Antinociceptive Activity of Methanol Extract of Tabebuia hypoleuca (C. Wright ex Sauvalle) Urb. Stems

Abstract

Obiectiv: Scopul acestui studiu a fost de a evalua activitatea antinociceptivă a extractului de metanol din tulpini de Tabebuia hypoleuca (THME). Materiale și metode: Animalele au fost împărțite în 5 grupuri de 8 șoareci pentru fiecare test (controale negative, controale pozitive și 3 grupuri tratate cu THME în doze de 150, 300 și 500 mg/kg, p.o.). Efectul antinociceptiv al THME a fost evaluat cu ajutorul modelelor de torsiune, formalină, fluturare a cozii și placă fierbinte la șoareci. Rezultate: În testul de contorsionare, THME (150, 300 și 500 mg/kg) a produs semnificativ (p p p p p p p p Concluzii: Aceste rezultate arată că THME a avut activitate antinociceptivă folosind mai multe modele de nocicepție și sugerează că efectul este mediat de participarea atât a mecanismelor antinociceptive periferice, cât și a celor centrale.

© 2017 Autorul (autorii) Publicat de S. Karger AG, Basel

Semnificația studiului

– În acest studiu s-a demonstrat că Tabebuia hypoleuca are efecte antinociceptive mediate de participarea atât a mecanismelor antinociceptive periferice, cât și a celor centrale. Specia T. hypoleuca ar putea deveni o nouă opțiune terapeutică pentru tratamentul durerii.

Introducere

Durerea este o experiență subiectivă care rezultă din percepția unui stimul vătămător și include o componentă emoțională care necesită ca individul să fie conștient atunci când acest lucru se întâmplă . În 1986, Asociația Internațională pentru Studiul Durerii (IASP) a definit durerea ca fiind o experiență senzorială și emoțională neplăcută asociată cu o leziune tisulară reală sau potențială, sau descrisă în termenii unei astfel de leziuni . Durerea are, de asemenea, o componentă fiziologică care se numește nocicepție, adică procesul prin care stimulii termici, mecanici sau chimici intensi sunt detectați de o subpopulație de fibre nervoase periferice numite nociceptori .

În ameliorarea durerii, se utilizează medicamente analgezice clasice, în special opiacee și antiinflamatoare nesteroidiene . Cu toate acestea, utilizarea pe termen lung a acestor agenți poate produce efecte secundare semnificative, inclusiv ulcer gastric, leziuni renale, bronhospasm, anomalii cardiace, dependență și altele, limitând astfel utilizarea lor . În ciuda progreselor recente în dezvoltarea terapiilor de gestionare a durerii, există încă o nevoie de analgezice eficiente. De-a lungul anilor, produsele naturale s-au dovedit a fi o sursă inegalabilă de diversitate moleculară care a condus la descoperirea de medicamente utilizate în prezent în medicina modernă, în special în tratamentul durerii .

Tabebuia spp. (Bignoniaceae) include aproximativ 100 de specii, cunoscute ca fiind strict lemnoase, care se găsesc în zonele de pădure tropicală tropicală din America Centrală și de Sud . Speciile din genul Tabebuia au fost utilizate în mod tradițional pentru tratarea sifilisului, malariei, infecțiilor cutanate, tulburărilor stomacale, cancerului, inflamațiilor, durerii, infecțiilor bacteriene și fungice, anxietății, memoriei slabe, iritabilității, depresiei și altele .

Tabebuia hypoleuca (C. Wright ex Sauvalle) Urb., cunoscută în mod obișnuit sub numele de „Roble macho”, este o specie endemică în Cuba, originară din Sierra Maestra și Guantanamo. Am raportat anterior activitatea antiinflamatorie a extractului de metanol din tulpini de T. hypoleuca (THME) folosind modele de edem al labei piciorului indus de caragenină și edemul auricular indus de ulei de croton la șoareci . Studiul de față a fost realizat pentru a evalua activitatea antinociceptivă a THME administrată pe cale orală în modele animale de durere.

Material și metode

Material vegetal și extracție

Tăblițele de T. hypoleuca au fost colectate la Grădina Botanică Națională (JBN), provincia Havana, Cuba. Identificarea plantei a fost confirmată de Dr. Eldis R. Becquer și un eșantion a fost depus în herbariul stațiunii experimentale cu numărul HFC-88204. Pentru extragerea tulpinilor de T. hypoleuca s-a folosit extracția solid-lichid în Soxhlet cu metanol (Merck®). Extractul de metanol a fost filtrat și concentrat prin evaporare rotativă.

