Exploración del mecanismo y verificación de la eficacia de los componentes efectivos de Scutellaria baicalensis en la enfermedad hepática alcohólica basada en la farmacología de red y el acoplamiento molecular.
Las enfermedades hepáticas alcohólicas (ALD) presentan un amplio espectro histológico clínico, que incluye la esteatosis hepática simple temprana, así como la hepatitis alcohólica de fase media a tardía, la fibrosis hepática y la cirrosis alcohólica. El mejor método actual de prevención y tratamiento de la ALD sigue siendo la abstinencia de alcohol, y el uso clínico de corticosteroides sólo puede aliviar parcialmente los síntomas y proporcionar beneficios de supervivencia a corto plazo. En la actualidad, no existen fármacos específicos correspondientes en la práctica clínica. Según la etiología, la patogénesis y las manifestaciones clínicas de la ALD, la medicina tradicional china divide la ALD en tres etapas: la etapa temprana de "estancamiento del vino" causada por la humedad y el calor, la etapa media de "adicción al vino" causada por el estancamiento del qi y la estasis sanguínea, y la etapa tardía de "estancamiento del vino" causada por la deficiencia de qi positivo. Los métodos de tratamiento varían según la fase. En la fase inicial, el objetivo principal es calmar el hígado y aliviar la depresión, eliminando el calor y la humedad. En la etapa intermedia, el objetivo principal es promover la circulación sanguínea y eliminar la estasis sanguínea. En la última etapa, el objetivo principal es fortalecer el bazo y nutrir el hígado y los riñones.
Scutellaria Radix es la raíz seca de Scutellaria baicalensis, una planta de la familia de las lamiáceas. Pertenece a la categoría de la medicina tradicional china de limpieza del calor y tiene los efectos de limpiar el calor y la humedad, purgar el fuego y desintoxicar, detener las hemorragias y prevenir el aborto espontáneo. Puede utilizarse bien para el tratamiento de la ALD en las fases temprana y media. Al mismo tiempo, combinado con los estudios pertinentes sobre la protección del hígado de Scutellaria baicalensis, se puede encontrar que Scutellaria baicalensis y sus ingredientes activos pueden proteger las células del hígado y reducir el grado de daño patológico del hígado mediante la inhibición de la respuesta de estrés oxidativo, la supresión de la infiltración de factores inflamatorios, la reducción de la apoptosis de las células del hígado, y la regulación del metabolismo lipídico. Sin embargo, la base farmacológica de la sustancia, la vía de acción y el mecanismo del Huangqin en la prevención y el tratamiento de la ALD aún no están claros. Este estudio utilizó farmacología de red, tecnología de acoplamiento molecular y experimentos celulares in vitro para explorar preliminarmente los ingredientes activos y las correspondientes vías de acción de la Scutellaria baicalensis en la prevención y el tratamiento de la ALD, con el fin de proporcionar una referencia para la investigación en profundidad, el desarrollo de nuevos fármacos y la aplicación clínica de la Scutellaria baicalensis y sus ingredientes activos en la prevención y el tratamiento de la ALD.

Sobre la base de los buenos resultados sostenidos en la prevención y el tratamiento de la hepatitis B y C en China, junto con el rápido desarrollo de la economía y la amplia popularidad de la cultura del alcohol, la proporción de casos de cirrosis hepática, carcinoma hepatocelular e incluso muertes de pacientes causadas por la ALD seguirá aumentando. No existe un concepto de "enfermedad hepática alcohólica" en el sistema médico tradicional chino, pero puede clasificarse según sus manifestaciones clínicas, etiología y patogenia, y puede corresponder a "enfermedad alcohólica", "lesión alcohólica", "adicción al alcohol", "ictericia alcohólica", etc. Los métodos de tratamiento incluyen principalmente el fortalecimiento del bazo y el estómago, el alivio del hígado y la promoción del flujo biliar, la eliminación del calor y la humedad, y la eliminación de la turbidez. La medicina tradicional china Scutellaria baicalensis pertenece a la categoría de medicamentos que eliminan el calor y secan la humedad. En la actualidad, la Scutellaria baicalensis se utiliza principalmente en las fases inicial y media de la ALD. Sin embargo, la base farmacológica de la sustancia, la vía de acción y el mecanismo de la Scutellaria baicalensis en la prevención y el tratamiento de la ALD aún no están claros, por lo que tiene cierto valor de investigación.

Mediante la aplicación de técnicas de farmacología de redes, se puede descubrir que las dianas clave en las redes de interacción de proteínas son SRC, AKT1 y PIK3R1. Estas tres proteasas pueden activarse estructuralmente en casi todos los tipos de cáncer mediante la activación de moléculas de señalización ascendentes o mutaciones en los componentes de la vía. Entre ellas, SRC, como primer gen cancerígeno descubierto, está implicado en la fosforilación de proteínas diana corriente abajo en numerosas vías de señalización. Dispone de diferentes vías para regular la supervivencia celular, la adhesión, la proliferación, la motilidad y la angiogénesis. Además, la actividad constitutiva de SRC también puede promover y mantener la reprogramación de la inflamación y el metabolismo celular, sincronizándose así con el desarrollo del microambiente tumoral y manteniendo activamente el crecimiento tumoral. AKT1, como miembro central de la vía de señalización PI3K/AKT, puede ser activado por PIK3R1 que codifica la subunidad reguladora alfa de la fosfatidilinositol 3-cinasa (PI3K) (p85-ALPHA). Combinado con el diagrama PPI de interacción proteína-proteína de este estudio, puede confirmar una vez más la estrecha relación upstream y downstream entre ambas.

