Μελέτη της δράσης του εκχυλίσματος Amphimas pterocarpoides στην πρόληψη της οστεοπόρωσης στο πειραματικό πρότυπο του θηλέος ωοθηκεκτομημένου επίμυος

Abstract

Ιntroduction: Osteoporosis is a major health threat and its prevalence is expected to rise dramatically in the coming decades. Hormone replacement therapy (HRT) plays a crucial role in the management and the prevention of osteoporosis, but prolonged use has been associated with adverse effects such as breast and uterine cancer, thromboembolic episodes and coronary heart disease. This has led to an increased demand for alternative therapies. In the present study, we assessed the phytoestrogenic potential of Amphimas pterocarpoides (AP) plant extract on the ovariectomy induced bone loss in rats in two different doses.Methods and materials: Fifty five female (10 month old) Wistar rats were used. Ovariectomy (OVX) was performed in 44 rats, while sham operation was performed in the remaining 11 rats (Control group). Ovariectomized animals were separated in the OVX group (n=13) and received drinking water ad libitum right after the surgery until the end of the experiment, while the treated groups received Amphimas pterocarpoides extract at 50 mg/kg (ALow group, n=15) and at 150 mg/kg (AHigh group, n=16). Measurements of Bone Mineral Density (BMD) were established using dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA) and performed at baseline, 3 and 6 months after ovariectomy. After 6 months treatment, the rats were euthanized, and their femurs were extracted. The femoral biomechanical properties were evaluated using the 3-point bending test (3PB).Results: The percentage changes of the mean values of the proximal tibia BMD from baseline to 3 months for Control, OVX, ALow and AHigh, were 6.254%, -21.822%, -14.512% and -4.421% whereas, the percentage changes from baseline to 6 months were 8.108%, -32.134%, -23.985% and -8.144 accordingly. The 3PB test revealed that the maximal load before fracture (Fmax) demonstrated a significant higher value in the ALow group compare to the OVX group (112.69 Mpa vs. 96.9 Mpa, p<0.001). In addition the mean values for Stress in the OVX group was significant lower in contrast to ALow group (158.48 Mpa vs. 180.5 Mpa, p=0.011). AHigh group presented higher values in Fmax and Stress in contrast to the OVX group, but statistical significant values did not observed between groups.Conclusions: This study suggests that orally administered Amphimas pterocarpoides for 6 months, manage to prevent the rapid degradation ofbone and is effective in terms of improving both bone quantity (bone density) and quality (biomechanical parameters), surrogate markers of reduced risk fracture risk.

Εισαγωγή: Η ορμονική θεραπεία υποκατάστασης είναι αποτελεσματική στην πρόληψη της οστικής απώλειας σε μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες, όμως η μακροχρόνια χορήγησή της έχει συσχετιστεί με παρενέργειες. Είναι επιτακτική η ανάγκη ανεύρεσης νέων εναλλακτικών θεραπειών με αποδεδειγμένη ασφάλεια και αποτελεσματικότητα. Στην παρούσα μελέτη αξιολογήσαμε την επίδραση του φυτικού εκχυλίσματος Amphimas pterocarpoides στο πειραματικό πρότυπο του θήλεος ωοθηκεκτομημένου επίμυος. Υλικό και Μέθοδος: Για την πραγματοποίηση του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν 55 θηλυκοί επίμυες Wistar (ηλικίας 10 μηνών). Διενεργήθηκε ωοθηκεκτομή στους 44 επίμυες, ενώ οι υπόλοιποι 11 υποβλήθηκαν σε εικονική επέμβαση (Control group). Οι ωοθηκεκτομημένοι επίμυες διαιρέθηκαν σε τρείς ομάδες: την ομάδα ωοθηκεκτομής (OVXgroup, n=13), την ομάδα ωοθηκεκτομής που έλαβε το φυτικό εκχύλισμα σε συγκέντρωση 50 mg/kg (ALow group, n=15) και την ομάδα ωοθηκεκτομής που έλαβε το φυτικό εκχύλισμα σε συγκέντρωση 150 mg/kg (AHigh group, n=16). Σε όλα τα ζώα, ο προσδιορισμός της oστικής τους πυκνότητας πραγματοποιήθηκε με απορροφησιομετρία διπλής ενεργειακής δέσμης ακτινών Χ (DEXA) πριν από οποιαδήποτε παρέμβαση, στους 3 και στους 6 μήνες. Μετά το πέρας των 6 μηνών, οι επίμυες ευθανατώθηκαν και τα μηριαία οστά συλλέχθηκαν για την διενέργεια μετρήσεων μηχανικής αντοχής.Αποτελέσματα: Στις μετρήσεις DEXA, 3 μήνες μετά την ωοθηκεκτομή, η ποσοστιαία μεταβολή της οστικής πυκνότητας στην εγγύς μετάφυση της κνήμης ανερχόταν στο 6.254% για την ομάδα Control, στο -21.822 για την ομάδα OVX, -14.512% για την ομάδα ΑLow και -8.144% για την ομάδα AHigh με σημαντικές διαφορές μεταξύ αρχικής μέτρησης σε όλες τις ομάδες πλην της ομάδας Control(p<0.001). Η ευεργετική επίδραση συνεχίστηκε και στους 6 μήνες, όπου οι ποσοστιαίες μεταβολές της οστικής πυκνότητας των ομάδων ήταν: Control 8.108%, OVX -32.134%, ALow -23.985%, AHigh -8.144% με σημαντικές διαφορές μεταξύ αρχικής μέτρησης σε όλες τις ομάδες πλην την Control (p<0.001). Η δοκιμασία κάμψης τριών σημείων αποκάλυψε, πως η μέγιστη φόρτιση (Fmax) που απαιτήθηκε για την πρόκληση κατάγματος για την ομάδα ALow ήταν σημαντικά υψηλότερη σε σχέση με την ομάδα OVX (112.69 Mpa vs. 96.9 Mpa p<0.001). Επιπρόσθετα, η τάση θραύσης (Stress) της ομάδας OVX, ήταν σημαντικά μικρότερη σε σύγκριση με την ομάδα ALow (158.48 Mpa vs. 180.5 Mpa, p=0.011). Τα αποτελέσματα αυτά δεν επιβεβαιώθηκαν και για την ομάδα AHigh και στις δυο παραμέτρους αν και οι τιμές παρέμειναν υψηλότερες από την ομάδα OVX.Συμπεράσματα: Η παρούσα μελέτη αποδεικνύει πως το φυτικό εκχύλισμα Amphimas pterocarpoides είναι ικανό να αποτρέψει την ταχεία αποδόμηση και συμβάλει στη διατήρηση τόσο της ποσότητας όσο και της ποιότητας του οστού, καθοριστικούς παράγοντες για την αποφυγή πρόκλησης κατάγματος.