Exploración del mecanismo de los componentes volátiles de la efedra tibetana en la bronquitis a partir de la farmacología de redes y el acoplamiento molecular
La bronquitis está causada principalmente por reacciones específicas de la mucosa bronquial y los tejidos circundantes, con un ciclo de aparición largo. En su patogenia influyen principalmente factores externos como los cambios estacionales, las infecciones víricas, las infecciones alérgicas, así como factores internos como el sistema de defensa respiratorio y la inmunidad debilitada.

La efedra, como medicina tradicional china, tiene una larga historia de uso. Tiene efectos sudoríficos, disipa el frío, favorece la diuresis, reduce la hinchazón y despeja los pulmones y el asma. Es una medicina tradicional china muy utilizada para la bronquitis y contiene múltiples principios activos. La investigación ha encontrado que los flavonoides como la luteolina, la apigenina y la quercetina en la combinación de Ephedra sinica y Cinnamomum cassia tienen un efecto terapéutico sobre la bronquitis al dirigirse al TNF - α y LTB4. Sin embargo, actualmente no existe ningún informe sobre si los componentes volátiles tienen un efecto sobre la bronquitis. La Ephedra tibetana es una planta única de Ephedra en Xizang, y sus raíces y tallos tienen un aroma especial. El antiguo libro de medicina tibetana "Jingzhu Bencao" afirma que "el caitun (efedra) detiene las hemorragias y despeja el calor del bazo", mientras que el "Zhonghua Tibetan Bencao" afirma que "despeja el calor de la sangre, el calor del corazón, el calor del hígado, el calor del bazo, el calor nuevo y el viejo, favorece la diuresis, detiene las hemorragias y alivia la tos". Se han publicado informes sobre los componentes volátiles de otras plantas de efedra, como la Ephedar sinica de Gansu, que consiste principalmente en d - α - terpineol (21,4%), ácido hexadecanoico (14,74%) y ácido 9-hexadecanoico (7,51%); los principales componentes volátiles de la efedra de Shaanxi son 1- α - terpenol (28.57%) y 2,3,5,6-tetrametilpirazina (7,92%); Los principales componentes volátiles de la efedra media son el 1,4-eucaliptol (12,8%) y el 1,8-eucaliptol (9,9%); Los principales componentes volátiles de la efedra equisetina son el ácido hexadecanoico (26,22%) y el ftalato de dibutilo (10,48%). La efedra tibetana puede tener sustancias medicinales especiales debido a su adaptación a largo plazo a entornos de gran altitud. Se ha descubierto que el aroma único de las raíces y los tallos de la efedra tibetana es diferente del de los medicamentos chinos tradicionales, como la efedra china y la efedra china. ¿Cuáles son los componentes volátiles de la efedra, en qué se diferencian de los componentes volátiles de otras plantas de efedra y en qué se diferencian de los componentes volátiles de las raíces y tallos de la efedra? Actualmente no existen informes al respecto.
El uso de métodos de farmacología de redes para cribar principios activos, predecir proteínas diana y buscar vías de señalización permite predecir rápidamente las interacciones entre principios activos, proteínas diana y redes de vías relacionadas con la aparición y el desarrollo de enfermedades. El acoplamiento molecular es un método de diseño de fármacos que utiliza tecnología informática basada en las características de los receptores y la interacción entre éstos y las moléculas farmacológicas. Su principal base de investigación son los cambios conformacionales de los ligandos y las moléculas receptoras durante el proceso de unión. Debido a la falta de información sobre la composición química de la Ephedra sinica en la base de datos en línea TCMSP, se utilizó GC-MS para inferir los componentes volátiles de la Ephedra sinica. Se construyó una pequeña base de datos a partir de los datos en línea de TCMSP y se consultaron las posibles dianas farmacológicas utilizando los números CAS de los compuestos. Se realizaron análisis de farmacología en red y acoplamiento molecular para predecir el mecanismo de acción de los componentes volátiles de la Ephedra sinica en el tratamiento de la bronquitis.

Este estudio descubrió que los principales componentes volátiles en los tallos de la efedra tibetana son diferentes de los reportados en la efedra china y la efedra china. La 2,3,5,6-tetrametilpirazina es el principal componente volátil que comparten la efedra tibetana y la efedra china. Además de la efedrina y la pseudoefedrina, la 2,3,5,6-tetrametilpirazina es también el principal ingrediente activo de la efedra y se utiliza ampliamente en aditivos aromatizantes de alimentos. Los otros dos componentes principales del tallo de la efedra tibetana son el Z-9-pentadecenol (9,15%) y la dihidroxiacetofenona (7,92%). Se ha informado de que el Z-9-pentadecenol es el principal componente volátil del tallo de Peucedanum praeruptorum, y que su aceite volátil tiene actividad antibacteriana contra Escherichia coli, Salmonella typhi y Shigella flexneri. Sin embargo, no se ha informado de la actividad de la sustancia Z-9-pentadecenol. La dihidroxiacetofenona tiene el efecto de reducir la presión arterial pulmonar media en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, pero no se ha informado de su efecto sobre la bronquitis. Los principales componentes volátiles de las raíces de Ephedra sinica son el ácido linoleico (7,81%), el bisabolol (7,1%) y el Z-9-pentadecenol (5,98%). El ácido linoleico es un ácido graso insaturado que tiene el efecto de reducir los lípidos sanguíneos y suavizar los vasos sanguíneos. El mirrol rojo es el principal componente que contienen plantas como Waldheimia glabra, Pogostemon specious, Eremantus erythropapus y Matricaria chamomilla en Xizang, y tiene actividades antiinflamatorias, anticancerígenas, antibacterianas y antioxidantes. Los componentes volátiles de las raíces y tallos de la efedra tibetana, como el ácido palmítico, el ácido palmítico y el ácido linoleico, son ácidos grasos insaturados con un importante valor nutricional y económico. El alfa terpenol, el óxido de linalol, el alfa limoneno, el timol y el elefantol son también componentes comunes en los aceites volátiles de las plantas, con múltiples actividades como antibacteriana, antiinflamatoria y antioxidante. En conjunto, esto indica que el aceite volátil del rizoma de Ephedra sinica tiene aplicaciones prometedoras en el desarrollo de alimentos y fármacos.

