PART Ⅱ: Nous efectes protectors de l'extracte de Cistanche Tubulosa contra la retinopatia degenerativa induïda per llum blava de baixa lluminància
Mar 04, 2022
Contacte: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Correu electrònic:audrey.hu@wecistanche.com
Man-Ru Wu Cheng-Hui Lin Jau-Der Hob George Hsiao, Yu-Wen Cheng
Resum
Antecedents/Objectius:La fototoxicitat induïda per la llum del díode emissor de llum blava (BLL) té un paper important en les malalties oculars i provoca la degeneració de la retina i l'apoptosi a les cèl·lules epitelials del pigment de la retina humana (RPE). L'extracte de Cistanche tubulosa (CTE) és una medicina tradicional xinesa amb moltes propietats protectores beneficioses; tanmateix, pocs estudis han examinat els papers protectors oculars de la CTE. En aquest estudi, hem investigat els mecanismes subjacents als efectes de la CTE sobre l'apoptosi induïda per BLL in vitro i in vivo. Mètodes: les cèl·lules RPE es van aplicar a l'estudi in vitro actual i la viabilitat cel·lular es va determinar mitjançant un 3-(4,5-dimetiltiazol- 2-il)-2,{{8} }assaig de bromur de difeniltetrazoli. L'expressió de proteïnes relacionada amb l'apoptosi es va determinar mitjançant l'anàlisi de western blot i la tinció d'immunofluorescència. Es van utilitzar rates marrons de Noruega per examinar l'exposició a BLL comercialment disponible in vivo. Per examinar la deformació morfològica de la retina es van utilitzar la tinció d'hematoxilina i eosina, l'etiquetatge d'extrem de nick dUTP (TUNEL) i els assaigs de western blot. Resultats: CTE va inhibir significativament el dany de l'RPE induït per peròxid d'hidrogen, hidroperòxid de tertbutil, azida de sodi i BLL. A més, el CTE va reduir l'expressió de marcadors apoptòtics com la caspasa escindida-3 i la tinció de TUNEL després de l'exposició a BLL inactivant les vies apoptòtiques, tal com es mostra mitjançant la tinció immunofluorescent. A més, CTE va inhibir la fosforilació induïda per BLL de la cinasa N-terminal c-Jun, les cinases relacionades amb el senyal addicional 1/2 i p38 a les cèl·lules RPE. In vivo, l'administració oral de CTE va rescatar 60-disminucions periòdiques del gruix de la retina induïdes per l'exposició a BLL i va reduir el nombre de cèl·lules positives per a TUNEL al model de rata marró de Noruega. Conclusió: CTE és un agent profilàctic potencial contra la fototoxicitat induïda per BLL.
Tractament de la fototoxicitat induïda per la llum del díode emissor de llum blava (BLL):extracte de cistanche tubulosa(CTE)
Discussió
La degeneració de la retina és una malaltia ocular genètica i multifactorial que provoca ceguesa. La DMAE és la causa més freqüent de ceguesa entre la gent gran dels països desenvolupats i és representativa de la retinopatia multifactorial [23]. Les millores tecnològiques, com les observades per als dispositius digitals, han donat lloc a un augment de la quantitat de temps que les persones passen utilitzant els seus telèfons mòbils, fet que ha provocat el desenvolupament de la dependència dels telèfons intel·ligents i fins i tot l'addicció. L'augment de la taxa de distribució d'aquests dispositius digitals "tot en un" a tot el món ha afectat dramàticament la nostra salut mental i física des del 2010. Un estudi de cas clínic va informar que la degeneració de la retina es va produir quan es va simular l'ús a llarg termini del telèfon intel·ligent [24]. L'exposició a un BL excessiu augmenta el consum d'oxigen i la generació de ROS, provocant l'acumulació de grans quantitats d'aductes retinoides tòxics i danys a la retina [25]. Els assaigs clínics han indicat que la suplementació diària amb un còctel antioxidant frena la progressió de l'atròfia cel·lular de la retina [26]. Com a resultat, el descobriment de compostos naturals terapèutics per utilitzar-los com a suplements antioxidants pot ser extremadament beneficiós per a la prevenció de la degeneració de la retina induïda per l'estrès oxidatiu.
