Osteoartróza (OA) je jedno z dlouhodobých chronických degenerativních onemocnění kostních kloubů, které postihuje populaci starší 65 let.
1]. Obecně je u pacientů s OA diagnostikována poškozená chrupavka, zanícená synovie a erodované chondrocyty, které spouštějí bolest a fyzický stres.
2]. Artrotická bolest je způsobena převážně degenerací chrupavky v kloubech zánětem, a když je chrupavka vážně poškozena, mohou se kosti navzájem srazit a způsobit nesnesitelnou bolest a fyzické potíže [
3]. Podíl zánětlivých mediátorů se symptomy, jako je bolest, otok a ztuhlost kloubu, je dobře zdokumentován. U pacientů s OA se v synoviální tekutině nacházejí zánětlivé cytokiny, které způsobují erozi chrupavky a subchondrální kosti [
4]. Dvě hlavní stížnosti, které pacienti s OA obecně mají, jsou bolest a synoviální zánět. Proto je primárním cílem současných terapií OA snížit bolest a zánět. [
5]. Ačkoli dostupné léčby OA, včetně nesteroidních a steroidních léků, prokázaly svou účinnost při zmírňování bolesti a zánětu, dlouhodobé užívání těchto léků má vážné zdravotní důsledky, jako jsou kardiovaskulární, gastrointestinální a renální dysfunkce.
6]. Pro léčbu osteoartrózy je tedy třeba vyvinout účinnější lék s méně vedlejšími účinky.
Přírodní produkty pro zdraví jsou stále populárnější, protože jsou bezpečné a snadno dostupné [
7]. Tradiční korejské léky prokázaly účinnost proti několika zánětlivým onemocněním, včetně artritidy [
8]. Aucklandia lappa DC. je známý pro své léčivé vlastnosti, jako je zvýšení cirkulace qi pro zmírnění bolesti a zklidnění žaludku, a tradičně se používá jako přírodní analgetikum [
9]. Předchozí zprávy naznačují, že A. lappa má protizánětlivé [
10,
11], analgetikum [
12], protirakovinná [
13] a gastroprotektivní [
14] efekty. Různé biologické aktivity A. lappa jsou způsobeny jeho hlavními aktivními sloučeninami: costunolid, dehydrocostus lakton, dihydrocostunolid, costuslakton, α-costol, saussurea lakton a costuslakton [
15]. Dřívější studie tvrdí, že costunolid prokázal protizánětlivé vlastnosti v lipopolysacharidu (LPS), který indukoval makrofágy prostřednictvím regulace NF-kB a proteinové dráhy tepelného šoku.
16,
17]. Žádná studie však nezkoumala potenciální aktivity A. lappa při léčbě OA. Současný výzkum zkoumal terapeutické účinky A. lappa proti OA pomocí (jodoacetát monosodný) MIA a modelů hlodavců indukovaných kyselinou octovou.
Jodoacetát monosodný (MIA) se skvěle používá k vyvolání většiny bolestivého chování a patofyziologických rysů OA u zvířat [
18,
19,
20]. Když je MIA injikována do kolenních kloubů, naruší metabolismus chondrocytů a vyvolá zánět a zánětlivé příznaky, jako je eroze chrupavky a subchondrální kosti, hlavní příznaky OA [
18]. Svíjející se reakce vyvolaná kyselinou octovou je široce považována za simulaci periferní bolesti u zvířat, kde lze zánětlivou bolest kvantitativně měřit [
19]. Myší makrofágová buněčná linie, RAW264.7, se běžně používá ke studiu buněčných odpovědí na zánět. Po aktivaci pomocí LPS aktivují makrofágy RAW264 zánětlivé dráhy a vylučují několik zánětlivých zprostředkovatelů, jako jsou TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS a IL-6 [
20]. Tato studie hodnotila antinociceptivní a protizánětlivé účinky A. lappa proti OA na zvířecím modelu MIA, na zvířecím modelu indukovaném kyselinou octovou a buňkách RAW264.7 aktivovaných LPS.
