Part Ⅰ Beneficis terapèutics anabòlics i anticatabòlics dels medicaments xinesos naturals per al tractament de l'osteoporosi

Per a més informació:ali.ma@wecistanche.com

Jianbo He1, Xiaojuan Li, Ziyi Wang2, Samuel Bennett, Kai Chen, Zhifeng Xiao, Jiheng Zhan, Shudong Chen, Yu Hou, Junhao Chen, Shaofang Wang, Jiake Xu i Dingkun Lin

1 Universitat de Medicina Xinesa de Guangzhou, Guangzhou, Xina,

2 Escola de Ciències Biomèdiques, Universitat d'Austràlia Occidental, Perth, WA, Austràlia,

3 El segon hospital afiliat de la Universitat de Medicina Xinesa de Guangzhou, Hospital Provincial de Medicina Xinesa de Guangdong, Guangzhou, Xina,

4 Centre de Recerca de Patró de Fórmules, Escola de Medicina Tradicional Xinesa, Universitat de Jinan, Guangzhou, Xina,

5 Centre for Legumes in Mediterranean Agriculture, University of Western Australia, Perth, WA, Austràlia

L'osteoporosi és una malaltia òssia caracteritzada per l'augment de la fragilitat òssia i la fractura a causa de la reducció de la massa òssia i la degradació microestructural. Les estratègies farmacològiques primàries per al tractament de l'osteoporosi, el tractament de reemplaçament hormonal (TRH) i les teràpies d'alendronat poden produir efectes secundaris adversos i poden no recomanar-se per a un ús a llarg termini. Algunes medicines xineses naturals clàssiques i específiques dels ossos s'utilitzen molt popularment per tractar l'osteoporosi i la fractura òssia amb eficàcia clínica amb el seu valor potencial en el creixement i desenvolupament ossi, però amb pocs efectes secundaris adversos. L'evidència actual suggereix que els tractaments semblen millorar el metabolisme ossi i atenuar el desequilibri osteoporòtic entre la formació òssia i la reabsorció òssia a nivell cel·lular promovent l'activitat dels osteoblasts i inhibint els efectes dels osteoclasts. Per tant, les valuoses teràpies podrien proporcionar una alternativa eficaç i més segura a les estratègies farmacològiques primàries. Per tant, l'objectiu d'aquest article és revisar de manera exhaustiva aquests fàrmacs clàssics i específics de l'os en les medicines xineses naturals per al tractament de l'osteoporosi que s'havien estudiat i informat de manera profunda i definitiva tant amb la formació òssia com els efectes antiresortius, inclòs Gynochthodes Officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sin. Morinda officinalis FCHow), Curculigo orchioides Gaertn., Psoralea corylifolia (L.) Medik Eucommia ulmoides Oliv., Dipsacus inermis Wall. (sin. Dipsacus asperoides CYCheng i TMAi), Cibotium barometz (L.) J. Sm., Velvet Antler,Cistanche deserticola Ma, Cistanche tubulosaCuscuta Chinensis Lam., Cnidium monnieri (L.) Cusson, Epimedium brevicornum Maxim, Pueraria montana (Lour.) Merr. i Salvia miltiorrhiza Bunge., proporcionant així proves de l'ús potencial de teràpies alternatives de medicina xinesa per tractar eficaçment l'osteoporosi.

Feu clic als productes Cistanche UK

Cistancheés una herba tònica coneguda que pot nodrir i protegir els ronyons. En la teoria de la medicina tradicional xinesa, Cistanche és la millor herba per als ronyons. Cistanche és ric enequinacòsid, acteòsid i flavonoides.Aquests ingredients efectius enCistanchellaunareduir l'apoptosi de les cèl·lules renalsiaugmentar la proliferació de cèl·lules renals

Paraules clau: osteoporosi, medicina natural xinesa, osteogènesi, osteoclastogènesi, anti reabsorció òssia, terapèutica, osteoblasts, osteoclasts

INTRODUCCIÓ

L'osteoporosi pot ser el resultat d'un metabolisme ossi desequilibrat que condueix a un deteriorament sistèmic de la massa òssia i de la microestructura òssia, caracteritzat per una fragilitat esquelètica i un augment del risc de fractura òssia (Albright, 1947; Rachner et al., 2011). Gairebé una de cada tres dones i un de cada cinc homes patirien una fractura òssia a la seva vida després dels 50 anys d'edat, com a conseqüència de l'osteoporosi (Sozen et al., 2017). A més, el risc de fractures addicionals augmentarà exponencialment amb cada incidència de fractura (Lorentzon i Cummings, 2015). L'osteoporosi és, per tant, una malaltia debilitant per als malalts, que comporta una reducció de la qualitat de vida i suposa una gran càrrega econòmica per a la societat (Curtis et al., 2016). Per tant, la intervenció mèdica és imprescindible per oferir una atenció adequada als pacients i millorar la salut de la societat. A més, cal continuar la recerca que condueixi al desenvolupament d'un tractament mèdic que pugui tractar i potencialment prevenir l'osteoporosi de manera eficaç (Wang et al., 2017b).

