Pharmacological potential of Baccharis dracunculifolia in the treatment of osteoarthritis

Abstract

Baccharis dracunculifolia D.C. (Asteraceae) (Bd) is a medicinal Brazilian shrub, popularly known as "alecrim do campo" and "vassoura", known for its antioxidant, anti-inflammatory, anti-stress and other activities. Antioxidants are substances that prevent various pathological changes in living cells and medicinal plants are considered potential sources of natural antioxidants. Inflammation is a protective reaction that is triggered by stimuli in response to tissue infections and injuries, however dermal inflammation can cause acute and chronic diseases depending on the time of persistence. Osteoarthritis (OA) is the most common form of arthritis and the most debilitating, affecting about 40 million people in Europe, especially the elderly. OA is characterized by progressive degeneration of tissues within and surrounding the joints and by recurrent inflammatory episodes that lead to structural changes, including cartilage erosion, fibrillation and decreased thickness of articular cartilage. In this work, experimental OA was induced in a group of 8 week old female ovariectomized rats (Rattus norvegicus, var. Albinus, Wistar), weighting 210 ± 17 g. Animals were divided in 4 groups (n = 6 per group): (i) SHAM, (ii) ARTH, (iii) ARTH treated with Bd extract (50 mg/kg), and (iv) ARTH treated with Bd extract (100 mg/kg). Four weeks after induction of OA in the animals, Bd extracts were administrated by gavage for a successive period of 5 week. Throughout this period, the animals were assessed for changes in gait (catwalk test), hyperalgesia in the joints (PAM), locomotor ability (OFT), knee circumference, and acute dermal inflammation. The results of this study showed that B. dracunculifolia possesses phenolic compounds and antioxidant and anti-inflammatory activity. Treatments with B. dracunculifolia improved motor performance, especially in the group treated with 100 mg/kg of Bd extract. Otherwise, treatment with 50 mg/kg of Bd extract reduced mechanical hyperalgesia. The histology of the joints shows that the treatments with extract of Bd, mainly the treatment of Bd100, inhibit the wear of the cartilage in the joints. In addition, dermal inflammation was also resolved with the topical treatment of B. dracunculifolia. This dissertation should be seen as an aid to the development of new natural drugs, mainly for the treatment of osteoarthritis and its additional consequences to the disease, as well as for dermal inflammations. However, more studies will be needed.

Baccharis dracunculifolia D.C. (Asteraceae) (Bd) é um arbusto medicinal brasileiro, popularmente conhecida como “alecrim do campo” e “vassoura”, conhecida por suas atividades antioxidantes, anti-inflamatórias, anti-stress, entre outras. Os antioxidantes são substâncias que previnem várias alterações patológicas nas células vivas e as plantas medicinais são consideradas fontes potenciais de antioxidantes naturais. A inflamação é uma reação de proteção que é desencadeada por estímulos em resposta a infeções e lesões de tecidos, no entanto a inflamação dérmica pode causar doenças agudas e crônicas, dependendo do tempo de persistência. A osteoartrite (OA) é a forma mais comum de artrite e a mais debilitante, e afeta cerca de 40 milhões de pessoas na Europa, especialmente os idosos. OA é caracterizada por degeneração progressiva de tecidos dentro e ao redor das articulações e por episódios inflamatórios recorrentes que levam a mudanças estruturais, incluindo erosão da cartilagem, fibrilação e diminuição da espessura da cartilagem articular. Neste trabalho, a OA experimental foi induzida num grupo de ratos ovariectomizados fêmeas de 8 semanas de idade (Rattus norvegicus, var. Albinus, Wistar), com pesos de 210 ± 17 g. Os animais foram divididos em 4 grupos, (n = 6 por grupo): (i) SHAM, (ii) ARTH, (iii) ARTH tratados com extrato de Bd (50mg/kg), e (iv) ARTH tratados com extrato de Bd (100 mg/kg). Quatro semanas após a indução de OA nos animais, os extratos de Bd foram administrados por gavagem por um período de 5 semanas sucessivas. Ao longo deste período, os animais foram avaliados quanto a alterações na marcha (teste de catwalk), hiperalgesia nas articulações (PAM), habilidade locomotora (OFT), circunferência do joelho, e inflamação aguda dérmica. Os resultados deste estudo mostraram que a B. dracunculifolia possui compostos fenólicos e atividade antioxidante e anti-inflamatória. Os tratamentos com B. dracunculifolia melhoraram os desempenhos motores, especialmente no grupo tratado com os 100 mg/kg de extrato de Bd. De outro modo, o tratamento com 50 mg/kg de extrato de Bd reduziu a hiperalgesia mecânica. A histologia das articulações mostra que os tratamentos com extrato de Bd, principalmente o tratamento de Bd100, inibe o desgaste da cartilagem nas articulações. Além disso, a inflamação dérmica também foi solucionada com o tratamento tópico de B. dracunculifolia. Esta dissertação deve ser encarada como um auxílio para o desenvolvimento de novos fármacos naturais, principalmente para o tratamento da osteoartrite e suas consequências adicionais à doença, assim como para inflamações dérmicas. No entanto, mais estudos serão necessários.