Innovative therapies for endometriosis: evaluation of efficacy of micellar cucumin based on experimental surgically induced model of the disease

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Objective: To evaluate the efficacy of micellar curcumin in treatment of endometriosis based on experimental model in Wistar rats.

Materials and methods: The study included 17 female Wistar rats, in which endometriosis was surgically induced. The animals were divided into 2 groups: the experimental group (n=10) that received micellar curcumin and the control group (n=7) that received saline. Therapy was administered for 3 weeks. Treatment efficacy was assessed by histological examination and measurement of endometrial lesion size.

Results: The rats that received treatment with micellar curcumin exhibited resorption of endometrial lesions, as well as significant reduction of the lesion involvement area compared with the control group.

Conclusion: Micellar curcumin demonstrated significant efficacy in treatment of surgically induced endometriosis in rats. These findings suggest the prospects of clinical application of micellar curcumin for endometriosis treatment.

About the authors

Maria I. Yarmolinskaya

D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology

Author for correspondence.
Email: m.yarmolinskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6551-4147

Dr. Med. Sci., Professor of the Russian Academy of Sciences, Professor, Head of the Department of Gynecology and Endocrinology

Russian Federation, St. Petersburg

Anastasia S. Belevich

D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology

Email: Anastasia.belevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3460-828X

Junior Researcher at the Department of Gynecology and Endocrinology

Russian Federation, St. Petersburg

Arseniy S. Molotkov

D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology

Email: arseny.molotkov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3433-3092

PhD, Associate Professor, Senior Researcher at the Department of Gynecology and Endocrinology

Russian Federation, St. Petersburg

Anna V. Sereda

D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology

Email: annasereda2001@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-2527-6351