Droguri și substanțe chimice

Medicamentele și substanțele chimice utilizate au fost: indometacin (SOLMED, Havana, Cuba), diclofenac (SOLMED), metanol (Merck, Germania), acid acetic (Merck) și formalină (Merck). Extractul și toate medicamentele au fost diluate în soluție salină 0,9% (NaCl diluat în apă distilată).

Animale

Șoarecii Balb/c masculi și femele (20-25 g) și șobolanii Sprague-Dawley femele (180-200 g) au fost furnizați de Centrul Național pentru Producția Animalelor de Laborator (CENPALAB, Santiago de Las Vegas, Havana, Cuba). Animalele au fost ținute în condiții standard de 23 ± 2°C, 40-60% umiditate relativă și un ciclu lumină-întuneric de 12/12 h și au primit hrană și apă ad libitum timp de 7 zile. Toate procedurile experimentale au fost efectuate în conformitate cu Liniile directoare internaționale pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator și au fost aprobate de Comitetul de etică animală al Centrului Național pentru Sănătatea Animalelor și Plantelor (CENSA, Havana, Cuba) (protocolul nr. 03/FT/15).

Toxicitate orală acută

Studiul de toxicitate orală acută a fost efectuat în conformitate cu liniile directoare ale Organizației pentru Cooperare și Dezvoltare Economică (OCDE; linia directoare 423). Pentru acest studiu au fost utilizați șobolani femele naulipare sănătoase. Șobolanii au fost împărțiți în 2 grupuri, cu 3 animale în fiecare grup. De la 12 h înainte și până la 3 h după administrarea orală, animalele au fost ținute fără acces la hrană și apă. Grupul de control a primit soluție salină normală în cantitate de 1 ml/kg prin gavare, în timp ce grupul expus a primit 2.000 mg/kg de THME. Siguranța dozei de 2.000 mg/kg a fost confirmată ulterior la alte 3 animale, conform recomandărilor din orientările OCDE. Imediat după administrare, toate animalele au fost observate timp de 14 zile în total, pe baza criteriilor stabilite, acordându-se o atenție deosebită în primele 4 h; au fost observate semne clinice sau mortalitate. În ziua 15, toate animalele au fost eutanasiate prin dislocare cervicală, urmată de necropsie și observarea macroscopică a organelor .

Testul de zvâcnire

Testul de zvâcnire a fost efectuat așa cum a fost descris de Koster et al. cu câteva modificări . Șoarecii masculi au fost împărțiți în 5 grupe a câte 8 șoareci fiecare. Animalele au fost tratate pe cale orală cu indometacin (20 mg/kg), apă distilată (10 ml/kg) și THME (150, 300 și 500 mg/kg). Zbârnâitul a fost indus prin injectarea intraperitoneală a unei soluții de acid acetic 0,8% (0,01 mL/g greutate corporală) la 1 h după tratament. Zbârciturile (constricții abdominale și întinderea membrelor posterioare) au fost numărate timp de 15 min după injectarea soluției de acid acetic. Procentul de activitate analgezică a fost calculat după cum urmează:

Testul cu formalină

Testul cu formalină a fost realizat conform descrierii făcute de Santos și Calixto . Comportamentul durerii induse de formol a fost bifazic; faza acută inițială (durere neurogenă) a durat 0-5 min și a fost urmată de o perioadă relativ scurtă de liniște, după care a urmat un răspuns tonic prelungit (durere inflamatorie) care a durat 15-30 min. Șoarecii masculi au fost împărțiți în 5 grupuri de 8 șoareci fiecare. Animalele au fost tratate pe cale orală cu diclofenac (10 mg/kg), apă distilată (10 ml/kg) și THME (150, 300 și 500 mg/kg). După 30 de minute, animalele au fost injectate cu 20 μL de o soluție de formalină 2,5% (37% formaldehidă) pe suprafața plantară a labei posterioare drepte. Indicele de nocicepție, adică timpul total petrecut de fiecare animal lingând sau mușcând laba injectată, a fost înregistrat timp de 30 min.

