Efecto y mecanismo del extracto Huangshui de Shengdi sobre el sueño en ratas
El insomnio recibe diversos nombres en el ámbito de la medicina tradicional china, como "insomnio" y "ojos desenfocados". En general, se cree que es un fenómeno de inquietud causado por diversos factores externos e internos que estimulan el organismo, lo que provoca incapacidad para conciliar el sueño, somnolencia matutina y otras inquietudes. El insomnio va acompañado de otros síntomas, como dificultad para iniciar y mantener el sueño, despertarse temprano por la mañana y dificultad para volver a dormirse. La prevalencia mundial actual del insomnio se estima entre 10% y 40%. Los distintos grados de insomnio pueden tener repercusiones en el organismo. Por ejemplo, el insomnio de corta duración puede hacer que las personas parezcan demacradas y mentalmente agotadas, mientras que el insomnio de larga duración puede provocar fácilmente emociones negativas como ansiedad y depresión, e incluso causar trastornos psicológicos y enfermedades mentales. Por lo tanto, mejorar la calidad del sueño y garantizar unas rutinas fisiológicas normales son cuestiones sociales y sanitarias urgentes que deben abordarse.
En la actualidad, los fármacos sedantes e hipnóticos incluyen benzodiacepinas (como triazolam, estazolam, nitrodiazepam, etc.), antidepresivos, antihistamínicos, etc. Sin embargo, su uso continuado puede provocar reacciones adversas como resaca, delirio y ataxia. El XIV Plan Quinquenal Nacional y los Objetivos a Largo Plazo para 2035 subrayan la necesidad de promover la herencia y la innovación de la medicina tradicional china, y de aprovechar las importantes ventajas de los materiales medicinales chinos en la prevención de enfermedades. Por lo tanto, explorar el papel de los materiales medicinales tradicionales chinos en la mejora del sueño y otros aspectos se ha convertido en un nuevo punto caliente de investigación. La raíz seca de Rehmannia glutinosa Libosch. es una planta herbácea perenne de la familia Scrophulariaceae. Se utiliza ampliamente como medicina tradicional china para eliminar el calor, enfriar la sangre, nutrir el yin y generar fluidos. La investigación farmacológica moderna ha demostrado que la Rehmannia glutinosa desempeña un papel importante en la prevención y el tratamiento cardiovascular, la regulación del sistema inmunitario, la reducción de los niveles de azúcar y lípidos en sangre, el antienvejecimiento, la protección del hígado y la retención de bilis, y los efectos antitumorales, antibacterianos y hemostáticos. Además, la combinación de Rehmannia glutinosa y otras hierbas medicinales chinas tradicionales, como la decocción de Rehmannia lirio hecha hirviendo Rehmannia glutinosa y lirio, los gránulos de Ginseng Ling compuestos de Suanzaoren, Xuanshen, Poria cocos, etc., y la píldora Tianwang Buxin compuesta de Ginseng, Yunling, Angelica sinensis, etc., también tienen el efecto de calmar y tranquilizar la mente. Sin embargo, en la actualidad existen pocas investigaciones sobre la eficacia y la seguridad de la Rehmannia glutinosa para mejorar el sueño, y aún menos estudios sobre sus mecanismos relacionados. Por lo tanto, este estudio toma como referencia los "Métodos para el ensayo funcional y la evaluación de alimentos saludables" (edición de 2022) para determinar de forma preliminar la eficacia del extracto de Shengdi Huang Shui en la mejora del sueño. Además, mediante la detección de cambios en el contenido de neurotransmisores y la correspondiente expresión de receptores en el hipotálamo de ratas, así como cambios en el contenido de citoquinas en el suero de ratas, se exploran el efecto y el posible mecanismo del extracto de Shengdi Huang Shui en la mejora del sueño.

 

En la actualidad, la investigación experimental sobre la mejora del sueño se centra sobre todo en el comportamiento animal y los neurotransmisores. Este experimento exploró los efectos de la Rehmannia glutinosa sobre el sueño directo, el pentobarbital sódico y la incidencia y duración del sueño inducido por dosis subumbrales en ratas, así como la latencia del sueño inducido por barbitúricos, mediante estudios farmacológicos del comportamiento animal. Debido al hecho de que la excitación o inhibición del sistema central por fármacos puede ser respondida a través del comportamiento de las ratas, se ha demostrado a través de la actividad autónoma de las ratas que la Rehmannia glutinosa puede reducir significativamente la actividad de las ratas y tiene un claro efecto en la mejora del sueño. Además, el grupo de dosis altas de extracto de Huangshui de Shengdi mostró un aumento significativo de la incidencia del sueño en ratas inducido por la dosis subumbral de pentobarbital sódico, lo que indica que el Shengdi no está relacionado con el metabolismo de las enzimas hepáticas en la mejora del sueño. La prueba de toxicidad aguda en ratones mostró que cuando el extracto acuoso de Rehmannia glutinosa fue de 30000mg/kg - BW (equivalente a una dosis de droga humana de 150g/d), no hubo cambios significativos en varios indicadores característicos de los ratones. De acuerdo con las normas de clasificación de la toxicidad de los fármacos recogidas en la bibliografía, cuando la dosis DL50>15000mg/kg, la sustancia se consideraba no tóxica. El grupo de dosis máxima en este experimento ha superado los 15000mg/kg, por lo que se puede determinar que el extracto acuoso de Rehmannia glutinosa no es tóxico y tiene una buena seguridad. El cuerpo puede tomarlo durante mucho tiempo.

