¿Es la rodiola siberiana beneficios para la resistencia a la hipoxia?

Rhodiolacrenulata(Hook. F. et Thoms.) H. Ohba, una gran flor del género Sedum en la familia Sedum, es una medicina tradicional tibetque crece principalmente en altitudes de 3000-4000 metros. Tiene anti-tumor [1-2], contra el asma [3], la regulación de la microbiota intestinal [4], y los efectos contra la hipoxia, y se conoce como el "ginseng de gran altitud". Siberian Rhodiola(en inglés) (en inglés) (en inglés) (en inglés) No sólo tiene diversas funciones, sino que también tiene una fuerte vitalidad y es extremadamente fácil de sobrevivir. Está registrado en la edición de 2020 de la farmacopea China, así como en la literatura sobre medicina tradicional China y medicina tibet[5]. Los principales extractos activos de las raíces y talde la rodiola siberiana Selsalidrosi, ácido gálico, tirosol y galaade etilo [6].

Estas sustancias bioactivas desempeñan un papel insustituible en los diversosEfectos terapéuticos de la rodiola siberianaEl salidrosidees el más importante. El oxígeno es una de las sustancias fundamentales para mantener las actividades vitales, y la estimulación hipóxica puede provocar reacciones patológicas en múltiples tejidos y órganos del cuerpo. En los últimos años, estudios nacionales y extranjeros han demostrado que Rhodiolarosea juega un papel importante en el alivio de la hipoxia en el cuerpo y puede ejercer efectos terapéuticos en múltiples órganos. Este artículo revisa los mecanismos de protección de la rodiola siberiana En el alivio de la hipoxia daño a órganos como el corazón, los pulmones y el cerebro, así como sus efectos sobre los factores de estrés oxidativo, celel fende proporcionar referencia para el desarrollo posterior y la utilización de Rhodiola rosea.

1 Siberian Rhodiola (en inglés) Cambios anti-hipoxia en los factores de estrés oxidativo

El estrés oxidativo es un desequilibrio en el cuerpo#39;s estado redox que puede conducir a la producción de grandes cantidades de especies reactivas del oxígeno, que oxidan irreversiblemente el material genético ADN y varias moléculas biológicas en las células [7]. Los principales factores relacionados celel estrés oxidativo en el cuerpo incluyen superóxido dismutasa (SOD), glutatión (GSH), glutatión oxidado (GSSG), lactaadeshidrogenasa (LDH), malondialdehído (MDA), lactato deshidrogenasa (LDH), óxido nítrico (NO), glutatión peroxid(GSH-Px), etc. La estimulación de la hipoxia puede provocar cambios en los niveles de estos factores de estrés oxidativo en el cuerpo. El aumento de los niveles de MDunpuede exacerla senesccelular y apoptosis, mientras que el aumento de la actividad SODpuede eliminar especies reactivas de oxígeno (ROS) y reducir la oxid, inhibide la Apoptosis apoptosiscelular [8].

Siberian Rhodiola Puede aliviar el daño indupor la hipóxia al cambiar los niveles de los factores de estrés oxidativo en el cuerpo, reduciendo así las especies reactivas de oxígeno e inhibila senesccelular y la apoptosis. El daño indupor la hipóxia puede causar un aumento en los niveles de MDA, GSSGy LDHen el suero y el tejido hipocampal, y una disminución en los niveles de SODy GSH. Este fenómeno puede ser revertido por el tratamiento celextracto de agua de Rhodiola rosea, proteasí contra el daño inducido por la hipóxia [9]. Después de la estimulación hipóxica, los niveles de los marcadores de estrés oxidativo ROSy MDA en el tejido pulmonar aumentaron, al igual que la actividad de mieloperoxid(MPO). El pretratamiento con extracto de agua de Rhodiola rosea puede reducir los niveles de ROSy MDA y reducir la actividad de MPO, lo que sugiere que Rhodiola rosea exhibe actividad antioxidante y de eliminación de ROSen un modelo animal, con lo que se alivíala lesión pulmonar indupor la hipóxia [10].

