Extratos de Cistanche Deserticola podem antagonizar a imunossenescência e prolongar a vida útil em camundongos com senescência acelerada de camundongos 8 (SAM-P8)
Mar 10, 2022
Ke Zhang, Xu Ma, Wenjun He, Haixia Li, Shuyan Han, Yong Jiang, Hunan Wu, Li Han, Tomohiro Ohno, Nobuo Uotsu, Kohji Yamaguchi, Zhizhong Ma e Pengfei Tu
1 Departamento de Medicinas Naturais, Escola de Ciências Farmacêuticas, Universidade de Pequim, No. 38 Xueyuan Road, Pequim 100191, China
2 Centro Analítico Médico e Saudável, Universidade de Pequim, No. 38 Xueyuan Road, Pequim 100191, China
3 Fundamental Research Faculty, Fancl Research Institute, FANCL Corporation, 12-13 Kamishinano, Totsuka-Ku, Yokohama, Kanagawa 244-0806, Japão
4 Departamento de Integração da Medicina Tradicional Chinesa e Ocidental, Escola de Ciências Médicas Básicas, Universidade de Pequim, No. 38 Xueyuan Road, Pequim 100191, China
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As 8 subcepas propensas à senescência de camundongos (SAM-P8), amplamente aceitas como modelo animal para o estudo de drogas antienvelhecimento e envelhecimento, foram usadas para examinar os efeitos da suplementação dietética com extratos deCistanchedeserticola(ECD), que tem sido amplamente utilizado na medicina tradicional chinesa devido à sua capacidade percebida de promover a função imunológica em idosos. Camundongos SAM-P8 machos de oito meses de idade foram tratados com ECD por administrações orais diárias durante 4 semanas. Os resultados mostraram que a suplementação dietética de 150 mg/kg e 450 mg/kg de ECD poderia prolongar o tempo de vida medido pela análise de sobrevivência de Kaplan-Meier de maneira dose-dependente. A suplementação dietética de camundongos SAM-P8 por 4 semanas com 100, 500 e 2500 mg/kg de ECD mostrou resultar em aumentos significativos em células T virgens e células assassinas naturais no sangue e nas populações de células do baço. Em contraste, as células T de memória periférica e a citocina pró-inflamatória, IL{15}} no soro, foram substancialmente diminuídas nos camundongos que ingeriram 100 e 500 mg/kg de ECD diariamente. Além disso, células Sca{18}} positivas, os progenitores reconhecidos de células T virgens periféricas, foram restauradas em paralelo. Nossos resultados fornecem suporte experimental claro para estudos observacionais clínicos de longa data que mostram queCistanchedeserticolapossui efeitos significativos no prolongamento da vida e sugerem que isso é alcançado antagonizando a imunossenescência.
Cistanchepossoanti-envelhecimentoeclarear a pele
Introdução
Cistanchedeserticola, um dos medicamentos/produtos de saúde tradicionais chineses mais populares, foi descrito em várias farmacopeias de ervas chinesas históricas como tendo propriedades antienvelhecimento. Consequentemente, tem sido amplamente utilizado na China para o tratamento de vários distúrbios relacionados à idade, incluindo demência senil, impotência, infertilidade, infecção crônica e distúrbios hematopoiéticos em idosos [1]. As abordagens químicas modernas permitiram que dois tipos principais de compostos, glicosídeos feniletanoides e oligossacarídeos, fossem isolados como os principais ingredientes ativos deCistanchedeserticola[1]. Na última década,Cistanchedeserticolae seus extratos têm sido estudados intensivamente e se mostraram capazes de proteger os neurônios de lesões induzidas por neurotoxinas [2], inibir a hepatotoxicidade induzida por tetracloreto de carbono [2], e promover a recuperação de células da medula óssea de danos causados por radiação por Co60 [3] . Também foi demonstrado que tem efeitos anti-inflamatórios, antioxidantes e antienvelhecimento [4]. No entanto, se Cistanche deserticola pode aumentar a vida útil e quais são os mecanismos moleculares subjacentes [3] associados às suas propriedades antienvelhecimento não foram rigorosamente testados.
A imunossenescência, ou seja, a alteração do sistema imunológico com a idade forma o pano de fundo contra o qual foi observada maior suscetibilidade a infecções, câncer, doenças neurodegenerativas e doenças autoimunes em idosos [5]. Intervenções terapêuticas, como restrição calórica [6] e suplementação de vitamina E, têm sido relatadas como eficazes em retardar a progressão da imunossenescência e, portanto, reduzir a morbidade de algumas doenças relacionadas à idade, além de prolongar a vida útil de humanos e roedores. [7, 8]. No entanto, os estudos nesta área são complicados pelo fato de que o envelhecimento está associado ao paradoxo de imunodeficiência simultânea e inflamação crônica [9]. Isso significa que a simples estimulação da proliferação de linfócitos ou anti-inflamação não representa intervenções terapêuticas ideais para lidar com o envelhecimento e condições relacionadas à idade [10]. Consequentemente, na busca de intervenções médicas capazes de prevenir ou aliviar condições relacionadas à idade, incluindo infecções, câncer, doenças autoimunes, aterosclerose e doenças neurodegenerativas, que são as principais causas de morte e incapacidade, e o reparo de defeitos do sistema imunológico deve ser acompanhado por uma inibição de respostas inflamatórias.