Los neurotransmisores son cruciales para la regulación del sueño y pueden servir como indicadores endógenos del insomnio. Este experimento investigó la expresión de ARNm de neurotransmisores aminoácidos y neurotransmisores monoamínicos, así como sus proteínas receptoras, para explorar el posible mecanismo de acción del extracto de Huangshui en la mejora del sueño en ratas. El GABA y el Glu son una clase de neurotransmisores aminoácidos, siendo el GABA un neurotransmisor inhibidor en el cerebro humano y de los mamíferos y el Glu un neurotransmisor excitador. Los dos tipos de neurotransmisores aminoácidos tienen una vía de circulación, obteniéndose el GABA principalmente por descarboxilación del Glu a través de la catálisis de la glutamato descarboxilasa, y el Glu también se forma por catálisis del GABA a través de la gamma aminobutírico transaminasa. Por lo tanto, el equilibrio en estado estacionario entre GABA y Glu es crucial para el sueño del organismo. Gao et al. descubrieron que el extracto dual de la semilla de azufaifo agrio y el agua con alcohol schisandrin pueden aumentar significativamente el contenido de GABA en ratas con insomnio inducido por PCPA, y reducir el nivel de Glu y la relación Glu/GABA, lo que puede mejorar la condición de sueño de las ratas con insomnio inducido por PCPA. Yu et al. descubrieron que los efectos sedantes, hipnóticos y contra la ansiedad del vinagre de Schisandra están relacionados con un aumento del contenido de GABA y una disminución del contenido de Glu en el tejido cerebral. En este experimento, todos los grupos de extracto de Huangshui de Shengdi aumentaron significativamente el contenido de GABA en el hipotálamo de ratas con insomnio, y el contenido de Glu y la relación Glu/GABA también se redujeron en comparación con el grupo de control. Investigaciones posteriores han descubierto que los receptores GABAA pueden unirse específicamente al GABA y ejercer efectos inhibidores entre las sinapsis, siendo los subtipos GABAA α 1 y GABAA α 2 los dos subtipos comunes de receptores. Los fármacos diazolidínicos pueden unirse a los receptores GABAA α 1 para ejercer efectos sedantes, y unirse a los receptores GABAA α 2 para ejercer efectos ansiolíticos. Los receptores de glutamato metabólicos pertenecen a los receptores acoplados a proteínas G, entre los que mGluR1 y mGluR2 pueden afectar significativamente al trastorno de la regulación del glutamato en el sistema nervioso. En condiciones patológicas, el glutamato puede acumularse en grandes cantidades en el sistema nervioso central, provocando la apertura de canales de Ca2+ y la sobrecarga de Ca2+, dañando importantes componentes de las neuronas y causando insomnio. Al medir los niveles de expresión génica de los receptores relacionados con GABA y Glu en el grupo de tratamiento, se descubrió que el extracto de Huangshui puede afectar a los niveles de expresión de los genes de los receptores GABAA, aumentar significativamente los niveles de expresión del ARNm de los receptores GABAA α 1 y GABAA α 2, y reducir los niveles de expresión del ARNm de los receptores mGluR1 y mGluR2. Este efecto regulador también mejorará la transmisión de señales neuronales GABA, inhibirá los trastornos del sistema nervioso central causados por la acumulación de Glu e inducirá el sueño en ratas.