student

Russian Federation, St. Petersburg

Ekaterina A. Yakovleva

D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology

Email: Katya.yakovleva.17@bk.ru
ORCID iD: 0009-0003-7640-9961

student

Russian Federation, St. Petersburg

Aishat R. Ismailova

D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology

Email: aish_18@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-0472-2251

student

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Проект клинических рекомендаций. Эндометриоз. 2024. [Ministry of Health of the Russian Federation. Draft of Clinical Guidelines. Endometriosis. 2024. (in Russian)].
  2. Becker C.M., Bokor A., Heikinheimo O., Horne A., Jansen F., Kiesel L. et al. ESHRE guideline: endometriosis. Hum. Reprod. Open. 2022; 2022(2): hoac009. https://dx.doi.org/10.1093/hropen/hoac009.
  3. Ярмолинская М.И., Хачатурян А.Р., Андреева Н.Ю., Пьянкова В.О. Современные возможности и перспективы применения пероральной формы антагонистов гонадотропин-рилизинг-гормона (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2020; 26(5): 78-83. [Yarmolinskaya M.I., Khachaturyan A.R., Andreeva N.Yu., Pyankova V.O. The oral gonadotropin-releasing hormone antagonists: contemporary possibilities and perspectives of application. Russian Journal of Human Reproduction. 2020; 26(5): 78-83. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.17116/repro20202605178.
  4. Ярмолинская М.И., Абашова Е.И., Мишарина Е.В., Хачатурян А.Р., Шалина М.А., Мусина Е.В., Молотков А.С., Флорова М.С., Денисова А.С., Суслова Е.В., Андреева Н.Ю., Дурнева Е.И., Тхазаплижева С.Ш., Хобец В.В., Нетреба Е.А. Медикаментозная терапия генитального эндометриоза: реалии и перспективы. М.: ООО "ГЭОТАР-Медиа"; 2021. 384 с. [Yarmolinskaya M.I. Abashova E.I., Misharina E.V., Khachaturian A.R., Shalina M.A., Musina E.V., Molotkov A.S., Florova M.S., Denisova A.S., Suslova E.V., Andreeva N.Yu., Durneva E.I., Tkhazaplizheva S.Sh., Khobets V.V., Netreba E.A. Drug therapy of genital endometriosis: realities and prospects. M.: GEOTAR-Media; 2021. 384 p. (in Russian)].
  5. Maiorana A., Maranto M., Restivo V., Gerfo D.L., Minneci G., Mercurio A. et al. Evaluation of long-term efficacy and safety of dienogest in patients with chronic cyclic pelvic pain associated with endometriosis. Arch. Gynecol. Obstet. 2024; 309(2): 589-97. https://dx.doi.org/10.1007/s00404-023-07271-7.
  6. Сухих Г.Т., Адамян Л.В., Козаченко А.В., Дубровина С.О., Баранов И.И., Радзинский В.Е. и др. Дидрогестерон для лечения подтвержденного эндометриоза: ключевые результаты наблюдательного открытого многоцентрового исследования в условиях реальной клинической практики (исследование Орхидея). Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2020; 8(4): 79-81. [Sukhikh G.T., Adamyan L.V., Kozachenko A.V., Dubrovina S.O., Baranov I.I., Radzinsky V.E. et al. Dydrogesterone for the treatment of confirmed endometriosis: key results from an observational, open-label, multicenter, real-world study (Orchid study). Obstetrics and Gynecology: News, Opinions, Training. 2020; 8(4): 79-81. (in Russian)]. https:// dx.doi.org/10.24411/2303-9698-2020-14006.
  7. Deng T., Lin Y., Chen L., Jiang J.Y. Comparison of dydrogesterone and GnRH-a effects after laparoscopic surgery in patients with stage III and IV endometriosis. Int. J. Gen. Med. 2023; 16: 4357-64. https://dx.doi.org/10.2147/IJGM.S429953.
  8. Lee N., Min S., Won S., Cho Y.J., Kim M., Kim M.K. et al. The recurrence rate of ovarian endometrioma in women aged 40-49 years and impact of hormonal treatment after conservative surgery. Sci. Rep. 2020; 10(1): 16461. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-020-73434-0.
  9. D’Alessandro G., Barra F., Tantari M., Ferrero S. Hormonal treatments for preventing recurrence of endometriomas. Gynecology and Pelvic Medicine. 2020; 3: 20. https://dx.doi.org/10.21037/gpm-20-23.
  10. Nodler J.L., DiVasta A.D., Vitonis A.F., Karevicius S., Malsch M., Sarda V. et al. Supplementation with vitamin D or omega-3 fatty acids in adolescent girls and young women with endometriosis (SAGE): a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Am. J. Clin. Nutr. 2020; 112(1): 229-36. https://dx.doi.org/10.1093/ajcn/nqaa096.
  11. Rashidi N., Arefi S., Sadri M., Delbandi А.А. Effect of active vitamin D on proliferation, cell cycle and apoptosis in endometriotic stromal cells. Reprod. Biomed. Online. 2023; 46(3): 436-45. https://dx.doi.org/10.1016/ j.rbmo.2022.11.009.
