L'osteoartrite (OA) è una delle malattie croniche degenerative delle articolazioni ossee che colpisce la popolazione anziana oltre i 65 anni [
1]. Generalmente, ai pazienti affetti da OA viene diagnosticata la presenza di cartilagine danneggiata, sinovia infiammata ed erosi dei condrociti, che provocano dolore e disagio fisico [
2Il dolore artritico è causato principalmente dalla degenerazione della cartilagine nelle articolazioni a causa dell'infiammazione, e quando la cartilagine è gravemente danneggiata le ossa possono scontrarsi tra loro causando dolore insopportabile e difficoltà fisiche.
3]. Il coinvolgimento dei mediatori infiammatori con sintomi quali dolore, gonfiore e rigidità dell'articolazione è ben documentato. Nei pazienti con OA, nel liquido sinoviale si trovano citochine infiammatorie che causano l'erosione della cartilagine e dell'osso subcondrale [
4Due dei principali disturbi generalmente lamentati dai pazienti affetti da osteoartrite sono il dolore e l'infiammazione sinoviale. Pertanto, gli obiettivi primari delle attuali terapie per l'osteoartrite sono la riduzione del dolore e dell'infiammazione.
5Sebbene i trattamenti disponibili per l'OA, compresi i farmaci non steroidei e steroidei, abbiano dimostrato efficacia nell'alleviare il dolore e l'infiammazione, l'uso a lungo termine di questi farmaci ha gravi conseguenze per la salute, come disfunzioni cardiovascolari, gastrointestinali e renali.
6Pertanto, è necessario sviluppare un farmaco più efficace e con minori effetti collaterali per il trattamento dell'osteoartrite.
I prodotti naturali per la salute stanno diventando sempre più popolari perché sicuri e facilmente reperibili.
7]. Le medicine tradizionali coreane hanno dimostrato efficacia contro diverse malattie infiammatorie, tra cui l'artrite [
8]. Aucklandia lappa DC. è nota per le sue proprietà medicinali, come il miglioramento della circolazione del qi per alleviare il dolore e lenire lo stomaco, ed è stata tradizionalmente utilizzata come analgesico naturale [
9]. Precedenti rapporti suggeriscono che A. lappa possiede proprietà antinfiammatorie [
10,
11], analgesico [
12], anticancero [
13], e gastroprotettivo [
14] effetti. Le varie attività biologiche di A. lappa sono causate dai suoi principali composti attivi: costunolide, deidrocostus lattone, diidrocostunolide, costuslattone, α-costolo, saussurea lattone e costuslattone [
15]. Studi precedenti affermano che il costunolide ha mostrato proprietà antinfiammatorie nel lipopolisaccaride (LPS), che ha indotto i macrofagi attraverso la regolazione del percorso NF-kB e della proteina da shock termico [
16,
17Tuttavia, nessuno studio ha indagato le potenziali attività di A. lappa per il trattamento dell'OA. La presente ricerca ha studiato gli effetti terapeutici di A. lappa contro l'OA utilizzando modelli murini indotti da MIA (monosodio-iodoacetato) e acido acetico.
Il monoiodoacetato di sodio (MIA) è notoriamente utilizzato per produrre molti dei comportamenti dolorosi e delle caratteristiche fisiopatologiche dell'OA negli animali [
18,
19,
20]. Quando iniettato nelle articolazioni del ginocchio, il MIA altera il metabolismo dei condrociti e induce infiammazione e sintomi infiammatori, come l'erosione della cartilagine e dell'osso subcondrale, i sintomi cardinali dell'OA [
18]. La risposta di contrazione indotta con acido acetico è ampiamente considerata come la simulazione del dolore periferico negli animali in cui il dolore infiammatorio può essere misurato quantitativamente [
19]. La linea cellulare di macrofagi murini RAW264.7 è comunemente utilizzata per studiare le risposte cellulari all'infiammazione. Dopo l'attivazione con LPS, i macrofagi RAW264 attivano le vie infiammatorie e secernono diversi mediatori infiammatori, come TNF-α, COX-2, IL-1β, iNOS e IL-6 [
20Questo studio ha valutato gli effetti antinocicettivi e antinfiammatori di A. lappa contro l'OA nel modello animale MIA, nel modello animale indotto da acido acetico e nelle cellule RAW264.7 attivate da LPS.