Actualment, a la clínica hi ha nombrosos productes farmacològics utilitzats per al tractament de l'osteoporosi (Pavone et al., 2017). La teràpia de reemplaçament hormonal (HRT) i els bisfosfonats són les estratègies terapèutiques principals per a les malalties de pèrdua òssia, inclosa l'osteoporosi (He et al., 2017). La TRH a llarg termini pot augmentar significativament el risc de càncer d'endometri i de mama, malalties coronàries i altres malalties cardiovasculars (Dinger et al., 2016a; Dinger et al., 2016b). Mentre que els bisfosfonats poden provocar osteonecrosi dels ossos llargs i les mandíbules (Spivakovsky, 2017; Lungu et al., 2018). Aquests efectes secundaris adversos limiten l'ús clínic de la TRH i els bisfosfonats. Per tant, es requereixen agents terapèutics alternatius per desenvolupar medicaments per al tractament de l'osteoporosi que tinguin menys probabilitats de tenir efectes secundaris adversos.

La medicina tradicional xinesa (MTC) s'ha fet cada cop més popular per la seva eficàcia en el tractament de malalties, amb menys efectes secundaris. La medicina natural xinesa s'ha utilitzat àmpliament i eficaçment per tractar una varietat de malalties ortopèdiques, incloses les fractures òssies, el reumatisme i l'osteoporosi (Mukwaya et al., 2014; He et al., 2017; Suvarna et al., 2018). Alguns TCM són els fàrmacs més clàssics i específics de l'os quan s'apliquen al tractament de la pèrdua òssia i les malalties de fractura òssia, amb efectes sobre el creixement i desenvolupament del teixit esquelet (Shu et al., 2015; Wang et al., 2019a). ). Informes científics recents suggereixen que aquestes teràpies naturals de la medicina xinesa semblen tenir efectes tant anabòlics com anticatabòlics per al tractament de l'osteoporosi afavorint la formació òssia i atenuant la reabsorció òssia desequilibrada, donant lloc a una millora de la densitat mineral òssia i propietats biomecàniques, i una reducció de la degradació microestructural òssia. Figura 1) (He et al., 2017; Wang et al., 2017b; Suvarna et al., 2018). A més, les troballes in vitro indiquen que aquests medicaments naturals poden millorar la proliferació i la supervivència dels osteoblasts, i podrien induir la diferenciació de les cèl·lules osteoblastes de les cèl·lules mare mesenquimals òssies (MSC). Mentre que els efectes catabòlics ossis de l'osteoclastogènesi i la reabsorció òssia es van inhibir de manera efectiva (figura 2).

Per tant, hem seleccionat els medicaments xinesos naturals, que són els fàrmacs clàssics específics dels ossos per a la pèrdua òssia i les malalties de fractura a la clínica, inclòs Gynochthodes Officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sin. Morinda officinalis FCHow), Curculigo orchioides Gaertn., Psoralea corylifolia (L.) Medik, Eucommia ulmoides Oliv., Dipsacus inermis Wall. (sin. Dipsacus asperoides CYCheng & TMAi), Cibotium barometz (L.) J. Sm., Velvet Antler, etc. Aleshores, segons la recerca bibliogràfica de PubMed, es va cercar cada medicina xinesa natural amb les paraules clau d'os, osteoporosi, pèrdua òssia, osteòlisi, formació òssia, esquelet, osteogènesi, osteoclastogènesi, anti reabsorció òssia, reabsorció òssia, absorció òssia, terapèutica, osteoblasts, osteoclasts, cèl·lules mare mesenquimals òssies, diferenciació, apoptosi, fórmula i combinació, acompanyats dels connectors booleans "AND", "OR" i "NO". Després d'una lectura atenta, es van incloure i revisar els medicaments amb efectes anabòlics i anticatabòlics. Es van excloure els medicaments sense investigacions relacionades amb l'osteoporosi, sense beneficis tant anabòlics com anticatabòlics, o amb defectes en el disseny experimental. Malgrat la gran quantitat de dades experimentals sobre els efectes antiosteoporòtics dels medicaments xinesos naturals procedents dels estudis in vivo i in vitro, falten assaigs clínics d'alta qualitat. A més, aquesta revisió destaca i avalua l'evidència científica sobre l'ús potencial de medicaments xinesos naturals en el tractament de l'osteoporosi amb beneficis terapèutics tant anabòlics com anticatabòlics, i els seus possibles mecanismes d'acció.

