DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-97693-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40258911
تاريخ النشر: 2025-04-21
المؤلف: Omid Koohi‐Hosseinabadi وآخرون
الموضوع الرئيسي: الآثار الدوائية للمركبات الطبيعية
نظرة عامة
تبحث الدراسة في الإمكانات العلاجية لاستخراج الهيدروكحولي من Equisetum arvense L. (EAL) في نموذج الفئران لالتهاب القولون التقرحي (UC) الناتج عن حمض الأسيتيك. تم تقسيم واحد وثمانين من ذكور فئران Sprague Dawley إلى تسع مجموعات، بما في ذلك مجموعة التحكم الصحية، ومجموعات التحكم السلبية، ومجموعات التحكم الإيجابية التي تتلقى أدوية قياسية (أساسول وميزالازين)، ومجموعات اختبار مختلفة تم علاجها بتركيزات مختلفة من مستخلص EAL. بعد فترة علاج استمرت سبعة أيام، تم إجراء تقييمات لإصابة القولون من خلال تقييمات ماكروسكوبية وكيميائية حيوية وستيرولوجية. أظهرت النتائج أن EAL قلل بشكل كبير من مستويات المالونديالديهايد (MDA) و interleukin-1β (IL-1β) بينما عزز أنشطة سوبر أكسيد ديسموتاز (SOD) وغلوتاثيون بيروكسيداز (GPx)، خاصة مع تركيبة الحقنة الشرجية بنسبة 10%. أظهرت التحليلات الستيرولوجية أن المجموعات المعالجة بـ EAL أظهرت زيادة في كثافات حجم الظهارة القولونية، والطبقة تحت المخاطية، وعضلات المخاطية مقارنة بالمجموعات السلبية.
في الختام، تشير النتائج إلى أن مستخلص EAL الهيدروكحولي قد يكون بمثابة عامل علاجي واعد لـ UC، مما قد يكمل العلاجات الحالية. تدعم قدرة المستخلص على تعديل مسارات الالتهاب والإجهاد التأكسدي، إلى جانب تأثيراته الشفائية المثبتة في نموذج الفئران، اعتباره كعلاج إضافي لمرضى UC. تضع هذه الدراسة الأساس لتجارب سريرية مستقبلية لاستكشاف فعالية EAL بشكل أكبر في البشر.
طرق
في هذه الدراسة، تم استخدام ما مجموعه واحد وثمانين من ذكور فئران Sprague Dawley، التي تتراوح أوزانها بين 180 و 220 جرام، للتحقيق في تأثيرات العلاجات المختلفة على التهاب القولون التقرحي (UC) الناتج عن حمض الأسيتيك. تم تقسيم الفئران إلى تسع مجموعات، تحتوي كل منها على تسعة فئران، كما هو موضح في الجدول 1. شمل التصميم التجريبي مجموعة تحكم صحية (المجموعة 1) التي لم تتلق أي تدخل، ومجموعتين تحكم سلبية: المجموعة 2، التي تلقت 1 سم مكعب من محلول ملحي عادي يوميًا، والمجموعة 3، التي تلقت 1 سم مكعب من قاعدة هلام السليلوز الكربوكسي ميثيل يوميًا.
بالنسبة لمجموعات العلاج، تلقت المجموعة 4 إدارة شرجية لـ 1 سم مكعب من أساسول (حقنة شرجية 5-ASA) كتحكم إيجابي، بينما تلقت المجموعة 5 ميزالازين عن طريق الفم بجرعة 10 ملغ/كغ يوميًا. تم إعطاء المجموعتين 6 و 7 HAEA عن طريق الفم بجرعات 300 ملغ/كغ و600 ملغ/كغ، على التوالي. أخيرًا، تلقت المجموعتان 8 و 9 HAEA كحقنة شرجية مع تركيزات 5% و10%، على التوالي. يسمح هذا النهج المنظم بتقييم شامل لفعالية HAEA مقارنة بالعلاجات المعتمدة لـ UC.
