Anti-inflammatory activity of the dietary supplement Houttuynia cordata fermentation product in RAW264.7 cells and Wistar rats

• DOI: 10.1371/journal.pone.0230645
• Publication Date: 2020-03-25T17:29:33Z
• Authors: Khanutsanan Woranam; Gulsiri Senawong; Suppawit Utaiwat; Sirinda Yunchalard; Jintana Sattayasai; Thanaset Senawong
• Keywords: Lipopolysaccharides; Male; Radiology, Nuclear Medicine and Imaging; Interleukin-1beta; Anti-Inflammatory Agents; Nitric Oxide Synthase Type II; Carrageenan; Food science; Mice; Edema; Internal medicine; Chromatography; 0303 health sciences; Q; R; Mechanisms of Drug-Induced Hepatotoxicity; Life Sciences; 3. Good health; Chemistry; Medicine; Research Article; Biotechnology; Pharmacology, Toxicology and Pharmaceutics; Cell Survival; Science; Phyllanthus Research and Pharmacological Applications; Nitric Oxide; 03 medical and health sciences; Phenols; Extraction (chemistry); Health Sciences; In vivo; Aristolochic Acid Nephropathy and Urothelial Cancer; Animals; Houttuynia; Rats, Wistar; Biology; Pharmacology; Plant Extracts; Macrophages; Traditional medicine; Plant Components, Aerial; Rats; Plant Leaves; RAW 264.7 Cells; Houttuynia cordata; Dietary Supplements; Stimulation; Anti-inflammatory

تم استخدام Houttuynia cordata Thunb. كدواء تقليدي لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض في البلدان الآسيوية مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية وتايلاند. في تايلاند، يتم إنتاج منتجات تخمير H. cordata (HCFPs) تجاريًا ويتم استهلاكها بشكل شائع في جميع أنحاء البلاد دون التحقق التجريبي. تم الإبلاغ سابقًا عن نشاط مضاد للالتهابات لأوراق H. cordata الطازجة أو الأجزاء الهوائية، ومع ذلك، لم يتم بعد التحقيق في النشاط المضاد للالتهابات لمركبات HCFP المتاحة تجاريًا التي تنتجها العملية الصناعية. كان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم الإمكانات المضادة للالتهابات في المختبر وفي الجسم الحي من HCFP الصناعية المختارة. تم استخدام نماذج وذمة المخلب المستحثة بـ LPS RAW264.7 والكاراجينان لتقييم النشاط المضاد للالتهابات لـ HCFP. تم فحص مكونات حمض الفينول لمستخلصات HCFP المائية والميثانولية باستخدام تحليل HPLC. في خلايا RAW264.7، قللت مستخلصات HCFP المائية والميثانولية من إنتاج NO وكبتت التعبير المحفز LPS لمستويات PGE2 و iNOS و IL -1 β و TNF - α و IL -6 بطريقة تعتمد على التركيز، ومع ذلك، لوحظ تأثير أقل على مستوى COX -2. في فئران ويستار، خفض 3.08 و 6.16 مل/كغ HCFP وذمة المخلب بعد ساعتين من تحفيز الكاراجينان، مما يشير إلى تأثير المرحلة الثانية المضاد للوذمة على غرار الديكلوفيناك (150 ملغ/كغ). في حين أن 6.16 مل/كغ من HCFP قلل أيضًا من وذمة المخالب بعد 1 ساعة من تحفيز الكاراجينان، مما يشير إلى المرحلة الأولى من التأثير المضاد للوذمة. كشفت HPLC الكمية عن المركبات الفينولية النشطة بما في ذلك أحماض الحقن والفانيليك و p - hydroxybenzoic والفيروليك، والتي تمتلك نشاطًا مضادًا للالتهابات. أظهرت نتائجنا لأول مرة النشاط المضاد للالتهابات لـ HCFP الصناعي في المختبر وفي الجسم الحي، وبالتالي التحقق من إمكاناته الواعدة المضادة للالتهاب.<br/>Houttuynia cordata Thunb. se ha utilizado como medicina tradicional para tratar una variedad de dolencias en países asiáticos como China, Japón, Corea del Sur y Tailandia. En Tailandia, los productos de fermentación de H. cordata (HCFP) se producen comercialmente y se consumen popularmente en todo el país sin validación experimental. La actividad antiinflamatoria de las hojas frescas o partes aéreas de H. cordata se ha informado anteriormente, sin embargo, la actividad antiinflamatoria de los HCFP disponibles comercialmente producidos por el proceso industrializado aún no se ha investigado. El objetivo de este estudio fue evaluar el potencial antiinflamatorio in vitro e in vivo del HCFP industrializado seleccionado. Se utilizaron modelos de edema de pata inducido por LPS RAW264.7 e inducido por carragenina para evaluar la actividad antiinflamatoria de HCFP. Los componentes de ácido fenólico de los extractos acuosos y metanólicos de HCFP se investigaron mediante análisis por HPLC. En las células RAW264.7, los extractos acuosos y metanólicos de HCFP redujeron la producción de NO y suprimieron la expresión estimulada por LPS de los niveles de PGE2, iNOS, IL-1β, TNF-α e IL-6 de una manera dependiente de la concentración, sin embargo, se observó menos efecto sobre el nivel de COX-2. En ratas Wistar, 3,08 y 6,16 ml/kg de HCFP redujeron el edema de la pata después de 2 h de estimulación con carragenina, lo que sugiere el efecto antiedematoso de segunda fase similar al diclofenaco (150 mg/kg). Mientras que, 6.16 mL/kg de HCFP también redujo el edema de la pata después de 1 h de estimulación con carragenina, lo que sugiere el efecto antiedematoso de la primera fase. La HPLC cuantitativa reveló los compuestos fenólicos activos, incluidos los ácidos siríngico, vanílico, p-hidroxibenzoico y ferúlico, que poseen actividad antiinflamatoria. Nuestros resultados demostraron por primera vez la actividad antiinflamatoria del HCFP industrializado tanto in vitro como in vivo, validando así su prometedor potencial antiinflamatorio.