Scoperta ed estrazione ottimizzata dell'anti

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 11102 (2023) Citare questo articolo

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La corteccia di Ulmus macrocarpa Hance (UmHb) è stata utilizzata per lungo tempo come medicina erboristica tradizionale nell'Asia orientale per le malattie che riguardano le ossa. Per trovare un solvente adatto, in questo studio abbiamo confrontato l'efficacia dell'estratto acquoso di UmHb e dell'estratto di etanolo che può inibire la differenziazione degli osteoclasti. Rispetto a due estratti in etanolo (rispettivamente al 70% e al 100%), gli estratti idrotermali di UmHb hanno inibito in modo più efficace gli attivatori dei recettori della differenziazione degli osteoclasti indotta dal ligando del fattore nucleare κB nei macrofagi derivati ​​dal midollo osseo murino. Abbiamo identificato per la prima volta che (2R,3R)-epicatechina-7-O-β-D-apiofuranoside (E7A) è un composto attivo specifico negli estratti idrotermali UmHb attraverso l'utilizzo di tecniche LC/MS, HPLC e NMR. Inoltre, abbiamo confermato attraverso il test TRAP, il test pit e il test PCR che l'E7A è un composto chiave nell'inibizione della differenziazione degli osteoclasti. La condizione ottimizzata per ottenere l'estratto UmHb ricco di E7A era 100 mL/g, 90 °C, pH 5 e 97 min. In queste condizioni, il contenuto di E7A era di 26,05 ± 0,96 mg/g di estratto. Sulla base del test TRAP, del pit test, della PCR e del western blot, l'estratto ottimizzato di UmHb ricco di E7A ha dimostrato una maggiore inibizione della differenziazione degli osteoclasti rispetto a quello non ottimizzato. Questi risultati suggeriscono che l’E7A sarebbe un buon candidato per la prevenzione e il trattamento delle malattie legate all’osteoporosi.

Il 20% di tutte le ossa viene sostituito ogni anno attraverso un continuo equilibrio tra la formazione ossea da parte degli osteoblasti e il riassorbimento osseo da parte degli osteoclasti1. Questo processo continuo chiamato rimodellamento osseo può mantenere la forma, la qualità e la dimensione dello scheletro. A differenza dell’aspetto di una struttura porosa mineralizzata, il rimodellamento osseo è progettato per mantenere lo stato sano del tessuto osseo ripetendo procedimenti di distruzione e riassorbimento attraverso un sistema metabolico attivo continuo centrato sull’interazione tra osteoclasti e osteoblasti. Gli osteoclasti sono cellule multinucleate (MNC) derivate dalla differenziazione di lignaggi monociti-macrofagi che riassorbono le ossa attraverso più passaggi. Quando il riassorbimento degli osteoclasti procede più velocemente della produzione ossea da parte degli osteoblasti, la densità ossea e i componenti dell’osso stesso diminuiscono, determinando malattie ossee2.

Il genere Ulmus della famiglia Ulmaceae abita le regioni montuose temperate e tropicali degli Stati Uniti, dell'Eurasia e del Medio Oriente, ed è fiorito e diffuso in gran parte dell'emisfero settentrionale. Più di 40 specie di Ulmus sono distribuite in tutto il mondo. Le specie rappresentative originarie della Corea includono Ulmus pumila L, Ulmus parvifolia Jacq, Ulmus davidiana Planchon, Ulmus davidiana var. japonica (Rehder) Nakai e U. macrocarpa Hance. In particolare, la corteccia di Ulmus macrocarpa Hance (UmHb) nota anche come Yubaekpi, Yupi e Yugeunpi è la buccia di una pianta consumata nell'Asia orientale sotto forma di tè come medicinale erboristico dopo essere stata essiccata e macinata. Queste piante sono anche chiamate alberi del naso perché sono note per migliorare la rinite fin dall'antichità, quando venivano consumate come tè3.

Recentemente, estratti grezzi di U. macrocarpa Hance sono stati studiati per la modulazione dell'iperlipidemia4, il trattamento della colite ulcerosa5, gli effetti anticoccidici6, le proprietà antipertensive7 e l'attenuazione del fotoinvecchiamento cutaneo indotto da H2O2 e UVB8. La ricerca sul trattamento delle malattie legate alle ossa utilizzando alberi dell'altro genere Ulmus si è generalmente concentrata sulla promozione della crescita e della proliferazione degli osteoblasti o sull'inibizione della differenziazione degli osteoclasti. Precedenti studi su un altro genere) hanno dimostrato che gli estratti di U. davidiana Planch hanno promosso la differenziazione degli osteoblasti9, mentre i flavonoidi isolati dalla corteccia di Ulmus wallichiana hanno stimolato la funzione degli osteoblasti e inibito la differenziazione degli osteoclasti e degli adipociti10. È stato segnalato che la quercetina-6-C-β-D-glucopiranoside dell'U. wallichiana Planchon inibisce potentemente la formazione di osteoclasti e migliora la perdita ossea indotta dall'ovariectomia nei topi11.