Eine Studie zum Einfluss der Bleibelastung auf die antikoagulatorische Aktivität von Whitmania pigra auf Basis pharmakodynamischer und metabolomischer Untersuchungen
A study of the influence of lead pollution on the anticoagulant activity of Whitmania pigra based on pharmacodynamics and metabolomics research
Tierexperimentelle pharmakodynamische und metabolomische Studie in der Zeitschrift J Chromatogr B (2021)
Abstract
Whitmania pigra Whitman (leech, also called Shuizhi in China, abbreviated as SZ), which has been used as a traditional Chinese medicine in the treatment of blood stasis syndrome (BSS) for a long time, is vulnerable to lead pollution in aquaculture environments. SZ has good anticoagulant activity. However, there are few studies on the influence of lead pollution on it. Therefore, we carried out the following researches to explore the influence of lead pollution on the anticoagulant activity of SZ and its mechanism. Firstly, the acute blood stasis model of rats was established by subcutaneous injection of adrenaline hydrochloride and ice water bath. Then unpolluted SZ (UPS) and lead-polluted SZ (LPS) were extracted. Next, the blood stasis model rats were administrated by gavage and the rats in normal control (NC) group and blood stasis model (BM) group were given the same amount of normal saline. Finally, the blood of the rats was collected to detect the coagulation function and hemorheology indexes. The metabolomics of rat plasma was studied by ultra-high-performance liquid chromatography coupled with orbitrap mass spectrometry (UPLC-Orbitrap-MS) technology. Principal component analysis (PCA), orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) and Hierarchical clustering analysis (HCA) were used to perform metabolomics analysis. MetPA analysis was used to search for related metabolic pathways. The results of coagulation function and hemorheology showed that lead pollution could decrease the anticoagulant activity of SZ. The OPLS-DA score plots indicated that the plasma metabolites of rats in LPS group were close to BM group, while UPS group tended to be close to NC group both in the positive and negative ion mode. Hierarchical cluster analysis (HCA) suggested that UPS group and NC group were clustered into a branch, while LPS group and BM group were clustered into a branch. To sum up, lead pollution will reduce the anticoagulant activity of SZ. And lead pollution reduces the anticoagulant activity of SZ probably by influencing the metabolic pathways such as sphingolipid metabolism, amino acid metabolism and energy metabolism in rats.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
In einer Studie an Ratten mit akuter Blutstase (Adrenalinhydrochlorid s. c. und Eiswasserbad) wurden Extrakte aus unverunreinigter (UPS) und bleibelasteter (LPS) Whitmania pigra (Shuizhi, SZ) per Gavage verabreicht. Koagulations- und Hämorrheologie-Parameter sowie die Plasma-Metabolomik (UPLC-Orbitrap-MS; PCA, OPLS-DA, HCA, MetPA) wurden ausgewertet. Bleibelastung verringerte die antikoagulatorische Aktivität von SZ; metabolisch ähnelte die LPS-Gruppe der Blutstase-Modellgruppe, die UPS-Gruppe der Normalgruppe. Wahrscheinlich beruht dies laut den Autoren auf Einflüssen auf Stoffwechselwege wie Sphingolipid-, Aminosäure- und Energiestoffwechsel bei den Ratten.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie untersuchte, wie Bleibelastung in Aquakulturumgebungen die antikoagulatorische Aktivität des medizinischen Blutegels Whitmania pigra beeinflusst. Anhand eines Rattenmodells für Blutstase stellten die Forschenden fest, dass Extrakte bleibelasteter Blutegel im Vergleich zu unbelasteten Extrakten eine verringerte antikoagulatorische Aktivität und veränderte Stoffwechselwege aufwiesen. Dies ist für den Bereich der Hirudotherapie und Blutegelpharmakologie höchst relevant und beleuchtet ein entscheidendes umweltbezogenes Qualitätssicherungsproblem, das die therapeutische Wirksamkeit aus Blutegeln gewonnener Arzneimittel beeinträchtigen kann. Die Ergebnisse sind jedoch auf ein Tiermodell und die orale Verabreichung von Blutegelextrakten beschränkt, nicht auf die Anwendung lebender Blutegel.
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Chen X, Luo X, Yang C, Meng J, Cheng L, Gao L, et al. A study of the influence of lead pollution on the anticoagulant activity of Whitmania pigra based on pharmacodynamics and metabolomics research. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2021;1185:122953. doi:10.1016/j.jchromb.2021.122953. PMID: 34688198
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