Estudio del mecanismo de acción de siete recetas compuestas basado en la farmacología de red en el tratamiento de la colitis ulcerosa
La colitis ulcerosa (CU) está ampliamente reconocida como una enfermedad difícil de tratar en la comunidad médica. Debido a su carácter recurrente y persistente, afecta gravemente al trabajo y a la calidad de vida de los pacientes. En la actualidad, no se dispone de fármacos específicos. La medicina occidental divide la CU en fase activa y fase de remisión, clasificando la fase activa en leve, moderada y grave. Los fármacos de tratamiento para las distintas fases y grados son más o menos los mismos, y suelen incluir principalmente ácido aminosalicílico, glucocorticoides e inmunosupresores. La medicina tradicional china tiene una larga historia en la prevención y el tratamiento de la CU, que se remonta al Canon Interior del Emperador Amarillo. La CU se clasifica como "depresión intestinal", "diarrea", "disentería crónica" y "disentería". Se cree que la deficiencia de bazo es la causa fundamental de esta enfermedad, y la enfermedad prolongada afecta a los riñones, lo que conduce a la deficiencia de bazo y riñón. Por lo tanto, el principio fundamental clave debe ser calentar el medio y fortalecer el bazo, calentar los riñones y ayudar al yang. La medicina tradicional china tiene ventajas únicas en el tratamiento de esta enfermedad basada en la diferenciación del síndrome. En 2017, la Rama de Enfermedades del Bazo y el Estómago de la Asociación China de Medicina Tradicional China publicó la "Opinión de consenso de expertos sobre el diagnóstico y tratamiento con medicina tradicional china de las colonias ulcerosas (2017)" (en lo sucesivo, "Opinión de consenso de expertos (2017)"), que dividió la diferenciación del síndrome de CU en 7 tipos: síndrome de calor húmedo del intestino grueso, síndrome de toxina intensa de calor, síndrome de acumulación húmeda por deficiencia de bazo, síndrome mixto de frío y calor, síndrome de depresión hepática y deficiencia de bazo, síndrome de deficiencia de yang renal de bazo y síndrome de deficiencia de sangre yin. Para los 7 diferentes tipos de síndrome de medicina tradicional china de la CU, existen las correspondientes fórmulas de medicina clásica china, que son más precisas en la prevención y el tratamiento de la CU. Sin embargo, debido a la compleja composición, los numerosos ingredientes y la compleja integración de la información de las fórmulas de la medicina china clásica, actualmente existen puntos en común y diferencias entre las 7 fórmulas de la medicina china clásica para el tratamiento de la CU. Los componentes sexuales no se han estudiado de forma sistemática y exhaustiva, y los indicadores de evaluación específicos, como las vías diana correspondientes a la diferenciación de los síndromes, no se han explorado en profundidad.
La farmacología de redes es una disciplina emergente, interdisciplinar y de vanguardia en la era de la inteligencia artificial y los macrodatos para el estudio sistemático de los fármacos. Hace hincapié en la interpretación de los mecanismos de las enfermedades y los mecanismos de acción de los fármacos desde la perspectiva de las redes biológicas en su conjunto. Su filosofía de investigación coincide con el pensamiento holístico de la medicina tradicional china, proporcionando un nuevo método para el estudio sistemático de las fórmulas de la medicina tradicional china. Este estudio se centra en siete fórmulas clásicas de la medicina china utilizadas en el tratamiento de la CU. Mediante métodos de farmacología en red, se analizan los mecanismos de acción comunes y diferenciales de las fórmulas clásicas en el tratamiento de la CU, centrándose en explorar los componentes, dianas y vías importantes comunes y únicos de estas fórmulas. Basándose en la patogénesis fundamental de esta enfermedad, se selecciona una fórmula clásica representativa del método de tratamiento fundamental de "calentar el centro y fortalecer el bazo, calentar el riñón y ayudar al yang", la píldora Fuzi Lizhong (FLZP), para llevar a cabo la verificación experimental de los objetivos clave de la CU de tipo deficiencia de yang de bazo y riñón, con el fin de proporcionar una referencia para el posible descubrimiento de fármacos y el tratamiento clínico de precisión de los diferentes síndromes de MTC de la CU, y proporcionar nuevas ideas para los posibles indicadores de evaluación específicos de la diferenciación del síndrome de CU.