Existeixen poques dades sobre el paper del CTE en la retinopatia induïda per l'estrès oxidatiu. En aquest estudi, es van examinar els efectes farmacològics de la CTE sobre la degeneració de la retina induïda per l'exposició a BLL a llarg termini de baixa intensitat, així com el dany cel·lular i l'apoptosi derivats de l'exposició a diversos oxidants com H2O2, t-BHP i NaN3. Hem trobat que el tractament de cèl·lules RPE que han estat exposades a diferents oxidants amb CTE (50 i 100 µg/mL) augmentava significativament la viabilitat (Fig. 1B a 1D), cosa que suggereix que CTE és un fort antioxidant.
Els estudis actuals han demostrat que entre els glucòsids feniletanoides, l'equinacòsid, l'acteòsid i l'isoacteòsid són els compostos més actius de la CTE, que s'utilitza en la medicina tradicional xinesa i s'ha informat que té neuroprotectors, antibacterians, antioxidants, antiapoptòtics i efectes antial·lèrgics [27, 28]. L'echinacòsid és potencialment un potent compost protector; Els estudis han demostrat que l'equinacòsid redueix significativament la producció de ROS induïda per la 6-hidroxidopamina i atenua l'apoptosi relacionada amb els mitocondris mitjançant la inhibició de la interleucina (IL)-1 i IL-6 a les cèl·lules PC-12 [ 29]. A més de l'equinacòsid, l'acteòsid és un membre de la família de les hexoses i és un altre constituent principal que es troba a les tiges de C. tubulosa. Els estudis han demostrat que l'acteòsid inhibeix la mort neuronal induïda per MPP més i protegeix les cèl·lules neuronals SH-SY5Y contra l'amiloide [30]. Moltes propietats terapèutiques s'associen amb l'acteòsid, com ara propietats antial·lèrgiques, antineurotòxiques, antiinflamatòries, antiapoptosi i antiproliferatives [31-33]. L'isoacteòsid, una isoforma de l'acteòsid, inhibeix l'expressió induïda per IL-1 -de la molècula d'adhesió intercel·lular-1 i la molècula d'adhesió de cèl·lules vasculars-1 a les cèl·lules endotelials de la vena umbilical humana, proporcionant proves de reducció de ROS [34]. ].
Efectes deacteòsid de cistanche tubulosa: antial·lèrgic, antineurotòxic, antiinflamatori, anti-apoptosi i anti-radiació
En aquest estudi, es va observar una pèrdua important de la viabilitat cel·lular, així com augments de la relació Bax/Bcl-2 i dels nivells de proteïnes FasL i FADD després de l'exposició a BLL. Tanmateix, el cotractament amb CTE va atenuar significativament l'activació induïda per BLL de les vies de senyalització intrínseques de Bax/Bcl-2 i extrínseques de Fas/FasL (Fig. 3). Tot i que el tractament amb BL va produir nombroses cèl·lules RPE positives per a TUNEL, l'administració de CTE va reduir significativament el nombre de cèl·lules apoptòtiques i va proporcionar efectes protectors (Fig. 4). Kuang et al. va confirmar a més que CTE redueix l'expressió de la proteïna Bax i regula l'expressió de la proteïna Bcl-2 a les cèl·lules PC-12 lesionades amb H2O2-[35]. A més, la CTE té efectes neuroprotectors contra els augments induïts pel factor de necrosi tumoral en l'activitat de la caspasa-3 a les cèl·lules SH-SY5Y, demostrant els efectes antiapoptòtics de la CTE [27]. S'ha informat que la fototoxicitat induïda per BLL es correlaciona amb l'augment de l'estrès oxidatiu a les cèl·lules RPE mitjançant la inactivació del factor nuclear-kappa B, p38 MAP i ERK [36]. Vam trobar que CTE va disminuir la fosforilació de JNK i p38 durant l'exposició a BLL, proporcionant evidència dels efectes protectors cel·lulars mediats per CTE contra BLL.
