Биомедицински
Доклади

• Последните две години
• Обща сума

• Миналата година 0
• Обща сума

• Миналият месец
• Изминалата година
• Обща сума

• Хидетомо Кикучи
• Сатоми Когуре
• Rie Arai
• Kouki Saino
• Ацуко Окубо
• Тадаши Цуда
• Кацуйоши Сунага

Тази статия се споменава в:

Резюме

Въведение

Някои видове храни оказват благоприятно въздействие върху човешкото здраве; ефектите обаче не се обясняват с хранителното съдържание, като макронутриенти, витамини и минерали (1). Тези видове храни, наречени функционални храни, са хранителни продукти, които подобряват нормалните физиологични или когнитивни функции или предотвратяват анормалната функция, която е в основата на заболяването (1). Тези видове храни също допринасят за насърчаване на самолечението, т.е. използването на лекарства без рецепта, включително билкови и традиционни продукти, за лечение на саморазпознати заболявания или симптоми (1,2). От особен интерес е биологичната активност и безопасността на природните продукти, включително храни, традиционни билки, кампо и техните фитохимикали (3–13).

Шипката е плод на розови растения от рода Rosa, по-специално Rosa canina L., наричана също кучешка роза. Шипката има особено високо съдържание на витамин С в сравнение с други плодове и зеленчуци (14,15) и съдържа други витамини, минерали, захари, мастни киселини и флавоноиди (14). Шипката традиционно се прилага за лечение на настинки, инфекциозни заболявания и възпалителни заболявания (16). В подкрепа на традиционната си употреба различни проучвания съобщават, че шипката проявява биоактивност, включително антиоксидант (17,18), противовъзпалително (19–22), хепатопротективно (23), антидиабетно (17) и анти-затлъстяване (24 ) ефекти. Следователно шипката може да се счита за функционална храна, която насърчава здравето. Въпреки че шипката традиционно се прилага за лечение на нарушения на метаболизма на пикочната киселина (урат) (16), нейните ефекти не са описани подробно.

При хората уратът е краен продукт на пуриновия метаболизъм и се доставя от хипоксантин след двойна ензимна катализа чрез ксантиноксидаза (XO) в черния дроб (25). Производството на серумен урат се регулира от ендогенни (de novo пуринов синтез и тъканен катаболизъм при нормални обстоятелства) и екзогенни (диета, включително животински протеини) протеини-прекурсори, доставени в черния дроб; като има предвид, че екскрецията му се контролира от бъбреците чрез бъбречен плазмен поток, гломерулна филтрация и проксимален тубулен обмен (26,27). Дисбалансът на неговото производство и екскреция предизвиква хиперурикемия, която също се развива в подагра и камъни в бъбреците и ускорява прогресирането на бъбречни и сърдечно-съдови заболявания (28,29). Третираните с калиев оксинат (PO) мишки обикновено служат като модел на свръхпродукция на урат (хиперурикемия), тъй като неговата интраперитонеална инжекция предизвиква свръхпроизводство на урат при мишки (30–33). Всъщност, предишно проучване, използващо AB-G2-нокаутиращи мишки, лекувани с PO, съобщава, че намаляването на екстракцията на извънбъбречната урат е една от най-честите причини за хиперурикемия (33).

Многобройни проучвания показват, че едновременното приложение на храна или напитка, която инхибира метаболизиращите ензими като цитохром Р450 (CYP), и лекарство, което се метаболизира от споменатия ензим, променя концентрацията в кръвта, макар и от време с неблагоприятни ефекти (34). Явление, подобно на това взаимодействие храна-лекарство, може да се генерира между храна и лекарства. Всъщност по-рано е демонстрирано, че напитките и храните, като бира, червено вино, черен и билков чай, чесън, подправки, боздуган, индийско орехче, плодове и плодови сокове, доматен сок и корен от женско биле, инхибират ензимно-медиирания метаболизъм на лекарства ( 9,10,35–39). Въпреки че шипката се използва като храна и като традиционно лекарство (16), доколкото ни е известно, няма доказателства за взаимодействие между шипка и лекарства, метаболизиращи CYP3A4.

В настоящото проучване ефектите на гореща вода, етанол и етилацетатни екстракти от шипка върху активността на XO бяха изследвани при in vitro анализ. В допълнение, ефектът от екстракт от топла вода от шипка върху метаболизма на урат се оценява според нивото на серумния урат при мишки с модел на хиперурикемия. Освен това е изследвано дали екстрактът от топла вода от шипка инхибира активността на CYP3A4 in vitro.