 

1. Objetivos importantes de siete fórmulas compuestas clásicas

(1) Objetivos comunes importantes

En la red PPI, se seleccionaron 42 dianas importantes basadas en la clasificación por grados, que se dividieron principalmente en 5 categorías: proteínas tirosina fosfatasas (PTPN1, PTPN2, PTPN6, PTPN11, etc.), fosfatidilinositol 3 quinasas (PIK3R1, PIK3CB, PIK3CA, etc.), proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK1, MAPK3, MAPK8, MAPK14, etc.), quinasas dependientes de ciclinas (CDK1, CDK2, CDK4, etc.) y otras dianas importantes (VEGFA, HSP90AA1, LCK, etc.). Estas dianas importantes pueden servir de referencia para la terapia dirigida de la CU.

La familia de las proteínas tirosina fosfatasas (PTPs) desempeña un papel crucial en la regulación de las vías básicas de señalización celular, incluyendo la proliferación, diferenciación y supervivencia celular. Se ha demostrado que la PTPN2 es la principal diana de la CU a nivel de las células de colon. La fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K) es una molécula importante en la vía de señalización regulada por factores de crecimiento, que desempeña un papel crucial en la señalización intracelular en respuesta a estímulos extracelulares. Sun et al. detectaron un aumento de la expresión de la proteína PIK3CA en el tejido de colon de ratas con CU mediante la reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa y la inmunotransferencia de proteínas.
La proteína cinasa activada por mitógenos (MAPK) está asociada a diversas actividades vitales, participando en las respuestas celulares a diversos estímulos, regulando la proliferación y la diferenciación celular y afectando a la supervivencia y la apoptosis de las células. Zhu et al. descubrieron que la pro teína cinasa regulada por señales extracelulares 1 (ERK1) y ERK2, miembros de la familia MAPK, estaban reguladas al alza en la mucosa intestinal de ratas modelo de CU.
Las quinasas dependientes de ciclinas (CDK) desempeñan un papel importante en la red reguladora del ciclo celular. Además, algunas dianas con valores de grado extremadamente elevados, como la proteína de choque térmico (HSP) 90AA1 y las quinasas de la familia de las tirosina quinasas no receptoras (LCK), no se han confirmado claramente en la investigación actual y merecen nuestra atención.
(2) Cada compuesto tiene objetivos únicos importantes
Mediante la plataforma STRING y el software Cytoscape se obtuvieron 14 dianas únicas importantes, como el Factor 1 de activación de la transcripción de la transducción de señales (STAT1, exclusivo de la fórmula de calor húmedo del intestino grueso), que es una importante proteína de señalización que puede promover la expresión de factores de adhesión celular, provocar la agregación de linfocitos, exacerbar las reacciones inflamatorias y aumentar significativamente la expresión en el tejido del colon de las ratas con CU; La activación anormal del receptor tipo Toll 4 (TLR4, exclusivo de la fórmula mixta de frío y calor) está estrechamente relacionada con la aparición y el desarrollo de la CU, lo que conduce a la liberación de una serie de factores inflamatorios y a la producción o agravamiento del daño inflamatorio tisular; La proteína supresora de tumores única P53 (TP53) y la proteína de unión al receptor del factor de crecimiento 2 (GRB2) en la fórmula de deficiencia de yang de riñón de bazo son dianas estrechamente relacionadas con los tumores. El gen TP53 es actualmente el gen supresor de tumores más asociado a tumores que se ha descubierto; GRB2 es una proteína adaptadora ampliamente expresada en las células y está altamente expresada en varios tejidos tumorales. Algunos pacientes de CU pueden desarrollar cáncer de colon, y la medicina tradicional china clasifica el cáncer como "acumulación" y "cambios patológicos", creyendo que la deficiencia subyacente es en realidad su patogénesis. La principal deficiencia subyacente es la deficiencia de bazo y riñón, como se indica en el "Jingyue Quanshu": "Las personas con deficiencia de bazo y riñón y desequilibrio débil suelen tener enfermedades de acumulación". Esto es similar a la patogénesis de la medicina tradicional china de la CU de tipo deficiencia de yang de bazo y riñón. Por lo tanto, los objetivos TP53 y GRB2, que están estrechamente relacionados con los tumores, son objetivos únicos e importantes para tratar la CU con fórmulas de deficiencia de yang de bazo y riñón. Este resultado refleja en cierta medida el concepto general y las características de tratamiento dialéctico de la medicina tradicional china. Merece la pena prestar atención a las dianas proteínicas únicas mencionadas anteriormente en la investigación del tratamiento de precisión para los diferentes síndromes de MTC de la CU, y también pueden servir como indicadores de evaluación específicos para la clasificación del síndrome de MTC de la CU.