نتائج
تقدم نتائج الدراسة تحليلًا شاملاً لكثافات حجم طبقات الأنسجة القولونية المختلفة، بما في ذلك الظهارة، والطبقة تحت المخاطية، وعضلات المخاطية، وعضلات الخارجية، كما هو موضح في الشكل 10. أظهرت مجموعة التحكم الصحية كثافات حجم أعلى بشكل ملحوظ في الظهارة، والطبقة تحت المخاطية، وعضلات المخاطية مقارنة بمجموعات المحلول الملحي العادي وقاعدة الجل، بالإضافة إلى المجموعات المعالجة بـ HAEA عن طريق الفم بجرعة 300 ملغ/كغ ومجموعات الحقنة الشرجية 5% (جميعها $P < 0.001$). ومن الجدير بالذكر أنه لم يتم العثور على اختلافات كبيرة بين مجموعة التحكم الصحية ومجموعة الحقنة الشرجية 5-ASA (أساسول) أو المجموعات الفموية (ميزالازين)، وكذلك بين الجرعة الأعلى من HAEA عن طريق الفم (600 ملغ/كغ) والمجموعات المعالجة بالحقنة الشرجية 10% من HAEA. علاوة على ذلك، أظهرت كل من الحقنة الشرجية 5-ASA والعلاج الفموي (ميزالازين)، إلى جانب الجرعة الأعلى من HAEA عن طريق الفم وHAEA الجل 10%، كثافات حجم أكبر بشكل ملحوظ في الظهارة، والطبقة تحت المخاطية، وعضلات المخاطية مقارنة بمجموعات المحلول الملحي العادي وقاعدة الجل. في المقابل، أظهرت عضلات الخارجية كثافات حجم أعلى بشكل ملحوظ في مجموعات المحلول الملحي العادي والمجموعات القائمة على الجل مقارنة بجميع مجموعات العلاج الأخرى (جميعها $P < 0.001$). ومع ذلك، لم يتم ملاحظة اختلافات كبيرة بين مجموعة التحكم الصحية ومجموعات 5-ASA أو HAEA فيما يتعلق بكثافة حجم عضلات الخارجية.
مناقشة
تبحث الدراسة في التأثيرات العلاجية لاستخراج الهيدروكحولي من Equisetum arvense L. (HAEA) في نموذج الفئران لالتهاب القولون التقرحي (UC) الناتج عن حمض الأسيتيك. أظهر EAL، الذي يستخدم تقليديًا لخصائصه المضادة للالتهابات ومضادات الأكسدة، تقليلًا كبيرًا في علامات الالتهاب ومؤشرات الإجهاد التأكسدي مقارنة بالمجموعات الضابطة المعالجة بالمحلول الملحي العادي وقاعدة الجل. ومن الجدير بالذكر أن الحقنة الشرجية 10% من HAEA أظهرت فعالية متفوقة، حيث حققت تقليلًا بنحو 45% و62% في مستويات المالونديالديهايد (MDA) وmyeloperoxidase (MPO) على التوالي، بينما حسنت أيضًا أنشطة غلوتاثيون بيروكسيداز (GPx) وسوبر أكسيد ديسموتاز (SOD).
تشير النتائج إلى أن HAEA لا تخفف الالتهاب فحسب، بل تعزز أيضًا الدفاعات المضادة للأكسدة في الأنسجة القولونية، مما يجعلها بديلاً واعدًا للعلاجات التقليدية مثل ميزالازين وأساسول. تؤكد الدراسة على إمكانات العلاجات العشبية في إدارة UC، خاصة من خلال الإدارة الشرجية، التي تسمح بالعلاج المستهدف في موقع الالتهاب. بشكل عام، يظهر HAEA كمرشح قابل للاستكشاف بشكل أكبر في المشهد العلاجي لـ UC، مما يبرز أهمية النباتات الطبية التقليدية في الطب المعاصر.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-97693-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40258911
Publication Date: 2025-04-21
Author(s): Omid Koohi‐Hosseinabadi et al.
