Abstract

fundal

Supradozajul cu paracetamol afectează celulele hepatice ducând la moartea celulelor. Aceasta se face prin necroză hepatică, care se caracterizează printr-o ruptură a membranei plasmatice. O varietate de investigații au fost efectuate folosind extracte din plante pentru a evalua toxicitatea ficatului indusă de paracetamol. Aici am examinat speciile de plante pe bază de plante, Acridocarpus orientalis (A. orientalis), extract etanolic pentru a studia potențialul său de a proteja împotriva hepatotoxicității la șoareci. Au fost estimate pentru toate grupele de șoareci alanina transaminază serică (ALT), aspartat transaminaza (AST) și glutationul redus (GSH). De asemenea, a fost efectuat un screening fitochimic.

Rezultate

Screeningul fitochimic a arătat că A. orientalis conține flavonoizi, taninuri, carbohidrați și derivați fenolici. A. orientalis pretratamentul a arătat o reducere semnificativă a enzimelor marker hepatice ALT și AST în aproape toate concentrațiile. Mai mult, nivelurile serice de GSH au fost semnificativ crescute în A. orientalis grupuri de șoareci pretratate. În plus, o reducere a greutății ficatului la șoarecii pretratați cu A. orientalis a prezentat o pierdere semnificativă în greutate la doza de 250 mg/kg BW (P

fundal

Ficatul este cel mai vital organ din organism, cu rolul său important în eliminarea substanțelor toxice [1]. Supradozajul unora dintre medicamentele provoacă efecte ireversibile asupra ficatului, ducând la hepatotoxicitate. Toxicitatea hepatică indusă de medicamente (DILT), apare rar din cauza prescripției acestor medicamente pentru uz uman cu doză exactă care evită cazul hepatotoxicității. În plus, se iau măsuri de precauție în studiile clinice controlate pentru a reduce leziunile grave prin minimizarea reacțiilor adverse și prin stabilirea punctelor de oprire pentru consumul de droguri [2]. Cu toate acestea, șansa apariției DILT nu a putut fi complet ignorată. Supradozajul de medicamente, în care pacientul ia medicamente în mod regulat pentru probleme de sănătate recurente, poate duce la DILT. DILT afectează în principal celulele parenchimatoase hepatice (hepatocite); și ocazional celulele endoteliale și celulele epiteliale ale căilor biliare (colangiocite) și duc la moartea celulară [3]. Alanina transaminaza (ALT) și aspartatul transaminaza (AST) sunt markerii enzimelor hepatice utilizate pentru a identifica gradul de afectare a ficatului [4]. Sunt propuse două moduri diferite de moarte a celulelor hepatice: apoptoza și necroza [3].

DILT contribuie la mai mult de 50% din insuficiența hepatică acută și în totalul cazurilor raportate de insuficiență hepatică acută induse de medicamente, 80% sunt induse de paracetamol [5,6,7]. Paracetamolul provoacă hepatotoxicitate la doze mai mari [8,9,10] și duce la insuficiență hepatică acută [11]. Paracetamolul supradozat acționează asupra celulelor hepatice și provoacă moartea celulelor prin inducerea necrozei hepatice caracterizată prin ruperea membranei plasmatice a celulelor hepatice și răspunsul inflamator ulterior [3, 10]. Într-adevăr, stresul oxidativ joacă un rol critic în răspunsul inflamator și leziunile hepatice [12], în special daunele persistente după inducerea paracetamolului [13]. Prin formarea unui metabolit reactiv NAPQI, acetaminofenul peste dozat modulează toxicitatea hepatică, care la rândul său scade nivelurile de glutation și conduce la stres oxidativ. În urma activării căilor ulterioare, cum ar fi JNK, duce la amplificarea stresului oxidativ mitocondrial și a fragmentării ADN-ului nuclear, rezultând moartea celulară reglată [13]. Eventual, aceste funcții celulare normale atenuate pot fi întinerite prin aplicarea de compuși antioxidanți care vizează mecanismele inflamatorii cheie.

Printre speciile de plante medicinale tradiționale din EAU, A. orientalis au mari valori medicinale [14];. A. orientalis este o specie de plantă florală de plantă cu flori din familia Malpighiaceae originară din Africa tropicală, Asia și regiunea mediteraneană și din câmpiile nisipoase ale țărilor din Golful de Vest [15]. Două flavonoide din extractul metanolic de A. orientalis au fost separate și identificate [16]. Compușii izolați au fost raportați ca morin și morin-3-O-β-D-glucopiranozidă. S-a raportat că acești compuși au proprietăți de peroxidare anti-lipide. Cu toate acestea, nu au fost publicate rapoarte care să evalueze abilitățile hepatoprotectoare ale A. orientalis. În acest context, prezentul studiu își propune să investigheze potențialul hepatoprotector al A. orientalis extracte de plante împotriva paracetamolului indusă de hepatotoxicitate.