2. Componentes importantes de siete fórmulas compuestas clásicas
(1) Componentes comunes importantes

En el mapeo mutuo de siete ingredientes compuestos clásicos, se examinaron cuatro componentes importantes, incluidos kaempferol, β - sitosterol, ácido betulínico y estigmasterol, y todos mostraron buenos resultados en el acoplamiento con objetivos importantes. El kaempferol puede aliviar la CU experimental en ratones restaurando la microbiota intestinal y regulando las vías de señalización relacionadas con TLR4; el β - sitosterol puede reducir significativamente los niveles de TNF - α, IL-6 e IL-1 β en ratones con colitis inducida por DSS, y tiene efectos terapéuticos en la CU experimental; El ácido betulínico puede inhibir la lesión inducida por colitis en ratas modelo de enfermedad inflamatoria intestinal inducida por ácido 2,4,6-trinitrobencenosulfónico (TNBS); El dougesterol puede inhibir significativamente el acortamiento del colon, reducir la gravedad de la colitis, reducir significativamente los factores inflamatorios como la IL-1 β y la IL-6, y mejorar así la colitis inducida por DSS en ratones. Estos ingredientes pueden servir como importantes referencias para la investigación de fármacos para el tratamiento de la CU.
(2) Cada compuesto contiene ingredientes importantes únicos
Comparar y analizar los componentes importantes de varias fórmulas compuestas clásicas para obtener sus componentes importantes únicos. La fórmula para el calor húmedo en el intestino grueso contiene ingredientes como la baicaleína y la baicaleína, ambos con efectos antiinflamatorios, antioxidantes, antialérgicos y antitumorales. La baicalina puede aliviar eficazmente la respuesta inflamatoria y el daño patológico inflamatorio de la mucosa colónica en ratas con CU, y su mecanismo de acción puede estar relacionado con el aumento eficaz de la expresión de la proteína de choque térmico 70 (HSP70) en el tejido de la mucosa colónica; La fórmula para la deficiencia del bazo y la acumulación de humedad incluye colesterol, que está ampliamente distribuido en la sangre humana y es una materia prima importante para la producción de hormonas en el cuerpo. Sus derivados también tienen efectos antibacterianos, antivirales, antiinflamatorios y otros; En la fórmula mixta de frío y calor, hay alcaloides como los alcaloides del ñame, que pertenecen a la pimienta de Sichuan. Los alcaloides de la pimienta de Sichuan tienen efectos antiinflamatorios y analgésicos, así como la capacidad de inhibir la agregación plaquetaria; La fórmula para la deficiencia de yang de bazo y riñón contiene ingredientes como los alcaloides de wuzhuzi, que pueden aliviar el daño patológico de la mucosa del colon e inhibir el movimiento del músculo liso en el intestino, ejerciendo así un efecto terapéutico en la colitis ulcerosa experimental; En la deficiencia de sangre Yin, hay componentes como la cetona yangmei, que es un compuesto polihidroxiflavonol con efectos farmacológicos como antiinflamatorio, antioxidante y antitumoral. Basándose en los resultados de la farmacología de red, estos componentes pueden servir como referencias importantes para la investigación potencial de fármacos en el tratamiento de precisión de diferentes tipos de CU.
