ДЕОⅡ: Нови заштитни ефекти екстракта Цистанцхе Тубулоса против дегенеративне ретинопатије изазване плавим светлом ниске осветљености
Mar 04, 2022
Контакт: Аудреи Ху Вхатсапп/хп: 0086 13880143964 Е-пошта:audrey.hu@wecistanche.com
Ман-Ру Ву Ченг-Хуи Лин Јау-Дер Хоб Џорџ Сјао, Ју-Вен Ченг
Апстрактан
Позадина/циљеви:Фототоксичност изазвана светлошћу плаве светлеће диоде (БЛЛ) игра важну улогу у очним болестима и узрокује дегенерацију мрежњаче и апоптозу у ћелијама пигментног епитела ретине (РПЕ). Екстракт Цистанцхе тубулоса (ЦТЕ) је традиционални кинески лек са многим корисним заштитним својствима; међутим, неколико студија је испитивало окуларну заштитну улогу ЦТЕ. У овој студији смо истражили механизме који су у основи ефеката ЦТЕ на апоптозу изазвану БЛЛ ин витро и ин виво. Методе: РПЕ ћелије су примењене у тренутној ин витро студији и виталност ћелија је одређена помоћу 3-(4,5-диметилтиазол- 2-ил)-2,{{8} } тест дифенилтетразолијум бромида. Експресија протеина повезана са апоптозом одређена је Вестерн блот анализом и имунофлуоресцентним бојењем. Смеђи норвешки пацови су коришћени за испитивање изложености комерцијално доступном БЛЛ ин виво. Бојење хематоксилином и еозином, терминално означавање деоксинуклеотидил трансферазе дУТП ницк енд маркинг (ТУНЕЛ) и вестерн блот тестови су коришћени за испитивање морфолошке деформације мрежњаче. Резултати: ЦТЕ је значајно инхибирао оштећења РПЕ изазвана водоник пероксидом, тертбутил хидропероксидом, натријум азидом и БЛЛ. Даље, ЦТЕ је смањио експресију апоптотичких маркера као што је цепана каспаза-3 и ТУНЕЛ бојење након излагања БЛЛ-у инактивацијом апоптотичких путева, као што је приказано имунофлуоресцентним бојењем. Поред тога, ЦТЕ је инхибирао БЛЛ-индуковану фосфорилацију ц-Јун Н-терминалне киназе, екстра киназе повезане са сигналом 1/2 и п38 у РПЕ ћелијама. Ин виво, орална примена ЦТЕ спасила је периодично смањење дебљине мрежњаче изазвано 60-дневним излагањем БЛЛ-у и смањило број ТУНЕЛ-позитивних ћелија у моделу браон норвешког пацова. Закључак: ЦТЕ је потенцијално профилактичко средство против фототоксичности изазване БЛЛ.
Лечење фототоксичности изазване плавим диодама које емитују светлост (БЛЛ):екстракт цистанцхе тубулоса(ЦТЕ)
Дискусија
Дегенерација мрежњаче је генетска и мултифакторска болест ока која узрокује слепило. АМД је најчешћи узрок слепила код старијих у развијеним земљама и представник је мултифакторске ретинопатије [23]. Побољшања у технологији, попут оних која су примећена код дигиталних уређаја, резултирала су повећањем времена које људи проводе користећи своје телефоне, што је довело до развоја зависности од паметних телефона, па чак и зависности. Растућа стопа дистрибуције ових дигиталних уређаја „све у једном“ широм света драматично је утицала на наше ментално и физичко здравље од 2010. године. Клиничка студија случаја је известила да је до дегенерације мрежњаче дошло када је симулирана дуготрајна употреба паметног телефона [24]. Изложеност прекомерном БЛ повећава потрошњу кисеоника и стварање РОС, изазивајући накупљање великих количина токсичних ретиноидних адукта и оштећење мрежњаче [25]. Клиничка испитивања су показала да дневна суплементација коктелом антиоксиданса успорава напредовање атрофије ћелија ретине [26]. Као резултат тога, откриће терапеутских природних једињења за употребу као антиоксидативни суплементи може бити изузетно корисно за превенцију дегенерације мрежњаче изазване оксидативним стресом.