MEDICAMENTS XINESOS NATURALS

Gynochthodes officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sin. Morinda Officinalis FCHow)

Gynochthodes officinalis (FCHow) Razafim. & B.Bremer (sin. Morinda Officinalis (FCHow) (MO, "Ba-Ji-Tian") és una herba natural famosa de la medicina xinesa, que conté molts components bioactius com oligosacàrids, glicòsids iridoides i bajijiasu (Chen et al., 2014; Wu et al., 2015b; Li et al., 2016a). Estudis recents han descobert que podria millorar la funció sexual i reproductiva; i pot millorar la malaltia d'Alzheimer mitjançant l'eix microbiota-intestí-cervell, proporcionant beneficis com una millora de la memòria i capacitats d'aprenentatge (Wu et al., 2015b; Chen et al., 2017a) A més, els components dels polisacàrids, el monocultiu i el bajijiasu podrien actuar com a agents potencials per tractar l'osteoporosi.

S'han informat dels efectes protectors de l'extracte d'arrel MO sobre la pèrdua òssia induïda per ovariectomia (Li et al., 2009). Els resultats indiquen que l'extracte d'arrel MO podria millorar el contingut mineral ossi (BMC) i la densitat mineral òssia (BMD) de la tíbia en rates ovariectomitzades (OVX) (Li et al., 2009). Els nivells de fòsfor sèric (P), calci (Ca) i osteoprotegerina (OPG) van augmentar, i els nivells de desoxipiridinolina sèrica s'enllaça amb la proporció de creatinina (DPD/Cr), fosfatasa àcida resistent al tartrat (TRAcP), adrenocorticotropina (ACTH) , i la corticosterona va disminuir, però no va revertir els nivells de fosfatasa alcalina sèrica (ALP), factor de necrosi tumoral (TNF-) o interleucina-6 (IL{-6) (Li et al., 2009) . En conseqüència, les càpsules MO van atenuar la pèrdua de massa òssia induïda per l'ovariectomia millorant la força òssia i reduint el deteriorament addicional de la microarquitectura trabecular dels fèmurs a les rates, que es va associar amb un augment dels nivells sèrics d'osteocalcina (OC) (Li et al., 2014b). . Els polisacàrids són l'extracte aïllat de MO que podria elevar significativament la DMO femoral sencera en comparació amb el grup d'osteoporosi. Els nivells de minerals de Ca, P, Mg, Zn, Mn, Cu i Fe al fèmur es van millorar en funció de la dosi (Zhu et al., 2008). La monotropeïna és un compost natural extret de MO que sembla presentar efectes antiosteoporòtics augmentant la BMC, la BMD, la fracció de volum òssia (BVF) i atenuant la degradació microestructural trabecular en rosegadors OVX (Zhu et al., 2008; Zhang et al., 2016c) . Les troballes in vivo d'un model d'osteoporosi en desús indiquen que els extractes d'arrel seques MO presenten activitat de formació òssia i semblen suprimir la reabsorció òssia. Es va trobar que Mornidae Radix (MR), l'arrel seca de MO, inhibeix la disminució induïda per l'osteoporosi del gruix de les extremitats posteriors, la càrrega de fallada de la tíbia, la DMO i els nivells de Ca i P de la tíbia (Seo et al., 2005). Els resultats d'histomorfometria van indicar que podria protegir notablement els paràmetres ossis de la tíbia, inclosos el volum, la longitud i el gruix cortical i trabecular. A més, tant estudis preventius com terapèutics van indicar que els efectes de la RM semblen ser favorables tant per a la prevenció com per al tractament de l'osteoporosi (Seo et al., 2005).

