banner
Дом / Новости / Полифенольные экстракты виноградных стеблей и кофе смягчают травмы спинного мозга.
Новости

Полифенольные экстракты виноградных стеблей и кофе смягчают травмы спинного мозга.

May 27, 2023May 27, 2023

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 14980 (2022) Цитировать эту статью

1539 Доступов

3 цитаты

Подробности о метриках

Более чем у половины пациентов с травмой спинного мозга (ТСМ) развивается центральная нейропатическая боль (ЦНП), которая в значительной степени резистентна к современным методам лечения. Учитывая доклинические данные, показывающие, что полифенольные соединения могут оказывать антиноцицептивное действие, цель настоящей работы заключалась в изучении профилактического воздействия на развитие ХНП, индуцированного ТСМ, путем многократного введения двух растительных полифенольных экстрактов: экстракта виноградных стеблей (ЭГС) и экстракта кофе (ЭК). Термическую гипералгезию и механическую аллодинию оценивали через 7, 14 и 21 день после травмы. Затем в спинном мозге анализировали глиоз, фосфорилирование ERK и экспрессию хемокинов CCL2 и CX3CL1 и их рецепторов CCR2 и CX3CR1. Глиоз и экспрессию CX3CL1/CX3CR1 также анализировали в передней поясной извилине (ACC) и околоводопроводном сером веществе (PAG), поскольку они представляют собой супраспинальные структуры, участвующие в восприятии и модуляции боли. Лечение GSE и CE модулировало болевое поведение, сопровождающееся уменьшением глиоза в спинном мозге, и оба лечения модулировали экспрессию биомолекул, связанных с перекрестными помехами между нейронами и глией. Более того, оба экстракта ослабляли астроглиоз в АСС и PAG, а также микроглиоз в АСС с увеличением субпопуляции M2 микроглиальных клеток в PAG. Наконец, GSE и CE предотвращают активацию CX3CL1/CX3CR1 в PAG и модулируют их экспрессию в ACC. Эти результаты позволяют предположить, что повторное введение либо GSE, либо CE после травмы спинного мозга может быть подходящей фармакологической стратегией для ослабления развития CNP, индуцированного травмой спинного мозга, посредством модуляции спинального и супраспинального нейровоспаления.

Центральная нейропатическая боль (ЦНП) после травмы спинного мозга (ТСМ) развивается более чем у половины пациентов1, и примерно одна треть из них сообщает, что боль сильная2,3. Травматическая ТСМ приводит к нарушению эфферентных и афферентных путей, что приводит к различным сенсомоторным дефицитам на уровне травмы или ниже4. ХНП, возникающий в результате ТСМ, включает сложную патофизиологию по всей нервной оси, приводящую к центральной сенсибилизации, включая нейрональные и глиальные изменения, нейровоспаление, нарушение регуляции нисходящих тормозных путей, активацию восходящей облегчения и гипервозбудимость позвоночника5. Среди этих явлений глиоз может играть решающую роль в развитии CNP. На самом деле хорошо известно, что активация глии способствует развитию CNP, поскольку реактивные глиальные клетки секретируют провоспалительные цитокины, хемокины, простагландины, оксид азота и нейропептиды/нейротрофины (например, CGRP, SP, BDNF, NGF), которые способствуют сенсибилизация спинальных ноцицептивных нейронов, способствующая высвобождению нейромедиаторов ноцицептивными афферентами дорсального рога на спинномозговые нейроны и деполяризации спинальных ноцицептивных нейронов. Все эти явления, активируемые химическими медиаторами, секретируемыми реактивными глиальными клетками, вызывают повышенную возбудимость ноцицептивных нейронов и боль6.

Для облегчения ХНП использовалось несколько фармакологических методов лечения, но существующие лекарства обычно неадекватны, и только одна треть пациентов реагирует на фармакологическое лечение по сравнению с плацебо7. Следовательно, учитывая отсутствие эффективных методов лечения, необходима разработка новых фармакологических стратегий не только для купирования нейропатической боли, но и для предотвращения ее хронизации. Современные стратегии, направленные на модуляцию патологической боли, включают использование полифенолов, поскольку в литературе можно найти доклинические доказательства их антиноцицептивного действия8. Среди свойств, которые можно приписать полифенолам и которые могут объяснить модуляцию боли, можно отметить активность по улавливанию свободных радикалов/антиоксидантную, иммуномодулирующую, нейропротекторную, антиапоптотическую и регулирующую аутофагию активность8. Однако, хотя несколько исследований были специально направлены на выяснение влияния лечения полифенолами на развитие нейропатической боли, большинство из них было проведено на доклинических моделях, не связанных с ТСМ, таких как периферическая нейропатическая боль9,10 и другие. Кроме того, хотя доступно немного исследований по лечению полифенолами после травмы спинного мозга, большинство из них были сосредоточены на восстановлении моторики или регенерации спинного мозга11,12,13,14, что приводит к недостатку информации, несмотря на многообещающие результаты об их влиянии на модуляцию патофизиологических процессов, которые могут также быть связано с индукцией нейропатической боли. Таким образом, хотя имеется множество данных о благотворном влиянии лечения полифенолами, лишь немногие исследования продемонстрировали модуляцию нейропатической боли, вызванной травмой спинного мозга, полифенолами15,16,17,18.

