PARTIE 2 Activité anti-ostéoporotique d'un médicament traditionnel chinois comestible Cistanche Deserticola sur le métabolisme osseux de rats ovariectomisés via les voies de signalisation médiées par RANKL/RANK/TRAF6-
Mar 06, 2022
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DISCUSSION
De nos jours, les extraits naturels et les composés ayant une activité anti-ostéoporotique mais peu d'effets secondaires ont suscité l'intérêt de nombreux scientifiques pharmaceutiques. La MTC, depuis plus d'un millénaire, a été largement utilisée, apparemment de manière sûre et efficace, pour soulager divers symptômes de maladies, notamment l'ostéoporose (Lin et al., 2017). Il a été découvert que la MTC est traditionnellement utilisée pour revigorer et conserver l'essence des reins, où elle peut également être utilisée pour traiter l'ostéoporose, notamment Epimedium brevican Maxim., Eucommia ulmoides Oliver., Cuscuta Chinensis Lam., Dipsacus asper Wall. ex Henry, etc. (Yang et al., 2011 ; Tao et al., 2017 ; Qi et al., 2018). De nombreux composés bioactifs antiostéoporotiques, notamment des polyphénols et des glycosides phényléthanoïdes, ont été identifiés et isolés à partir de dizaines d'herbes médicinales naturelles (Ma et al., 2015 ; Ye et al., 2015 ; Xu et al., 2017 ; Liu et al., 2018 ).C. deserticolaest un aliment de santé naturel important et la MTC classique est utilisée depuis longtemps comme tonique commun en Chine et au Japon. Il s'avère qu'il possède un profil d'innocuité favorable et de larges fonctions médicinales pour le traitement de l'insuffisance rénale, de la débilité musculaire et de la faiblesse lombaire. Selon la théorie de la MTC et nos expériences précédentes (Liu et al., 2018), la MTC traditionnellement utilisée pour revigorer les reins était généralement appliquée pour prévenir l'ostéoporose, indiquant ainsiC. deserticolapossèdent peut-être des propriétés anti-ostéoporotiques. Plusieurs études expérimentales publiées avaient découvert l'effet thérapeutique deC. deserticolaextraits etC. deserticolapolysaccharide ainsi queCistanche herbesur l'ostéoporose (Liang et al., 2011 ; Li et al., 2012 ; Liang et al., 2013 ; Song et al., 2018), Cependant, les mécanismes détaillés de l'effet anti-ostéoporotique du CDE, en particulier la signalisation en amont ,
étaient restés flous. Maintenant, dans la présente étude, un modèle de rat OVX qui pourrait simuler l'ostéoporose post-ménopausique a été utilisé pour étudier l'action anti-ostéoporose deC. deserticolain vivo, et les niveaux de protéines de RANKL, RANK et TRAF6 ainsi que d'autres régulateurs clés liés à la résorption osseuse ont également été analysés pour estimer les mécanismes possibles. L'ostéoporose post-ménopausique induite par l'OVX s'accompagne d'une forte baisse de la qualité osseuse, de la microarchitecture osseuse, du poids humide de l'utérus et du vagin, ainsi que d'une amélioration évidente de la résorption osseuse et du poids corporel, en partie due à la perte d'œstrogènes (Nian et al. , 2009). Dans la présente expérience in vivo, le CDE a montré une puissante activité anti-ostéoporose mise en évidence par l'augmentation de la DMO totale et l'amélioration de la microarchitecture osseuse trabéculaire, et l'augmentation du poids corporel et la diminution du poids de l'utérus et du vagin des rats OVX n'ont pas été affectées par le traitement au CDE, mais de manière significative. inversée par l'administration d'EV, ce qui impliquait que le CDE pouvait améliorer la formation osseuse sans induire d'effets secondaires sur le corps et les tissus organiques utérins. La DMO est généralement utilisée en clinique pour le diagnostic de l'ostéoporose et un faible niveau de DMO est considéré comme un risque majeur de fractures osseuses (Kanis et al., 2015). Outre la DMO, de nombreuses expériences de laboratoire et essais cliniques ont révélé que la microarchitecture osseuse, en particulier le profil de microarchitecture trabéculaire, contribuait également de manière significative à la qualité osseuse (Le Corroller et al., 2013), rendant ainsi l'évaluation d'images 3D micro-CT significative dans diagnostic de l'ostéoporose aujourd'hui. Notre étude précédente a révélé qu'OVX entraînait une forte baisse du contenu en BMC, TMC, Tb. N et Tb. Th, et augmentation du niveau de Tb. Sp (Ma et al., 2015). Dans la présente recherche, les paramètres structurels de la microarchitecture trabéculaire osseuse obtenus en analysant l'image 3D micro-CT du retour sur investissement ont montré que le CDE était efficace pour améliorer la microarchitecture trabéculaire et ainsi améliorer la qualité osseuse. De plus, les teneurs en Ca et P des rats OVX ont également été utilisées pour refléter l'effet anti-ostéoporotique. Cependant, totalement différentes des études précédemment publiées dans lesquelles les niveaux d'excrétion urinaire de Ca et de P chez les rats OVX étaient significativement augmentés après la chirurgie ovariectomisée par rapport aux rats fictifs (Nian et al., 2009), nos données ont démontré que le niveau de P dans l'urine des rats OVX a évidemment diminué (p < 0,001),="" presque="" trois="" fois="" moins="" que="" les="" rats="" d'un="" simulacre.