De manera consistent, els estudis in vitro han trobat que MO i els seus components bioactius semblen proporcionar un tractament potencialment terapèutic per a l'osteoporosi i que els mecanismes moleculars semblen actuar mitjançant l'activador del receptor de les vies de senyalització del lligand del factor nuclear kappa-B (NF-κB o RANKL). Per exemple, el rubidi-1-metil èter (RBM, un compost natural d'antraquinona aïllat de l'arrel de MO) pot inhibir eficaçment la reabsorció òssia osteoclàstica bloquejant la via NF-κB (He et al., 20 18). Es va trobar que Bajijiasu inhibeix la formació d'osteoclasts i la reabsorció òssia mitjançant la mediació de les vies de senyalització RANKL (Hong et al., 2017a). Expressió de gens marcadors induïts per RANKL, inclosa la catepsina K (CTSK), el factor nuclear de les cèl·lules T activades citoplasmàtiques 1 (NFATc1), TRAcP, la subunitat H de tipus vacuolar més -ATPasa V0 D2 (V-ATPasa d2) i la metaloproteinasa de la matriu{ {15}} (MMP-2) va ser inhibit per Bajijiasu (Hong et al., 2017a). Estudis posteriors in vitro d'antraquinones aïllades de MO han identificat aquestes molècules com a inhibidors potencials de la reabsorció òssia osteoclàstica i potenciadors de l'activitat de formació d'os osteoblàstics (Wu et al., 2009; Bao et al., 2011). Les MO-antraquinones han demostrat la capacitat de disminuir la formació de fosses de reabsorció òssia, el nombre d'osteoclasts multinucleats i l'activitat dels fosfats àcids resistents als tartrats (TRAP) en un sistema de cocultiu de medul·la òssia d'osteoblast, a més d'accelerar l'apoptosi dels osteoclasts. (Bao et al., 2011). Les MO-antraquinones també semblen promoure l'activitat de formació d'os osteoblàstics augmentant la proliferació d'osteoblasts i l'activitat ALP (Wu et al., 2009). La investigació dels polisacàrids extrets de MO va revelar que les inulines osteogèniques de MO afavoreixen la proliferació, diferenciació i mineralització de les cèl·lules osteoblastes, tal com es confirma per la regulació positiva dels gens marcadors, inclòs el factor de transcripció relacionat amb runt 2, osterix, osteocalcina, sialoproteïna òssia. , i OPG (Jiang et al., 2018).

En conjunt, aquestes troballes suggereixen que la MO i els seus components bioactius poden oferir un paper terapèutic important per al tractament i la prevenció de l'osteoporosi. MO sembla proporcionar un tractament potencialment eficaç per a l'osteoporosi mitjançant l'atenuació de la pèrdua òssia i la degradació microestructural trabecular, la millora de la densitat mineral òssia i la massa òssia, la promoció de l'activitat de formació d'os osteoblàstics i la inhibició de la reabsorció òssia osteoclàstica per efectes directes sobre osteoclasts i efectes mediats per vies de senyalització conegudes. En la investigació in vitro, es va trobar que la concentració efectiva del compost de Bajijiasu era de 0,8 mM (Hong et al., 2017a), que pot ser superior a la dels compostos d'altres experiments in vitro, i l'ús clínic pot ser augmentar per obtenir millors efectes curatius, per tant, s'ha d'observar una precaució acurada de la seguretat. Es necessiten més investigacions per desenvolupar el potencial terapèutic d'aquesta medicina natural.

Curculigo orchioides Gaertn

Hi ha més de 20 espècies de plantes Curculigo al món. Són nadius de les regions tropicals i subtropicals d'Àsia, Àfrica, Amèrica del Sud i Oceania (Nie et al., 2013). Curculigo orchioides Gaertn (CO, "Xian Mao"), una de les espècies de curculio, s'utilitza per alleujar els símptomes de la debilitat de les extremitats, l'artritis de les articulacions lumbars i del genoll i la diarrea en la medicina xinesa (Tan et al., 2019). Estudis recents han trobat que el CO també sembla tenir propietats antioxidants i potencial anticancerígen, i es pot utilitzar com a herba antiosteoporòtica (Cao et al., 2008; Ramchandani et al., 2014; Hejazi et al., 2018).

El CO s'utilitza a la medicina xinesa per al tractament de l'osteoporosi postmenopàusica i els efectes antiosteoporòtics del CO s'han investigat in vivo (Cao et al., 2008). L'administració de CO va prevenir la pèrdua òssia trabecular a la tíbia de rates ovariectomitzades mitjançant la inhibició de la reabsorció òssia i l'augment dels nivells sèrics de fòsfor, calci i OPG, sense afectar el cos o la massa de l'úter (Cao et al., 2008). Els nivells sèrics dels fabricants relacionats amb la reabsorció òssia, DPD/Cr, TRAcP, ACTH i corticosterona es van reduir després de l'administració de CO (Cao et al., 2008). El CO també pot millorar la formació òssia després de la inducció durant la cicatrització de ferides (Wong et al., 2007a).