El aumento de ROS inducido por la hipóxia en el corazón puede conducir a un daño oxidativo a biomoléculas como el ADN, proteínas y lípidos, lo que puede inhibir la contracción y disfunción miocárdica [11]. La superóxido dismutasa de cobre y zinc (SOD1), presente en el núcleo y el citoplasma, es una enzima antioxidante ampliamente distribuida en las células que mantiene la homeostasis de las ROS intrac. La superóxido dismutasa de manganeso (SOD2), que está presente en la mitocondria, tiene el efecto de eliminar ROS. Después de la inducción hipóxica, la expresión de ROS, MDA y proteína carbonilo en el tejido cardíaco aumentó, y después del tratamiento con Rhodiola rosea, el nivel de ROS se redujo, lo que sugiere que la administración de Rhodiola rosea puede reducir el estrés oxidativo en el corazón. Al mismo tiempo, se observó la actividad de la enzima antioxidante SOD2, y se encontró que su actividad disminuyó durante la hipoxia. Después de tomar Rhodiola rosea, se alivió la inhibición de la expresión de SOD2 por hipoxia [12]. Además, la rodiola rosácea también puede proteger a las células epitelitubulares rende HK-2 de lesiones In vitro indupor la hipóxia, reducir los niveles de ROS y MDA en las células HK-2, e incrementar los niveles de SOD [13].

En un estudio de factores de estrés oxidativo en los pulmones de ratas con hipertensión pulmonar hipóxica, se encontró que la hipoxia aumentaba la expresión de NOX4 y el nivel de MDA, y disminuía la actividad de SOD1 y SOD. El extracto de rodiola puede aumentar la actividad de SOD1 y SOD de una manera dependiente de la dosis, lo que indica que el extracto de rodiola mejora la hipertensión pulmonar mediante la restauración del equilibrio del sistema oxid/ antioxidante [14]. El extracto de Rhodiola rosea también tiene un efecto protector sobre las células endotelidañadas por hipoxia [15]. La hipoxia aumenta los niveles de ROS y MDA, que se pueden reducir mediante el pretratamiento con extracto de Rhodiola rosea. Los factores oxiden los diversos tejidos y órganos se muestran en la tabla 1.

2 el efecto protector de la rodiola siberiana Sobre varios sistemas contra la hipoxia

2. 1 el efecto protector de la rodiola siberiana En los pulmones o los pulmones de los pulmones

La homeostasis del oxígeno es una de las condiciones importantes para la supervivencia de la mayoría de los organismos en la tierra. La participación en la reacción de oxidpuede promover los procesos biológicos necesarios, y una concentración adecuada de oxígeno puede impulsar el metabolismo del carbono para producir energía [16]. Cuando la concentración de oxígeno disminuye, algunas vías metabólicas importantes se interrumpen, lo que puede conducir a daños en los órganos. Por ejemplo, personas y animales a grandes altitudes son dañados por el ambiente hipóxico, y la falta de oxígeno a los órganos puede conducir a isquemia y daño a la salud [17]. El Edema edema edemapulmonar de altura elevada y la hipertensión arterial pulmonar (HAP) son enfermedades típicas de altura que las personas son propensas a desarrollar en un ambiente hipóxico [18].

Siberian Rhodiola Los ingredientes activos pueden revertir el daño inducido por la hipóxia en modelos en ratas. En comparación con ratas hipóxicas no tratadas,Siberian Rhodiola Principios activosPuede reducir el índice de hipertrofia ventricular derecha, presión arterial pulmonar media, engrosdel músculo lide de la arteria pulmonar pequeña y reconstrucción capilar pulmonar [19], lo que sugiere que el ingrediente puede usarse para tratar la hipertensión pulmonar hereditaria. El edema pulmonar se puede evaluar midiendo la relación de masa húmeda/seca (p /D) y la expresión de la proteína BALF. La observación de la sección de tejido puede usarse para evaluar el efecto protector del extracto de rodiola sobre la lesión pulmonar hipóxica [20].