Постоји неколико података о улози ЦТЕ у ретинопатији изазваној оксидативним стресом. У овој студији смо испитали фармаколошке ефекте ЦТЕ на дегенерацију мрежњаче изазвану дуготрајном изложеношћу БЛЛ ниског интензитета, као и оштећење ћелија и апоптозу као резултат излагања различитим оксидантима као што су Х2О2, т-БХП и НаН3. Открили смо да третман РПЕ ћелија које су биле изложене различитим оксидантима са ЦТЕ (50 и 100 µг/мЛ) значајно повећава одрживост (слике 1Б до 1Д), што сугерише да је ЦТЕ јак антиоксидант.
Садашње студије су показале да су међу фенилетаноидним гликозидима, ехинакозид, актеозид и изоактеозид најактивнија једињења у ЦТЕ, која се користи у традиционалној кинеској медицини и за коју се наводи да има неуропротективно, антибактеријско, антиоксидативно, антиапоптотично и антиалергијски ефекти [27, 28]. Ехинакозид је потенцијално моћно заштитно једињење; студије су показале да ехинакозид значајно смањује 6-производњу РОС изазвану хидроксидопамином и ублажава апоптозу повезану са митохондријама инхибирањем интерлеукина (ИЛ)-1 и ИЛ-6 у ПЦ-12 ћелијама [ 29]. Поред ехинакозида, актеозид је члан породице хексоза и други је главни састојак који се налази у стабљикама Ц. тубулоса. Студије су показале да актеозид инхибира МПП плус -индуковану смрт неурона и штити СХ-СИ5И неуронске ћелије од -амилоида [30]. Многа терапеутска својства су повезана са актеозидом, укључујући антиалергијска, анти-неуротоксична, антиинфламаторна, анти-апоптозна и антипролиферативна својства [31-33]. Изоактеозид, изоформа актеозида, инхибира ИЛ-1 -индуковану експресију интерцелуларног адхезионог молекула-1 и молекула адхезије васкуларних ћелија-1 у ендотелним ћелијама пупчане вене човека, пружајући доказ о смањењу РОС-а [34 ].
Ефекти одактеозид из цистанцхе тубулоса: антиалергијски, анти-неуротоксични, антиинфламаторни, анти-апоптозни и анти-радијациони
У овој студији, примећен је значајан губитак виталности ћелије, као и повећање односа Бак/Бцл-2 и нивоа ФасЛ и ФАДД протеина након излагања БЛЛ. Међутим, истовремени третман са ЦТЕ значајно је ослабио БЛЛ-индуковану активацију интринзичних Бак/Бцл-2 и спољашњих Фас/ФасЛ сигналних путева (слика 3). Иако је БЛ третман дао бројне ТУНЕЛ-позитивне РПЕ ћелије, примена ЦТЕ значајно је смањила број апоптотичких ћелија и обезбедила заштитне ефекте (слика 4). Куанг ет ал. даље је потврдио да ЦТЕ смањује експресију Бак протеина и повећава експресију Бцл-2 протеина у Х2О2-повређеним ПЦ-12 ћелијама [35]. Штавише, ЦТЕ поседује неуропротективне ефекте против повећања активности каспазе-3 у ћелијама СХ-СИ5И изазваног фактором некрозе тумора алфа, показујући анти-апоптотичке ефекте ЦТЕ [27]. Пријављено је да фототоксичност изазвана БЛЛ корелира са повећаним оксидативним стресом у РПЕ ћелијама преко нуклеарног фактора-капа Б, п38 МАП и ЕРК инактивације [36]. Открили смо да је ЦТЕ смањио фосфорилацију ЈНК и п38 током излагања БЛЛ-у, пружајући доказе за ћелијске заштитне ефекте против БЛЛ-а посредоване ЦТЕ.
Раније смо открили да дуготрајна изложеност БЛЛ ниског интензитета изазива ретинопатију на моделу пацова [19]; као наставак те студије, орално смо давали ЦТЕ БН пацовима. БЛ-индукована дегенерација и оштећење мрежњаче проучавани су на другим моделима [37, 38]. Прекомерно излагање светлости смањује дебљину ОНЛ-а, захваљујући одговору на стрес [39, 40]. У моделу пацова Спрагуе-Давлеи, производња слободних радикала се повећала, а дебљина ОНЛ-а се смањила након излагања БЛЛ од 750 лукса, што показује фототоксичност БЛЛ-а [41]. У овој студији смо открили да је орална примена ЦТЕ спречила ефекте дуготрајне периодичне изложености БЛЛ-у и на периферној и на централној ретини БН пацова (слика 8). Ови резултати сугеришу да ЦТЕ штити мрежњачу од периодичне дегенерације мрежњаче ниске осветљености изазване дуготрајном БЛЛ изложеношћу. Поред тога, клиничко испитивање фазе ИИИ на Универзитету у Висконсину истраживало је ефекте и безбедност ЦТЕ терапије на трајање и тежину болести (ЦлиницалТриалс.гов идентификатор: НЦТ00065715, Одељење за породичну медицину Универзитета Висконсин-Медисон Мадисон, Висконсин, Сједињене Америчке Државе државе, 2014).
