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Muscarinic receptors blockade and nitric oxide production contribute in the relaxant effect of Berberis vulgaris extract on rat tracheal smooth muscle - 19/05/22

Le blocage des récepteurs muscariniques et la production d’oxyde nitrique contribuent à l’effet relaxant d’un extrait de Berberis vulgaris sur le muscle lisse de trachée de rat

Doi : 10.1016/j.reval.2021.12.013 
F. Naghdi a, b, S. Saadat c, Z. Gholamnezhad a, b, H. Rakhshandeh d, M.H. Boskabady a, b,
a Applied Biomedical Research Center, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran 
b Department of Physiology, Faculty of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran 
c Department of Physiology, School of Medicine, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran 
d Pharmacological Research Center of Medicinal Plants, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran 

Corresponding author. Applied Biomedical Research Center, Mashhad 9177948564, Iran.Applied Biomedical Research CenterMashhad9177948564Iran

Abstract

Common barberry, or Berberis vulgaris (Berberidaceae), has been shown to possess multiple pharmacological activities. The present study evaluated the relaxant effect of a hydroalcoholic extract of B. vulgaris on rat tracheal smooth muscle (TSM) as well as possible molecular mechanisms. TSM samples were stimulated by 10μM methacholine or 60mM potassium chloride (KCl), and the effects of cumulative concentrations of the extract (0.1, 0.4, 1.6, 6.5mg/mL) and of theophylline (0.2, 0.4, 0.6 and 0.8mM) were examined. To assess the possible mechanism(s) of the plant relaxant effect, this effect was also examined on tissue incubated with atropine, chlorpheniramine, propranolol, diltiazem, glibenclamide, indomethacin, ω-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) and papaverine. The results showed concentration-dependent relaxant effects of B. vulgaris on non-incubated TSM contracted by KCl and methacholine (P<0.05 to P<0.001). There was no significant difference in the relaxant effects of B. vulgaris between non-incubated tissue and tissue incubated with chlorpheniramine, propranolol, indomethacin, diltiazem, glibenclamide or papaverine. However, the relaxant effects of 1.6 and 6.5mg/mL of B. vulgaris on tissue incubated with L-NAME and of 6.5mg/mL of the extract on tissue incubated with atropine were significantly lower than on non-incubated tissue (P<0.05). The EC50 value of B. vulgaris on tissue incubated with chlorpheniramine was significantly higher than the non-incubated TSM (P<0.05). A relatively effective relaxant effect of B. vulgaris comparable to that of theophylline was shown. Muscarinic receptor blockade and nitric oxide production have been suggested as possible mechanisms for the relaxant effect.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

L’épine-vinette (Berberis vulgaris, Berbéridacées) possède de multiples propriétés pharmacologiques. Cette étude a pour but d’évaluer l’effet relaxant d’un extrait hydroalcoolique de B. vulgaris sur le muscle lisse de trachée (TSM) chez le rat et d’en aborder les mécanismes moléculaires. Les échantillons de TSM ont été stimulés par 10μM de méthacholine ou par 60μM de chlorure de potassium (KCl), et on a mesuré les effets de concentrations cumulées de l’extrait (0,1 ;0,4 ; 1,6 ; 6,5mg/ml) et de théophylline (0,2 ;0,4 ;0,6 et 0,8mM). Pour évaluer les mécanismes possibles de l’effet myorelaxant de l’extrait végétal, son action a été mesurée sur des tissus incubés avec de l’atropine, de la chlorphéniramine, du propanolol, du diltiazem, du glibenclamide, de l’indométacine, du ω-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) et de la papavérine. Les résultats ont objectivé des effets relaxants dépendant de la concentration de B. vulgaris sur le TSM non incubé contracté avec le KCl et la méthacholine (p<0.05 to p<0.001). Il n’y avait pas de différence significative dans les effets relaxants de B. vulgaris entre les tissus non incubés et les tissus incubés avec de la chlorphéniramine, du propanolol, de l’indométacine, du diltiazem, du glibenclamide ou de la papavérine. Cependant les effets relaxants de 1,6 et 6,5mg/ml de B. vulgaris sur des tissus incubés avec du L-NAME et de 6,5mg/ml d’extrait sur les tissus incubés avec de l’atropine étaient significativement plus bas que ce qui était observé sur des tissus non incubés (p<0.05). La valeur de la concentration médiane efficace EC 50 du B. vulgaris sur des tissus incubés avec de la chlorphéniramine était significativement plus éevée que celle observée sur le TSM non incubé (p<0.05). L’effet relaxant du B. vulgaris était comparable à celui de la théophylline. Ces résultats suggèrent comme mécanisme possible de l’effet relaxant un blocage des récepteurs muscariniques et une production d’oxyde nitrique.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Barberry, Trachea, Smooth muscle, Relaxation, Muscarinic receptors, Nitric oxide

Mots clés : Épine-vinette, Trachée, Muscle lisse, Relaxation musculaire, Récepteurs muscariniques, Oxyde nitrique


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Vol 62 - N° 4

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