  12. Ярмолинская М.И., Шалина М.А., Беганова А.К., Сейидова Ч.И. Перспективы сочетанного применения транс-ресвератрола и индол-3-карбинола при эндометриозе. Акушерство и гинекология. 2022; 4: 14-24. [Yarmolinskaya M.I., Shalina M.A., Beganova A.K., Seyidova Ch.I. Prospects for the combined use of trans-resveratrol and indole-3-carbinol in endometriosis. Obstetrics and Gynecology. 2022; (4): 14-24. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.4.14-24.
  13. Zhang L., Mohankumar K., Martin G., Mariyam F., Park Y., Han S.J. et al. Flavonoids quercetin and kaempferol are NR4A1 antagonists and suppress endometriosis in female mice. Endocrinology. 2023; 164(10): bqad133. https://dx.doi.org/10.1210/endocr/bqad133.
  14. Lu H., Hu H., Yang Y., Li S. The inhibition of reactive oxygen species (ROS) by antioxidants inhibits the release of an autophagy marker in ectopic endometrial cells. Taiwan J. Obstet. Gynecol. 2020; 59(2): 256-61. https://dx.doi.org/10.1016/j.tjog.2020.01.014.
  15. Ярмолинская М.И., Сейидова Ч.И., Траль Т.Г. Способ лечения эндометриоза у крыс в эксперименте. Патент на изобретение RU 2816983 С1. 2024. [Yarmolinskaya M.I., Seyidova Ch.I., Tral T.G. Method of treating endometriosis in rats in experiment. Patent RU 2816983 S1. 2024. (in Russian)].
  16. Zhong Y., Tu Y., Ma Q., Chen L., Zhang W., Lu X. et al. Curcumin alleviates experimental colitis in mice by suppressing necroptosis of intestinal epithelial cells. Front. Pharmacol. 2023; 14: 1170637. https://dx.doi.org/10.3389/fphar.2023.1170637.
  17. Xu Z., Shang W., Zhao Z., Zhang B., Liu C., Cai H. Curcumin alleviates rheumatoid arthritis progression through the phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B pathway: an in vitro and in vivo study. Bioengineered. 2022; 13(5): 12899-911. https://dx.doi.org/10.1080/21655979.2022.2078942.
  18. Li X., Fang Q., Tian X., Wang, X., Ao Q., Hou W. et al. Curcumin attenuates the development of thoracic aortic aneurysm by inhibiting VEGF expression and inflammation. Mol. Med. Rep. 2017; 16(4): 4455-62. https:// dx.doi.org/10.3892/mmr.2017.7169.
  19. Yao B., Xin Z.K., Wang D. The effect of curcumin on on intravitreal proinflammatory cytokines, oxidative stress markers, and vascular endothelial growth factor in an experimental model of diabetic retinopathy. J. Physiol. Pharmacol. 2023; 74(6). https://dx.doi.org/10.26402/jpp.2023.6.07.
  20. Liu M., Zhou X., Wang X.J., Wang Y.S., Yang S.J., Ding Z.M. et al. Curcumin alleviates bisphenol AF-induced oxidative stress and apoptosis in caprine endometrial epithelial cells via the Nrf2 signaling pathway. Environ. Toxicol. 2023; 38(12): 2904-14. https://dx.doi.org/10.1002/tox.23925.
  21. Wei H., Li X., Liu F., Li Y., Luo B., Huang X. et al. Curcumin inhibits the development of colorectal cancer via regulating the USP4/LAMP3 pathway. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 2024; 397(3): 1749-62. https://dx.doi.org/10.1007/s00210-023-02721-0.
  22. Muneesa M. F., Barki R.R., Shaikh S.B., Bhandary Y.P. Curcumin intervention during progressive fibrosis controls inflammatory cytokines and the fibrinolytic system in pulmonary fibrosis. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2022; 449: 116116. https://dx.doi.org/10.1016/j.taap.2022.116116.
  23. Dehzad M.J., Ghalandari H., Amini M.R., Askarpour M. Effects of curcumin/turmeric supplementation on lipid profile: A GRADE-assessed systematic review and dose-response meta-analysis of randomized controlled trials. Complement Ther. Med. 2023; 75: 102955. https://dx.doi.org/10.1016/j.ctim.2023.102955.
  24. Abadi A.J., Mirzaei S., Mahabady M.K, Hashemi, F., Zabolian A., Hashemi F. et al. Curcumin and its derivatives in cancer therapy: Potentiating antitumor activity of cisplatin and reducing side effects. Phytother. Res. 2022; 36(1): 189-213. https://dx.doi.org/10.1002/ptr.7305.
  25. Li N., Liu T.H., Yu J.Z., Li C. X., Liu Y., Wu Y.Y. et al. Curcumin and curcumol inhibit NF-kappaB and TGF-beta (1)/Smads signaling pathways in CSE-treated RAW246.7 cells. Evid. Based Complement Alternat. Med. 2019; 2019: 3035125. https://dx.doi.org/10.1155/2019/3035125.
  26. Haryuna T.S.H., Fauziah D., Anggraini S., Harahap M.P.H., Harahap J. Antioxidant effect of curcumin on the prevention of oxidative damage to the cochlea in an ototoxic rat model based on malondialdehyde expression. Int. Arch. Otorhinolaryngol. 2022; 26(1): e119-e124. https:// dx.doi.org/10.1055/s-0040-1722161.
