Osteoartrose (OA) is een van de chronische, degeneratieve bot- en gewrichtsaandoeningen die vooral ouderen boven de 65 jaar treft.
1Over het algemeen wordt bij patiënten met artrose de diagnose gesteld van beschadigd kraakbeen, ontstoken synovium en aangetaste chondrocyten, wat pijn en lichamelijk ongemak veroorzaakt.
2Artritische pijn wordt voornamelijk veroorzaakt door de degeneratie van het kraakbeen in de gewrichten als gevolg van ontstekingen. Wanneer het kraakbeen ernstig beschadigd is, kunnen de botten tegen elkaar botsen, wat ondraaglijke pijn en lichamelijk ongemak veroorzaakt.
3De betrokkenheid van ontstekingsmediatoren bij symptomen zoals pijn, zwelling en stijfheid van het gewricht is goed gedocumenteerd. Bij patiënten met artrose worden ontstekingscytokines, die de erosie van kraakbeen en subchondraal bot veroorzaken, in het synoviale vocht aangetroffen.
4Twee belangrijke klachten van artrosepatiënten zijn pijn en ontsteking van het gewrichtsslijmvlies. De primaire doelen van de huidige artrosebehandelingen zijn dan ook het verminderen van pijn en ontsteking.
5Hoewel de beschikbare behandelingen voor artrose, waaronder niet-steroïde en steroïde geneesmiddelen, bewezen effectief zijn in het verlichten van pijn en ontsteking, kan langdurig gebruik van deze geneesmiddelen ernstige gevolgen voor de gezondheid hebben, zoals hart- en vaatziekten, maag-darmstoornissen en nierfunctiestoornissen.
6Daarom moet er een effectiever geneesmiddel met minder bijwerkingen worden ontwikkeld voor de behandeling van artrose.
Natuurlijke gezondheidsproducten worden steeds populairder omdat ze veilig en gemakkelijk verkrijgbaar zijn.
7Traditionele Koreaanse geneesmiddelen hebben bewezen effectief te zijn tegen verschillende ontstekingsziekten, waaronder artritis.
8Aucklandia lappa DC. staat bekend om zijn geneeskrachtige eigenschappen, zoals het bevorderen van de circulatie van qi voor pijnverlichting en het kalmeren van de maag, en wordt traditioneel gebruikt als een natuurlijke pijnstiller.
9]. Eerdere rapporten suggereren dat A. lappa ontstekingsremmende eigenschappen bezit [
10,
11], pijnstiller [
12], antikanker [
13], en maagbeschermend [
14] effecten. De verschillende biologische activiteiten van A. lappa worden veroorzaakt door de belangrijkste actieve bestanddelen: costunolide, dehydrocostuslacton, dihydrocostunolide, costuslacton, α-costol, saussurealacton en costuslacton [
15Eerdere studies beweren dat costunolide ontstekingsremmende eigenschappen vertoont in lipopolysaccharide (LPS), wat macrofagen induceert via de regulatie van NF-kB en de hitte-schokproteïne-route [
16,
17Er is echter nog geen onderzoek gedaan naar de potentiële werking van A. lappa bij de behandeling van artrose. In dit onderzoek zijn de therapeutische effecten van A. lappa tegen artrose onderzocht met behulp van knaagdiermodellen die geïnduceerd zijn met mononatriumjodoacetaat (MIA) en azijnzuur.
Mononatriumjodoacetaat (MIA) wordt veelvuldig gebruikt om een groot deel van de pijnreacties en de pathofysiologische kenmerken van artrose bij dieren op te wekken.
18,
19,
20Wanneer MIA in kniegewrichten wordt geïnjecteerd, verstoort het het chondrocytenmetabolisme en veroorzaakt het ontstekingen en ontstekingsverschijnselen, zoals kraakbeen- en subchondrale boterosie, de belangrijkste symptomen van artrose.
18De kronkelreactie die wordt opgewekt met azijnzuur wordt algemeen beschouwd als een simulatie van perifere pijn bij dieren, waarbij de ontstekingspijn kwantitatief kan worden gemeten.
19De muizenmacrofaagcellijn RAW264.7 wordt veel gebruikt om de cellulaire reacties op ontsteking te bestuderen. Na activering met LPS activeren RAW264-macrofagen ontstekingsroutes en scheiden ze verschillende ontstekingsmediatoren af, zoals TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS en IL-6.