La relación W/D y la expresión de la proteína BALFson elevadas en un ambiente hipóxico, y el tratamiento con extracto de rodiola puede reducir eficazmente la expresión de la proteína BALF. La hipoxia causa síntomas tales como engrosdel tabique alveolar, escape de glóbulos rojos, filtración de neutrófilos alveol, ruptura de capilares alveol, y congestión severa de la pared vascular en el tejido pulmonar. El extracto de rodiola puede reducir estos cambios patológicos en el tejido pulmonar, lo que sugiere que el extracto de rodiola puede reducir la disfunción de la barrera alveocapilar, reduciendo así el edema pulmonar causado por hipoxia a baja presión, y tiene una eficacia significativa en el mantenimiento de la integridad de la barrera alveocapilar dañada por hipoxia [10].

Crecimiento anormal, proliferación celular excesiva y resistencia a la Apoptosis apoptosiscausada por vasoconstricactiva y remodevascular son los principales síntomas de la patde la hipertensión pulmonar [21]. Siberian Rhodiola (en inglés) El extracto, el principal marcador biobioaislado de rodiola siberiana, puede ser utilizado para aliviar el mal de altura y la exacerbación aguda de la hipertensión pulmonar [22]. Después de la estimulación de la hipoxia, las células PAMSCS son de forma irregular, con crestas mitocondriinterrumpiy llenas de vacuolas, y las células están desorganizadas. Después del pretratamiento con rodiolósido, las células PASMCS están bien organizadas, se reduce el crecimiento anormal de las fibras de colágeno y se reduce el número de crestas mitocondriy vacuolas interrumpi, lo que indica que el rodiolósido inhiel remodede la arteria pulmonar indupor hipóxia [23]. Tanto dosis altas como bajas de rodiolósido pueden aliviar hasta cierto punto los síntomas de estenosis de la luz de la arteria pequeña, engrosde la pared del tubo y proliferación de células del músculo liso en la media, y pueden inhibila remodelación ventricular y mejorar el daño patológico al tejido pulmonar [24].

La proteína quinasa activpor monofosfato de adenosina (AMPK) es una proteína quinasa de serina/treonina que juega un papel clave en la homeostasis metabólica de la energía mediante la activación de las vías catabólicas y la inhibide las vías anabólicas [25]. AMPK juega un papel clave en la proliferación celular, autofagia, apoptosis y otros destinos celulares, y juega un papel importante en la protección cardiovascular [26]. Chenet Al.[23] encontraron que después del tratamiento con rhodiola rhodiola Rosea aumentó la actividad total de AMPK − 1 y fosforilamkp − 1 en la arteria pulmonar, el tejido Pulmonar pulmonar pulmonarlas células PASMCS de ratas de una manera dependiente de la dosis. Puede revertir la resistencia a la apoptosis indupor la hipóxia a través de la vía AMPK − 1-P53-Bax/ bcl-2-caspasa 9-caspasa 3, que se divide en 2 partes.

La primera parte es inhibir la proliferación de células PASMCS. Los rodiolósidos pueden aumentar la actividad de AMKP− 1 fosforilado. El aumento fosforilde AMKP− 1 a su vez aumenta la expresión de P53, que a su vez aumenta la expresión de P53 aguas abajo efecp21 y P27, inhibide la proliferación celular. Esta es la vía de señalización AMPK − 1-P5 3-P27 / P21; La segunda parte es aumentar la apoptosis celular de PASMCS. El aumento de la actividad de AMKP− 1 fosforilada conduce a una mayor expresión de P53, disminución de los niveles del El factorpro-apoptótico Bax, aumento de los niveles del factor anti-apoptótico Bcl-2, y una mayor expresión de las proteínas relacionadas con la apoptosis caspas-9 y caspas-3, promoviendo así la apoptosis. Por lo tanto, el rodiolósido induce la proliferación y apoptosis de PASMCs a través de la vía AMPK − 1-P53-Bax/ bcl-2-caspasa 9-caspasa 3.