2. Materiály a metody
2.1. Rostlinný materiál
Sušený kořen A. lappa DC. použitý v experimentu byl získán od Epulip Pharmaceutical Co., Ltd., (Soul, Korea). Byl identifikován prof. Donghunem Lee, oddělením bylinné farmakologie, plukovníkem korejské medicíny, Gachon University, a číslo vzorku voucheru bylo uloženo jako 18060301.
2.2. HPLC analýza extraktu A. lappa
A. lappa byl extrahován za použití refluxního zařízení (destilovaná voda, 3 h při 100 °C). Extrahovaný roztok byl filtrován a kondenzován pomocí nízkotlaké odparky. Extrakt A. lappa měl po lyofilizaci při -80 °C výtěžek 44,69 %. Chromatografická analýza A. lappa byla provedena pomocí HPLC připojené pomocí 1260 InfinityⅡ HPLC-systému (Agilent, Pal Alto, CA, USA). Pro chromatickou separaci byla použita kolona EclipseXDB C18 (4,6 x 250 mm, 5 um, Agilent) při 35 °C. Celkem 100 mg vzorku bylo zředěno v 10 ml 50% methanolu a sonikováno po dobu 10 minut. Vzorky byly filtrovány pomocí injekčního filtru (Waters Corp., Milford, MA, USA) 0,45 um. Složení mobilní fáze bylo 0,1% kyselina fosforečná (A) a acetonitril (B) a kolona byla eluována následovně: 0–60 min, 0 %; 60–65 min, 100 %; 65–67 min, 100 %; 67–72 min, 0 % rozpouštědla B s průtokem 1,0 ml/min. Výtok byl pozorován při 210 nm za použití injekčního objemu 10 ul. Analýza byla provedena trojmo.
2.3. Ustájení a management zvířat
Samci krys Sprague–Dawley (SD) ve věku 5 týdnů a samci myší ICR ve věku 6 týdnů byli zakoupeni od Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Korea). Zvířata byla držena v místnosti s konstantní teplotou (22 ± 2 °C) a vlhkostí (55 ± 10 %) a cyklem světlo/tma 12/12 hodin. Zvířata byla seznamována se stavem déle než týden před zahájením experimentu. Zvířata měla ad libitum přísun krmiva a vody. Současná etická pravidla pro péči o zvířata a manipulaci se zvířaty na Gachonské univerzitě (GIACUC-R2019003) byla přísně dodržována ve všech experimentálních postupech na zvířatech. Studie byla navržena jako paralelní studie zaslepená zkoušejícím. Postupovali jsme metodou eutanazie podle pokynů Etické komise pro pokusy na zvířatech.
2.4. Injekce a léčba MIA
Potkani byli náhodně rozděleni do 4 skupin, jmenovitě simulace, kontrola, indomethacin a A. lappa. Po anestezii 2% směsí isofluoranu O2 bylo potkanům injikováno 50 ul MIA (40 mg/m; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) intraartikulárně do kolenních kloubů, což vedlo k experimentální OA. Léčení byla prováděna jak je uvedeno níže: kontrolní a falešné skupiny byly udržovány pouze se základní stravou AIN-93G. Pouze skupině s indometacinem byl podáván indomethacin (3 mg/kg) začleněný do stravy AIN-93G a skupině A. lappa 300 mg/kg byla přiřazena dieta AIN-93G doplněná o A. lappa (300 mg/kg). Léčba pokračovala po dobu 24 dnů ode dne indukce OA rychlostí 15–17 g na 190–210 g tělesné hmotnosti denně.
2.5. Měření hmotnosti
Po indukci OA bylo provedeno měření nosnosti zadních končetin krys pomocí přístroje Incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, USA) podle plánu. Bylo vypočteno rozložení hmotnosti na zadních končetinách: nosnost hmotnosti (%)