El curculigòsid (CCG, un glucòsid fenòlic) és el principal compost bioactiu del CO i sembla tenir efectes tant osteogènics com antiosteoclàstics (Liu et al., 2014a). Un estudi recent in vitro va avaluar l'efecte del CCG sobre la diferenciació osteogènica de les cèl·lules mare derivades del líquid amniòtic humà (hAFSC) i va trobar que el CCG regulava l'activitat osteogènica de manera depenent de la dosi, inclosa l'augment de l'expressió d'osteopontina (OPN) i col·lagen. I, augment de l'activitat ALP i deposició de calci (Liu et al., 2014a). A més, la proporció d'OPG a RANKL va augmentar, cosa que indica que es va inhibir l'osteoclastogènesi. La regulació simultània de -catenina i Ciclina-D1 indica que aquests efectes semblen estar mediats per la via de senyalització Wnt/-catenina (Liu et al., 2014a). L'efecte in vitro del CCG sobre la diferenciació osteogènica també s'ha investigat en relació amb els BMSC, i les dades indiquen que el CCG pot promoure la proliferació i la diferenciació osteogènica dels BMSC (Shen et al., 2013).

També es creu que les propietats antioxidants del CO són ​​atribuïbles al CCG i poden tenir un paper crític en l'atenuació de la fisiopatologia de l'osteoporosi (Wang et al., 2012b). Per tant, els efectes protectors antioxidants del CCG s'han investigat en osteoblasts calvarials de rata exposats al peròxid d'hidrogen (H2O2), i els resultats indiquen que el CCG redueix significativament els efectes citotòxics de l'H2O2 reduint la producció d'espècies reactives d'oxigen (ROS) per part dels osteoblasts i recuperant-los. els nivells de marcadors de diferenciació d'osteoblasts, incloent ALP, deposició de calci i proteïna 2 relacionada amb runt (Runx2) (Wang et al., 2012b). També s'ha demostrat que CCG protegeix els osteoblasts calvarials de rata de la citotoxicitat induïda per dexametasona (DEX) mitjançant la regulació de la proliferació, diferenciació i nivells de citocines proinflamatòries dels osteoblasts (Zhu et al., 2015). Els efectes de DEX sobre els nivells de marcadors de diferenciació d'osteoblasts, inclosos ALP, OPG, -catenina i RANKL es van invertir, cosa que indica que CCG pot ser un compost adequat per al tractament de l'osteoporosi (Zhu et al., 2015). En conseqüència, l'anàlisi metabòlica indica que CCG a través del seu metabòlit principal, M2, podria produir aquests efectes antiosteoporòtics (Wang et al., 2017a).

Estudis posteriors de calvaries in vitro i de rata han demostrat que els compostos aïllats del CO semblen tenir propietats antiosteoporòtiques, inclosa la promoció de la proliferació i diferenciació dels osteoblasts, l'augment de l'activitat de formació òssia i la inhibició de la reabsorció òssia osteoclàstica. Els compostos bioactius aïllats de MO inclouen polisacàrids homogenis nous, COP90-1 i COP{70-3, i glicòsids fenòlics (Jiao et al., 2009; Wang et al., 2013b; Wang et al., 2017c; Wang et al., 2019b)

Breument, la promoció de l'osteogènesi de C. orchioides podria ser l'efecte beneficiós que condueixi a l'atenuació de l'osteoporosi, i la inhibició de les espècies reactives de l'oxigen és una gran propietat d'aquest medicament. A més, alguns compostos aïllats del CO presenten la supressió de la reabsorció òssia osteoclàstica. Es necessiten més investigacions per descobrir els mecanismes moleculars, les vies de senyalització i els constituents bioactius del CO; i determinar la base molecular de la relació potencial entre els efectes antioxidants del CCG i la fisiopatologia de l'osteoporosi en osteoclasts i osteoblasts.

Psoralea corylifolia (L.) Medik

Psoralea corylifolia (L.) Medik (PC, "Bu Gu Zhi") s'utilitza àmpliament a Àsia amb finalitats medicinals; les llavors madures seques són el component actiu de la planta. El PC s'utilitza en fórmules de farmacopea xinesa i TCM per al tractament de malalties de la pell, malalties cardiovasculars, nefritis i osteoporosi (Zhang et al., 2016a). Els compostos bioactius primaris de PC són cumarines (p. ex., psoralen), flavonoides (p. ex., neobavaisoflavona, bavachalcone, baldaquín i història) i meroterpenos (p. ex., bakuchiol) (Zhang et al., 2016a). Components addicionals del PC tenen propietats immunoreguladores, antioxidants i neuroprotectores per al tractament de la malaltia de Parkinson (Jing et al., 2017). La PC també pot tenir potencial terapèutic per al tractament del càncer de pròstata (Lin et al., 2018).

Continua llegint...