Anteriorment, vam trobar que l'exposició a llarg termini de BLL de baixa intensitat indueix retinopatia en un model de rata [19]; com a continuació d'aquest estudi, vam administrar oralment CTE a rates BN. La degeneració i el dany de la retina induïts per BL s'han estudiat en altres models [37, 38]. L'exposició excessiva a la llum redueix el gruix de l'ONL, a causa de la resposta a l'estrès [39, 40]. En un model de rata Sprague-Dawley, la producció de radicals lliures va augmentar i el gruix de l'ONL va disminuir després de l'exposició a 750 lux BLL, demostrant la fototoxicitat de BLL [41]. En aquest estudi, vam trobar que l'administració oral de CTE evitava els efectes de l'exposició periòdica a llarg termini de BLL tant a la retina perifèrica com a la central de les rates BN (Fig. 8). Aquests resultats suggereixen que la CTE protegeix la retina de la degeneració de la retina induïda per l'exposició a BLL a llarg termini de baixa luminància periòdica. A més, un assaig clínic de fase III a la Universitat de Wisconsin va investigar els efectes i la seguretat de la teràpia CTE sobre la durada i la gravetat de la malaltia (identificador de ClinicalTrials.gov: NCT00065715, Departament de Medicina Familiar de la Universitat de Wisconsin-Madison Madison, Wisconsin, Estats Units). Estats, 2014).
Conclusió
La informació anterior suggereix que el CTE és un potent compost protector contra l'estrès oxidatiu. A més, segons el que sabem, aquest és el primer estudi que investiga els efectes de la CTE a les cèl·lules de la retina. Aquest estudi proporciona més informació sobre els efectes i l'ús potencial de la CTE en pacients amb retinopatia.
cistanche tubulosa
Referències
1Wong WL, Su X, Li X, Cheung CM, Klein R, Cheng CY, Wong TY: Prevalència global de la degeneració macular relacionada amb l'edat i projecció de la càrrega de malaltia per al 2020 i el 2040: una revisió sistemàtica i metaanàlisi. Lancet Glob Health 2014;2:e106-e116.
2Kauppinen A, Paterno JJ, Blasiak J, Salminen A, Kaarniranta K: Inflamació i el seu paper en la degeneració macular relacionada amb l'edat. Cell Mol Life Sci 2016;73:1765-1786.
3Ding X, Patel M, Chan CC: Patologia molecular de la degeneració macular relacionada amb l'edat. Prog Retin Eye Res 2009;28:1-18.
4Wielgus AR, Collier RJ, Martin E, Lih FB, Tomer KB, Chignell CF, Roberts JE: oxidació A2E induïda per llum blava en ulls de rata--un model animal experimental d'AMD seca. Photochem Photobiol Sci 2010;9:1505-1512.
5Chiras D, Kitsos G, Petersen MB, Skalidakis I, Kroupis C: Estrès oxidatiu en la degeneració macular seca relacionada amb l'edat i la síndrome d'exfoliació. Crit Rev Clin Lab Sci 2015;52:12-27.
6Kernt M, Neubauer AS, Liegl R, Eibl KH, Alge CS, Lackerbauer CA, Ulbig MW, Kampik A: efectes citoprotectors d'una lent intraocular que filtra la llum blava sobre l'epiteli pigmentari retinià humà mitjançant la reducció dels efectes fototòxics sobre el factor de creixement endotelial vascular alfa , Bax i Bcl-2 expressió. J Cataract Refract Surg 2009;35:354-362.
7Roehlecke C, Schumann U, Ader M, Brunssen C, Brake S, Morawietz H, Funk RH: Reacció a l'estrès en els segments exteriors dels fotoreceptors després de la irradiació de llum blava. PLoS One 2013;8:e71570.
8Huang C1, Zhang P, Wang W, Xu Y, Wang M, Chen X, Dong X: l'exposició a llarg termini a la llum blava indueix la mort de cèl·lules RGC-5 in vitro: implicació de l'apoptosi dependent dels mitocondris, estrès oxidatiu i Vies de senyalització MAPK. Apoptosi 2014;19:922-932.
9Liverence BM, Scholl BJ: Object Persistence Enhances Spatial Navigation: A Case Study in Smartphone Vision Science. Psychol Sci 2015;26:955-963.
10Klettner A: senyalització cel·lular induïda per l'estrès oxidatiu a les cèl·lules RPE. Front Biosci (Ed. Escolar) 2012;4:392-411.