Primary Topic: Pharmacological Effects of Natural Compounds
Overview
The research investigates the therapeutic potential of the hydroalcoholic extract of Equisetum arvense L. (EAL) in a rat model of ulcerative colitis (UC) induced by acetic acid. Eighty-one male Sprague Dawley rats were divided into nine groups, including healthy controls, negative controls, positive controls receiving standard medications (asacol and mesalazine), and various test groups treated with different concentrations of EAL extract. After a seven-day treatment period, evaluations of colonic injury were conducted through macroscopic, biochemical, and stereological assessments. The results demonstrated that EAL significantly reduced malondialdehyde (MDA) and interleukin-1β (IL-1β) levels while enhancing superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx) activities, particularly with the 10% rectal enema formulation. Stereological analyses indicated that EAL-treated groups exhibited increased volume densities of colonic epithelium, submucosa, and muscularis mucosa compared to negative controls.
In conclusion, the findings suggest that EAL hydroalcoholic extract may serve as a promising therapeutic agent for UC, potentially complementing existing treatments. The extract’s ability to modulate inflammatory and oxidative stress pathways, alongside its demonstrated healing effects in the rat model, supports its consideration as an additive therapy for UC patients. This study lays the groundwork for future clinical trials to further explore the efficacy of EAL in human subjects.
Methods
In this study, a total of eighty-one male Sprague Dawley rats, weighing between 180 and 220 g, were utilized to investigate the effects of various treatments on acetic acid-induced ulcerative colitis (UC). The rats were divided into nine groups, each containing nine rats, as detailed in Table 1. The experimental design included a healthy control group (Group 1) that received no intervention, and two negative control groups: Group 2, which received 1 cc of normal saline daily, and Group 3, which received 1 cc of carboxymethyl cellulose gel base daily.
For the treatment groups, Group 4 received a rectal administration of 1 cc of asacol (5-ASA enema) as a positive control, while Group 5 received oral mesalazine at a dosage of 10 mg/kg daily. Groups 6 and 7 were administered HAEA orally at dosages of 300 mg/kg and 600 mg/kg, respectively. Finally, Groups 8 and 9 received HAEA as a rectal enema with concentrations of 5% and 10%, respectively. This structured approach allows for a comprehensive evaluation of the efficacy of HAEA in comparison to established treatments for UC.
Results
The results of the study present a comprehensive analysis of the volume densities of various colonic tissue layers, including the epithelium, submucosa, muscularis mucosae, and muscularis externa, as illustrated in Figure 10. The healthy control group exhibited significantly higher volume densities in the epithelium, submucosa, and muscularis mucosa compared to the normal saline and base gel groups, as well as the oral HAEA at 300 mg/kg and HAEA gel 5% enema-treated groups (all $P < 0.001$). Notably, no significant differences were found between the healthy control and the 5-ASA enema (asacol) or oral (mesalazine) groups, as well as between the higher dosage of oral HAEA (600 mg/kg) and HAEA gel 10% enema-treated groups. Furthermore, both the 5-ASA enema and oral (mesalazine) treatments, along with the higher dosage of oral HAEA and HAEA gel 10% enema, demonstrated significantly greater volume densities in the epithelium, submucosa, and muscularis mucosa compared to the normal saline and gel-base groups. In contrast, the muscularis externa showed significantly higher volume densities in the normal saline and gel-based groups compared to all other treatment groups (all $P < 0.001$). However, no significant differences were observed between the healthy control group and the 5-ASA or HAEA-treated groups regarding muscularis externa volume density.
Discussion
The study investigates the therapeutic effects of hydroalcoholic extract of Equisetum arvense L. (HAEA) in a rat model of acetic acid-induced ulcerative colitis (UC). EAL, traditionally used for its anti-inflammatory and antioxidant properties, was shown to significantly reduce inflammatory biomarkers and oxidative stress indicators compared to control groups treated with normal saline and gel base. Notably, the 10% HAEA rectal enema demonstrated superior efficacy, achieving approximately 45% and 62% reductions in malondialdehyde (MDA) and myeloperoxidase (MPO) levels, respectively, while also improving glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) activities.
The findings suggest that HAEA not only alleviates inflammation but also enhances antioxidant defenses in colonic tissues, making it a promising alternative to conventional treatments like mesalazine and asacol. The study underscores the potential of herbal remedies in managing UC, particularly through rectal administration, which allows for targeted treatment at the site of inflammation. Overall, HAEA emerges as a viable candidate for further exploration in the therapeutic landscape of UC, highlighting the importance of traditional medicinal plants in contemporary medicine.