20Deze studie heeft de pijnstillende en ontstekingsremmende effecten van A. lappa tegen artrose geëvalueerd in een MIA-diermodel, een door azijnzuur geïnduceerd diermodel en LPS-geactiveerde RAW264.7-cellen.
2. Materialen en methoden
2.1. Plantmateriaal
De gedroogde wortel van A. lappa DC. die in het experiment werd gebruikt, is afkomstig van Epulip Pharmaceutical Co., Ltd., (Seoul, Korea). De soort werd geïdentificeerd door prof. Donghun Lee, afdeling Kruidenfarmacologie, Faculteit Koreaanse Geneeskunde, Gachon Universiteit, en het voucher-exemplaar heeft nummer 18060301.
2.2. HPLC-analyse van A. lappa-extract
A. lappa werd geëxtraheerd met behulp van een refluxapparaat (gedestilleerd water, 3 uur bij 100 °C). De geëxtraheerde oplossing werd gefilterd en ingedampt met een lagedrukverdamper. Het A. lappa-extract had een opbrengst van 44,69% na vriesdrogen bij −80 °C. Chromatografische analyse van A. lappa werd uitgevoerd met een HPLC-systeem, een 1260 InfinityⅡ HPLC-systeem (Agilent, Pal Alto, CA, VS). Voor chromatische scheiding werd een EclipseXDB C18-kolom (4,6 × 250 mm, 5 µm, Agilent) gebruikt bij 35 °C. In totaal werd 100 mg van het monster verdund in 10 ml 50% methanol en gedurende 10 minuten gesoniceerd. De monsters werden gefilterd met een spuitfilter (Waters Corp., Milford, MA, VS) van 0,45 µm. De samenstelling van de mobiele fase was 0,1% fosforzuur (A) en acetonitril (B) en de kolom werd als volgt geëlueerd: 0–60 min, 0%; 60–65 min, 100%; 65–67 min, 100%; 67–72 min, 0% oplosmiddel B met een stroomsnelheid van 1,0 ml/min. Het effluent werd geobserveerd bij 210 nm met een injectievolume van 10 μl. De analyse werd in drievoud uitgevoerd.
2.3. Huisvesting en beheer van dieren
Mannelijke Sprague-Dawley (SD) ratten van 5 weken oud en mannelijke ICR-muizen van 6 weken oud werden aangeschaft bij Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Korea). De dieren werden gehouden in een ruimte met een constante temperatuur (22 ± 2 °C) en luchtvochtigheid (55 ± 10%) en een licht/donkercyclus van 12/12 uur. De dieren werden meer dan een week vóór aanvang van het experiment aan de omstandigheden gewend. De dieren hadden onbeperkt toegang tot voer en water. De geldende ethische richtlijnen voor de verzorging en behandeling van dieren aan de Gachon Universiteit (GIACUC-R2019003) werden strikt nageleefd bij alle dierexperimenten. Het onderzoek was opgezet als een onderzoeker-geblindeerd parallel onderzoek. De euthanasieprocedure werd uitgevoerd volgens de richtlijnen van de ethische commissie voor dierexperimenten.
2.4. MIA-injectie en -behandeling
Ratten werden willekeurig verdeeld over 4 groepen: schijnbehandeling, controle, indomethacine en A. lappa. De ratten werden verdoofd met een 2% isofluraan O2-mengsel en kregen een intra-articulaire injectie met 50 μL MIA (40 mg/m; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, VS) in de kniegewrichten om experimentele artrose te induceren. De behandelingen werden als volgt uitgevoerd: de controle- en schijnbehandelingsgroepen kregen alleen het AIN-93G-basisdieet. De indomethacinegroep kreeg indomethacine (3 mg/kg) toegevoegd aan het AIN-93G-dieet en de A. lappa 300 mg/kg-groep kreeg het AIN-93G-dieet aangevuld met A. lappa (300 mg/kg). De behandelingen werden gedurende 24 dagen voortgezet vanaf de dag van artrose-inductie, met een dosering van 15-17 g per 190-210 g lichaamsgewicht per dag.
2.5. Gewichtsmeting
Na de inductie van artrose werd de draagkracht van de achterpoten van de ratten gemeten met de incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, VS) volgens schema. De gewichtsverdeling over de achterpoten werd berekend: draagkracht (%).
