مطالعه آزمایشگاهی اثرات القایی عصاره آبی Lentinula edodes (shiitake) بر کشت سلول های استئوبلاست انسانی
چکیده: اثرات عصاره آبی قارچ Lentinula edodes (LE) بر روی دو کشت سلولی (HOS 58 و Saos-2) بررسی شد تا ویژگی های استخوان سازی قارچ شیتاکه خوراکی تعیین گردد. فعالیت آلکالین فسفاتاز و معدنی شدن به عنوان شاخص های زنده مانی و بلوغ سلول های استخوانی مورد استفاده قرار گرفتند. کشت سلول های استئوسارکوما HOS 58 به مدت ۵ روز طی رقت سازی پیاپی عصاره آبی L. edodes (0.8-125 μg/mL) سبب افزایش قابل توجه فعالیت آلکالین فسفاتاز (ALP) سلول ها در مقایسه با سلول های تیمار نشده شد. سلول های Saos-2 که با LE (20 μg/mL) و β-گلیسرول فسفات (۲ mM) طی ۲۱ روز انکوبه شدند، افزایش دو برابری معدنی شدن را نسبت به سلول های کشت شده با کنترل مثبت β-گلیسروفسفات به تنهایی نشان دادند. نتایج بدست آمده به وضوح فعالیت LE را به عنوان یک عامل القایی در تشکیل استخوان در شرایط آزمایشگاهی نشان می دهد. بنابراین قارچ L. edodes می تواند به عنوان یک روش درمانی حمایتی و تغذیه ای در بیماری های مرتبط با اختلالات استخوانی از جمله پوکی استخوان، استئوپنی و عوارض دیرهنگام دیابت تلقی شود.
مقدمه
پوکی استخوان پس از یائسگی یکی از مشکلات سلامتی مرتبط با سن در زنان محسوب می شود. علت آن ممکن است تعادل منفی کلسیم ناشی از کمبود رژیم غذایی یا کاهش جذب کلسیم روده و همچنین افزایش دفع کلسیم ادراری مرتبط با کمبود استروژن طی یائسگی باشد. درمان جایگزینی با هورمون (HRT) یک روش تثبیت شده در پیشگیری از کاهش تراکم استخوان پس از یائسگی محسوب می شود. شواهد اخیر نشان می دهد که استفاده طولانی مدت آن با عوارض جانبی همچون افزایش خطر ابتلا به سرطان های سینه، تخمدان و مخاط رحم همراه است. بنابراین، استفاده از رژیم غذایی مکمل با اثربخشی و ایمنی کافی می تواند در پیشگیری و درمان پوکی استخوان پس از یائسگی مفید باشد.
طب سنتی چین (TCM) از هزاران سال پیش بطور گسترده ای در درمان شکستگی ها و بیماری های مفاصل استفاده می شود. در طب سنتی چین گیاهان بسیاری وجود دارند که در جلوگیری و درمان پوکی استخوان کاربرد دارند. اگر چه این داروهای گیاهی به وسیله مصرف کنندگان سنتی آن ها به عنوان گزینه های ارزان قیمت مورد استفاده قرار می گیرند، پذیرش بین المللی آنها به عنوان یک گزینه مهم در پیشگیری و/یا درمان پوکی استخوان مستلزم تحقیقات گسترده با استفاده از روش های معتبر علمی است.
قارچ ها شامل طیف وسیعی از ویتامین ها از جمله نیاسین، تیامین، ریبوفلاوین، بیوتین و ویتامین C هستند. علاوه براین، قارچ ها حاوی انواع مولکول های فعال زیستی مانند ترپنوئید ها، استروئید ها، فنول ها، نوکلئوتید ها، گلیکوپروتئین ها و پلی ساکارید ها هستند. در طب سنتی ادعا می شود برخی قارچ ها دارای ویژگی های ضد توموری، ضد ویروسی، آنتی بیوتیکی، ضد التهابی، کاهش قند خون، کاهش کلسترول خون، کاهش فشار خون و سایر ارزش های تغذیه ای و درمانی هستند. یکی از مهمترین آن ها Grifola frondosa می باشد، که در طب سنتی چین و ژاپن (Kampo) کاربرد گسترده ای دارد. اثبات شده است که دارای فعالیت های ضد دیابتی، ضد توموری و ضد پوکی استخوان می باشد. طی تحقیقات غربالگری ما به منظور کشف فعالیت های زیستی و ترکیبات جدید قارچ های دارویی، مشخص شد قارچ L. edodes هم دارای اثرات تحریک کنندگی بر سلول های استخوانی می باشد.
Shiitake نام رایج ژاپنی قارچ Lentinula edodes بوده، که به عنوان دومین قارچ خوراکی دنیا از لحاظ تولید محسوب می شود. این قارچ به طور طبیعی بر چوب های افتاده جنگل های پهن برگ رشد می کند. Wu Juei پزشک چینی سلسله مینگ (۱۶۴۴-۱۳۶۸)، بطور گسترده ای درباره این قارچ نوشت و به توانایی آن در افزایش انرژی، بهبود سرماخوردگی، از بین بردن کرم روده، حفظ و ارتقاء سلامتی و بهبود گردش خون و متابولیسم اشاره کرد. امروزه، L. edodes در طب سنتی به عنوان تعدیل کننده سیستم ایمنی کاربرد دارد که موجب بهبود کیفیت زندگی و جلوگیری از بیماری های متابولیک می شود. لنتینان یک β-گلوکان جدا شده از قارچ بوده که ثابت شده می تواند به عنوان یک داروی کمکی در درمان تومور استفاده شود.