3. Las importantes vías de siete fórmulas compuestas clásicas
(1) Vías importantes comunes
El análisis de vías KEGG muestra que las dianas comunes importantes implican principalmente vías relacionadas con la inflamación y vías relacionadas con la enfermedad. Las vías relacionadas con la inflamación incluyen principalmente PI3K Akt, sistema renina-angiotensina (RAS), VEGF y otras vías de señalización; La señal PI3K Akt controla la aparición y progresión del cáncer participando en procesos como el crecimiento y desarrollo celular, y puede mediar en la aparición y desarrollo de CU. Akt activada puede activar NF - κ B, aumentar el nivel de transcripción de factores proinflamatorios, y ampliar la respuesta inflamatoria; RAS es principalmente responsable de la regulación de los fluidos corporales y es un sistema de reacción en cascada que implica múltiples hormonas. La investigación ha descubierto que la aparición y el desarrollo de ratones con CU pueden regularse afectando a la expresión del SRA local en el colon; El aumento significativo de la expresión del VEGF en los tejidos inflamatorios de la CU puede afectar a la microcirculación de la mucosa intestinal, exacerbar el daño por hipoxia de la mucosa intestinal, lo que indica la activación de la vía de señalización del VEGF inducida por la CU. Esto sugiere que el mecanismo común de varias fórmulas compuestas clásicas puede ser prevenir y tratar la CU regulando las vías relacionadas con la inflamación, como PI3K Akt, RAS, VEGF, etc. Las vías relacionadas con la enfermedad incluyen principalmente el carcinoma hepatocelular, el cáncer de páncreas, la hepatitis B, el cáncer de próstata y otras vías, principalmente relacionadas con el cáncer, que pueden estar relacionadas con la tendencia a la cancerización de la CU.
(2) Cada compuesto tiene su propia vía importante
Mediante la comparación y el análisis de las vías importantes de varias fórmulas clásicas, se obtuvieron posibles vías importantes únicas de cada fórmula: la fórmula de calor húmedo del intestino grueso tiene vías como la Janus quinasa/transductor de señalización y activador de la transcripción (JAK-STAT), etc. La investigación ha demostrado que la fórmula de calor húmedo del intestino grueso puede mejorar el grado de cambios patológicos en el tejido de la mucosa del colon de ratas con CU por calor húmedo, reducir eficazmente las reacciones inflamatorias e inhibir la vía de señalización JAK2/STAT3, produciendo una regulación de retroalimentación negativa y reduciendo su activación; La fórmula de veneno caliente Chisheng tiene vías como las hormonas tiroideas y el metabolismo de la colina en el cáncer. Las hormonas tiroideas libres en plasma pueden afectar indirectamente a la respuesta inflamatoria del tracto gastrointestinal, mientras que los metabolitos de colina pueden afectar a la vía de síntesis de ácidos grasos para promover la respuesta inflamatoria y acelerar el desarrollo del cáncer. La fórmula Chisheng de veneno caliente tiene efectos antiinflamatorios y curativos de úlceras. La fórmula para la deficiencia de bazo y la acumulación de humedad tiene vías como la EA, y la microbiota intestinal desempeña un papel importante en la aparición de la EA. Puede regular las funciones fisiológicas, conductuales y cognitivas del cerebro a través de las vías neurales, endocrinas, inmunitarias y metabólicas del eje cerebro-intestino. La fórmula para la deficiencia de bazo y acumulación de humedad puede regular la disbiosis de la estructura de la microbiota intestinal en pacientes con CU de tipo deficiencia de bazo y estancamiento de humedad, promoviendo así la recuperación del tejido intestinal dañado. Esto sugiere que la CU de tipo deficiencia de bazo y acumulación de humedad puede estar estrechamente relacionada con la EA. El foco inflamatorio se activa por la vía HIF-1 en un entorno hipóxico, y el nivel de expresión de los genes diana de HIF-1 se regula al alza, lo que conduce a la remodelación vascular, cambios en la permeabilidad y aumento de la liberación de factores inflamatorios. El cuerpo pasa entonces a un estado inflamatorio crónico; La fórmula para la depresión hepática y la deficiencia de bazo tiene vías de señalización como el estrógeno. El estrógeno puede activar el receptor de estrógeno β 1 (ER β 1) uniéndose al estrógeno, inhibiendo la vía P38/MAPK y reduciendo la expresión de IL-6 y los niveles de óxido nítrico (NO) en pacientes con CU, inhibiendo así el desarrollo de la enfermedad de CU; La fórmula para la deficiencia de yang de bazo y riñón tiene vías como los receptores de células T. La expansión clonal de células T que expresan TCR - β en pacientes con CU se asocia con la gravedad de la enfermedad y participa en la mediación de la inflamación intestinal. Estas vías únicas merecen atención en la investigación precisa del tratamiento de diferentes síndromes de MTC en la CU.