="" pour="" analyser="" ce="" phénomène="" diamétralement="" opposé,="" les="" niveaux="" de="" ca="" et="" de="" p="" dans="" le="" sérum="" des="" rats="" ovx="" ne="" peuvent="" être="" ignorés.="" il="" a="" été="" découvert="" que="" bien="" que="" le="" niveau="" d'excrétion="" urinaire="" de="" p="" ait="" diminué="" de="" manière="" significative="" chez="" les="" rats="" ovx,="" les="" niveaux="" sériques="" de="" ca="" et="" de="" p="" ont="" également="" montré="" des="" tendances="" à="" la="" baisse="" non="" statistiquement="" significatives,="" ces="" deux="" tendances="" à="" la="" baisse="" pouvant="" finalement="" entraîner="" une="" perte="" osseuse.="" comme="" on="" pouvait="" s'y="" attendre,="" le="" cde="" a="" augmenté="" de="" manière="" significative="" les="" taux="" sériques="" de="" ca="" et="" de="" p="" ainsi="" que="" la="" diminution="" de="" l'excrétion="" urinaire="" de="" p="" induite="" par="" la="" chirurgie="" ovariectomisée,="" ce="" qui="" a="" encore="" prouvé="" le="" fait="" que="" le="" cde="" pouvait="" prévenir="" la="" perte="" osseuse.="" concernant="" l'effet="" du="" cde="" sur="" l'indice="" métabolique="" osseux,="" y="" compris="" l'alp,="" le="" bgp,="" le="" trap,="" le="" dpd="" et="" la="" cathepsine="" k,="" similaire="" aux="" données="" publiées="" selon="" lesquelles="" l'activité="" de="" l'alp="" dans="" le="" groupe="" modèle="" ovx="" a="" montré="" une="" tendance="" à="" l'augmentation="" non="" statistique="" indiquant="" un="" taux="" accéléré="" de="" renouvellement="" osseux="" (swaminathan,="" 2001)="" dans="" l'ostéoporose="" post-ménopausique,="" le="" traitement="" au="" cde="" a="" montré="" une="" stimulation="" significative="" de="" l'activité="" alp="" et="" également="" une="" suppression="" des="" propriétés="" trap,="" dpd="" et="" cathepsine="" k,="" ce="" qui="" implique="" que="" l'effet="" thérapeutique="" du="" cde="" sur="" les="" rats="" ovx="" était="" principalement="" dû="" à="" l'inhibition="" de="" la="" résorption="" osseuse.="" il="" a="" été="" prouvé="" que="" la="" chirurgie="" ovariectomisée="" provoque="" généralement="" un="" stress="" oxydatif="" et="" une="" altération="" du="" système="" antioxydant="" osseux="" chez="" les="" rats="" adultes="" (muthusami="" et="" al.,="">
Cistanche deserticola a de nombreux effets, cliquez ici pour en savoir plus
Dans notre manuscrit, OVX a induit un niveau élevé de MDA chez les rats. Cependant, la teneur en MDA chez les rats OVX a été significativement réduite par l'intervention CDE par rapport au groupe modèle (p <0.001) qui="" indiquait="" l'activité="" antioxydante="" de="" cette="" herbe.="" selon="" la="" théorie="" chinoise="" du="" "yin&yang"="" et="" du="" "rein="" domine="" l'os",="" les="" herbes="" toniques="" possédaient="" généralement="" une="" activité="" antioxydante,="" et="" cette="" propriété="" était="" toujours="" bien="" corrélée="" avec="" le="" nombre="" de="" composés="" phénoliques="" qui="" existent="" dans="" les="" plantes="" (ou="" et="" al.,="" 2003).="" et="" dans="" notre="" étude="" actuelle,="" une="" méthode="" hplc="" a="" été="" utilisée="" pour="" découvrir="" les="" composés="" phénoliques="" et="" autres="" produits="" chimiques="" responsables="" de="" l'activité="" anti-ostéoporotique="" du="" cde.="" les="" sept="" composants="" principaux="" des="" glycosides="" phényléthanoïdes="" comprennent="">cistanoside A, actéoside,isoacteoside, actéosideC, 2'-acétylactéoside et 6'-acétylactéosideont été trouvés dans cet extrait. Les structures des sept glycosides phényléthanoïdes ci-dessus étaient toutes riches en groupes hydroxyles phénoliques. Par conséquent, les données publiées et nos données expérimentales ont révélé de nombreux composés phénoliques dans cette plante, qui soutiennent tous la propriété antioxydante deC. deserticola, pourrait donc peut-être prévenir la perte osseuse en améliorant le système antioxydant osseux. Cependant, la relation structure-activité entre les différents glycosides phényléthanoïdes et leurs propriétés antioxydantes n'était