<br/>Houttuynia cordata Thunb. has been used as a traditional medicine to treat a variety of ailments in Asian countries such as China, Japan, South Korea, and Thailand. In Thailand, H. cordata fermentation products (HCFPs) are commercially produced and popularly consumed throughout the country without experimental validation. Anti-inflammatory activity of H. cordata fresh leaves or aerial parts has previously been reported, however, the anti-inflammatory activity of the commercially available HCFPs produced by the industrialized process has not yet been investigated. The aim of this study was to evaluate in vitro and in vivo anti-inflammatory potential of the selected industrialized HCFP. LPS-induced RAW264.7 and carrageenan-induced paw edema models were used to evaluate the anti-inflammatory activity of HCFP. The phenolic acid components of HCFP aqueous and methanolic extracts were investigated using HPLC analysis. In RAW264.7 cells, the HCFP aqueous and methanolic extracts reduced NO production and suppressed LPS-stimulated expression of PGE2, iNOS, IL-1β, TNF-α and IL-6 levels in a concentration-dependent manner, however, less effect on COX-2 level was observed. In Wistar rats, 3.08 and 6.16 mL/kg HCFP reduced paw edema after 2 h carrageenan stimulation, suggesting the second phase anti-edematous effect similar to diclofenac (150 mg/kg). Whereas, 6.16 mL/kg HCFP also reduced paw edema after 1 h carrageenan stimulation, suggesting the first phase anti-edematous effect. Quantitative HPLC revealed the active phenolic compounds including syringic, vanillic, p-hydroxybenzoic and ferulic acids, which possess anti-inflammatory activity. Our results demonstrated for the first time the anti-inflammatory activity of the industrialized HCFP both in vitro and in vivo, thus validating its promising anti-inflammation potential.<br/>Houttuynia cordata Thunb. a été utilisé comme médicament traditionnel pour traiter une variété de maladies dans des pays asiatiques tels que la Chine, le Japon, la Corée du Sud et la Thaïlande. En Thaïlande, les produits de fermentation de H. cordata (HCFP) sont produits commercialement et consommés par la population dans tout le pays sans validation expérimentale. L'activité anti-inflammatoire des feuilles fraîches ou des parties aériennes de H. cordata a déjà été rapportée, cependant, l'activité anti-inflammatoire des HCFP disponibles dans le commerce produits par le procédé industrialisé n'a pas encore été étudiée. L'objectif de cette étude était d'évaluer le potentiel anti-inflammatoire in vitro et in vivo du HCFP industrialisé sélectionné. Des modèles d'œdème des pattes induits par le LPS RAW264.7 et le carraghénane ont été utilisés pour évaluer l'activité anti-inflammatoire du HCFP. Les composants d'acide phénolique des extraits aqueux et méthanoliques de HCFP ont été étudiés à l'aide d'une analyse HPLC. Dans les cellules RAW264.7, les extraits aqueux et méthanoliques de HCFP ont réduit la production de NO et supprimé l'expression stimulée par le LPS des niveaux de PGE2, iNOS, IL-1β, TNF-α et IL-6 d'une manière dépendante de la concentration, cependant, moins d'effet sur le niveau de COX-2 a été observé. Chez les rats Wistar, 3,08 et 6,16 ml/kg de HCFP ont réduit l'œdème des pattes après 2 h de stimulation au carraghénane, suggérant un effet anti-œdémateux de deuxième phase similaire à celui du diclofénac (150 mg/kg). Alors que 6,16 ml/kg de HCFP ont également réduit l'œdème des pattes après 1 h de stimulation au carraghénane, suggérant un effet anti-œdémateux de première phase. La CLHP quantitative a révélé les composés phénoliques actifs, notamment les acides syringique, vanillique, p-hydroxybenzoïque et férulique, qui possèdent une activité anti-inflammatoire. Nos résultats ont démontré pour la première fois l'activité anti-inflammatoire du HCFP industrialisé à la fois in vitro et in vivo, validant ainsi son potentiel anti-inflammatoire prometteur.<br/>