Evaluation of the effect of methionine and glucosamine on adjuvant arthritis in rats.
Yamagishi Y1, Igarashi M, Suzuki A, Suguro S, Hirano SI, Nagaoka I.
-
1Protein Chemical Co. Ltd., Tokyo 100-0011; ; Department of Host Defense and Biochemical Research, Juntendo University, Graduate School of Medicine, Tokyo 113-8421;
In the present study, we evaluated the effects of individual administration of methionine or glucosamine (GlcN) and compared with the combined administration of methionine and GlcN on the adjuvant arthritis model of rheumatoid arthritis in rats. Adjuvant arthritis was induced in female Lewis rats by injecting Freund's complete adjuvant (FCA) into the right hind paws, and methionine (200 mg/kg body weight/day) and/or GlcN (400 mg/kg/day) were orally administered for 21 days. The progression of the adjuvant arthritis was clinically evaluated for characteristic signs and symptoms by employing an arthritis score. The administration of methionine combined with GlcN suppressed the swelling of FCA-uninjected left hind paws and the arthritis score. Additionally, histopathological examination revealed that the combined administration of methionine and GlcN markedly suppressed synovial hyperplasia and the destruction of the cartilage surface and articular meniscus of the knee joints of FCA-injected right hind paws. Furthermore, combined methionine and GlcN administration suppressed the increase in the levels of nitric oxide, prostaglandin E(2) and hyaluronic acid in the plasma of rats with adjuvant arthritis. By contrast, individual administration of methionine or GlcN suppressed arthritis only slightly. These observations suggest that the combined administration of methionine and GlcN is more effective compared with individual administrations of methionine or GlcN in suppressing the progression of adjuvant arthritis (identified as swelling of joints and arthritis score), possibly by synergistically inhibiting synovial inflammation (identified as synovial hyperplasia and the destruction of the cartilage surface and articular meniscus) and the production of inflammatory mediators.
Оценка влияния метионин и глюкозамина на адъювантной артрита у крыс.
В настоящем исследовании мы оценили воздействие отдельных администрации метионин или глюкозамин (Гнлк) и по сравнению с комбинированными администрации метионин и Гнлк на адъювантной артрит модель ревматоидного артрита у крыс. Адъювантная артрит было наведено в женском Льюис крыс путем введения Freund полное адъювантной (FCA) в правый задние лапы, и метионина (200 мг/кг массы тела/сут) и/или Гнлк (400 мг/кг/день) были перорально в течение 21 дня. Прогрессирование адъювантной артрита была оценена клинически для характерные признаки и симптомы, благодаря использованию артрит балл. Администрация метионина в сочетании с Гнлк подавил отек FCA-uninjected левой задних лапах и артрит балл. Кроме того, гистопатологические исследования выяснилось, что сочетанное применение метионина и Гнлк заметно подавлен синовиальной гиперплазии и разрушение хряща и суставной поверхности мениска коленного суставов FCA-ля право задние лапы. Кроме того, в сочетании метионин и Гнлк администрации подавил повышение уровня оксида азота, простагландин Е(2) и гиалуроновой кислоты в плазме крови крыс с адъювантной артрит. Наоборот, индивидуальный администрации метионин или Гнлк подавлено артрит только слегка. Эти наблюдения показывают, что сочетанное применение метионина и Гнлк является более эффективным по сравнению с отдельными администрациями метионин или Гнлк в подавлении прогрессии адъювантной артрит (определены как припухлость суставов, артрит балл), возможно, эффект ингибирования воспаление синовиальной (определены как синовиальной гиперплазии и разрушение хряща и суставной поверхности мениска) и выработку медиаторов воспалительного процесса.
Introduction
Rheumatoid arthritis affects approximately 1% of the general population and is characterized by the inflammatory propagation of synovial cells caused by articular injuries, resulting in an almost complete functional defect ( 1). Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are commonly used for the treatment of rheumatoid arthritis despite their gastric and renal toxicities ( 2). Although NSAIDs are efficient at reducing symptoms, including pain and edema, they have no effect on the basic disease process and do not protect against tissue or joint injury ( 3). Furthermore, NSAID treatment has been shown to enhance joint destruction in osteoarthritis ( 4) and inhibit the synthesis of glycosaminoglycans by articular chondrocytes ( 5).