  27. Guan T., Ding L.G., Lu B.Y., Guo J.Y., Wu M.Y., Tan Z.Q. et al. Combined administration of curcumin and chondroitin sulfate alleviates cartilage injury and inflammation via NF-kappaB pathway in knee osteoarthritis rats. Front. Pharmacol. 2022; 13: 882304. https://dx.doi.org/10.3389/fphar.2022.882304.
  28. Zhang Y., Cao H., Hu Y.Y., Wang H., Zhang C.J. Inhibitory effect of curcumin on angiogenesis in ectopic endometrium of rats with experimental endometriosis. Int. J. Mol. Med. 2011; 27(1): 87-94. https://dx.doi.org/10.3892/ ijmm.2010.552.
  29. Kuo C.N., Chen C.H., Chen S.N., Huang, J.C., Lai L.J., Lai C.H. et al. Anti-angiogenic effect of hexahydrocurcumin in rat corneal neovascularization. Int. Ophthalmol. 2018; 38(2): 747-56. https://dx.doi.org/10.1007/ s10792-017-0530-6.
  30. Afshari H., Noori S., Zarghi A. Curcumin potentiates the anti-inflammatory effects of Tehranolide by modulating the STAT3/NF-kappaB signaling pathway in breast and ovarian cancer cell lines. Inflammopharmacology. 2023; 31(5): 2541-55. https://dx.doi.org/10.1007/s10787-023-01281-2.
  31. Mukherjee D., Krishnan A. Therapeutic potential of curcumin and its nanoformulations for treating oral cancer. World J. Methodol. 2023; 13(3): 29-45. https://dx.doi.org/10.5662/wjm.v13.i3.29.
  32. Afrasiabi S., Partoazar A., Chiniforush N. In vitro study of nanoliposomes containing curcumin and doxycycline for enhanced antimicrobial photodynamic therapy against Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Sci. Rep. 2023; 13(1):11552. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-023-38812-4.
  33. Jamwal R. Bioavailable curcumin formulations: A review of pharmacokinetic studies in healthy volunteers. J. Integr. Med. 2018; 16(6): 367-74. https:// dx.doi.org/10.1016/j.joim.2018.07.001.
  34. Kurihara C., Kerpel-Fronius S., Becker S., Chan, A., Nagaty Y., Naseem S. et al. Declaration of Helsinki: ethical norm in pursuit of common global goals. Front. Med. (Lausanne). 2024; 11: 1360653. https://dx.doi.org/10.3389/fmed.2024.1360653.
  35. Ярмолинская М.И., Петросян М.А., Флорова М.С., Молотков А.С., Денисова А.С., Суслова Е.В., Тхазаплижева С.Ш. Сравнительная оценка эффективности перспективных препаратов для таргетной терапии эндометриоза на основании экспериментальной модели заболевания. Гинекология. 2018; 20(5): 46-51. [Yarmolinskaya M.I. Petrosyan M.A., Florova M.S., Molotkov A.S., Denisova A.S., Suslova E.V., Tkhazaplizheva S.Sh. Comparative assessment of effectiveness of new drugs for targeted therapy of endometriosis by experimental model. Gynecology. 2018; 20(5): 46-51. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.26442/ 2079-5696_2018.5.46-51.
  36. Swarnakar S., Paul S. Curcumin arrests endometriosis by downregulation of matrix metalloproteinase-9 activity. Indian J. Biochem. Biophys. 2009; 46(1): 59-65.
  37. Jana S., Paul S., Swarnakar S. Curcumin as anti-endometriotic agent: implication of MMP-3 and intrinsic apoptotic pathway. Biochem. Pharmacol. 2012; 83(6): 797-804. https://dx.doi.org/10.1016/j.bcp.2011.12.030.
  38. Ding J., Mei S., Cheng W., Ni Z., Yu C. Curcumin treats endometriosis in mice by the HIF signaling pathway. Am. J. Transl. Res. 2022; 14(4): 2184-98.
  39. Boroumand S., Hosseini S., Pashandi Z., Faridi-Majidi R., Salehi M. Curcumin-loaded nanofibers for targeting endometriosis in the peritoneum of a mouse model. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2019; 31(1): 8. https://dx.doi.org/10.1007/s10856-019-6337-4.
  40. Kizilay G., Uz Y.H., Seren G., Ulucam E., Yilmaz A., Cukur Z. et al. In vivo effects of curcumin and deferoxamine in experimental endometriosis. Adv. Clin. Exp. Med. 2017; 26(2): 207-13. https://dx.doi.org/10.17219/acem/31186.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Laparoscopic picture of the formed endometrioid lesion

Download (157KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Formed endometrioid lesion on the anterior abdominal wall in an animal from the control group

Download (294KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. A. Endometrial glands among the fatty tissue of the mesentery adjacent to the implant, x40. B. Tubular endometrial glands with signs of epithelial proliferation surrounded by connective tissue stroma *400. Hematoxylin and eosin staining

Download (419KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».