Mecanismo molecular de la toxicidad de la triptolida en células de ovario de hámster basado en la investigación transcriptómica
La triptolida pertenece a la clase de las lactonas epoxi diterpenoides y es el principal ingrediente activo de la medicina tradicional china Tripterygium wilfordii. La investigación farmacológica moderna ha demostrado que la triptolida puede inducir la apoptosis celular, regular la autofagia, inhibir el ciclo celular, inhibir la angiogénesis y suprimir la expresión de citoquinas proinflamatorias, por lo que tiene diversos efectos farmacológicos como antitumoral, antiinflamatorio, regulación inmunitaria y neuroprotección. Los preparados relacionados con la triptolida también han sido ampliamente reconocidos en aplicaciones clínicas. Sin embargo, en contraste con sus excelentes efectos farmacológicos, la triptolida también ha mostrado importantes efectos secundarios tóxicos en aplicaciones clínicas. Múltiples estudios in vitro e in vivo han demostrado que la triptolida puede causar daños en múltiples órganos como el hígado, los riñones y los ovarios, lo que limita enormemente su aplicación y desarrollo clínicos. Por lo tanto, comprender en profundidad el mecanismo molecular de los efectos secundarios tóxicos de la triptolida es de gran importancia para optimizar la medicación clínica, diseñar nuevos derivados, reducir la toxicidad y mejorar la seguridad.

La toxicidad reproductiva de Tripterygium wilfordii Hook. f. ha sido siempre motivo de preocupación para los investigadores, pero la mayoría de los estudios se han centrado en los cambios patológicos y las anomalías fisiológicas y bioquímicas relacionadas en los ovarios y otros órganos causados por Tripterygium wilfordii Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. Debido a la capacidad de la triptolida de regular múltiples vías para lograr sus efectos farmacológicos, el estudio de su mecanismo de toxicidad también debe considerarse en su conjunto. En este estudio se utilizaron células de ovario de hámster chino como modelo y se empleó la tecnología de secuenciación del transcriptoma para investigar los cambios globales en la expresión génica de las células ováricas antes y después de la administración de triptolida, con el fin de proporcionar referencias sobre el mecanismo molecular de la lesión ovárica inducida por triptolida.

La triptolida tiene diversos efectos farmacológicos como antiinflamatorio, antitumoral e inmunosupresor, y se utiliza habitualmente en el tratamiento de diversas enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide en la práctica clínica, logrando buenos resultados de aplicación. Sin embargo, también puede dañar la función ovárica, inducir la apoptosis de las células ováricas y causar diversos problemas en el sistema reproductor, como trastornos menstruales, amenorrea y fallo ovárico prematuro, pero el mecanismo molecular de su toxicidad ovárica aún no está claro. En este estudio se utilizó una línea celular de ovario de hámster como modelo para detectar y analizar el efecto de la triptolida en la expresión génica de las células ováricas. Basándose en el análisis exhaustivo de las funciones biológicas GO y el metabolismo y las vías KEGG, se descubrió que el Triptolide promueve la vía de señalización IL-17 (cge04657) y la vía de señalización TNF (cge04668), mientras que exhibe efectos inhibidores sobre la vía de señalización PI3K Akt (cge04151).

Actualmente existen seis miembros de la familia de la interleucina-17 (IL-17), numerados de IL-17A a IL-17F, que interactúan con receptores para activar vías descendentes que incluyen NF - κ B, MAPKs y C/EBPs, induciendo la expresión de péptidos antimicrobianos, citocinas y quimiocinas, desempeñando así un papel importante en la protección de los huéspedes frente a la invasión de patógenos extracelulares. Sin embargo, numerosos estudios han demostrado que una vía de señalización anormal de la IL-17 es un desencadenante clave de muchas enfermedades inflamatorias. El nivel de expresión de IL-17 está estrechamente relacionado con la psoriasis, la esclerosis múltiple, la espondilitis anquilosante y la invasión de células cancerosas. En la investigación de enfermedades relacionadas con el ovario, la relación entre la IL-17 y el cáncer de ovario es la más común. Los estudios han demostrado que la IL-17 puede promover el deterioro del cáncer de ovario y servir como biomarcador potencial de mal pronóstico. También se ha demostrado que la endometriosis, el síndrome de ovario poliquístico y el fallo ovárico prematuro están relacionados con la expresión anormal de la IL-17. Al mismo tiempo, también se han utilizado comprimidos de polisacáridos de Tripterygium wilfordii Hook. f. para establecer un modelo de rata de la enfermedad de insuficiencia ovárica prematura. Mediante la secuenciación del transcriptoma y el análisis de enriquecimiento, se descubrió que Tripterygium wilfordii Hook. f. puede aumentar los niveles de expresión de genes como il17c, traf6, fos, cxcl1, cxcl3 y ptgs2, promoviendo así la vía de señalización de IL-17 y la expresión génica descendente en las células ováricas (véanse la Tabla 3 y la Figura 6). Este puede ser el factor principal de la toxicidad de Tripterygium wilfordii Hook. f. para las células ováricas e incluso inducir un fallo ovárico prematuro.