Закључак
Горе наведене информације сугеришу да је ЦТЕ моћно заштитно једињење против оксидативног стреса. Надаље, колико нам је познато, ово је прва студија која истражује ефекте ЦТЕ у ћелијама ретине. Ова студија пружа додатне информације о ефектима и потенцијалној употреби ЦТЕ код пацијената са ретинопатијом.
цистанцхе тубулоса
Референце
1Вонг ВЛ, Су Кс, Ли Кс, Цхеунг ЦМ, Клеин Р, Цхенг ЦИ, Вонг ТИ: Глобална преваленција дегенерације макуле повезане са узрастом и пројекција оптерећења болести за 2020. и 2040.: систематски преглед и мета-анализа. Ланцет Глоб Хеалтх 2014;2:е106-е116.
2Кауппинен А, Патерно ЈЈ, Бласиак Ј, Салминен А, Каарниранта К: Упала и њена улога у дегенерацији макуле повезане са старењем. Целл Мол Лифе Сци 2016;73:1765-1786.
3Динг Кс, Пател М, Цхан ЦЦ: Молекуларна патологија макуларне дегенерације повезане са узрастом. Прог Ретин Еие Рес 2009;28:1-18.
4Виелгус АР, Цоллиер РЈ, Мартин Е, Лих ФБ, Томер КБ, Цхигнелл ЦФ, Робертс ЈЕ: Оксидација А2Е изазвана плавим светлом у очима пацова--експериментални животињски модел сувог АМД-а. Пхотоцхем Пхотобиол Сци 2010;9:1505-1512.
5Цхирас Д, Китсос Г, Петерсен МБ, Скалидакис И, Кроупис Ц: Оксидативни стрес код суве дегенерације макуле повезане са старењем и синдрома пилинга. Црит Рев Цлин Лаб Сци 2015;52:12-27.
6Кернт М, Неубауер АС, Лиегл Р, Еибл КХ, Алге ЦС, Лацкербауер ЦА, Улбиг МВ, Кампик А: Цитопротективни ефекти интраокуларног сочива која филтрира плаво светло на пигментни епител ретине код људи смањењем фототоксичних ефеката на фактор раста васкуларног ендотела , Бак и Бцл-2 израз. Ј Цатарацт Рефрацт Сург 2009;35:354-362.
7 Роехлецке Ц, Сцхуманн У, Адер М, Брунссен Ц, Браке С, Моравиетз Х, Функ РХ: Реакција на стрес у спољним сегментима фоторецептора након зрачења плавом светлошћу. ПЛоС Оне 2013;8:е71570.
8Хуанг Ц1, Зханг П, Ванг В, Ксу И, Ванг М, Цхен Кс, Донг Кс: Дуготрајно излагање плавој светлости изазива РГЦ-5 ћелијску смрт ин витро: укључивање апоптозе зависне од митохондрија, оксидативни стрес и МАПК сигнални путеви. Апоптоза 2014;19:922-932.
9Ливеренце БМ, Сцхолл БЈ: Постојаност објеката побољшава просторну навигацију: Студија случаја у науци о виду паметних телефона. Псицхол Сци 2015;26:955-963.
10Клеттнер А: Ћелијска сигнализација изазвана оксидативним стресом у РПЕ ћелијама. Фронт Биосци (Сцхол Ед) 2012;4:392-411.
11 Ванг Л, Цхен И, Стернберг П, Цаи Ј: Основне улоге ПИ3 киназе/Акт пута у регулисању Нрф2- зависних антиоксидативних функција у РПЕ. Инвест Опхтхалмол Вис Сци 2008;49:1671-1678.
12Годлеи БФ, Схамси ФА, Лианг ФК, Јарретт СГ, Давиес С, Боултон М: Плаво светло изазива оштећење митохондријалне ДНК и производњу слободних радикала у епителним ћелијама. Ј Биол Цхем 2005;280:21061-21066.