La 5-HT, la NA y la DA son una clase de neurotransmisores monoaminérgicos, entre los cuales la 5-HT puede regular la homeostasis del sistema nervioso central y participar en los procesos del sueño. El modelo de insomnio animal inducido por PCPA, ampliamente utilizado a nivel internacional, se basa en el método de la inhibición por PCPA de la síntesis de 5-HT para inducir los correspondientes síntomas de insomnio en los animales. La NA promueve la excitación neuronal para mantener la vigilia, mientras que la DA desempeña un papel importante en la excitación del sueño. En este estudio, los cambios en el contenido de estos tres neurotransmisores en el hipotálamo de ratas tratadas con el extracto de Huangshui de Shengdi se muestran en la Tabla 4. En comparación con el grupo modelo, el contenido de NA en el grupo tratado disminuyó ligeramente, pero no fue estadísticamente significativo y puede estar influido por múltiples factores. Los resultados necesitan un análisis más detallado. El contenido de 5-HT y DA cambió, especialmente en los grupos de dosis media y alta de extracto de Huangshui, que mostraron cambios significativos. Debido al hecho de que el 5-HT debe unirse a los receptores correspondientes para ejercer sus efectos, entre los receptores conocidos, los receptores 5-HT1 α y 5-HT2 α son los más relevantes para la investigación contra el insomnio. Participan principalmente en la actividad de despertar del sueño, y su contenido está estrechamente relacionado con la duración del ciclo de despertar. Este estudio descubrió que los niveles de expresión de ARNm de los receptores 5-HT1 α y 5-HT2 α en el hipotálamo del grupo de tratamiento aumentaron significativamente. Combinado con cambios en el contenido de 5-HT, sugiere que la vía de mejora del sueño y el aumento del contenido de 5-HT del extracto de Huangshui están relacionados con cambios en sus efectos fisiológicos mediados por receptores. Debido al importante papel del receptor de dopamina D2 en el mantenimiento de la vigilia, el nivel de expresión del ARNm del receptor de dopamina D2 en ratas disminuyó significativamente tras la administración, lo que indica que el extracto de Huangshui puede mejorar el sueño en ratas mediante la regulación de la dopamina y sus receptores.

La regulación de los factores inflamatorios también puede afectar a la aparición de procesos de vigilia del sueño. La secreción de citoquinas inflamatorias durante el sueño normal sigue un patrón regular, mientras que los trastornos del sueño pueden dar lugar a respuestas inmunitarias anormales. Por ejemplo, la restricción crónica del sueño a largo plazo conduce a un aumento de los niveles de citoquinas proinflamatorias TNF - α e IL-1 β en el cerebro, pero una elevación excesiva también puede perjudicar el sueño. Los niveles de la citocina antiinflamatoria IL-10 se reducen significativamente, y una disminución del tiempo total de sueño nocturno también puede conducir a cambios en el estado inflamatorio sistémico. Porkka et al. también revelaron la relación entre el ritmo del sueño y la actividad inmunitaria, ya que la privación de sueño puede provocar cambios en la expresión de genes relacionados con el sistema inmunitario y aumentar la producción y liberación de citocinas proinflamatorias. Por lo tanto, el trastorno de los factores inflamatorios es también un importante factor de influencia del insomnio. En este estudio, el extracto de Rehmannia glutinosa mejoró el sueño de las ratas y, al mismo tiempo, provocó cambios en las citocinas TNF-α, IL-1 β e IL-10. Se especula que la mejora del sueño por el extracto de Rehmannia glutinosa está estrechamente relacionada con la regulación de las citoquinas. Cuando Sun et al. estudiaron los efectos sedantes e hipnóticos de Shuangxia Tang, también descubrieron que los niveles de los factores inflamatorios TNF - α e IL-1 se reducían significativamente en las ratas con insomnio. Además, los niveles de 5-HT y sus metabolitos HIAA, receptores 5-HT1A y 5-HT2A se incrementaron en ratas con insomnio, lo que indica la participación del sistema 5-HT y el sistema inmunológico. También creían que la excitación inducida por PCPA del eje hipotalámico hipofisario corteza suprarrenal (HPA) en ratas con insomnio puede deberse a que los bloqueadores de 5-HT reducen los niveles de 5-HT, lo que conduce a un aumento significativo de TNF - α y la promoción de la síntesis de 5-HT. Sobre la base de los cambios en el contenido de neurotransmisores y receptores en el sistema nervioso central de este experimento, se demuestra que el extracto de Huangshui puede mejorar el sueño en ratas mediante la regulación de neurotransmisores y citoquinas.

En resumen, basándose en el juicio preliminar de que el extracto de agua de Huangdi puede mejorar el sueño y la seguridad en ratas, este estudio exploró más a fondo el mecanismo del extracto de agua de Huangdi en la mejora del sueño utilizando el modelo de rata de insomnio PCPA. Los resultados mostraron que el extracto de Rehmannia glutinosa puede mejorar significativamente los niveles de los neurotransmisores GABA, 5-HT, Glu y DA y la expresión del ARNm del receptor correspondiente en el hipotálamo de ratas con insomnio. Además, los niveles de citoquinas TNF - α, IL-1 β, e IL-10 también cambiaron en consecuencia, lo que indica que el extracto de Rehmannia glutinosa puede mejorar el sueño en ratas mediante la regulación de neurotransmisores y citoquinas. Es necesario seguir investigando en profundidad en el futuro las funciones fisiológicas de los principales componentes del extracto de Huangshui, así como la forma de seguir mejorando las vías y los mecanismos de acción del sueño.