Entre las 20 principales vías de señalización obtenidas por enriquecimiento KEGG, la mayoría de ellas también pertenecen a la "vía de la carcinogénesis", lo que indica que la Scutellaria baicalensis trata principalmente la ALD previniendo o inhibiendo la carcinogénesis de las células hepáticas. El EGFR, como típico receptor tirosina quinasa de la familia ErbB, se expresa en gran medida en el hígado. Después de beber alcohol, el EGFR puede activarse bajo la condición de unirse a la angiotensina II y a su receptor AT1R. Al mismo tiempo, el EGFR puede actuar como eje de la vía de señalización celular Ras-Raf-1-MAP2K/MEK-MAPK/ERK, estimulando la expresión anormal de la proteína PIK3R1 y afectando a la vía de señalización PI3K/AKT. La vía de señalización PI3K/AKT está estrechamente relacionada con muchas enfermedades inflamatorias y se considera una de las vías de señalización clave en los tumores. Estudios anteriores han confirmado que la Scutellaria baicalensis puede promover la fosforilación de p-PI3K, p-Akt, y Glut2 mediante la regulación de la expresión de ARNm de IRS1, PI3K, Akt2, y Glut2, superando así el daño a la vía de señalización de la insulina PI3K/Akt y mejorando activamente la hepatitis. Comparando los factores patogénicos de la ALD, se puede encontrar que, al igual que la enfermedad cardiovascular (ECV), incluye inflamación, adipoquinas, disbiosis de la microbiota intestinal, estrés oxidativo y estrés psicológico. Algunos estudios también han demostrado que existe una relación directa entre la ALD y la ECV, y han propuesto el concepto de eje hígado-corazón, y combinado con este estudio para examinar las vías de señalización de los lípidos y la aterosclerosis, sugieren que el tratamiento de la ALD no sólo debe centrarse en el hígado en sí, sino también considerar el impacto cardiovascular en él.

Comparando las energías de enlace en el acoplamiento molecular, se puede descubrir que el resveratrol puede ser uno de los ingredientes activos clave de la Scutellaria baicalensis para el tratamiento de la ALD. El shanjiangsu está ampliamente presente en las plantas de jengibre, y los experimentos farmacológicos han confirmado sus efectos anticancerígenos, antioxidantes, antiinflamatorios y de reparación endotelial. El cuerpo humano depende principalmente de la CYP2E1 microsomal para el metabolismo del alcohol, durante el cual se produce una gran cantidad de productos intermedios como el acetaldehído y especies reactivas del oxígeno (ROS). Por un lado, el acetaldehído puede formar aductos con las proteínas y el ADN, ejerciendo directamente una toxicidad cancerígena. Por otro lado, la acumulación de ROS también puede provocar cambios en la estructura y función del ADN, lo que conduce a trastornos del ciclo celular y afecta a la transcripción, traducción y otras funciones de los genes, iniciando o promoviendo así la carcinogénesis celular. La investigación ha demostrado que el resveratrol puede actuar como una molécula de señalización para activar vías relacionadas, inhibiendo eficazmente la carcinogénesis celular al tiempo que elimina las ERO. Combinado con experimentos celulares in vitro, se puede encontrar que después de administrar diferentes concentraciones de extracto de jengibre de montaña, el daño inducido por el alcohol a las células del hígado se puede reducir eficazmente, y los indicadores bioquímicos relacionados ALT y AST también mejoran significativamente. Combinado con los resultados de MAD y SOD, sugiere que el resveratrol puede ejercer su efecto mediante el aumento de la actividad enzimática de SOD para inhibir la respuesta de estrés oxidativo del hígado. Sin embargo, su efecto antioxidante puede ser muy inferior a su efecto anticancerígeno, por lo que se necesitan más investigaciones experimentales.

En resumen, este experimento predijo preliminarmente los 27 ingredientes activos de Scutellaria baicalensis a través de la farmacología de red, lo que indica que una sola medicina tradicional china también puede ser considerada como un compuesto a pequeña escala. Mientras tanto, los 27 ingredientes activos de la Scutellaria baicalensis pueden ejercer efectos terapéuticos en ALD a través de 257 dianas génicas, entre las cuales las dianas centrales clave incluyen SRC, AKT1, PIK3R1, etc. El análisis de enriquecimiento de la vía de señalización KEGG sugirió que Scutellaria baicalensis Georgi podría desempeñar un papel en ALD a través de las vías que afectan al cáncer, la vía de señalización PI3K Akt, lípidos y aterosclerosis y otras vías de señalización. A través de la tecnología de acoplamiento molecular, mientras se verificaban los resultados de la farmacología de red, el mejor ingrediente efectivo para el tratamiento de ALD con Scutellaria baicalensis fue cribado como kaempferol. A través de experimentos celulares in vitro, se puede encontrar que el extracto de jengibre de montaña puede mejorar significativamente el estado de daño inducido por el alcohol de la célula de hígado de rata BRL 3A. Los resultados de este experimento pueden proporcionar alguna base teórica para el tratamiento de ALD con Scutellaria baicalensis, pero la exploración adicional del mecanismo específico de acción de Scutellaria baicalensis en el tratamiento de ALD todavía requiere un gran número de experimentos de mecanismo farmacológico.