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Glucotropaeolin-enriched Lepidium sativum L. extract as a novel phytotherapy for tendinopathy: mechanistic insights into pain modulation - 09/01/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2025.118908 
Elena Lucarini a, , Eleonora Pagnotta b , Laura Righetti b , Valentina Citi c, d, e , Samuele Trisolini a , Clara Ciampi a , Laura Micheli a , Alma Martelli c, d, e , Lara Testai c, d, e , Vincenzo Calderone c, d, e , Lorenzo Di Cesare Mannelli a , Carla Ghelardini a
a Department of Neuroscience, Psychology, Drug Research, and Child Health—NEUROFARBA, Pharmacology and Toxicology Section, University of Florence, Florence 50139, Italy 
b CREA—Council for Agricultural Research and Economics, Research Centre for Cereal and Industrial Crops, Bologna 40128, Italy 
c Department of Pharmacy, University of Pisa, Pisa 56126, Italy 
d Interdepartmental Research Centre Nutraceuticals and Food for Health—NUTRAFOOD, University of Pisa, Pisa 56126, Italy 
e Interdepartmental Research Centre of Ageing Biology and Pathology, University of Pisa, Pisa 56126, Italy 

Corresponding author.

Abstract

Objective

Tendinopathy is a clinical condition marked by pain and impaired tendon function. Given the limited efficacy of conventional therapies, phytotherapeutic and nutraceutical strategies have gained attention. Brassicaceae plants, particularly Lepidium sativum L., contain bioactive compounds such as glucosinolates, notably glucotropaeolin, with potential benefits in chronic pain. The aim of the study was to evaluate the therapeutic potential of a L. sativum seed extract in tendinopathy.

Methods

Tendon damage was induced in mice via intra-tendinous collagenase injection. Both systemic (oral) and local (peritendinous) administrations of L. sativum extract were tested for anti-hyperalgesic effects and compared with isolated glucotropaeolin. Pharmacological and histological mechanistic analyses were conducted.

Results

Oral administration of the L. sativum extract (13–130 mg kg −1 , equivalent to 10–100 µmol kg −1 glucotropaeolin) dose-dependently reduced tendinopathy-related pain. Pharmacodynamic investigations showed that glucotropaeolin undergoes hydrolysis in vivo, releasing hydrogen sulfide (H₂S), which activates Kv7 potassium channels involved in pain modulation. Local administration of glucotropaeolin (10–100 µmol mL −1 ; 50 µL) significantly reduced tendon pain, while the extract showed reduced efficacy peritendinously. Repeated administration of the L. sativum extract (40 mg kg −1 orally) or glucotropaeolin (30 µmol mL −1 peritendinously) for ten days attenuated spontaneous pain, mechanical hyperalgesia, and exercise-induced exacerbation. Although these treatments did not prevent tendon degeneration, the extract markedly decreased mast cell infiltration and substance P levels in tendon tissue. Notably, unlike conventional anti-inflammatory drugs such as NSAIDs, which in preclinical collagenase-induced tendinopathy chiefly reduce early inflammation without improving tendon repair, L. sativum extract demonstrated a broader pharmacological profile with both anti-hyperalgesic and immunomodulatory efficacy.

Conclusion

L. sativum exhibits significant potential in the symptomatic and therapeutic management of tendinopathy, mainly through glucotropaeolin-mediated modulation of pain pathways.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




 : 

Illustration. Lepidium sativum seeds extract alleviates pain in a collagenase-induced model of tendinopathy. The treatment releases H₂S, activates Kv7 potassium channels, and reduces mast cell infiltration and Substance P expression, resulting in pain relief and improved tendon homeostasis.


Illustration. Lepidium sativum seeds extract alleviates pain in a collagenase-induced model of tendinopathy. The treatment releases H₂S, activates Kv7 potassium channels, and reduces mast cell infiltration and Substance P expression, resulting in pain relief and improved tendon homeostasis.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Lepidium sativum extract relieves pain in collagenase-induced tendinopathy.
Anti-hyperalgesic effects involve H₂S-mediated activation of Kv7 potassium channels.
Treatment reduces mast cell infiltration and Substance P expression in tendon.
Glucotropaeolin-enriched extract shows stronger efficacy than pure compound.
Findings support a multimodal phytotherapy for chronic tendinopathy pain.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Tendon, Hydrogen Sulfide, Kv7 channels, Mast cell, Glucosinolates, Isothiocyanates


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