2.2 efecto cardioprotector de la rodiola siberiana

La hipoxia es considerada un factor estrescardíaco y puede conducir a ciertas enfermedades cardiovasculares, como infarto de miocardio y disfunción ventricular derecha inducida por hipertensión pulmonar [27]. Además de las alteraciones pulmonares, el paro cardíaco es otra enfermedad común en ambientes anóxicos [28]. Extracto de Rhodiola rosea tiene un efecto protector sobre el corazón en condiciones anóxicas y se puede utilizar para prevenir enfermedades de gran altitud, incluyendo la muerte súbita cardíaca. Se puede observar una estructura miocárdica anormal indupor la hipóxia en el tejido cardiaco de ratón, incluyendo un aumento del espacio intersticial, fibrosis leve y una mayor deposición de proteína de colágeno. La tinción TUNELreveló un aumento en los cardiomiocitos tunel-positivos en el ventrículo izquierdo del corazón. Después del tratamiento con Rhodiola Rosea, este daño cardíaco y la apoptosis de cardiomiocise se redujeron, sugiriendo que Rhodiola Rosea tiene un efecto protector sobre el corazón de ratón inducido por hipóxia [29]. El análisis histopatencontró que la hipoxia causó una estructura anormal del miocardio y aumentó los huecos en el tejido, y que la estructura anormal podría reducirse después del tratamiento con dosis bajas y altas de extracto de rhodiola.

La detección de Apoptosis encontró que la hipoxia provocaba un aumento de los cardiomiocipositivos a túnel, que se inhidespués del pretratamiento con rhodiola [30].

La reperreperdespués de una isquemia e hipoxia prolongadas puede causar daño funcional y estructural irreversible al miocardio. Este daño se conoce como lesión por isquemia y repermiocárdica [31-32]. Liu:et Al.[33]encontraron que la hipoxia/reoxigenindujo una disminución de la viabilidad celular de H9c2, lo que resultó en un aumento de la actividad celular de LDH. El extracto de Rhodiola rosea no solo inhila la disminución de la viabilidad celular de H9c2, sino que también reduce la actividad de LDH y la muerte celular de H9c2, lo que indica que Rhodiola rosea tiene un efecto protector sobre los cardiomiocihipóxicos/reoxigen. Rhodiola rosea se ha convertido en una variedad de productos, y Rhodiola rosea Broken tablets es uno de ellos. Comparando los efectos de las tabletas rotas de Rhodiola rosea y las tabletas tradicionales sobre las células H9c2 isquémicas e hipóxicas, los resultados muestran que ambas pueden mejorar la tasa de supervivencia de las células H9c2 isquémicas e hipóxicas y el efecto antiapoptótico es dependiente de la dosis. A la misma dosis, la tasa de supervivencia de las células H9c2 en rodiola es mayor que en las piezas tradicionales [34].

La tasa de supervivencia de las células miocárdicas inducidas por glucosa e hipoxia aumentó con el aumento de la concentración de administración de rodiola siberiana, lo que sugiere que Rhodiola rosea puede inhibiel daño celular miocárinducido por glucosa e hipoxia [35]. Los MicroRNAs (miRNAs) son una clase de ARN endógeno pequeño no codide cadena única que está implicado en la regulación de diversos procesos fisiológicos y fisiopat[36]. MiR-21 puede reducir eficazmente el nivel de apoptosis de las células del miocardio y la liberación de los factores inflamatorios inducidos por la lesión de isquemia y reperfusión del miocardio en ratas. La expresión de miR-21 se reduce durante la lesión de isquemia y reperfusión miocárdica, y la restauración de la expresión de miR-21 puede reducir la lesión miocárdica [37-38]. [33] Liu et al. [33] encontraron que el extracto de rodiola puede inhibir la hipoxia/reoxigenindupor la hipoxia mediante el upreregulación de miR-21, reduciendo así las concentraciones de factores inflamatorios como interleucin-9 (IL-9), interleucin-1 β (IL- 1β) y las concentraciones del factor de necrosis tumoral- - (TNF- -), reduciendo así la respuesta inflamdurante la hipoxia/reoxigen. MiR-21 media la inhibición de la respuesta inflamatoria inducida por extracto de rodiola durante el tratamiento de hipoxia/reoxigende las células H9c2, reduciendo el daño celular miocárdico.