13Гуо К, Зхоу И, Ванг ЦЈ, Хуанг ИМ, Лее ИТ, Су МХ, Лу Ј: Отворена, не-плацебо контролисана студија о капсулама гликозида Цистанцхе тубулоса (Меморегаин(®)) за лечење умерене Алцхајмерове болести. Ам Ј Алзхеимерс Дис Отхер Демен 2013;28:363-370.
14 Иоу СП, Ма Л, Зхао Ј, Зханг СЛ, Лиу Т: Фенилетанол гликозиди из Цистанцхе тубулоса потискују активацију звездастих ћелија јетре и блокирају провођење сигналних путева у ТГФ-бета1/смад као потенцијалним агенсима против фиброзе јетре. Молецулес 2016;21:102.
15Зхао К, Ианг Кс, Цаи Д, Ие Л, Хоу И, Зханг Л, Цхенг Ј, Схен И, Ванг К, Баи И: Ехинакозид штити од МПП( плус )-индуковане неуронске апоптозе преко РОС/АТФ3/ЦХОП регулације пута. Неуросци Булл 2016;32:349-362.
16 Зхао К, Гао Ј, Ли В, Цаи Д: Неуротрофни и неуроесцуе ефекти ехинакозида у субакутном МПТП мишјем моделу Паркинсонове болести. Браин Рес 2010;1346:224-236.
17 Цхакравартхи У, Виллиамс М; Група смерница АМД: Смернице Краљевског колеџа офталмолога о АМД-у: Резиме. Око (Лонд) 2013;27:1429-1431.
18Халлер ЈА: Тренутни режими дозирања антиваскуларног ендотелног фактора раста: користи и оптерећење. Офталмологија 2013;120:С3-С7.
19Лин ЦХ, Ву МР, Ли ЦХ, Цхенг ХВ, Хуанг СХ, Тсаи ЦХ, Лин ФЛ, Хо ЈД, Канг ЈЈ, Хсиао Г, Цхенг ИВ: Нагласак уредника: Периодично излагање плавој светлости ниске осветљености која опонаша паметни телефон изазива оштећење мрежњаче Кроз Бцл-2/БАКС-зависну апоптозу. Токицол Сци 2017;157:196-210.
20Ду Л, Цхен Ј, Ксинг ИК: Еупатилин спречава оксидативни стрес и апоптозу изазвану Х2О2-у епителним ћелијама пигмента ретине код људи. Биомед Пхармацотхер 2017;85:136-140.
21Родуит Р, Сцхордерет ДФ: Путеви МАП киназе у апоптози индукованој УВ зрачењем ћелија АРПЕ19 пигментног епитела ретине. Апоптоза 2008;13:343-353.
22Цхан ЦМ, Хуанг ЈХ, Лин ХХ, Цхианг ХС, Цхен БХ, Хонг ЈИ, Хунг ЦФ: Заштитни ефекти (-)-епигалокатехин галата на оштећења изазвана УВА у АРПЕ19 ћелијама. Мол Вис 2008;14:2528-2534.
23Флетцхер АЕ: Слободни радикали, антиоксиданси и очне болести: докази из епидемиолошких студија о катаракти и старосној дегенерацији макуле. Опхтхалмиц Рес 2010;44:191-198.
24 Алим-Марвасти А, Би В, Махроо ОА, Барбур ЈЛ, Плант ГТ: Пролазни паметни телефон "слепило". Н Енгл Ј Мед 2016;374:2502-2504.
25 Моон Ј, Иун Ј, Иоон ИД, Парк СИ, Сео ИЈ, Парк ВС, Цху ХИ, Парк КХ, Лее МИ, Лее ЦВ, Ох СЈ, Квак ИС, Јанг ИП, Канг ЈС: Ефекат плаве светлости на епителне ћелије пигмента ретине по уређајима за приказ. Интегр Биол (Цамб) 2017;9:436-443.
26 Десметтре Т, Лецерф ЈМ, Соуиед ЕХ: Исхрана и макуларна дегенерација повезана са узрастом. Ј Фр Опхталмол 2004;27:3С38-3С56.
27Денг М, Зхао ЈИ, Ту ПФ, Јианг И, Ли ЗБ, Ванг ИХ: Ехинакозид спашава СХСИ5И неуронске ћелије од апоптозе изазване ТНФ алфа. Еур Ј Пхармацол 2004;505:11-18.
