Administrarea unui decoct de zahăr și bogate în polizaharide Radix Astragali (Huang Qi)
Yi-Chen Juan
1 Institutul de farmacologie, Universitatea Yang Ming, Taipei 112, Taiwan
2 Divizia de medicamente pe bază de plante și produse naturale, Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză, Taipei 112, Taiwan
Yao-Haur Kuo
2 Divizia de medicamente pe bază de plante și produse naturale, Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză, Taipei 112, Taiwan
Chia-Chuan Chang
3 Divizia de Chimie Medicinală, Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză, Taipei 112, Taiwan
Li-Jie Zhang
2 Divizia de medicamente pe bază de plante și produse naturale, Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză, Taipei 112, Taiwan
Yan-Yu Lin
2 Divizia de medicamente pe bază de plante și produse naturale, Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză, Taipei 112, Taiwan
Chia-Yun Hsu
2 Divizia de medicamente pe bază de plante și produse naturale, Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză, Taipei 112, Taiwan
Hui-Kang Liu
2 Divizia de medicamente pe bază de plante și produse naturale, Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză, Taipei 112, Taiwan
Abstract
Investigația actuală a încercat să confirme acțiunile benefice ale unui decoct Radix Astragali caracterizat chimic (AM-W) împotriva șobolanilor Sprague-Dawley (SD) diabetici de tip 2 (T2D). Utilizând un design caz/control, după 2 luni de tratament cu AM-W (500 mg/kg, i.p. zilnic) la șobolanii T2D au fost comparate rezultatele terapeutice. S-au demonstrat că zaharoza și polizaharidele Astragalus (ASP) există în proporții aproape egale în AM-W. Pierderea în greutate corporală, o îmbunătățire a sensibilității la insulină și o atenuare a ficatului gras după administrarea AM-W la șobolani T2D au fost evidente. În mod surprinzător, glicemia, funcția celulelor beta și toleranța la glucoză la șobolanii T2D nu s-au îmbunătățit cu tratamentul AM-W. O investigație ulterioară a indicat efectele dăunătoare ale adăugării de zaharoză (100 și 500 μg/ml) și APS (500 μg/ml) asupra secreției de insulină stimulate de glucoză și, respectiv, a viabilității. În concluzie, o doză adecvată de administrare și o reducere a conținutului de zaharoză sunt cheile maximizării meritelor acestei plante.
1. Introducere
Pentru a trata diabetul de tip 2 (T2D), atât rezistența la insulină, cât și disfuncția celulelor beta sunt doi factori patologici majori care trebuie controlați [1]. În plus, boala hepatică grasă nealcoolică (NAFLD) este puternic asociată cu totuși adesea trecută cu vederea în T2D. NAFLD necontrolat s-ar putea manifesta ulterior ca inflamație hepatică, steatoză (NASH), ciroză și chiar carcinogeneză [2].
Medicina tradițională chineză (TCM) prescrie frecvent rădăcina membranaceului Astragali (Radix Astragali (RA); Huang Qi) în formulele TCM antidiabetice pentru „suplimentarea qi” [3]. Conform cunoștințelor actuale, polizaharidele Astragalus (APSs) și saponinele sunt doi constituenți bioactivi ai RA, care s-au dovedit a fi benefici pentru intervențiile diabetului. Administrarea de APS purificate poate reduce hiperglicemia diabetică și poate duce la conservarea indirectă a funcției și a masei celulelor beta prin efecte imunomodulatoare la șoarecii diabetici de tip 1 [4, 5]. Studii recente au arătat, de asemenea, că APS-urile purificate restaurează parțial homeostazia glucozei printr-un efect sensibilizant la insulină la șoareci și șobolani T2D [6, 7] și ameliorează cardiomiopatia și nefropatia diabetică [8, 9]. Mai mult, APS-urile pot ameliora boala hepatică alcoolică grasă și stresul reticulului endoplasmatic hepatic (ER) [10, 11]. Prin urmare, se poate aștepta și la o posibilă îmbunătățire a NAFLD cu APS. Pe de altă parte, saponinele Astragalus posedă, de asemenea, activități antiglicante puternice, antioxidante și hepatoprotectoare benefice pentru terapia diabetului [12, 13].
După cum sa menționat, există o strânsă asociere între indicațiile tradiționale și dovezile farmacologice moderne ale valorii terapeutice a acestei plante împotriva diabetului. Cu toate acestea, având în vedere că extractul de apă RA (AM-W) este modalitatea tradițională de administrare, două întrebări care rămân de răspuns sunt stabilirea principiului bioactiv major în decoctul RA și dacă efectele benefice observate cu APS purificate sau saponine împotriva T2D și NAFLD pot fi aplicate direct decoctului RA.
Prin urmare, prin utilizarea șobolanilor T2D, ancheta actuală a folosit extractul de apă RA definit chimic pentru a evalua posibilele efecte asupra rezistenței la insulină, funcția celulei beta și NAFLD asociat la șobolani cu T2D.
2. Subiecte și metode
2.1. Materiale
Streptozotocina (STZ) și alte substanțe chimice au fost achiziționate de la Sigma (St. Louis, MO, SUA). Insulina a fost cumpărată de la Novo Nordisk (Princeton, NJ, SUA). Reactivul TRI a fost cumpărat de la Invitrogen (Taipei, Taiwan). Acetonitrilul și metanolul (clasa LC) au fost cumpărate de la Merck (Darmstadt, Germania). Celulele H4IIE au fost achiziționate de la Bioresource Collection and Research Center (BCRC, Taichung, Taiwan). Celulele BRIN-BD11 au fost obținute de la Prof. Peter R. Flatt (Universitatea din Ulster, Coleraine, Marea Britanie).
2.2. Material vegetal și prepararea extractelor RA
Rădăcinile uscate de Astragali membranaceus au fost achiziționate ca material vegetal din China și autentificate de Prof. Cum. Un specimen de voucher a fost depus la Institutul Național de Cercetare în Medicină Chineză (Taipei, Taiwan). RA (600 g) a fost tăiată și măcinată în bucăți de aproximativ 0,5 cm, apoi distilată și refluxată cu 5 L de apă distilată timp de 8 ore (h). Extractul de apă (aproximativ 2,8 L) a fost filtrat prin 6 straturi de pânză de brânză și apoi pus într-un liofilizator pentru a se obține pulbere uscată (AM-W; 198 g). În contrast, extractul de etanol a fost preparat din 100 g de RA cu 0,5 L de etanol 95% gătit la 50 ° C timp de 3 ore de trei ori. Extractul brut concentrat final (AM-E) a dat 15,2 g. Pentru a caracteriza polizaharidele, AM-W (7 g/dL) a fost supus precipitării cu un volum egal de etanol. Au fost obținute două fracții, iar stratul superior a fost colectat și concentrat ca prima fracție, AM-W-F1. Precipitatul a fost colectat prin centrifugare și a devenit AM-W-F2 (2 g de precipitat) după spălare cu etanol și acetonă înainte de uscare într-un cuptor sub vid.