Testul de fluturare a cozii

Testul de fluturare a cozii a fost efectuat în conformitate cu D’Amour și Smith . Șoarecii masculi au fost împărțiți în 5 grupuri de 8 șoareci fiecare. Unu până la 2 cm din coada șoarecilor au fost scufundați în apă caldă menținută constant la 55 ± 0,5°C. S-a înregistrat latența dintre submersia cozii și deflecția cozii. Șoarecii care au prezentat o perioadă de latență între 1,5 și 3,5 s au fost selectați pentru acest studiu cu 24 de ore înainte de experiment și s-a înregistrat latența înainte de tratament. Animalele au fost tratate pe cale orală cu indometacin (20 mg/kg), apă distilată (10 ml/kg) și THME (150, 300 și 500 mg/kg). La șaizeci de minute după administrarea orală, s-a înregistrat din nou timpul de reacție. S-a folosit un timp limită de 10 s pentru a evita deteriorarea țesutului cozii la șoareci. Procentul de activitate analgezică a fost calculat după cum urmează:

Testul cu placă fierbinte

Testul cu placă fierbinte a fost efectuat așa cum a fost descris de Asongalem și colab. . Șoarecii femele au fost împărțiți în 5 grupuri de 8 șoareci fiecare. Dispozitivul a constat dintr-o baie de apă în care a fost plasat un cilindru metalic (diametru 20 cm și înălțime 10 cm). Temperatura cilindrului a fost setată la 55 ± 0,5°C. Șoarecii care au prezentat linsul labei anterioare, retragerea labei (labele) sau un răspuns de săritură în decurs de 15 s pe placa fierbinte au fost selectați pentru acest studiu cu 24 de ore înainte de experiment și s-a înregistrat latența de pretratament. Animalele au fost tratate pe cale orală cu indometacin (20 mg/kg), apă distilată (10 ml/kg) și THME (150, 300 și 500 mg/kg). La șaizeci de minute după administrarea orală, timpul de reacție a fost din nou înregistrat. S-a folosit un timp limită de 15 s pentru a evita deteriorarea labei piciorului. Activitatea analgezică procentuală a fost calculată folosind aceeași formulă ca și în cazul testului de fluturare a cozii.

Analiză statistică

Analiza statistică a fost efectuată cu ajutorul pachetului software statistic SPSS, versiunea 21.0 pentru Windows (IBM Corp., Armonk, NY, SUA). Datele sunt exprimate ca medii ± SEM. Pentru a determina diferențele semnificative între grupurile de control și cele de tratament s-a utilizat ANOVA cu o singură cale urmată de testul post-hoc Dunnett. p < 0,05 a fost considerat semnificativ din punct de vedere statistic.

Rezultate

Studiu de toxicitate orală acută

Un studiu de toxicitate orală acută a arătat că THME la o concentrație de până la 2.000 mg/kg greutate corporală nu a produs mortalitate sau semne de toxicitate comportamentală sau neurologică la animale după 14 zile de observație. S-a observat o creștere normală a greutății corporale și nu au existat diferențe în ceea ce privește greutatea organelor la șobolanii de control și la cei tratați (tabelul 1).

Testul de rănire

Administrarea orală de THME la 150, 300 și 500 mg/kg și indometacin (20 mg/kg) a provocat un efect semnificativ (F = 168.63, p < 0,001) scăderea semnificativă a numărului de episoade de contorsionare induse de acidul acetic într-o manieră dependentă de doză în comparație cu grupul de control (Fig. 1). Procentul calculat de inhibare a constricțiilor de indometacin a fost de 80%, pentru THME la 150 mg/kg a fost de 53%, pentru THME la 300 mg/kg a fost de 67%, iar pentru THME la 500 mg/kg a fost de 87%.

Testul cu formol

În acest model, timpul de lins pentru THME (300 și 500 mg/kg, p.o.) și diclofenac sodic (10 mg/kg, p.o.) a fost semnificativ (F = 43,86, p < 0,001) mai mic decât cel al grupului de control (Fig. 2a). În prima fază (0-5 min), timpul de lins pentru THME la doze de 300 și 500 mg/kg, p.o., și diclofenac sodic (10 mg/kg, p.o.) a fost semnificativ mai scurt (F = 50,08, p < 0,001) decât în grupul de control, cu o inhibiție de 82% (diclofenac sodic), 69% (THME la 300 mg/kg) și 86% (THME la 500 mg/kg). THME la doze de 150 mg/kg, p.o., nu a prezentat un efect analgezic significant (Fig. 2b). În cea de-a doua fază (15-30 min), THME a prezentat un efect antinociceptiv semnificativ (F = 26,67, p < 0,001) doar la doza de 500 mg/kg, p.o. De asemenea, timpul de lins al grupului de control pozitiv tratat cu diclofenac sodic (10 mg/kg, p.o.) a fost semnificativ mai scurt (p < 0,001) în comparație cu grupul de control, cu o inhibiție de 91% (diclofenac sodic) și 79% (THME 500 mg/kg). THME în doze de 150 și 300 mg/kg, p.o., nu a prezentat un efect analgezic semnificativ în această fază (Fig. 2b).