O camundongo acelerado pela senescência [11] é um modelo de camundongo consanguíneo, derivado da linhagem AKR/J, que é amplamente utilizado em estudos de envelhecimento. A subestirpe P8 (SAM-P8) desses camundongos tem uma vida útil marcadamente menor quando comparada à subestirpe R1 (SAM-R1), que também apresenta um processo de envelhecimento mais lento [12]. Em paralelo com seu envelhecimento prematuro, os camundongos SAM-P8 também exibem aumento da senescência neurológica, imunossenescência e déficits hematopoiéticos relacionados à idade que imitam de perto as características típicas do envelhecimento humano [13, 14]. A análise dos mecanismos subjacentes responsáveis pelo processo de envelhecimento acelerado e distúrbios relacionados à idade indica que a disfunção mitocondrial [15], estresse oxidativo e aumento da taxa de mutação do DNA somático parecem estar envolvidos [16, 17]. Este sistema de camundongos, com seu fundo genético homogêneo, fornece um excelente modelo experimental para estudar o envelhecimento e a terapêutica antienvelhecimento [12]. Este estudo se concentrou em investigar se extratos de Cistanche deserticola são capazes de prolongar a vida útil de camundongos SAM-P8 e reverter seu status de imunossenescência.
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Resultados
3.1. Análise de Potenciais Componentes Ativos em Extratos de Cistanche deserticola (ECD). Conforme mostrado na Tabela 1, o ECD é composto principalmente por dois tipos de compostos, glicosídeos feniletanoides e oligossacarídeos. Nos glicosídeos feniletanoides foram identificados o equinacósido, acteosídeo e ácido 8-epilogânico, enquanto nos oligossacarídeos, apenas o galactitol foi identificado.
3.2. O Impacto dos Extratos de Cistanche deserticola na Vida Média de Camundongos SAM-P8. Para este e estudos subsequentes, camundongos SAM-P8 machos de oito meses de idade foram divididos em 4 grupos. Entre eles, um grupo de camundongos foi alimentado com dieta normal sem ECD, os outros 3 grupos ingeriram separadamente as dietas que contêm diferentes proporções de ECD. Camundongos da subcepa SAM-R1, que possuem processo de envelhecimento e tempo de vida normal, foram usados como grupo controle em todos os experimentos.
Em comparação com o grupo controle SAM-R1, o tempo de vida médio dos camundongos SAM-P8 foi significativamente reduzido (Figura 1(a); 𝑃 < 0.001).="" embora="" a="" suplementação="" da="" dieta="" com="" a="" dose="" baixa="" (50="" mg/kg)="" de="" ecd="" não="" tenha="" produzido="" um="" aumento="" significativo="" no="" tempo="" de="" vida="" dos="" camundongos="" sam-p8,="" nas="" doses="" suplementares="" média="" (150="" mg/kg)="" e="" alta="" (450="" mg/ml)="" doses,="" houve="" um="" aumento="" dependente="" da="" dose="" na="" expectativa="" de="" vida="" (figuras="" 1(a)="" e="" 1(b);="" 𝑃="">< 0,05–0,01)="" que="" foi="" confirmado="" pela="" análise="" de="" sobrevida="" de="" kaplan-meier,="" que="" incluiu="" o="" uso="" do="" log-rank="" (="" mantel-cox)="" e="">
3.3. Reversão da Imunosenescência em Camundongos SAM-P8 por Extratos de Cistanche deserticola (ECD). Uma diminuição de linfócitos T virgens periféricos e um aumento concomitante de linfócitos T de memória periférica são características proeminentes da imunossenescência que são amplamente consideradas como as principais razões subjacentes às anormalidades imunológicas relacionadas à idade. Esta imunossenescência em SAM-P8 em relação a animais SAM-R1 foi claramente evidente quando a análise FACS foi usada para enumerar linfócitos (CD3 mais CD44low CD45RBhigh) como um indicador de células T virgens e linfócitos (CD3 mais CD44high CD45BRlow) como um indicador de memória T células. Assim, tanto no sangue periférico (Figura 2) quanto nas populações de células do baço (Figura 3) foram observados níveis reduzidos de células T virgens e níveis aumentados de células T de memória em camundongos SAM-P8. A suplementação da dieta de camundongos SAM-P8 com ECD foi capaz de reverter esses indicadores de imunossenescência de forma dose-dependente em populações de sangue periférico (Figura 2) e de células do baço (Figura 3). Como um indicador adicional da reversão da imunossenescência pela suplementação da dieta com ECD, foi analisado o nível de células natural killer [18], um importante marcador celular do sistema imune inato. Isso mostrou que a suplementação da dieta ECD resultou em um aumento dependente da dose nas células NK (CD3 mais CD49 mais) nas populações de linfócitos do sangue periférico (Figura 4) e das células do baço (Figura 5).