Lentinula edodes دارای یک ترکیب با خاصیت کاهش کلسترول می باشد که در ابتدا تحت عناوین لنتیسین (lentysine) یا لنتیناسین (lentinacin) نام داشتند اما بعدا با عنوان اریتادنین شناخته شد. مشاهده شد که L. edodes میزان کلسترول سرم خون را در موش های صحرایی کاهش داد. علاوه بر این، نشان داده شد که فیبر شوینده خنثی (NDF) جدا شده از L. edodes دارای اثرات کاهشی بر کلسترول متفاوت از تاثیر اریتادنین بوده است. استاتین ها عوامل طبیعی و مصنوعی کاهش دهنده کلسترول هستند که هم در شرایط آزمایشگاهی و هم در مدل انسانی سبب تحریک تشکیل استخوان شدند. با توجه به ارتباط بین داروهای کاهش دهنده کلسترول و پوکی استخوان، فرض می شود ترکیبات غذا-دارویی که موجب کاهش کلسترول می شوند، بتوانند اثرات محافظتی در برابر پوکی استخوان داشته باشند. هدف از مطالعه حاضر تعیین ویژگی عصاره Lentinula edodes در تحریک تشکیل استخوان در شرایط آزمایشگاهی می باشد. قبلا، تنها یک مطالعه در زمینه اثر پرتودهی L. edodes با اشعه UV به همراه افزایش ویتامین D2 و کلسیم به منظور جلوگیری از پوکی استخوان در موش انجام گرفته است.
بحث و نتیجه گیری
با توجه به اثرات Lentinula edodes در کاهش کلسترول و ارتباط احتمالی بین غلظت کلسترول پلاسما و پوکی استخوان بواسطه سنتز کلسترول و فعالسازی سلول های استئوکلاست، ما فرض کردیم این قارچ بتواند در تعدیل سلول های استخوان مفید باشد. بنابراین، ما تاثیر عصاره آبی این قارچ را بر رده سلول های سرطانی استئوکلاست HOS 58 و Saos-2 بررسی کردیم. تجزیه و تحلیل دقیق ترکیبات شیمیایی L. edodes صورت نگرفت، اما عصاره آبی آن بطور کلی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ابتدا، ما با استفاده از انگشت نگاری HPLC با جداسازی RP18، به تعیین پروفایل شیمیایی آن پرداختیم (شکل ۱). اکثر ترکیبات به صورت ضعیف بر روی ستون باقی ماندند و به سرعت شسته شدند (پس از ۹ دقیقه زمان ماندگاری، هیچ پیک آشکاری مشاهده نشد). علاوه بر این، جذب UV نسبتا ضعیف بوده و اکثر ترکیبات در ۲۰۶ نانومتر شناسایی شدند که نشان دهنده حضور کم پیوند های دوگانه کونژوکه می باشد. این مشاهده برای عصاره محلول در آب صورت گرفته و نشان دهنده حضور ترکیبات کربوهیدراتی است و توسط TLC تایید شده است (داده ها نشان داده نشده است).
با توجه به اثرات Lentinula edodes در کاهش کلسترول و ارتباط احتمالی بین غلظت کلسترول پلاسما و پوکی استخوان بواسطه سنتز کلسترول و فعالسازی سلول های استئوکلاست، ما فرض کردیم این قارچ بتواند در تعدیل سلول های استخوان مفید باشد. بنابراین، ما تاثیر عصاره آبی این قارچ را بر رده سلول های سرطانی استئوکلاست HOS 58 و Saos-2 بررسی کردیم. تجزیه و تحلیل دقیق ترکیبات شیمیایی L. edodes صورت نگرفت، اما عصاره آبی آن بطور کلی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ابتدا، ما با استفاده از انگشت نگاری HPLC با جداسازی RP18، به تعیین پروفایل شیمیایی آن پرداختیم (شکل ۱). اکثر ترکیبات به صورت ضعیف بر روی ستون باقی ماندند و به سرعت شسته شدند (پس از ۹ دقیقه زمان ماندگاری، هیچ پیک آشکاری مشاهده نشد). علاوه بر این، جذب UV نسبتا ضعیف بوده و اکثر ترکیبات در ۲۰۶ نانومتر شناسایی شدند که نشان دهنده حضور کم پیوند های دوگانه کونژوکه می باشد. این مشاهده برای عصاره محلول در آب صورت گرفته و نشان دهنده حضور ترکیبات کربوهیدراتی است و توسط TLC تایید شده است (داده ها نشان داده نشده است منبع : تاثیر قارچ شیتاکه بر بهبود پوکی استخوان
