В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Pharmacology, исследователи из Китая идентифицировали и проанализировали активные компоненты чеснока и их мишени при атеросклерозе, одновременно исследуя базовые фармакологические механизмы. Они обнаружили, что чеснок снижает экспрессию генов, связанных с ферроптозом, что указывает на его потенциальное применение в лечении атеросклероза путем регулирования ферроптоза и снижения перекисного окисления липидов.
Атеросклероз является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), таких как ишемическая болезнь сердца и инсульт, с аномальным утолщением интимы сонной артерии, поражающим более миллиарда человек во всем мире. Заболевание возникает из-за нарушений липидного обмена, что приводит к образованию бляшек и потенциальной окклюзии артерии из-за разрыва бляшки. Новые данные проливают свет на роль ферроптоза, формы регулируемой гибели клеток, связанной с перекисным окислением липидов, при атеросклерозе и других сердечно-сосудистых заболеваниях. Хотя существуют препараты для снижения уровня липидов, они несут в себе риски, такие как повреждение печени и почек, что подчеркивает необходимость более безопасного лечения.
Чеснок, широко используемая травяная добавка, известна своими сердечно-сосудистыми преимуществами, особенно в снижении окислительного стресса и воспаления, которые имеют решающее значение при атеросклерозе. Его активные компоненты, такие как аллицин, могут ингибировать перекисное окисление липидов и ферроптоз. Несмотря на его известные преимущества, точные механизмы воздействия чеснока на атеросклероз остаются неясными. Сетевая фармакология и молекулярный стыковочный анализ могут быть использованы для изучения многоцелевых механизмов чеснока с целью разработки новых эффективных препаратов для профилактики и лечения атеросклероза. В настоящем исследовании исследователи изучили механизмы, с помощью которых чеснок улучшает атеросклероз, используя комбинацию сетевой фармакологии, биоинформатики, молекулярного стыковочного анализа и экспериментальной проверки.
Основные фармакологические цели и активные компоненты чеснока, вместе называемые лекарственными целями, связанными с чесноком, были получены из трех баз данных: База данных фармакологии систем традиционной китайской медицины (TCMSP), База данных информации о традиционной китайской медицине (TCM-ID) и Энциклопедия традиционной китайской медицины (ETCM). Потенциальные целевые гены атеросклероза были получены из следующих баз данных: DisGeNET, GeneCards и DiGSeE. Был проведен анализ пересечения этих данных для выявления потенциальных целевых генов чеснока для лечения атеросклероза. Были проведены анализы обогащения путей Gene Ontology (GO) и Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) этих генов. Была создана сеть взаимодействия между компонентами чеснока, терапевтическими целями и основными сигнальными путями. Различия в экспрессии генов в артериях у здоровых людей и людей с атеросклерозом были проанализированы с использованием различных баз данных. Кроме того, была проведена молекулярная стыковка активных компонентов чеснока с ключевыми генами.
Экспериментальная проверка включала клеточные эксперименты с клетками мышей для цитотоксичности, биохимические анализы, окрашивание масляным красным O и вестерн-блоттинг. Обратная транскрипционно-количественная полимеразная цепная реакция (RT-qPCR) была проведена для измерения уровней экспрессии генов. Далее мышиные модели были разделены на четыре группы: группа ложной операции, модельная группа, группа лечения аллицином и группа отрицательного контроля. Биохимические анализы проводились на образцах сыворотки, и наблюдались гистологические изменения.
Всего было идентифицировано 16 активных компонентов чеснока и 503 потенциальных мишени. Кроме того, было обнаружено 3033 ключевых мишени для атеросклероза. Путем пересечения мишеней чеснока с мишенями для атеросклероза было идентифицировано 230 потенциальных терапевтических мишеней. Анализ обогащения путей выявил 2017 биологических процессов, 78 клеточных компонентов и 200 молекулярных функций. Значимые процессы включали реакцию на окислительный стресс и воспаление. Было обнаружено, что потенциальные мишени обогащены путями липидного метаболизма и атеросклероза.
Исследования молекулярного стыковки показали, что компоненты чеснока, такие как соброл А, бензальдоксим, аллицин и (+)-L-аллиин, сильно взаимодействуют с белками, связанными с ферроптозом, такими как GPX4 (глутатионпероксидаза), DPP4 (дипептидилпептидаза 4) и ALOX5 (арахидонат 5-липоксигеназа). В животных моделях, в частности, на мышах с нокаутом аполипопротеина E и мышах C57BL/6, было показано, что аллицин значительно снижает образование бляшек и отложение липидов в сонной артерии. Также было обнаружено, что аллицин улучшает липидный профиль, что обусловлено более низкими концентрациями холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП-Х), общего холестерина и триглицеридов в группе, получавшей лечение, по сравнению с группой, не получавшей лечение. Было обнаружено, что аллицин смягчает перекисное окисление липидов и гибель железа, о чем свидетельствует снижение уровня малонового диальдегида и повышение GPX4 в сыворотке.
В экспериментах in vitro было обнаружено, что аллицин снижает окислительное повреждение, вызванное ox-LDL. Было обнаружено, что экспрессия белка генов DPP4 и ALOX5, связанных с ферроптозом, снижается при лечении аллицином, в то время как экспрессия GPX4 увеличивается. Кроме того, было обнаружено, что аллицин снижает уровни рибонуклеиновой кислоты (мРНК) мессенджера ALOX5 и повышает уровни мРНК GPX4 по сравнению с группой ox-LDL. Эти результаты свидетельствуют о том, что чеснок, особенно аллицин, может улучшать течение атеросклероза, регулируя ферроптоз, что подчеркивает его потенциальную терапевтическую ценность в лечении сердечно-сосудистых заболеваний.
В заключение следует отметить, что исследование подчеркивает потенциал чеснока и его активных соединений, таких как соброл А, аллицин, (+)-L-аллиин и бензальдоксим, в лечении атеросклероза путем воздействия на механизмы, связанные с ферроптозом. Определенные в исследовании целевые гены дают основу для разработки целевых терапий, которые могут улучшить результаты лечения в будущем. Результаты требуют дальнейших исследований терапий на основе чеснока, которые потенциально могут привести к более эффективным, естественным вариантам лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
Иллюстрация к статье:
Другие новости по теме...