11Wang L, Chen Y, Sternberg P, Cai J: rols essencials de la via PI3 quinasa / Akt en la regulació de les funcions antioxidants dependents de Nrf2- a l'RPE. Invest Ophthalmol Vis Sci 2008;49:1671-1678.
12 Godley BF, Shamsi FA, Liang FQ, Jarrett SG, Davies S, Boulton M: La llum blava indueix danys a l'ADN mitocondrial i la producció de radicals lliures a les cèl·lules epitelials. J Biol Chem 2005;280:21061-21066.
13Guo Q, Zhou Y, Wang CJ, Huang YM, Lee YT, Su MH, Lu J: Un estudi obert i no controlat amb placebo sobre càpsules de glucòsid de Cistanche tubulosa (Memoregain(®)) per tractar la malaltia d'Alzheimer moderada. Am J Alzheimers Dis Other Demen 2013;28:363-370.
14You SP, Ma L, Zhao J, Zhang SL, Liu T: Els glucòsids de feniletanol de Cistanche tubulosa suprimeixen l'activació de cèl·lules estelades hepàtiques i bloquegen la conducció de vies de senyalització en TGF-beta1/smad com a possibles agents anti-fibrosi hepàtica. Molècules 2016;21:102.
15Zhao Q, Yang X, Cai D, Ye L, Hou Y, Zhang L, Cheng J, Shen Y, Wang K, Bai Y: Echinacoside protegeix contra l'apoptosi neuronal induïda per MPP (plus) mitjançant la regulació de la via ROS/ATF3/CHOP. Neurosci Bull 2016;32:349-362.
16Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D: efectes neurotròfics i de neurorescat de l'echinacòsid en el model de ratolí MPTP subagut de la malaltia de Parkinson. Brain Res 2010;1346:224-236.
17Chakravarthy U, Williams M; Grup de Directrius AMD: Directrius del Royal College of Ophthalmologists sobre AMD: Resum executiu. Eye (Lond) 2013;27:1429-1431.
18Haller JA: Règims actuals de dosificació del factor de creixement endotelial antivascular: beneficis i càrrega. Oftalmologia 2013;120:S3-S7.
19Lin CH, Wu MR, Li CH, Cheng HW, Huang SH, Tsai CH, Lin FL, Ho JD, Kang JJ, Hsiao G, Cheng YW. Mitjançant l'apoptosi dependent de Bcl-2/BAX. Toxicol Sci 2017;157:196-210.
20Du L, Chen J, Xing YQ: l'eupatilina prevé l'estrès oxidatiu induït per H2O2-i l'apoptosi a les cèl·lules epitelials pigmentàries de la retina humana. Biomed Pharmacother 2017;85:136-140.
21Roduit R, Schorderet DF: vies de la MAP quinasa en l'apoptosi induïda per UV de les cèl·lules ARPE19 de l'epiteli pigmentari de la retina. Apoptosi 2008;13:343-353.
22Chan CM, Huang JH, Lin HH, Chiang HS, Chen BH, Hong JY, Hung CF: efectes protectors de (-)-epigallocatequina galat sobre danys induïts per UVA a les cèl·lules ARPE19. Mol Vis 2008;14:2528-2534.
23Fletcher AE: Radicals lliures, antioxidants i malalties oculars: evidència d'estudis epidemiològics sobre cataractes i degeneració macular relacionada amb l'edat. Ophthalmic Res 2010;44:191-198.
24Alim-Marvasti A, Bi W, Mahroo OA, Barbur JL, Plant GT: Transient Smartphone "Blindness". N Engl J Med 2016;374:2502-2504.
25Moon J, Yun J, Yoon YD, Park SI, Seo YJ, Park WS, Chu HY, Park KH, Lee MY, Lee CW, Oh SJ, Kwak YS, Jang YP, Kang JS: efecte de llum blava sobre les cèl·lules epitelials del pigment de la retina mitjançant dispositius de visualització. Integr Biol (Camb) 2017;9:436-443.
26Desmettre T, Lecerf JM, Souied EH: Nutrició i degeneració macular relacionada amb l'edat. J Fr Ophtalmol 2004;27:3S38-3S56.
27Deng M, Zhao JY, Tu PF, Jiang Y, Li ZB, Wang YH: Echinacoside rescata les cèl·lules neuronals SHSY5Y de l'apoptosi induïda per TNF alfa. Eur J Pharmacol 2004;505:11-18.