El factor de necrosis tumoral (TNF) es una citocina multifuncional que incluye el TNF - α y el TNF - β, ambos con el mismo receptor y capaces de inducir una serie de vías de señalización intracelular. Desempeña un papel importante en la respuesta antitumoral, el control de la inflamación y el equilibrio de la homeostasis del sistema inmunitario. Las investigaciones han descubierto que los receptores del TNF están presentes en casi todos los tipos de células. Después de que el TNF se une a su receptor, recluta proteínas de conexión como TRADD y TRAF2 para inducir aún más la activación de genes aguas abajo y generar respuestas. Los efectos secundarios de TRADD incluyen principalmente apoptosis y efectos antiinflamatorios, mientras que los efectos secundarios de TRAF2 incluyen principalmente antiapoptosis y señales inflamatorias. Como importante citoquina proinflamatoria, la expresión anormal del factor de necrosis tumoral puede provocar diversas enfermedades como el lupus eritematoso sistémico, la colitis ulcerosa, la enfermedad de Crohn, etc. Los resultados de la investigación existente confirman que los niveles séricos de TNF - α son significativamente elevados en pacientes con endometriosis ovárica, síndrome de ovario poliquístico, y la insuficiencia ovárica prematura, lo que indica su importante papel en el proceso de lesión ovárica. A través de la secuenciación del transcriptoma y el análisis de enriquecimiento, se encontró que Triptolide puede aumentar los niveles de expresión de genes como traf1, traf5, fos, cxcl1, csf2, y vcam1, promover la vía de señalización del TNF y la expresión de genes aguas abajo (ver Tabla 3 y Figura 7), que puede ser un importante desencadenante de la patología celular ovárica inducida por Triptolide.

La vía de señalización fosfatidilinositol 3-cinasa Akt (vía de señalización PI3K Akt) puede ser activada por diversos estímulos celulares o daños tóxicos, y desempeña un papel en la transcripción, traducción, proliferación celular, crecimiento y otros procesos. Esta vía desempeña un papel importante en el proceso de activación, crecimiento y ovulación de los folículos de mamíferos. Los resultados del análisis del transcriptoma mostraron que la triptolida puede inhibir la vía de señalización PI3K Akt y afectar a la morfogénesis de las células ováricas (GO: 0009653), lo que concuerda con los resultados de las investigaciones publicadas y confirma indirectamente la exactitud de nuestro estudio.

Además, los resultados del análisis de enriquecimiento mostraron que la triptolida puede promover la biosíntesis del colesterol en las células ováricas (cge00100 cge00900、GO:0008299、GO:0006720) 。 Las investigaciones han demostrado que la deficiencia de estradiol puede afectar al metabolismo de los lípidos y provocar un aumento de los niveles de colesterol. Por lo tanto, los niveles de colesterol en el cuerpo se correlacionan negativamente con los niveles de estradiol, y la deficiencia de estradiol es un importante indicador patológico de insuficiencia ovárica prematura. Mientras tanto, los estudios han demostrado que la triptolida puede inducir dislipidemia en ratas, lo que conduce a la toxicidad del hígado graso. Los resultados de este estudio sugieren que el impacto de la triptolida en el metabolismo lipídico de las células ováricas puede promover su toxicidad ovárica.

Además de las vías mencionadas, otros efectos significativamente enriquecidos están relacionados principalmente con el mecanismo farmacológico de Triptolide, como la vía de señalización MAPK, la vía de señalización p53, la vía de señalización de interacción de receptores ECM, así como vías relacionadas con enfermedades como la artritis reumatoide y el cáncer, que concuerdan con los resultados de investigaciones existentes.

En resumen, la triptolida puede alterar la señalización de las células ováricas y los procesos metabólicos al afectar a varias vías como la vía de señalización de IL-17, la vía de señalización de TNF, la vía de señalización de PI3K Akt, el metabolismo del colesterol, etc., lo que provoca daños en las células ováricas y toxicidad ovárica. Los resultados de la investigación proporcionan referencias útiles para seguir aclarando el mecanismo tóxico de la triptolida.