Découverte et extraction optimisée de l'anti

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11102 (2023) Citer cet article

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L'écorce d'Ulmus macrocarpa Hance (UmHb) est utilisée depuis longtemps comme plante médicinale traditionnelle en Asie de l'Est pour les maladies osseuses. Pour trouver un solvant approprié, nous avons, dans cette étude, comparé l’efficacité de l’extrait aqueux d’UmHb et de l’extrait éthanolique, qui peuvent inhiber la différenciation des ostéoclastes. Comparés à deux extraits à l'éthanol (70 % et 100 % respectivement), les extraits hydrothermaux d'UmHb ont inhibé plus efficacement les activateurs des récepteurs de la différenciation des ostéoclastes induite par le ligand du facteur nucléaire κB dans les macrophages murins dérivés de la moelle osseuse. Nous avons identifié pour la première fois que le (2R, 3R) -épicatéchine-7-O-β-D-apiofuranoside (E7A) est un composé actif spécifique dans les extraits hydrothermaux d'UmHb grâce à l'utilisation de techniques LC/MS, HPLC et RMN. De plus, nous avons confirmé par les tests TRAP, les tests en fosse et les tests PCR que l'E7A est un composé clé dans l'inhibition de la différenciation des ostéoclastes. Les conditions optimisées pour obtenir un extrait d’UmHb riche en E7A étaient de 100 ml/g, 90 °C, pH 5 et 97 min. Dans ces conditions, la teneur en E7A était de 26,05 ± 0,96 mg/g d'extrait. Sur la base du test TRAP, du test en fosse, de la PCR et du Western blot, l'extrait optimisé d'UmHb riche en E7A a démontré une plus grande inhibition de la différenciation des ostéoclastes par rapport à l'extrait non optimisé. Ces résultats suggèrent que l'E7A serait un bon candidat pour la prévention et le traitement des maladies liées à l'ostéoporose.

Vingt pour cent de tous les os sont remplacés chaque année grâce à un équilibre continu entre la formation osseuse par les ostéoblastes et la résorption osseuse par les ostéoclastes1. Ce processus continu appelé remodelage osseux peut maintenir la forme, la qualité et la taille du squelette. Contrairement à l’apparence d’une structure minéralisée poreuse, le remodelage osseux vise à maintenir l’état sain du tissu osseux en répétant des processus de destruction et de résorption à travers un système métabolique actif continu centré sur l’interaction entre ostéoclastes et ostéoblastes. Les ostéoclastes sont des cellules multinucléées (MNC) dérivées de la différenciation de lignées monocytes-macrophages qui réabsorbent les os en plusieurs étapes. Lorsque la résorption des ostéoclastes se déroule plus rapidement que la production osseuse par les ostéoblastes, la densité osseuse et les composants de l'os lui-même diminuent, ce qui conduit à des maladies osseuses2.

Le genre Ulmus de la famille des Ulmaceae habite les régions montagneuses tempérées et tropicales des États-Unis, de l'Eurasie et du Moyen-Orient, et a prospéré et s'est répandu dans une grande partie de l'hémisphère nord. Plus de 40 espèces d'Ulmus sont réparties dans le monde. Les espèces représentatives originaires de Corée comprennent Ulmus pumila L, Ulmus parvifolia Jacq, Ulmus davidiana Planchon, Ulmus davidiana var. japonica (Rehder) Nakai et U. macrocarpa Hance. En particulier, l'écorce d'Ulmus macrocarpa Hance (UmHb) également connue sous les noms de Yubaekpi, Yupi et Yugeunpi est l'enveloppe d'une plante consommée en Asie de l'Est sous forme de thé comme plante médicinale après avoir été séchée et moulue. Ces plantes sont également appelées arbres à nez car elles sont connues pour améliorer la rhinite depuis l'Antiquité où elles étaient consommées sous forme de thé3.

Récemment, des extraits bruts d'U. macrocarpa Hance ont été étudiés pour la modulation de l'hyperlipidémie4, le traitement de la colite ulcéreuse5, les effets anticoccidiens6, les propriétés antihypertensives7 et l'atténuation du photovieillissement cutané induit par le H2O2 et les UVB8. La recherche sur le traitement des maladies osseuses à l'aide d'arbres de l'autre genre Ulmus s'est généralement concentrée sur la promotion de la croissance et de la prolifération des ostéoblastes ou sur l'inhibition de la différenciation des ostéoclastes. Des études antérieures sur un autre genre) ont montré que les extraits d'U. davidiana Planch favorisaient la différenciation des ostéoblastes9, tandis que les flavonoïdes isolés de l'écorce d'Ulmus wallichiana stimulaient la fonction des ostéoblastes et inhibaient la différenciation des ostéoclastes et des adipocytes10. Il a été rapporté que le quercétine-6-C-β-D-glucopyranoside d'U. wallichiana Planchon inhibe puissamment la formation d'ostéoclastes et améliore la perte osseuse induite par l'ovariectomie chez la souris11.