN (Instron, Canton, MA, EUA), conforme descrito anteriormente [18]. A velocidade da cruzeta foi de 50 mm/min e a taxa de amostragem de dados foi de 10 amostras/s. Carga máxima, estresse na carga máxima, carga na falha e estresse na falha foram determinados nos fêmures usando o software Series IX, v 8.08.00 (Instron).

2.6. Análise bioquímica

Os níveis sanguíneos de Ca, Zn e Cu foram medidos por espectrofotometria de absorção atômica.

Com base no método de King e Armstrong [19], a atividade da fosfatase alcalina (ALP) foi testada usando fenil fosfato dissódico como substrato. A cor desenvolvida foi lida a 510 nm em um espectrofotômetro UV-vis após 10 min. As atividades da ALP foram expressas em UI/L.

A concentração de malondialchehyche no sangue (MDA) foi determinada usando o método descrito por Jain et al. [20], com base na reatividade do TBA. Resumidamente, 0,2 mL de pellets de eritrócitos ou sobrenadante obtidos de tecidos, 0,8 mL de tampão fosfato (pH 7,4), 0.025 mL de BHT e { {19}},5 mL de TCA a 30 por cento foram adicionados aos tubos e misturados. Após 2 h de incubação a -20 graus, a mistura foi centrifugada (4000 × g) por 15 min. Após isso, 1 mL de sobrenadante foi retirado e adicionado a cada tubo e, em seguida, 0,075 mL de EDTA 0,1 M e

0,25 mL de 1 por cento de TBA foram adicionados. Esses tubos com tampas de rosca revestidas de Teflon foram incubados a 90 graus em banho-maria por 15 min e resfriados à temperatura ambiente. A densidade óptica foi medida a 532 para concentração de MDA no sangue.

A atividade da glutationa peroxidase (GSH-Px) foi determinada de acordo com o método de Lawrence e Burk [21]. A mistura do ensaio consistiu em 2.0 mL de tampão fosfato 75 mM (pH 7.0), 50 μL de glutationa 60 mM, {{15} },1 mL de 30 unidades/mL de glutationa redutase, 0,1 mL de 15 mM EDTA, 0,1 mL de 3 mM NADPH e a quantidade apropriada de sobrenadante de tecido para um volume final de 3,0 mL . A reação foi iniciada pela adição de 0,1 mL de 7,5 mM H2O2. A taxa de mudança de absorbância durante a conversão de NADPH em NADP plus foi registrada espectrofotometricamente a 340 nm por 3 min. A atividade de GSH-Px para os tecidos foi expressa como μmols de NADPH oxidado a NADP mais min−1 mg−1 de proteína.

A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi determinada no sangue de acordo com o método de Sun et al. [22]. O princípio do método é baseado na inibição da redução de nitroazul tetrazólio (NBT) usando o sistema xantina-xantina oxidase como gerador de superóxido. A atividade foi avaliada nos sobrenadantes de 10.000 g de extratos de metanol/clorofórmio (5/3, v/v) de homogeneizados de tecido (10 por cento). Uma unidade de SOD foi definida como a quantidade de enzima que causa 50 por cento de inibição na taxa de redução de NBT.

A atividade da catalase (CAT) foi medida usando o método de Abei [23]. O soro foi adicionado a uma cuvete contendo 2,89 mL de um tampão fosfato 50 mmol/L (pH 7.0). A reação foi iniciada pela adição de 0,1 mL de 30 mmol/L H2O2 recém-preparado para fazer um volume final de 3,0 mL a 25 graus. A taxa de decomposição de H2O2 foi medida a 240 nm por 5 min em um espectrofotômetro. Uma unidade (U) de CAT foi definida como a quantidade de enzima necessária para decompor 1 nmol de H2O2 por min, a 25 graus e pH 7,8.

2.7. Análise estatística

Os resultados experimentais foram expressos como a Média ± DP para oito animais em cada grupo. Os parâmetros bioquímicos foram analisados ​​estatisticamente usando uma análise de variância de uma via ANOVA, seguida pelo teste de comparação múltipla de Dunnett (DMCT). Valor P de<0.05 was="" considered="" statistically="">

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3. Resultados

Dois animais expiraram durante o curso do estudo. Consequentemente, os números para os grupos na conclusão do estudo foram: 8 no controle simulado; 7 no grupo OVX; 7 no grupo de tratamento com CHE (100 mg kg−1 diariamente) e 8 no grupo de tratamento com CHE (200 mg kg−1 diariamente). Dois dias após a operação, a ingestão de alimentos e água dos ratos foi ligeiramente menor do que antes da operação. Nenhum animal sofreu infecção e anabiose. Não foram observados efeitos adversos clinicamente evidentes em ratos.

Antes da operação, não houve diferença significativa (p > {{0}}.01) no peso corporal dos ratos entre os grupos. O peso corporal do grupo OVX foi significativamente (p < 0.01)="" menor="" que="" o="" do="" grupo="" sham="" (tabela="" 1).="" a="" administração="" de="" extrato="" de="" cistanches="" herba="" na="" dose="" de="" 100="" e="" 200="" mg/kg="" diariamente="" aumentou="" significativamente="" (p="">< 0,05)="" o="" peso="" corporal="" dos="" ratos="" no="" grupo="" tratado="" com="" che="" (100="" e="" 200="" mg/kg="" diariamente).="" os="" dados="" obtidos="" dos="" animais="" mostraram="" que="" houve="" diferenças="" estatisticamente="" significativas="" entre="" a="" dmo="" e="" cmo="" do="" grupo="" ovx="" e="" do="" controle="" sham="" (p="">< 0,01).="" como="" era="" esperado,="" a="" administração="" do="" extrato="" de="" cistanches="" herba="" na="" dose="" de="" 200="" mg/kg="" levou="" a="" um="" aumento="" significativo="" na="" dmo="" e="" cmo="" do="" grupo="" tratado="" com="" che="" (p="">< 0,05;="" p=""><>


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4. Discussão

A osteoporose é um dos distúrbios mais comuns associados à deficiência de estrogênio e ao envelhecimento. A menopausa resulta em renovação óssea elevada, um desequilíbrio entre a formação óssea e a reabsorção óssea e perda óssea líquida. A perda óssea causada pela deficiência de estrogênio é principalmente devido a um aumento na reabsorção óssea osteoclástica em humanos e animais experimentais [24].