Metode

Pregătirea materialului vegetal și a extractului

Frunze tinere proaspete de A. orientalis au fost colectate din valea Jabal Hafeet, Al-Ain, Emiratele Arabe Unite (N24 ° 13 t E55 ° 80 t ) în octombrie 2016. Frunzele au fost desprinse, tăiate în bucăți mici, spălate cu apă și uscate la 60 ° C timp de 3 zile și măcinate bine pentru a obține pulbere fină folosind râșnița de plante Mill de mare viteză (Greatwall, China). S-au cântărit 100 g de pulbere de plante uscate și s-au adăugat 500 ml de etanol 70% și s-au păstrat într-un agitator orbital timp de 72 h cu viteza de 100 rpm la temperatura camerei. S-au filtrat folosind What-man No: 1 hârtie de filtru și filtratul au fost concentrate folosind un evaporator rotativ la aproximativ 40 ° C (Stuart, Marea Britanie).

Screening și cuantificare fitochimice

Extractele de plante au fost supuse screeningului fitochimic folosind metodele standard [17]. Au fost analizate, de asemenea, conținutul total fenolic (TPC) [18] și flavonoid (TFC) [17] din extractele de plante. Cuantificarea fenolicului A. orientalis conținutul de extracte din extractul uscat a fost măsurat în termeni de echivalent acid galic și flavonoid total a fost măsurat în termeni de echivalent Queceterin [19].

Produse chimice utilizate: gumă de salcâm (Sigma, MO, SUA). Paracetamolul (acetaminofen) este un fel de cadou de la Julphar Pharma, EAU. Toți ceilalți reactivi utilizați au fost cu grad de înaltă puritate.

Animale

Șoareci masculi albini, cu o greutate de aproximativ 25-35 g, cu vârsta de 8-10 săptămâni, au fost folosiți pentru acest studiu. Comitetul de etică a animalelor din UAE a aprobat studiul pe animale pentru această lucrare. Șoarecii au fost menținuți la 22 ± 2 ° C, grad adecvat de umiditate de aproximativ 50-60% în întuneric alternativ și lumină timp de 12 ore. Animalelor li s-a administrat dietă standard peletată (fabrică de făină și hrană pentru animale din Abu Dhabi) și apă la libtium.

Design de studiu

Șoarecii au fost cântăriți, grupați aleatoriu și tratați oral cu gavaj ca: Grupa 1: vehicul salin și paracetamol (600 mg/kg BW) (5% gumă de salcâm); Grupa 2: soluție salină; Grupa 3: A. Oriental este (125 mg/kg BW) și Paracetamol (600 mg/kg BW); Grupa 4: A. orientalis (250 mg/kg BW) și paracetamol (600 mg/kg BW) și grupa 5: A. orientalis (500 mg/kg BW) și paracetamol (600 mg/kg BW). Tratamentele au fost administrate zilnic timp de 5 zile consecutive. În ultima zi de tratament și la 30 de minute după primirea ultimei doze, șoarecilor din toate grupurile li s-a administrat paracetamol suspendat în 5% g/v gumă de salcâm la o doză de 600 mg/kg, cu excepția grupului doi care a primit vehiculul 5% gumă de salcâm numai în soluție salină.

Estimări ale parametrilor biochimici

La trei ore după administrarea de paracetamol sau gumă de salcâm, șoarecii tratați au fost uciși prin luxație cervicală și decapitare. Probele de sânge au fost colectate în tuburi de plastic sterile fără aditivi și centrifugate la 900 g timp de 15 minute la 4 ° C, pentru a colecta serul. Ficatele din diferite grupuri au fost îndepărtate rapid, inspectate, cântărite și o parte din acestea depozitate la -20 ° C pentru măsurarea spectrofotometrică a concentrației GSH în ficat [20]. Activitățile AST, ALT, Gamma glutamiltransferază (GGT) și concentrațiile serice ale colesterolului au fost măsurate cu un auto-analizator COBAS (Roche, Elveția) folosind kiturile furnizate de producător.

Studiu histopatologic hepatic

Bucăți de ficat din același lob au fost tăiate și fixate în 10% formalină. Țesuturile hepatice au fost spălate în serie descendentă de spălare descendentă de alcooli, apoi încorporate în parafină. Utilizarea microtomului tăiat în secțiuni subțiri (5 μm grosime). Acestea au fost apoi colorate cu hematoxilină și eozină (H&E) și au fost examinate la microscop cu lumină (Olympus, Japonia).

analize statistice

Datele raportate sunt medii ± SEM. Diferențele dintre medii au fost evaluate folosind testul t Student cu P valori la 0,05 niveluri de semnificație.