Tail Flick Test

Administrarea orală a 300 și 500 mg/kg de THME și 20 mg/kg de indometacin a provocat un efect semnificativ (F = 13.63, p < 0,002 ; F = 5,49, p < 0,034 ; și F = 26,86, p < 0,001 ) o creștere a timpului de latență a răspunsului comparativ cu latența înainte de tratament (indometacin, 13%; THME la 300 mg/kg), 7%; și THME la 500 mg/kg, 16% inhibiție). THME la doze de 150 mg/kg, p.o., nu a indus un efect analgezic semnificativ (Fig. 3).

Hot Plate Test

Administrarea orală de 300 și 500 mg/kg THME a crescut în mod semnificativ (F = 14,24, p < 0,002 ; F = 25,32, p < 0,001 ) timpul de latență de răspuns față de timpul de latență de pretratament. Pragul durerii a fost, de asemenea, redus în mod significativ (F = 6,76, p < 0,021) în grupul de control pozitiv tratat cu indometacin (20 mg/kg) în comparație cu latența de pretratament. Inhibiția a fost de 51% pentru indometacin, 51% pentru THME la 300 mg/kg și 61% pentru THME la 500 mg/kg. Răspunsurile nociceptive nu au fost afectate în mod semnificativ de THME la 150 mg/kg (Fig. 4).

Discuție

Studiul de față a arătat că THME până la 2.000 mg/kg greutate corporală (studiu de toxicitate orală acută) nu a avut efecte toxice. În plus, administrarea orală de THME la șoareci a provocat efecte antinociceptive împotriva stimulilor chimici (contorsionare și formalină) și termici (mișcarea cozii și placa fierbinte) ai nocicepției.

Testul de contorsionare descrie un model tipic de durere inflamatorie. Acidul acetic este un inductor al contracțiilor abdominale și al răsucirii mușchilor abdominali prin creșterea nivelului de agenți proinflamatori în lichidul tisular periferic . În acest test, numărul de contorsionări la șoarecii tratați cu THME a fost mai mic decât la martori, ceea ce indică inhibarea nocicepției viscerale induse de acidul acetic. Această constatare a confirmat raportul anterior conform căruia THME a prezentat o activitate antiinflamatorie în 2 modele de inflamație acută la șoareci, astfel încât efectul antinociceptiv observat ar fi putut fi datorat în parte inhibării eliberării de mediatori inflamatori sau blocării activității ciclooxigenazei periferice. Este probabil că durerea asociată cu acest test ar putea fi generată indirect prin stimularea neuronilor nociceptivi periferici de către mediatori endogeni precum serotonina, histamina, bradikinina și prostaglandinele . Cu toate acestea, această metodă chimică are o sensibilitate bună, dar o specificitate slabă, permițând interpretarea eronată a rezultatelor, deoarece acesta este un stimul nespecific pentru nocicepție, sensibil la medicamente cu mecanisme diferite. Această problemă poate fi evitată prin completarea cu alte modele de nocicepție .

Testul cu formalină este considerat un model de durere persistentă produs în 2 faze. Prima fază (0-5 min) este caracterizată de durere neurogenă, iar cea de-a doua (15-30 min) de durere inflamatorie . În acest test, timpul de lins pentru THME la doze de 300 și 500 mg/kg a fost semnificativ mai scurt decât în grupul de control în prima fază, în timp ce în cea de-a doua THME a prezentat un efect antinociceptiv doar la doza de 500 mg/kg. Efectul antinociceptiv din a doua fază este legat de studiile anterioare în care THME a prezentat o activitate antiinflamatoare doar la o doză de 500 mg/kg. Durerea în faza timpurie a fost cauzată predominant de activarea fibrelor C, în timp ce în faza târzie a fost implicată o combinație între o reacție inflamatorie în țesutul periferic și modificări funcționale în cornul dorsal al măduvei spinării . Medicamentele cu acțiune centrală inhibă ambele faze ale durerii, în timp ce medicamentele cu acțiune periferică inhibă în principal cea de-a doua fază . Aceste rezultate sugerează că activitatea antinociceptivă a THME în testul cu formalină ar putea fi atribuită acțiunii atât a mediatorilor neurogeni, cât și a celor antiinflamatori.