2. Materiali e metodi
2.1. Materiale vegetale
La radice essiccata di A. lappa DC. utilizzata nell'esperimento è stata acquistata da Epulip Pharmaceutical Co., Ltd., (Seoul, Corea). È stata identificata dal Prof. Donghun Lee, del Dipartimento di Farmacologia Erboristica, Facoltà di Medicina Coreana, Università di Gachon, e il numero di riferimento del campione è stato registrato come 18060301.
2.2. Analisi HPLC dell'estratto di A. lappa
L'estratto di A. lappa è stato ottenuto mediante un apparecchio a riflusso (acqua distillata, 3 ore a 100 °C). La soluzione estratta è stata filtrata e concentrata mediante un evaporatore a bassa pressione. L'estratto di A. lappa ha mostrato una resa del 44,69% dopo liofilizzazione a -80 °C. L'analisi cromatografica di A. lappa è stata condotta mediante HPLC utilizzando un sistema HPLC 1260 InfinityⅡ (Agilent, Pal Alto, CA, USA). Per la separazione cromatica è stata utilizzata una colonna EclipseXDB C18 (4,6 × 250 mm, 5 µm, Agilent) a 35 °C. Un totale di 100 mg del campione è stato diluito in 10 mL di metanolo al 50% e sonicato per 10 minuti. I campioni sono stati filtrati con un filtro a siringa (Waters Corp., Milford, MA, USA) da 0,45 μm. La fase mobile era composta da acido fosforico allo 0,1% (A) e acetonitrile (B) e la colonna è stata eluita come segue: 0–60 min, 0%; 60–65 min, 100%; 65–67 min, 100%; 67–72 min, 0% solvente B con una portata di 1,0 mL/min. L'eluato è stato osservato a 210 nm utilizzando un volume di iniezione di 10 μL. L'analisi è stata eseguita in triplicato.
2.3. Alloggiamento e gestione degli animali
Ratti maschi Sprague-Dawley (SD) di 5 settimane e topi maschi ICR di 6 settimane sono stati acquistati da Samtako Bio Korea (Gyeonggi-do, Corea). Gli animali sono stati tenuti in una stanza a temperatura costante (22 ± 2 °C) e umidità (55 ± 10%) con un ciclo luce/buio di 12/12 ore. Gli animali sono stati acclimatati alle condizioni ambientali per più di una settimana prima dell'inizio dell'esperimento. Gli animali avevano libero accesso a cibo e acqua. Le norme etiche vigenti per la cura e la gestione degli animali presso l'Università di Gachon (GIACUC-R2019003) sono state rigorosamente rispettate in tutte le procedure sperimentali sugli animali. Lo studio è stato progettato con un disegno sperimentale parallelo e in cieco per lo sperimentatore. Abbiamo seguito il metodo di eutanasia secondo le linee guida del Comitato Etico per la Sperimentazione Animale.
2.4. Iniezione e trattamento MIA
I ratti sono stati suddivisi casualmente in 4 gruppi: sham, controllo, indometacina e A. lappa. Dopo essere stati anestetizzati con una miscela di isoflurano al 2% e O2, i ratti sono stati iniettati per via intra-articolare nelle articolazioni del ginocchio con 50 μL di MIA (40 mg/ml; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) per indurre l'osteoartrite sperimentale. I trattamenti sono stati condotti come segue: i gruppi di controllo e sham sono stati alimentati solo con la dieta base AIN-93G. Solo al gruppo indometacina è stata somministrata indometacina (3 mg/kg) incorporata nella dieta AIN-93G, mentre al gruppo A. lappa 300 mg/kg è stata somministrata la dieta AIN-93G integrata con A. lappa (300 mg/kg). I trattamenti sono stati continuati per 24 giorni a partire dal giorno dell'induzione dell'osteoartrite, con una dose giornaliera di 15-17 g per 190-210 g di peso corporeo.
2.5. Misurazione del carico
Dopo l'induzione dell'OA, la misurazione della capacità di carico degli arti posteriori dei ratti è stata eseguita con l'incapacitance-MeterTester600 (IITC Life Science, Woodland Hills, CA, USA) come previsto. La distribuzione del peso sugli arti posteriori è stata calcolata come segue: capacità di carico (%)