28 Схиао ИЈ, Су МХ, Лин ХЦ, Ву ЦР: Ехинакозид ублажава оштећење памћења и холинергични дефицит изазван амилоид-бета пептидима преко инхибиције таложења амилоида и токсикологије. Функција хране 2017;8:2283-2294.
29Ванг ИХ, Ксуан ЗХ, Тиан С, Ду ГХ: Ехинакозид штити од 6-Митохондријалне дисфункције изазване хидроксидопамином и инфламаторних одговора у ПЦ12 ћелијама путем смањења производње РОС. Евид Басед Цомплемент Алтернат Мед 2015;2015:189-239.
30Ванг Х, Ксу И, Иан Ј, Зхао Кс, Сун Кс, Зханг И, Гуо Ј, Зху Ц: Ацтеосиде штити ћелије хуманог неуробластома СХ-СИ5И од повреда ћелија изазваних бета-амилоидом. Браин Рес 2009;1283:139-147.
31Ванг ХК, Ксу ИКС, Зху ЦК: Повећана регулација хем оксигеназе-1 помоћу актеозида кроз ЕРК и ПИ3 К/Акт пут даје неуропротекцију против неуротоксичности изазване бета-амилоидом. Неуроток Рес 2012;21:368- 378.
32Ксионг Л, Мао С, Лу Б, Ианг Ј, Зхоу Ф, Ху И, Јианг И, Схен Ц, Зхао И: Екстракт цвећа Османтхус фрагранс и заштита актеозида од старења изазваног д-галактозом у ИЦР моделу миша. Ј Мед Фоод 2016;19:54-61.
33Виллари Ц, Хермс ДА, Вхитехилл ЈГ, Циполлини Д, Бонелло П: Напредак и празнине у разумевању механизама отпорности дрвета јасена на смарагдну јасенову бушилицу, модел за инсекте који буше у дрвету који убијају ангиосперме. Нови Пхитол 2016;209:63-79.
34Цхен ЦХ, Сонг ТИ, Лианг ИЦ, Ху МЛ: Актеозид и 6-О-ацетилактеозид смањују молекуле ћелијске адхезије изазване ИЛ-1бета кроз инхибицију ЕРК и ЈНК у људским васкуларним ендотелним ћелијама. Ј Агриц Фоод Цхем 2009;57:8852-8859.
35Куанг Р, Сун И, Иуан В, Леи Л, Зхенг Кс: Заштитни ефекти ехинакозида, једног од фенилетаноидних гликозида, на цитотоксичност изазвану Х2О2-у ПЦ12 ћелијама. Планта Мед 2009;75:1499-1504.
36Кусе И, Огава К, Тсурума К, Схимазава М, Хара Х: Оштећење ћелија добијених из фоторецептора у култури изазвано плавим светлом које емитује диоде. Сци Реп 2014;4:5223.
37 Јаадане И, Боуленгуез П, Цхахори С, Царре С, Саволделли М, Јонет Л, Бехар-Цохен Ф4, Мартинсонс Ц, Торриглиа А: Оштећење мрежњаче изазвано комерцијалним светлећим диодама (ЛЕД). Фрее Радиц Биол Мед 2015;84:373- 384.
38Геигер П, Барбен М, Гримм Ц, Самарџија М: Лезије ретине изазване плавим светлом, интраретинално васкуларно цурење и формирање едема у ретини миша са свим конусима. Целл Деатх Дис 2015;6:е1985.
39Китаока И, Мунемаса И, Којима К, Хирано А, Уено С, Такаги Х: Заштита аксона преко прекомерне експресије Нмнат3 уз учешће аутофагије у дегенерацији оптичког нерва. Целл Деатх Дис 2013;4:е860.
40Гиансанти В, Родригуез ГЕ, Саволделли М, Гиоиа Р, Форлино А, Маззини Г, Пеннати М, Заффарони Н, Сцовасси АИ, Торриглиа А: Карактеризација одговора на стрес у људским епителним ћелијама ретине. Ј Целл Мол Мед 2013;17:103-115.
41Сханг ИМ, Ванг ГС, Слинеи Д, Ианг ЦХ, Лее ЛЛ: Беле диоде које емитују светлост (ЛЕД) на нивоу осветљења у домаћинству и повреда мрежњаче у моделу пацова. Енвирон Хеалтх Перспецт 2014;122:269-276.