 0.05) (Fig. 2C–E). These results show that no systemic toxicity may be associated with the polyphenolic extracts./p> 0.05), while GSE20 animals showed significantly lower withdrawal threshold values in comparison with the Sham group (p < 0.05), suggesting that the 10 and 15 mg/kg doses of GSE alleviate mechanical allodynia development more than the 20 mg/kg dose (Fig. 3B). Regarding CE treatment, both CE10 and CE15 showed similar effects on the withdrawal threshold to mechanical stimulation (p = 0.382). However, the CE10 showed significant differences with respect to the Sham group (p < 0.01), while the CE15 did not show such significant differences (p = 0.062), suggesting that the higher dose relieved mechanical allodynia more than the lower dose of CE (Fig. 3E)./p> 0.05). In contrast, GSE10 mice showed significant differences from the Sham group (p < 0.05), suggesting that GSE doses of 15 and 20 mg/kg were more effective than the 10 mg/kg dose in alleviating thermal hyperalgesia development (Fig. 3C). Regarding CE treatment, the 10 mg/kg dose was significantly more effective than the 15 mg/kg dose in alleviating thermal hyperalgesia development, as the Sham and CE10 groups did not differ statistically (p = 0.362), while Sham and CE15 groups did (p < 0.05) (Fig. 3F)./p> 0.05). IBA1 expression was also significantly reduced in SCI animals treated with GSE and CE compared to animals treated with saline at all tested doses (all p's < 0.05). On the one hand, GSE10 and GSE20 showed a reduction of this marker to levels similar to those observed in the sham group (p's > 0.05), whereas the remaining tested doses of both treatments reduced the expression of this marker, although it was still significantly higher than that observed in the sham group (Fig. 6)./p> 0.05) compared to sham animals. In contrast, its receptor (CCR2) was significantly overexpressed in the saline group compared to the sham group (p < 0.01). While all tested doses of GSE and CE decreased CCR2 expression when compared to Sham levels (p's > 0.05), GSE15 did not differ from either Sham or Saline groups (p's > 0.05), showing a lower efficacy in reducing this chemokine receptor expression in the spinal cord (Fig. 7). In parallel, SCI caused overexpression of CX3CL1 and its receptor CX3CR1 in the spinal cord of saline-treated SCI animals compared to control animals (all p's < 0.05). While all doses of GSE decreased CX3CL1 expression at sham levels (p's > 0.05), no dose of CE significantly reduced CX3CL1 expression compared to saline-treated SCI animals (p's > 0.05). Similar to the CCR2 results, all doses of GSE and CE decreased CX3CR1 expression up to Sham levels (p's > 0.05), except for the dose of 15 mg/kg of GSE which did not differ from either Sham or Saline groups (p's > 0.05), evidencing its lower efficacy in reducing this receptor expression in the spinal cord (Fig. 7). Taken together, these results suggest that GSE treatment modulates the expression of the chemokine CX3CL1 and the chemokine receptors CX3CR1 and CCR2 in the injured spinal cord, whereas CE treatment modulates the expression of these receptors./p> 0.05). This pattern was not observed in CE-treated animals since none of the two tested doses reduced ERK phosphorylation compared to SCI animals treated with saline solution (p's > 0.05) (Fig. 7)./p> 0.05), indicating that SCI in mice did not induce microgliosis in the PAG. Furthermore, none of the GSE and CE treatments reduced this immunolabeling, but in addition, the SCI groups treated with GSE or CE showed a significant increase in IBA1 immunoreactivity compared to the Sham and Saline groups (all p's < 0.05) (Fig. 9B). For molecular assessments, western blot analysis showed a significant up-regulation of GFAP expression and down-regulation of IBA1 expression in PAG of mice subjected to SCI and treated with saline solution when compared with Sham (p's < 0.01). While GSE10, GSE15 and CE10 treatments significantly showed a GFAP expression reduction in PAG compared with saline-treated SCI animals (p < 0.05), GSE20 and CE15 did not. In contrast, the GSE and CE treatment groups showed IBA1 upregulation compared to the sham group (all p's > 0.05) (Fig. 9D). This increase in microglial markers was probably due to an increased M2 subtype of microglial cells, as demonstrated by double immunostaining with CD206 (Fig. 9C). Finally, the expression of CX3CL1 and its receptor (CX3CR1) also increased in the PAG of mice subjected to SCI and treated with saline solution in comparison with control mice (sham group) (p's < 0.05), and treatments with GSE and CE decreased the expression of both markers (p's < 0.05) (Fig. 9D)./p>