La medicina tradicional china considera que la enfermedad de la CU suele estar causada por la humedad y el estancamiento del bazo, los movimientos anormales de la salud, el estancamiento patógeno de los intestinos, la obstrucción de la circulación del qi y la sangre, lo que provoca el estancamiento de los órganos y el qi, la pérdida de sangre y la descomposición de la carne, y diarrea, roja, blanca, con pus y sangre. Con el tiempo, suele afectar al yang del riñón, dando lugar a la deficiencia de bazo y riñón, y desarrollándose posteriormente en CU de tipo deficiencia de yang de bazo y riñón. La deficiencia de bazo y riñón se ha convertido en la corriente principal de comprensión de la patogénesis de la CU en la medicina tradicional china, y también son los factores clave que hacen que la CU sea difícil de curar. Por lo tanto, en la sección de experimentos con animales, este artículo seleccionó el tipo de síndrome representativo de la MTC de la CU: la CU de tipo deficiencia de bazo y riñón para su exploración. Se manifiesta como bazo riñón yang deficiencia tipo UC. La deficiencia de bazo y riñón se ha convertido en la principal comprensión de la patogénesis de la CU en la medicina tradicional china, y también son los factores clave que hacen que la CU sea difícil de curar. Por lo tanto, en la sección de experimentos con animales, este artículo seleccionó el tipo de síndrome representativo de la MTC de CU - deficiencia de bazo y riñón yang tipo CU para su exploración.
La secreción de citocinas proinflamatorias como el TNF-α y la IL-6 desempeña un papel importante en la aparición y el desarrollo de la CU. El TNF-α puede activar las células epiteliales, inducir quimiocinas, provocar la agregación de neutrófilos, amplificar los efectos inflamatorios y dañar el tejido de la mucosa intestinal. Sus niveles séricos se correlacionan positivamente con la gravedad de la CU; la IL-6 puede inducir la expresión de citocinas, potenciar la actividad biológica del TNF-α y empeorar la respuesta inflamatoria. Su nivel sérico puede reflejar la gravedad de la CU. Los resultados de este estudio mostraron que Fuzi Lizhong Wan puede inhibir significativamente la actividad de TNF - α y la IL-6 en el suero de ratas con bazo riñón yang deficiencia de tipo UC, lo que indica su efecto anti-inflamatorio. Además, en este estudio, se realizó un análisis estadístico sobre la frecuencia de uso de 7 hierbas medicinales compuestas clásicas para obtener hierbas medicinales importantes. Se descubrió que las cinco hierbas medicinales que componen Fuzi Lizhong Wan en la Fórmula para la Deficiencia de Yang de Bazo y Riñón son todas hierbas medicinales importantes. La investigación previa del autor ha demostrado que Fuzi Lizhong Wan tiene las características de multi-componente, multi-objetivo, y el tratamiento de múltiples vías para la CU.
En resumen, los cuatro componentes importantes de β - sitosterol, estigmasterol, ácido betulínico, y kaempferol en las siete fórmulas compuestas clásicas pueden actuar sobre 42 objetivos importantes como PTPN1, MAPK1, CDK1, y VEGFA. Al regular las vías de señalización inflamatoria como PI3K Akt, RAS y VEGF, pueden regular la inmunidad, eliminar la inflamación, regular la apoptosis celular y combatir el cáncer. Esto proporciona una referencia para la investigación de fármacos y terapias dirigidas para la CU; la píldora Fuzi Lizhong puede tratar la CU de tipo deficiencia de yang de bazo y riñón actuando sobre dianas inflamatorias como el TNF - α y la IL-6, y su mecanismo puede estar relacionado con la regulación de vías inflamatorias como los receptores de células T. Como la condición de la CU evoluciona, hay diferencias en los objetivos, las vías y los componentes entre los diferentes tipos de síndrome de MTC de fórmulas clásicas para la CU. 14 objetivos únicos e importantes, como STAT1 (fórmula de calor húmedo de intestino grueso), TLR4 (fórmula mixta de calor frío), TP53, GRB2 (fórmula de deficiencia de yang de riñón de bazo), etc.; 30 componentes únicos importantes como baicaleína y baicaleína, así como 14 vías únicas importantes como JAK-STAT, indican indirectamente que existen diferencias en los tipos de síndrome de medicina tradicional china de la CU, y el tratamiento preciso debe basarse en la diferenciación de los síndromes. Al mismo tiempo, vale la pena prestar atención a estas importantes dianas, componentes y vías únicas en la investigación del tratamiento preciso de los diferentes síndromes de la MTC en la CU, y las proteínas diana únicas también pueden servir como indicadores potenciales de evaluación para la diferenciación del síndrome de la MTC en la CU.