În cadrul testului de fluturare a cozii, stimularea termică a activat nociceptorii periferici, ceea ce a dus la îndepărtarea reflexă a cozii. O creștere a timpului de reacție este în general considerată a fi un parametru important pentru evaluarea activității antinociceptive centrale, așa cum s-a raportat anterior . Constatarea flecăderii cozii s-ar putea datora unui arc reflex în măduva spinării care a fost modulat printr-un mecanism de cale descendentă . Efectul antinociceptiv observat al THME (300 și 500 mg/kg, p.o.) în testul de flick al cozii a confirmat activitatea sa centrală. În testul cu placa fierbinte, un reflex predominant supraspinal a dezvăluit un efect antinociceptiv al THME cu acțiune centrală. Placa, încălzită la o temperatură constantă, a produs 2 componente comportamentale, și anume, lingerea labei piciorului și săritul, măsurate prin timpii de reacție, care s-ar putea datora unor răspunsuri integrate supraspinal . Aceste constatări arată că THME (300 și 500 mg/kg, p.o.) a indus efecte antinociceptive centrale, deoarece a crescut semnificativ timpul de latență în acest model, confirmând astfel activitatea sa centrală.

Diverse studii fitochimice au arătat că extractele din speciile de Tabebuia conțin o mare diversitate de metaboliți secundari, cum ar fi taninuri, flavonoide, chinone, alcaloizi, naftochinone și iridoide . În ceea ce privește THME, o analiză fitochimică preliminară a relevat prezența taninurilor, a alcaloizilor și a compușilor fenolici care s-au dovedit a avea diverse acțiuni biologice, inclusiv activități antinociceptive și antiinflamatorii , și, prin urmare, efectele antinociceptive observate cu THME ar putea fi atribuite prezenței acestor compuși. Cu toate acestea, sunt necesare investigații suplimentare pentru a identifica componentele bioactive și pentru a determina mecanismul de acțiune prin care acești compuși își exercită proprietățile antinociceptive.

Concluzii

Acest studiu a demonstrat activitatea antinociceptivă a extractului de metanol din tulpini de T. hypoleuca folosind mai multe modele (chimice și termice) de nocicepție la șoareci, indicând astfel că această specie are efecte antinociceptive mediate la nivel central și periferic.

Recunoștințe

Autorii sunt recunoscători pentru sprijinul tehnic oferit de Rafael Lorenzo și Damileysi Castro de la Divizia de Dezvoltare Biofarmaceutică, CENSA. Autorii ar dori, de asemenea, să mulțumească Dr. Eduardo Sistachs pentru asistența sa în revizuirea limbii.

Declarație de dezvăluire

Autorii nu au conflicte de interese de declarat.

Contacte de autor

Detalii articol / publicație

Licență de acces deschis / Doze de medicamente / Disclaimer

Acest articol este licențiat sub licența Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC). Utilizarea și distribuirea în scopuri comerciale necesită permisiunea scrisă. Doze de medicamente: Autorii și editorul au depus toate eforturile pentru a se asigura că selecția și dozajul medicamentelor prezentate în acest text sunt în concordanță cu recomandările și practicile curente la momentul publicării. Cu toate acestea, având în vedere cercetările în curs de desfășurare, modificările reglementărilor guvernamentale și fluxul constant de informații referitoare la terapia medicamentoasă și la reacțiile medicamentoase, cititorul este îndemnat să verifice prospectul fiecărui medicament pentru orice modificări ale indicațiilor și dozelor și pentru avertismente și precauții suplimentare. Acest lucru este deosebit de important atunci când agentul recomandat este un medicament nou și/sau rar utilizat. Declinarea responsabilității: Declarațiile, opiniile și datele conținute în această publicație aparțin exclusiv autorilor și colaboratorilor individuali și nu editorilor și editorului (editorilor). Apariția anunțurilor publicitare sau/și a referințelor la produse în publicație nu reprezintă o garanție, o susținere sau o aprobare a produselor sau serviciilor anunțate sau a eficienței, calității sau siguranței acestora. Editorul și editorul (editorii) își declină răspunderea pentru orice vătămare a persoanelor sau a bunurilor care rezultă din ideile, metodele, instrucțiunile sau produsele la care se face referire în conținut sau în reclame.

.