2. 3 Biological effects ymolecular mechanisms deSiberian Rhodiola (en inglés) Sobre el sistema nervioso

El tratamiento del daño del sistema nervioso central causado por hipoxia hipobáric ha atraído la atención creciente en el campo médico [39-40]. La línea celular de feocromocitoma de rata PC-12 es catecolamina exciy tiene la morfoy las características de las células nervi. Es ampliamente utilizado en transducción de señales celulares e investigación neuroquímica [41-42]. El clorde cobal(CoCl2) puede inducir daño hipóxico en las células PC12 y causar que las células PC12 mueran dentro de las 12 h. Wang Wanget al. [9] usaron la tinción HE y Nissl para evaluar la viabilidad de las neurondel hipocampo en ratas después de una lesión hipóxica isquémica. Encontraron que las células del hipocampo estaban significativamente hinch, los espacios celulares circundantes se ampliaron, las neuronse redujeron y disminuyeron, los núcleos celulares estaban profundamente manch, la estructura de las neuronnormales estaba dañada y el número de cuerpos de Nissl disminuyó. Extracto de rodiola puede mejorar estos cambios patológicos. La detección de Apoptosis encontró que se observaron más células tunel-positivas en las neuronpiramidales de CA1 del hipocampo, y este aumento se redujo con el tratamiento con extracto de Rhodiola.

El precondicionjuega un papel clave en la reducción de la apoptosis indupor hipoxia [44]. El preacondicionamiento de hipoxia puede desencadmecanismos autónomos endógenos de protección para resistir el daño severo de hipoxia y reducir la hipoxia o apoptosis indupor isquemia [45]. En comparación con el preacondicionamiento de hipoxia, que es beneficioso para la resistencia celular a la hipoxia, el pretratamiento de rhodiola rosacea reduce la pérdida de viabilidad celular indupor la hipóxia y aumenta la liberación de actividad de LDH de células PC12. Rhodiola rosacea puede inhibila apoptosis de células PC12 indupor hipóxia [46]. En comparación con el grupo normal, la tasa de supervivencia de las neurondel hipocampo en ratones hipóxicos fue baja. El pretratamiento con rodiolósido puede aumentar la tasa de supervivencia de las neurondel hipocampo, y este efecto es dependiente de la dosis [47]. La hipoxia/isquemia en ratas afecta el aprendizaje y la memoria, y aumenta la apoptosis de las células del hipocampo. Después del tratamiento con extracto de rodiola, estos efectos se mejoran significativamente y se reduce el número de células apoptóticas, lo que indica que el extracto de rodiola puede reducir la apoptosis mediante la inhibide la autofagia neuronal hipocampal en ratas con hipoxia/isquemia, ejerciendo así un efecto neuroprotector [48]. A medida que continúa la hipoxia intermitente, las neuronen el hipocampo de la rata muestran gradualmente signos de daño estructural, cromatina desigual en el citoplasma, una forma triangular, un núcleo enco, disolución nuclear y vacuolas. Después del tratamiento con Rhodiola rosea, las neuronse ordenan ordenadamente, el citoplasma se tiñe uniformemente, el núcleo se contrae, y la disolución nuclear y las vacuolas se reducen [49].