Материали и методи

Материали

Освен ако не е посочено друго, различните реагенти и комплекта Wako за тестване на Urate са закупени от Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Осака, Япония). Шипката е получена от Tree of Life Co. (Токио, Япония). Ксантиноксидаза (от мътеница), никотинамид аденин динуклеотид фосфат окислена форма (β-NADP +), глюкоза-6-фосфат (G-6-P) и G-6-P дехидрогеназа (G-6-PDH) са закупени от Oriental Yeast, Ltd. (Токио, Япония). Диметил сулфоксид (DMSO) и 11а-хидроксипрогестерон са закупени от Sigma-Aldrich (Merck KGaA, Дармщат, Германия). Човешки CYP3A4R бактозоми (рекомбинантен CYP3A4) са закупени от Cypex Ltd. (Шотландия, Великобритания). Mightysil RP-18 GP 250-4.6 (5 µm) [колона октадецилсилил (ODS)] е закупен от Kanto Chemical, Co., Inc. (Токио, Япония).

Приготвяне на екстракт от топла вода от шипка

Екстрактът се приготвя от тритуриран прах (1 g) с 20 ml MilliQ-вода при стайна температура и се декорира при 100 ° С за 30 минути. Екстрактът се охлажда, филтрира и изпарява с помощта на сушилня за замразяване, след което изсушената проба (добив, 65,2%) се претегля и разтваря при концентрация 50 mg/ml в MilliQ-вода.

Приготвяне на екстракти от етанол от шипка или етилацетат

Екстрактите се приготвят от тритуриран прах (1 g) с 20 ml етанол или етилацетат и се разбъркват при стайна температура в продължение на 2 часа. Екстрактите, с етанол или етилацетат, впоследствие се филтрират и изпаряват, след което изсушените проби се претеглят (добиви, съответно 5,66 и 0,85%) и се приготвят при концентрация от 50 или 100 mg/ml в DMSO, съответно.

Измерване на активността на XO in vitro

Измерването на активността на XO се извършва в съответствие с предварително публикувани методи с модификации (40). Накратко, 151,5 µl Tris-HCl буфер (pH 7,5; 100 mM), 7,5 µl XO (0,4 U/m) в 50 mM Tris-HCl буфер (pH 7,5) и 9 µl екстракти от шипка [концентрации, 10, 20, 50 и 100 mg/ml (крайни концентрации, съответно 500, 1000, 2500 и 5000 µg/ml) в екстракта от етилацетат и 0,5, 1, 5, 10, 50 mg/ml (крайни концентрации, 25, 50, 250, 500 и 2500 µg/ml, съответно) в горещата вода и етаноловите екстракти] се смесват в епруветки от 1,5 ml. Тези епруветки бяха предварително инкубирани в топлинен блок при 37 ° С за 5 минути. След това се добавят 12 ul ксантин (80 цМ) в 25 mM NaOH и се инкубират при 37 ° С в продължение на 30 минути. Епруветките се инкубират при 100 ° С в продължение на 1 минута, за да се прекрати реакцията. За измерване на количествата на уратната продукция е използван комплектът за урат С-тест Wako съгласно протокола на производителя. Относителната активност на XO се изразява като съотношение на абсорбцията на всяка група екстракт от шипка към тази на съответната контролна група на носителя (MilliQ-вода или DMSO). Стойностите на половината от максималната инхибиторна концентрация (IC50) бяха изчислени от кривите на активността на XO.

Животни

Всички експерименти и грижите и боравенето с животните са одобрени от институционалния комитет по грижа и употреба на животните в университета Josai (Сакадо, Япония). Бяха използвани тридесет мъжки мишки ddY (възраст 5 седмици), получени от Sankyo Labo Service Corporation, Inc. (Токио, Япония). Мишките бяха настанени в шест клетки с по пет мишки на клетка. Те бяха изложени на 12-часов цикъл светлина/тъмнина и се поддържаха при постоянна температура 22 ± 2 ° C и влажност 55 ± 10%. Мишките бяха оставени 1 седмица да се адаптират към лабораторната среда преди експериментите и хранени с лабораторни пелети (CE-2; CLEA Japan Inc., Токио, Япония) и вода ad libitum. Всички мишки бяха евтаназирани чрез интраперитонеално инжектиране на пентобарбитал натрий след приключване на експериментите.

Лечението на мишки с модел на хиперурикемия с екстракти от гореща вода от шипка и алопуринол PO, инхибитор на уриказа, се използва за установяване на мишки с модел на хиперурикемия, както е описано по-горе (30–33). Накратко, пелетната чау и водоснабдяването на ddY мишки (възраст 6 седмици; телесно тегло 31,0 ± 0,37 g) бяха спрени вечерта преди експеримента. Мишките бяха разделени на случаен принцип в пет групи (n = 7 в контролната група; n = 5 в групата с 5 mg/ml алопуринол; и n = 6 в групите с 1 mg/ml алопуринол, 0.5X или 1X екстракт от гореща вода от шипка) Мишките бяха третирани с PO в 0,5% CMC-Na (280 mg/kg, ip) 1 час преди перорално приложение на 5 ml/kg MilliQ-вода (като контролна група), 1 или 5 mg/kg алопуринол, или 5 ml/kg 0,5X или 1X екстракт от топла вода от шипка (

165 mg/kg, съответно). Диаграма на времевата линия на експеримента е представена на фиг. 1.