Rezultate

Screening și cuantificare fitochimice

Screeningul fitochimic a arătat prezența unor ingrediente fitochimice importante, cum ar fi flavonoide, fenolici și taninuri. Alcaloizii și saponinele nu au fost prezente (Tabelul 1). Cuantificarea A. orientalis extractele conțin 154,2 mg/g conținut total fenolic din extractul uscat și 79,9 mg/g conținut total de flavonoide din extractul uscat (Tabelul 1).

Toxicitate

Paracetamolul cu o concentrație de 600 mg/kg BW administrat oral a arătat hepatotoxicitate după 3 ore, după cum reiese din parametrii biochimici și histopatologici ai studiului, indicând o leziune hepatocelulară marcată. Tratamentul cu paracetamol a crescut semnificativ nivelurile enzimatice serice ale ALT și AST, 98 UI/L și, respectiv, 407 UI/L, după cum se arată în (figurile 1 și 2). În timp ce în cazul colesterolului seric, creșterea a fost nesemnificativă, 161 mmol/L, așa cum se arată în (Fig. 3).

hepatoprotector

Diagramele cu bare care arată efectul A. orientalis asupra colesterolului seric în paracetamol tratat, control netratat, paracetamol A. orientalis grupuri de șoareci pretratate 125, 250, 500 mg/kg BW. Rețineți că, în toate dozele, nivelurile de colesterol au fost reduse nesemnificativ în comparație cu grupul de șoareci tratați cu paracetamol. Datele sunt prezentate ca: medie ± SEM, n = 6

Estimarea parametrilor biochimici

Pretratamentul cu A. orientalis a redus semnificativ valorile serice ale ALT în comparație cu tratamentul cu paracetamol singur în toate grupurile tratate 54, 59, 76 UI/L, respectiv. Reducerea nivelurilor serice de AST a fost semnificativă la 177 și 254 UI/L la A. Oriental (125 și 250 mg/kg), în timp ce a avut un efect nesemnificativ la A. Oriental (500 mg/kg) așa cum se arată în (figurile 1 și 2).

Valorile colesterolului seric nu au arătat diferențe semnificative între grupul de control tratat cu paracetamol și A. orientalis grupuri pretratate așa cum se arată în (Fig. 3).

Valorile serice ale GGT au fost, de asemenea, nesemnificative între paracetamol tratat, netratat și paracetamol pretratat cu A. orientalis grupuri așa cum se arată în (Fig. 4).

Diagramele cu bare care arată efectul A. orientalis pe GGT seric în paracetamol tratat, control netratat, paracetamol A. orientalis grupuri de șoareci pretratate 125, 250, 500 mg/kg BW. Rețineți că, în toate dozele, nivelurile de GGT au fost nesemnificativ crescute comparativ cu grupul de șoareci tratați cu paracetamol. Datele sunt prezentate ca: medie ± SEM, n = 6

În plus, nivelurile serice ale GSH au arătat o creștere semnificativă a grupului de control netratat și A. orientalis grupuri de paracetamol pretratate (245, 212, 174, 217 μmol/L), respectiv, în comparație cu grupul de control paracetamol (161 μmol/L), după cum se arată în (Fig. 5).

Studiul greutății ficatului

Greutatea ficatului a fost redusă la toate grupurile; netratat, paracetamol pretratat cu A. orientalis. Scăderea greutății ficatului a fost semnificativă doar în grupul martor netratat și 250 mg/kg BW (4,4 și 4,7 g), comparativ cu 5,2 g greutate hepatică tratată cu paracetamol, așa cum se arată în (Fig. 6).

Studiu histopatologic hepatic

În plus, paracetamolul histopatologic tratat cu 600 mg/kg BW, a prezentat necroză hemoragică punctată a țesutului hepatic așa cum se vede în (Fig. 7a). Celulele hepatice normale și membranele celulare au fost văzute cu citoplasmă clară care cuprinde nuclee circulare distincte intacte. Mai mult, pentru paracetamol pretratat cu A. orientalis, structura brută a țesutului hepatic a arătat o recuperare a arhitecturii normale a histologiei ficatului așa cum se vede în (Fig. 7c, d și e).

