Extracts of natural products protect against acute and chronic liver diseases

Extracten van natuurlijke producten beschermen tegen acute en chronische leverziekten

Opuntia spp. (cactus) behoren tot de meest voorkomende cactusplanten en zijn wijd verspreid over de hele wereld. Naast het Amerikaanse continent komen cactus planten van Opuntia spp. Voor in verschillende regio's van Afrika, Europa en Azië. Ze komen vooral voor in droge en semi-droge gebieden, hoewel ze in verschillende omgevingen kunnen groeien: van tropische (> 5° C) tot koude (< -40° C) gebieden en van zeeniveau tot grote hoogten (4500 m boven zeeniveau). Ongeveer de helft van het totale aantal bekende Opuntia-soorten is aanwezig in Mexico en ze vormen een belangrijk onderdeel van het Mexicaanse dieet, omdat sommige cladoden (‘cactus pads’) van bepaalde soorten (bijvoorbeeld Opuntia ficus-indica, Opuntia megacantha) eetbaar zijn en gemakkelijk kunnen worden verkregen uit verbouw of in het wild. Ook de vruchten van Opuntia spp. kunnen worden geoogst en geconsumeerd en vertegenwoordigen een uitstekende bron van suikers, vezels en antioxidanten. Ze worden vaak verwerkt om smoothies, ijslolly ' s, gearomatiseerd water, etc. te bereiden.

In dit proefschrift van Herson Antonio Gonzalez Ponce evalueerden we het beschermende effect van de consumptie van extracten van Opuntia robusta en Opuntia streptacantha, verkregen uit een semi-aride regio van Aguascalientes, Mexico, tegen acute levertoxiciteit geïnduceerd met acetaminophen (APAP) en diclofenac (DF). Deze pijnstillers zijn verantwoordelijk voor de meeste gevallen van direct of idiosyncratisch acuut leverfalen (ALF) en veel mensen overlijden door het verkeerd gebruik van over-the-counter (OTC) pijnstillers en niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen.

Gevriesdroogde extracten van vruchten werden bereid en bewaard tot hun gebruik in in vivo-en in vitro-modellen van levertoxiciteit. De antioxidantcapaciteit en de belangrijkste bioactieve componenten van de fruitextracten werden bepaald door spectrofotometrische en chromatografische technieken. De resultaten lieten zien dat Opuntia robusta fruitextracten een grotere antioxidantcapaciteit hebben en hogere hoeveelheden fenolische verbindingen, flavonoïden en betalaïnen (betacyaninen en betaxanthinen) bevatten, evenals hogere hoeveelheden betacyaninen (betanine en isobetanine) dan Opuntia streptacantha extracten. Om acute leverbeschadiging te veroorzaken, werden APAP en DF gebruikt bij respectievelijk 500 mg/kg en 75 mg/kg voor de in vivo-experimenten en 20 mmol/L en 400 µmol/L voor de in vitro-experimenten, waarbij primaire culturen van hepatocyten van ratten werden gebruikt. Biochemische, histologische en moleculaire technieken werden uitgevoerd om de beschermende effecten van de Opuntia-extracten tegen APAP en door DF geïnduceerde levertoxiciteit te evalueren.

De belangrijkste bevindingen waren dat Opuntia robusta extract de belangrijkste biochemische markers van leverbeschadiging (ALT en AST) significant verminderde, de normale cytoarchitectuur van het leverparenchyma bewaarde, focale necrose in zone 3 van de hepatische lobule verminderde, mitochondriale disfunctie die celdood veroorzaakt, de activering van de antioxidantenzymen HO-1 en GCLC bevorderde en de expressie van de overlevings-en stresssensor Gadd45 verhoogde in vergelijking met Opuntia streptacantha extract. Deze effecten waren zowel in het in vivo- als in vitro-model aanwezig en in zowel APAP- als DF-geïnduceerde levertoxiciteit. Onze resultaten suggereren dat Opuntia fruitextracten een waardevolle bron van hepatoprotectieve verbindingen zijn. Verdere studies om de biologisch actieve componenten van deze extracten te identificeren, evenals standaardisatie van extractie, de optimale dosis en toediening, zijn nodig.