Фигура 1.

Диаграма на графика на лечение с екстракти от гореща вода от шипка и алопуринол при мишки с модел на хиперурикемия.

Измерване на серумния урат

Кръвни проби (0,1 ml) се събират в 0,6 ml епруветки последователно на 2, 4, 6 и 8 h чрез малък разрез във вената на опашката с помощта на бръснач. Кръвните проби се инкубират за 1 h при стайна температура и се центрофугират при 800 × g при 4 ° С в продължение на 15 минути. Супернатантата (

20 µl) от всяка кръвна проба се събират като серумни проби и се съхраняват при -20 ° C до употреба. Количеството на серумния урат в 3,3 µl от всяка серумна проба беше измерено с помощта на Urate C-тест Wako комплект, съгласно протокола на производителя.

Измерване на активността на CYP3A4 in vitro

Съответно 8,6 минути. Относителната активност на CYP3A4 се изразява като съотношение на площта на HPLC пик на всяка група екстракт от шипка към тази на съответната контролна група на носител (MilliQ-вода).

Статистически анализ

Статистическият анализ беше извършен с помощта на софтуера BellCurve за Excel Ver. 2.1 (Social Survey Research Information Co., Ltd., Токио, Япония). След прилагане на тест за отхвърляне, данните бяха анализирани с помощта на t-тест на Student и P in vitro и като средно ± стандартна грешка на средната стойност in vivo .

Резултати

Дозозависими ефекти на екстрактите от шипка върху XO дейности

Фигура 2.

Фигура 3.

Нива на серумен урат при хиперурикемични мишки, лекувани с носител, 1 mg/ml алопуринол, 5 mg/ml алопуринол, 0,5X екстракт от шипка и 1X екстракт от шипка. Данните са представени като средно ± стандартна грешка на средното. * P 50 стойност,> 1 mg/ml).

Фигура 4.

Ефект от екстракти от шипка върху активността на CYP3A4. Данните са представени като средни стойности ± стандартно отклонение.

Дискусия

CYP3A4 се счита за най-важният ензим, метаболизиращ лекарството, тъй като метаболизира> 50% от всички клинични лекарства (48). Необходимо е да се обмислят взаимодействията между билки и лекарства, за да се използват безопасно билките (9,10,35–39). Настоящото проучване се опита да установи дали екстрактът от гореща вода от шипка инхибира активността на CYP3A4. В настоящото проучване, въпреки че 12-1000 µg/ml екстракт от топла вода от шипка има тенденция да проявява дозозависимо инхибиране на активността на CYP3A4, той има много слаб ефект. Следователно, рискът от взаимодействие между екстракт от топла вода от шипка и субстратни лекарства на CYP3A4 изглежда нисък. Освен това други проучвания съобщават, че екстрактите от етилацетат, н-бутанол и етанол от шипка не предизвикват токсичност при тест за остра токсичност при мишки (20) и са получени благоприятни резултати от клинични изпитвания при остеоартрит (49-51). По този начин безопасността на шипката е потвърдена от традиционния опит при използването й, както и от тестовете за безопасност.

В заключение, настоящото проучване демонстрира за първи път, доколкото ни е известно, че екстрактите от шипка от гореща вода, етанол и етилацетат инхибират активността на XO in vitro и че този инхибиторен ефект е по-голям за екстрактите от гореща вода и етанол . В допълнение, пероралното приложение на екстракт от топла вода от шипка намалява нивата на серумен урат при хиперурикемични мишки, в резултат на инхибирането на XO активността. Забележително е, че екстрактът от гореща вода от шипка оказа малък ефект върху активността на CYP3A4. Колективно тези резултати показват, че екстрактът от топла вода от шипка е обещаващ кандидат като функционална храна за хора с високо ниво на урат и като терапевтичен реагент на пациенти с хиперурикемия.

Благодарности

Настоящото проучване беше подкрепено от Японската асоциация на медицински билки (грант № FY 2016 за KS). Този ръкопис е редактиран за английски език, граматика, пунктуация и правопис от Enago (Мумбай, Индия).

• Пероралното добавяне на фолиева киселина за два месеца намалява общите серумни нива на хомоцистеин в
• Перорална добавка към глутамин инхибира образуването на асцит при перитонеална карциноматоза Модел на мишка
• Нивата на серумната пикочна киселина като показател за метаболитно нездравословно затлъстяване при деца и
• Нивата на пикочната киселина в серума са свързани със затлъстяването, но не и сърдечно-мозъчно-съдови събития в китайския език
• Натуралният сок от нар намалява възпалението, увреждането на мускулите и повишава нивата на тромбоцитите в кръвта