Micrografiile luminoase histologice reprezintă colorarea hematoxilinei și a eozinei țesutului hepatic al paracetamolului tratat, control netratat, paracetamol A. orientalis grupuri de șoareci pretratate 125, 250, 500 mg/kg BW (H&E X400). Tratat cu paracetamol (A), control netratat (b), paracetamol A. orientalis pretratat 125 (c), paracetamol A. orientalis pretratat 250 (d), paracetamol A. orientalis pretratat 500 (e). Rețineți că structura ficatului este aproape normalizată în A. orientalis-grupuri de șoareci pretratate comparativ cu grupul tratat cu paracetamol

Discuții

Paracetamolul este considerat unul dintre cele mai utile medicamente antipiretice și analgezice în medicație. Cu toate acestea, nu este recomandată o doză mai mare de paracetamol, deoarece afectează negativ celulele hepatice și favorizează necroza hepatică centrilobulară la doze toxice în celulele hepatice [21]. Modelele de toxicitate hepatică induse de paracetamol și CCl4 sunt utilizate în general pentru a examina capacitatea de protecție hepatică a unui medicament [22], iar gradul de toxicitate hepatică este evaluat de nivelul enzimelor citoplasmatice hepatice eliberate, cum ar fi ALT și AST [23].

Mecanismul acțiunii paracetamolului implică bioactivarea acestuia și formarea ulterioară a metaboliților reactivi. Paracetamolul bioactivat este transformat în N-acetil-p-benzoquinonă imină toxică (NAPQI) prin citocromul P450 și provoacă stres oxidativ ducând la reducerea glutationului (GSH) [24, 25]. Odată cu inițierea stresului oxidativ, paracetamolul provoacă disfuncții mitocondriale și homeostazie neregulată a calciului, ducând la moartea celulară [3, 6]. În plus, factorul nuclear NF-KappaB sensibil la speciile reactive la oxigen contribuie și la hepatotoxicitatea indusă de paracetamol [26]. Deoarece paracetamolul este un medicament analgezic și antipiretic utilizat pe scară largă, cercetătorii sunt preocupați să caute modalități de a proteja ficatul de toxicitatea hepatică indusă de paracetamol. Plantele medicinale tradiționale sunt una dintre astfel de opțiuni hepatoptotective, care au fost deja utilizate pentru diverse probleme legate de sănătate.

În studiul actual, nivelurile de ALT și AST au fost reduse în diferite grupuri de șoareci pretratați, comparativ cu controlul tratat cu paracetamol, care a prezentat valori semnificativ mai mari în aproape toate A. orientalis grupuri pretratate. Scăderea concentrațiilor de AST și ALT după pretratare a fost un bun indicator al membranei celulare hepatice intacte și restabilirea structurii normale a țesutului hepatic după efectele nocive ale paracetamolului asupra celulelor hepatice. Acest lucru se realizează prin reducerea și normalizarea nivelurilor de transaminaze prin vindecarea parenchimului hepatic și regenerarea de noi hepatocite [35].

Acetaminofenul se leagă de proteine ​​urmează disfuncția mitocondriilor, stresul oxidativ, formarea peroxinitrilului sunt acțiunile distructive succesive ale toxicității hepatocitelor [36]. Paracetmolul la supradozaj reacționează cu CYP2E1, care face parte din sistemul oxidazei cu funcție mixtă a citocromului P450 și produce o N-acetil p-benzoquinoneimină toxică (NAPBQI) [37], care la rândul său produce pericole compuși xenobiotici în organism. Leziunile hepatice cauzate de paracetamol depind de activitatea enzimatică CYP2E1, precum și de disponibilitatea enzimei antioxidante glutatione ca sistem hepatoprotetiv [38].

Evaluarea histopatologică prin colorarea hematoxilinei și eozinei a identificat morfologia celulară a arătat un efect protector al A. orientalis în restaurarea arhitecturii normale a țesutului hepatic. Aceste rezultate sunt realizate cu parametrii biochimici. Diverse formulări pe bază de plante sunt utilizate pentru tratarea defecțiunilor hepatice în medicina tradițională [48] care se poate datora prezenței unor ingrediente de hematoxilină și eozină în extractele din plante. De la examinarea fitochimică preliminară a extractelor, s-a evidențiat prezența unor niveluri ridicate de flavonoizi și compuși fenolici, care au fost raportate pentru activitățile lor antioxidante și hepatoprotectoare [49]. Prin urmare, ne putem referi la acțiunea benefică a A. orientalis la acele ingrediente.

Concluzie

Prezentul studiu oferă un potențial care A. orientalis, împreună cu paracetamolul, poate fi utilizat pentru a proteja țesutul hepatic. Se recomandă studii suplimentare pentru a investiga mecanismul exact de acțiune al acestei specii ca agent capabil de hepatoprotector.