El factor inducible por hipoxia -1α (HIF-1α) es un factor de transcripción central que regula la homeostasis del oxígeno y juega un papel importante en el alivio del daño inducido por la hipoxia en el cuerpo. Los estudios han encontrado que el HIF-1α es un factor de transcripción central que induce genes inducidos por hipóxia y repara el factor de transcripción del microambiente intracelular [50]. La expresión elevada de ARNm y proteínas de HIF-1α estimula el factor de crecimiento endotelial vascular y la producción de eritropoyetina, aumentando así la tolerancia a la lesión hipóxica. Bajo hipoxia, la HIF-1α up-regulation induce la sobreexpresión de microRNA 210 (miR-210), que reduce la expresión del andamide de ensambde hierro-azufre (ISCU1/2) y la proteína de ensambde citocromo Coxid(COX10) [51]. Wang et al. [9] encontraron que después del tratamiento con extracto de rodiola, la expresión de HIF-1α, miR-210, ISCU1/2 y COX10 en la corteza cerebral de rata aumentó la expresión de HIF-1α, miR-210, ISCU1/2 y COX10, y la expresión de caspasa-3 disminuyó, lo que indica que el extracto de rodiola alivia el daño de la corteza cerebral indupor la hipóxia mediante la regulación de la apoptosis y el metabolismo energético mitocondrial a través de la vía de señalización HIF-1α/microRNA 210/ISCU1/2 (COX10).

2. 4 mecanismos moleculares de otros efectos protectores de la célula de rodiola siberiana

La activación de AMPK puede promover la actividad de la eNOS y preservar la función de las células endoteli. La quinasa regulada por señal extracelular 1/2 (ERK1/2) se asocia con la proliferación de células endoteliy la apoptosis estimulada por hipóxia [52]. La estimulación de la hipoxia conduce a una disminución de la actividad de eNOS y un aumento de las células apoptóticas en las células endoteli, lo que altera la función de las células endoteli. Después de la administración de extracto de Rhodiola Rosea, la fosforilación de AMPK yla actividad de ERK1/2 aumento, que a su vez aumenta la actividad eNOS para reducir la apoptosis y restaurar la función de las células endoteli. Esta es la vía de señalización AMPK-Akt-eNOS [15].

El HIF-1α puede aumentar la formación de nuevos vasos sanguíneos en el hueso mediante la regulación del factor de crecimiento endotelial vascular (fcev), que promueve el desarrollo óseo y la formación ósea durante la cicatride la fractura. Cuando está en un estado hipóxico, el rodiolósido puede promover un gran aumento de HIF-1α y transporal núcleo donde se une con HIF-1β para formar el complejo HIF-1. Como un factor de transcripción, se une a los elementos de respuesta a la hipoxia (HER) para activar aún más la transcripción de cientos de genes objetivo río abajo se transcriben, que a su vez desencadena una respuesta celular del tejido a la tolerancia al oxígeno, mejorando el estado hipóxico de los tejidos y las células. Esto indica que bajo condiciones hipóxicas, el extracto de rodiola regula la proliferación, diferenciación y apoptosis de osteoblamediante la regulación de la vía de señalización HIF-1 − /VEGF [53].

Los mecanismos protectores anti-hipoxia de la rodiola para varios sistemas se muestran en la tabla 2. Las vías de señalización antihipoxia relacionadas con rodiola se muestran en la tabla 3.

3 perspectivas

Aunque muchos resultados se han obtenido en estudios sobre Rhodiola's resistencia a la hipoxia, el mecanismo específico por el cual la rodiola alivia el daño inducido por la hipóxia no se entiende completamente y requiere más investigación para aclarar su mecanismo regulador en los niveles de genes y proteínas. En la actualidad, la mayoría de los estudios se centran en Rhodiola's a la hipoxia en los pulmones, el corazón y el cerebro, pero casi no hay investigación sobre otros órganos. Se necesita más investigación en esta área para explorar si la rodiola puede aliviar el daño inducido por la hipóxia a otros órganos. Actualmente, la mayoría de los estudios utilizan células, ratas y ratones como modelos animales. Si queremos aclarar aún más su papel en los tejidos y órganos humanos, necesitamos estudiar el efecto anti-hipoxia de la Rhodiola rosea en diferentes modelos animales más cercanos a las condiciones patológicas humanas. Rhodiola rosea es una hierba medicinal China con propiedades medicinales y comestibles. La dosis, toxicidad y seguridad de sus compuestos biocuando se consumen son también temas importantes que necesitan ser estudiados.

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