Embora a osteoporose afete homens e mulheres mais velhos, as mulheres na pós-menopausa têm sido o foco principal da osteoporose [25,26]. Uma deficiência dramática de hormônios femininos é o fator mais importante para a osteoporose das mulheres na pós-menopausa. O modelo de rato OVX é mais comumente usado em pesquisas sobre osteoporose pós-menopausa [27,28], em que a ovariectomia resulta em um excesso de reabsorção óssea sobre a formação óssea inicialmente e causa perda óssea. A operação OVX causa um aumento significativo do peso corporal que pode ser um guia para avaliar o sucesso da operação [29]. No final do presente estudo, os pesos corporais do grupo OVX foram significativamente reduzidos em comparação com os do grupo simulado, e o tratamento com extrato de Cistanches Herba impediu totalmente essas diminuições. Supomos que a OVX causou desconforto fisiológico severo que afetou a ingestão alimentar dos ratos. Subsequentemente, o peso corporal do grupo OVX foi marcadamente reduzido.

A densidade mineral óssea tem sido descrita como meramente uma medida substituta da resistência óssea [30]; no entanto, as propriedades da microarquitetura são um marcador recém-emergido para a avaliação do verdadeiro impacto do tratamento na qualidade do osso trabecular. Embora a baixa massa óssea seja um importante fator de risco para fratura [31], a preservação da arquitetura do osso trabecular contribui significativamente para a resistência do osso e pode reduzir o risco de fratura além da BMD e BMC, como demonstrado por vários estudos que relataram estreitas correlações entre a microestrutura propriedades e a resistência biomecânica dos ossos [32,33]. Neste trabalho, BMD e BMC foram significativamente diferentes entre os grupos sham e ovariectomizados. O tratamento com extrato de Cistanches Herba aumentou significativamente a BMD e BMC em ratos OVX. Além disso, a administração de extratos de Cistanches Herba ainda aumentou significativamente a carga máxima, o deslocamento na carga máxima, o estresse na carga máxima, a carga no freio automático, o deslocamento no freio automático e o estresse nos grupos tratados com CHE de forma dependente da dose. comparado ao grupo OVX. Esses resultados indicaram que os ossos do fêmur de ratos alimentados com extrato de Cistanches Herba tinham maior carga na falha e, portanto, poderiam ser mais resistentes a fraturas por estresse. Além disso, os ratos do grupo OVX apresentaram níveis mais elevados de Ca, Zn e Cu no sangue do que os do grupo sham. A administração de extrato de Cistanches Herba reduziu os níveis sanguíneos de Ca, Zn e Cu em ratos OVX.

A noção de que o estado oxidativo é importante na osteoporose é consistente com a forte associação epidemiológica entre osteoporose e aterosclerose, uma doença na qual o estresse oxidativo desempenha um papel importante. Além disso, foi recentemente observado que existe uma associação em mulheres entre estresse oxidativo (medido por um biomarcador de estresse oxidativo, 8-iso-PGF2- ) [34], níveis de antioxidantes [35] e densidade mineral óssea. Estudos clínicos que examinaram a relação entre o ascorbato dietético e/ou suplementar e a massa óssea em humanos também sugerem uma associação com o aumento da massa óssea [36].

Como o MDA tem alta reatividade a grupos amino, inibe a síntese de ácidos nucléicos e proteínas e também desativa as enzimas [37,38]. Assim, a diminuição das enzimas antioxidantes do fêmur observada após a OVX pode ser devido ao aumento da peroxidação lipídica. Enzimas antioxidantes estão envolvidas no sistema de defesa contra danos celulares ou teciduais mediados por radicais livres. Eles metabolizam radicais livres ou intermediários reativos de oxigênio em produtos não radicais. Essas enzimas incluem uma família de enzimas dependentes de glutationa [39]. Neste estudo, relatamos uma diminuição significativa nos níveis de enzimas antioxidantes viz. SOD, GSH-Px, CAT no sangue de ratas ovariectomizadas. Esses achados sugerem que a deficiência nos hormônios ovarianos se correlaciona com a falha no combate ao estresse oxidativo. A administração de extratos de Cistanches Herba aumentou significativamente as atividades de SOD, GSH-Px e CAT no sangue de forma dependente da dose em ratos OVX. Esses resultados parecem indicar um melhor efeito protetor do extrato de Cistanches Herba contra o estresse oxidativo induzido durante a OVX.

Em resumo, o extrato de Cistanches Herba é eficaz na prevenção da perda óssea causada pela deficiência de hormônio ovariano, como visto nos valores de BMD do fêmur, valores de BMC e níveis sanguíneos de Ca, Zn e Cu. Como a osteoporose está associada ao estresse oxidativo, estudos desse tipo atestam a importância dos valores terapêuticos dos antioxidantes. Supomos que o extrato de Cistanches Herba melhora a qualidade do osso possivelmente em parte através do aumento das atividades das enzimas antioxidantes dos ratos OVX e da redução dos elementos minerais do osso.

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Extrato de Cistanches Herba: prevenção da perda óssea

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