28Shiao YJ, Su MH, Lin HC, Wu CR: L'echinacòsid millora el deteriorament de la memòria i el dèficit colinèrgic induït pels pèptids beta-amiloide mitjançant la inhibició de la deposició d'amiloide i la toxicologia. Food Funct 2017;8:2283-2294.
29Wang YH, Xuan ZH, Tian S, Du GH: Echinacoside protegeix contra 6-la disfunció mitocondrial induïda per hidroxidopamina i les respostes inflamatòries a les cèl·lules PC12 mitjançant la reducció de la producció de ROS. Evid Based Complement Alternat Med 2015;2015:189-239.
30Wang H, Xu Y, Yan J, Zhao X, Sun X, Zhang Y, Guo J, Zhu C: L'acteòsid protegeix les cèl·lules SH-SY5Y del neuroblastoma humà contra lesions cel·lulars induïdes per beta-amiloide. Brain Res 2009;1283:139-147.
31Wang HQ, Xu YX, Zhu CQ: La regulació de l'hemoxigenasa -1 per acteòsid a través de la via ERK i PI3 K/Akt confereix neuroprotecció contra la neurotoxicitat induïda per beta-amiloide. Neurotox Res 2012;21:368- 378.
32Xiong L, Mao S, Lu B, Yang J, Zhou F, Hu Y, Jiang Y, Shen C, Zhao Y: L'extracte de flors d'Osmanthus fragrans i l'acteòsid protegeixen contra l'envelliment induït per la d-galactosa en un model de ratolí ICR. J Med Food 2016;19:54-61.
33 Villari C, Herms DA, Whitehill JG, Cipollini D, Bonello P: Avenços i llacunes en la comprensió dels mecanismes de la resistència del freixe al barrenador del freixe maragda, un model per als insectes avorrits de la fusta que maten les angiospermes. Nou Phytol 2016;209:63-79.
34Chen CH, Song TY, Liang YC, Hu ML: L'acteòsid i l'6-O-acetilacteòsid regulen a la baixa les molècules d'adhesió cel·lular induïdes per IL-1beta mitjançant la inhibició d'ERK i JNK a les cèl·lules endotelials vasculars humanes. J Agric Food Chem 2009;57:8852-8859.
35Kuang R, Sun Y, Yuan W, Lei L, Zheng X: efectes protectors de l'echinacòsid, un dels glucòsids feniletanoides, sobre la citotoxicitat induïda per H2O2- a les cèl·lules PC12. Planta Med 2009;75:1499-1504.
36Kuse Y, Ogawa K, Tsuruma K, Shimazawa M, Hara H: Dany de cèl·lules derivades de fotoreceptors en cultiu induït per llum blava derivada de díodes emissors de llum. Sci Rep 2014;4:5223.
37Jaadane I, Boulenguez P, Chahory S, Carré S, Savoldelli M, Jonet L, Behar-Cohen F4, Martinsons C, Torriglia A: Dany a la retina induït per díodes emissors de llum (LED) comercials. Free Radic Biol Med 2015;84:373- 384.
38Geiger P, Barben M, Grimm C, Samardzija M: lesions de la retina induïdes per la llum blava, filtració vascular intraretinal i formació d'edema a la retina del ratolí de tots els cons. Cell Death Dis 2015;6:e1985.
39Kitaoka Y, Munemasa Y, Kojima K, Hirano A, Ueno S, Takagi H: protecció axonal per sobreexpressió de Nmnat3 amb implicació de l'autofàgia en la degeneració del nervi òptic. Cell Death Dis 2013;4:e860.
40Giansanti V, Rodriguez GE, Savoldelli M, Gioia R, Forlino A, Mazzini G, Pennati M, Zaffaroni N, Scovassi AI, Torriglia A: Caracterització de la resposta a l'estrès a les cèl·lules epitelials de la retina humana. J Cell Mol Med 2013;17:103-115.
41Shang YM, Wang GS, Sliney D, Yang CH, Lee LL: Díodes emissors de llum (LED) blancs a nivells d'il·luminació domèstica i lesió de la retina en un model de rata. Environ Health Perspect 2014;122:269-276.