3.4. Extratos de Cistanche deserticola fortalecem a intensidade de fluorescência relativa de células positivas Sca-1 em camundongos SAM-P8. O antígeno de células-tronco-1 (Sca-1) é um dos biomarcadores mais proeminentes de células-tronco hematopoiéticas (HSC) em populações de células da medula óssea. As células Sca-1 positivas também representam progenitores de linfócitos que foram recentemente exportados da medula óssea para o sangue periférico, onde sofrem diferenciação adicional em vários tipos de linfócitos maduros. Consequentemente, essas células Sca-1 positivas representam a principal fonte de linfócitos T virgens no sangue periférico. A Figura 6 mostra que em comparação com camundongos de controle SAM-R1, a intensidade de fluorescência relativa de células Sca{12}} positivas em camundongos SAM-P8 foi substancialmente menor. A suplementação da dieta de camundongos SAM-P8 com três doses diferentes de ECD mostrou aumentar significativamente a intensidade de fluorescência relativa de células Sca{17}} positivas (Figura 6).
3.5. Extratos de Cistanche deserticola (ECD) promovem a apoptose e inibem a necrose de linfócitos em camundongos SAM-P8. Os níveis de necrose e apoptose nas populações de linfócitos do sangue foram analisados por dupla coloração com Anexina V-FITC V/PI. Isso revelou que a proporção de linfócitos necróticos em camundongos SAM-P8 foi significativamente maior do que em animais controle SAM-R1, enquanto a proporção de linfócitos apoptóticos foi menor (Figura 7). A suplementação da dieta de camundongos SAM-P8 com três doses diferentes de ECD foi capaz de inibir os níveis de necrose observados em populações de linfócitos periféricos, enquanto apenas os dois níveis mais altos de suplementação de ECD produziram uma mudança significativa no nível de linfócitos apoptóticos (Figura 7).
cistachepossoanti-oxidação
3.6. Extratos de Cistanche deserticola (ECD) diminuem a citocina pró-inflamatória IL-6 em camundongos SAM-P8. Como um indicador adicional da capacidade do ECD de influenciar as mudanças relacionadas à idade no sistema imunológico, o efeito da suplementação da dieta ECD no nível de várias citocinas (IFN-𝛾, TNF- 𝛼, IL-2, IL{ {9}}, IL{{10}}, GM-CSF e IL-3) foi analisado usando análise de matriz de esferas citométrica (CBA), que envolve a coloração com anticorpos marcados com corante fluorescente acoplados com esferas citométricas de captura. Os resultados (Figura 8) mostraram que a citocina inflamatória IL-6 não foi aumentada em camundongos SAM-P8 de 8-meses de idade em comparação com camundongos SAM-R1 controle da mesma idade, mas foi significativamente aumentada quando comparado com camundongos SAM-R1 de 6-meses de idade (resultados não mostrados). No entanto, a suplementação dietética com doses altas e médias de ECD foi capaz de produzir uma diminuição estatisticamente significativa nos níveis plasmáticos de IL-6 (Figuras 8(a) e 8(b), 𝑃 < 0,05).="" os="" níveis="" plasmáticos="" das="" outras="" citocinas="" examinadas="" (ifn-𝛾,="" tnf-𝛼,="" il-2,="" il-10,="" gm-csf="" e="" il-3)="" não="" mostraram="" variações="" significativas="" entre="" sam-="" grupos="" de="" camundongos="" tratados="" com="" p8,="" sam-r1="" e="" ecd="" (dados="" não="">
4. Discussão
A defesa imunológica contra microrganismos recém-invasivos ou células tumorais endógenas depende da diversidade do repertório de células T, que por sua vez depende da geração e manutenção de células T virgens [19]. Durante o processo de envelhecimento, a diversidade do repertório de células T diminuiu drasticamente devido à depleção progressiva de células T virgens no pool de reserva periférico. Acredita-se que essa escassez de células T virgens responsivas seja responsável pela suscetibilidade dos idosos à infecção, câncer e resultados ruins após a vacinação [20]. Várias intervenções, incluindo restrição calórica [7], exercício [21] e suplementação de vitamina E [8], foram usadas para repor com sucesso as células T virgens e, assim, prolongar a vida útil e reduzir o aparecimento de infecções e câncer entre os idosos. Neste estudo, demonstramos que o ECD é capaz de aumentar o nível de células T virgens no pool periférico e houve uma concomitante extensão do tempo de vida e redução na frequência de formação de tumores em camundongos acelerados por senescência (grupo terapêutico de ECD versus SAM-P8, 0 versus 1/6). Portanto, parece razoável concluir que a capacidade do ECD de reverter a depleção dependente da idade de células T virgens periféricas pode contribuir para seus efeitos conhecidos na redução de doenças relacionadas à idade que derivam de observações clínicas de longo prazo.
cistacheacteósidopossoanti-envelhecimento
Referências
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