pas encore claire. Seul le nombre de groupes hydroxyles phénoliques ne peut refléter totalement les activités anti-ostéoporotiques des glycosides phényléthanoïdes dansC. deserticola, les autres facteurs, notamment le compact, la ramification et la symétrie des structures, ont également influencé l'efficacité des composés (Chen et al., 2016 ; Chen et al., 2018a ; Chen et al., 2018b ; Teng et al., 2018 ; Chen et al., 2019), ont donc besoin de nous pour estimer la relation structure-activité associée dans nos études ultérieures. Comme l'ostéoporose était principalement causée par une résorption osseuse ostéoclastique excessive, les facteurs et les régulateurs liés à l'activation et à la différenciation des ostéoclastes étaient considérés comme des cibles cruciales pour prévenir la perte osseuse. RANKL, un membre de la famille du facteur de nécrose tumorale (TNF) qui était exprimé dans les précurseurs des ostéoclastes, pourrait réguler la différenciation, la survie et l'activation des ostéoclastes lorsqu'il se lie à son récepteur RANK, et ce processus ne peut pas être initié tant que TRAF6 n'a pas été recruté . Dans notre manuscrit, les expressions de RANKL, RANK et TRAF6 étaient significativement régulées à la baisse et l'OPG était régulée à la hausse par le traitement CDE, on pouvait s'attendre à ce que les quantités de liaison de RANKL avec RANK soient diminuées, ainsi que les quantités limitées de TRAF6 a pu être recruté, ainsi la différenciation et l'activation des ostéoclastes ont été supprimées et la résorption osseuse a été inhibée. La liaison de RANKL/RANK/TRAF6 a déclenché une série de cascades de signalisation en aval, notamment les voies NF-κB et PI3K/AKT. NF-κB s'est avéré essentiel pour l'ostéoclastogenèse car la perturbation de NF-κB pourrait entraîner une différenciation altérée des ostéoclastes avec un phénotype ostéoporotique (He et al., 2012), et NF-κB régulé à la hausse c-Fos et NFAT2 régulé à la baisse expressions au cours de l'ostéoclastogenèse induite par RANKL/RANK/TRAF (Takatsuna et al., 2005). c-Fos a régulé l'expression de NFAT2 dans les ostéoclastes pour médier ses effets ostéoclastogènes, et NFAT2 a induit la formation d'ostéoclastes induite par RANKL, et sa surexpression pourrait sauver l'ostéoclastogenèse dans les cellules c-Fos (Boyce et al., 2005). Nos données ont montré que les expressions de IKK, NFκBIA et NFAT2 étaient régulées à la baisse alors que le niveau de c-Fos était régulé à la hausse par le traitement au CDE, indiquant que le CDE supprimait de manière significative la stimulation de NF-κB induite par RANKL/RANK/TRAF, et l'activation de c-Fos a été favorisée et NFAT2 a été par conséquent inhibée. En résumé, l'effet thérapeutique du CDE sur les rats OVX passe principalement par la prévention de l'activation de NF-κB induite par RANKL/RANK/TRAF et l'inactivation de PI3K/AKT ainsi que la stimulation de c-Fos et la suppression de NFAT2, et enfin la différenciation des ostéoclastes a été inhibée et la la résorption osseuse correspondante a été supprimée.
DÉCLARATION ÉTHIQUE
Pour l'expérimentation animale, toutes les procédures ont été effectuées en stricte conformité avec le protocole approuvé par le guide du comité institutionnel de protection et d'utilisation des animaux de l'Université médicale de Ningxia
LES CONTRIBUTIONS DE L'AUTEUR
X-QM et YJ ont conçu les expériences. BZ, S-QD et L-LY ont effectué des expérimentations animales. J-JL a réalisé les tests western blot. Y-HD a rédigé le brouillon du manuscrit. Y-TL, NL et X-JZ ont analysé les données. C-LH a révisé le manuscrit. Tous les auteurs ont examiné le manuscrit.
FINANCEMENT
Ce travail a été soutenu par des subventions de la National Natural Science Foundation of China (No.81560684); Fondation scientifique et technologique de l'enseignement supérieur du Ningxia (NGY2017090); Programme clé de recherche et d'invention du Ningxia sur la coopération scientifique et technologique de l'Est et de l'Ouest (n° 2017BY084, 2017BY079) ; la West Light Foundation de l'Académie chinoise des sciences-Young Scientists of West 2017.
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Il s'agit d'un article en libre accès distribué sous les termes de la licence Creative Commons Attribution (CC BY). L'utilisation, la distribution ou la reproduction dans d'autres forums est autorisée, à condition que le ou les auteurs originaux et le ou les titulaires des droits d'auteur soient crédités et que la publication originale dans cette revue soit citée, conformément à la pratique académique acceptée. Aucune utilisation, distribution ou reproduction non conforme à ces conditions n'est autorisée.