Glucosamine (GlcN), a naturally occurring amino monosaccharide, is present in the connective and cartilage tissues and contributes to the maintenance of the strength, flexibility and elasticity of these tissues. GlcN has been widely used to treat osteoarthritis in humans (6). A number of short- and long-term clinical trials have demonstrated the significant symptom-modifying effects of GlcN in osteoarthritis (7–9). According to previous biochemical and pharmacological findings, the administration of GlcN normalizes cartilage metabolism by inhibiting degradation (10) and stimulating the synthesis of proteoglycans (11,12), and restores articular function. Additionally, GlcN has been reported to have an anti-inflammatory effect through inhibition of the production of inflammatory mediators, including nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) (13).
Methylsulfonylmethane (MSM), a sulfur compound, is effective at treating osteoarthritis and, in combination with GlcN, demonstrates greater efficacy in the reduction of pain and swelling and the improvement of the functional ability of joints compared to the individual agents in humans (14). MSM also has an anti-inflammatory effect on type II collagen-induced arthritis in rats (15). Furthermore, MSM inhibits the lipopolysaccharide (LPS)-induced production of NO and PGE2 in the mouse macrophage-like cell RAW264.7 (16). Chondroitin sulfate, another sulfur compound, reduces pain, prevents narrowing of the knee joint space in humans (17) and inhibits the nuclear translocation of nuclear factor κB (NF-κB) in interleukin (IL)-1β-stimulated chondrocytes (18). Since sulfur compounds, such as MSM and chondroitin sulfate, have anti-inflammatory effects, methionine, a sulfur-containing amino acid, is also expected to exhibit an anti-inflammatory effect. However, no experimental data on the anti-inflammatory effects of methionine are currently available. Thus, in the present study, we evaluated the effect of methionine combined with GlcN on inflammation in the adjuvant arthritis model in rats.
Введение
Ревматоидный артрит поражает около 1% от общего населения, и характеризуется воспалительными распространения синовиальных клеток, вызванных суставных повреждений, в результате почти полного функционального дефекта (1). Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), которые обычно используются для лечения ревматоидного артрита, несмотря на их желудочных и почечных побочных эффектов (2). Хотя НПВП являются эффективным средством уменьшения симптомов, включая боль и отек, они не оказывают никакого влияния на основной патологический процесс и не защищают от тканей или травмами суставов (3). Кроме того, лечения НПВП, как было показано, улучшить разрушение суставов при остеоартрозе (4) и подавляют синтез гликозаминогликанов по суставных хондроцитов (5).
Глюкозамин (Гнлк), естественным аминокислот, моносахаридов, присутствует в соединительной и хрящевой ткани и способствует поддержанию прочности, гибкости и эластичности этих тканей. Гнлк широко используется для лечения остеоартрита в организме человека (6). Ряд краткосрочных и долгосрочных клинических испытаний показали значительный симптом-изменение влияния Гнлк в остеоартрит (7-9). Согласно предыдущей биохимических и фармакологических выводы, администрация Гнлк нормализует метаболизм хряща, подавляя деградации (10) и стимулируя синтез протеогликанов (11,12), и восстановление функции сустава. Кроме того, Гнлк, как сообщается, имеют противовоспалительное действие за счет ингибирования продукции медиаторов воспаления, в том числе оксида азота (NO) и простагландина Е2 (pge2 и др) (13).
Метилсульфонилметан (МСМ), соединения серы, является эффективным при лечении остеоартрита и, в сочетании с Гнлк, демонстрирует большую эффективность в уменьшении болей и отеков и улучшение функциональной способности суставов по сравнению с отдельных агентов в организме человека (14). МСМ также оказывает противовоспалительное действие на тип II коллаген-индуцированной артрита у крыс (15). Кроме того, МСМ тормозит липополисахарида (ЛПС)-индуцированной продукции нет и в pge2 и др мыши макрофагов, как сотовые RAW264.7 (16). Хондроитин сульфат, другое соединение серы, уменьшает болевые ощущения, предотвращает сужение коленного сустава пространства в организме человека (17) и тормозит ядерной транслокации ядерного фактора κB (NF-κB) интерлейкина (IL-1b, стимулированного хондроцитов (18). С сернистых соединений, например, МСМ и хондроитин сульфат, обладает противовоспалительным эффектом, метионин, серосодержащих аминокислот, как ожидается, также обладают противовоспалительным эффектом. Однако, никаких экспериментальных данных на противовоспалительное действие метионин доступны в настоящее время. Таким образом, в настоящем исследовании мы оценили эффект метионина в сочетании с Гнлк на воспаление адъювантной артрит модели крыс.
Достарыңызбен бөлісу: |