La bronquitis es sobre todo una enfermedad esporádica con una prevalencia relativamente baja. Suele aparecer durante las estaciones frías o los cambios climáticos bruscos, y es más probable que se dé en ancianos y personas débiles. La validación clínica ha demostrado que la efedra tiene efectos significativos en el tratamiento de la bronquitis aguda y la bronquiolitis pediátrica. La bronquitis es una enfermedad con un mecanismo de respuesta inflamatoria. Este estudio identificó cuatro proteínas diana principales, a saber, IL6, TNF, PTGS2 y CXCL8, que pueden desempeñar un papel importante en el tratamiento de la bronquitis con componentes volátiles de la efedra tibetana. La IL-6 es una quimiocina con múltiples actividades biológicas que puede estimular la inflamación y los procesos autoinmunes en diversas enfermedades. Tiene características fisiológicas como la activación y regulación de las células inmunitarias. Al participar en la diferenciación de linfocitos y monocitos, promueve la maduración de las células B, secreta citoquinas como IgG, IgE, IgA, y participa en diversas reacciones inflamatorias y procesos de desarrollo de enfermedades. Es una diana farmacológica para el tratamiento de infecciones, inflamaciones, enfermedades autoinmunes y cáncer. El TNF es una citocina que interviene en la inflamación sistémica y es también una de las muchas citocinas que provocan reacciones agudas. Es secretada principalmente por los macrófagos y puede inducir la muerte celular en ciertas líneas celulares tumorales. El TNF - α puede activar los neutrófilos y los macrófagos para aumentar sus efectos citotóxicos, liberar más citocinas inflamatorias como la IL-6 y la IL-8, y acelerar el proceso de respuesta inflamatoria. La PTGS2 es responsable de la producción de prostaglandinas inflamatorias y es un regulador lipídico que induce la actividad biológica. Bajo la estimulación de mediadores inflamatorios, su nivel aumenta significativamente, y el contenido de PTGS2 en el líquido de lavado broncoalveolar de pacientes con asma es mayor, lo que indica que PTGS2 está asociada con la inflamación en el asma. CXCL8 es una citocina secretada por macrófagos y células epiteliales, que puede atraer neutrófilos, eosinófilos y células T, y también participar en la activación de los neutrófilos. Puede ser liberada por varios tipos de células para responder a estímulos inflamatorios, y su principal actividad biológica es atraer y activar a los neutrófilos. Los neutrófilos sufren cambios morfológicos al entrar en contacto con el CXCL8, migran direccionalmente al lugar de la reacción y liberan una serie de productos activos. Estos efectos pueden provocar reacciones inflamatorias locales en el organismo, logrando el propósito de esterilización y daño celular. Además, el CXCL8 también tiene ciertos efectos sobre los eosinófilos, basófilos y linfocitos.
Este estudio descubrió que 34 componentes volátiles de la efedra tibetana actúan sobre 32 dianas de la bronquitis. Estas dianas incluyen el componente principal del tallo, 2,3,5,6-tetrametilpirazina, el componente principal de la raíz, ácido linoleico, y los componentes comunes del rizoma, benzaldehído, α - terpineol, óxido de linalool, 2,3,5,6-tetrametilpirazina, geraniol, timol y elefantol. Los objetivos que tienen buenos efectos de unión con IL6, TNF, PTGS2 y CXCL8 incluyen eugenol, ácido láurico, trans farnesol, α - terpineol, elefantol y ácido palmítico. Entre ellos, el eugenol y el ácido láurico son componentes de las raíces, el trans farnesol es un componente de los tallos, y el α - terpineol, el elefantol y el ácido palmítico son componentes comunes de las raíces y los tallos. De ello se desprende que los aceites volátiles de las raíces y tallos de Ephedra sinica pueden tener un efecto en el tratamiento de la bronquitis. El fenol de Dingzixiang se considera un pesticida de origen vegetal con propiedades fungicidas. El ácido láurico tiene el efecto de aumentar la expresión del factor antiinflamatorio IL-10 y reducir la expresión del factor proinflamatorio IL-6, lo que puede aliviar en cierta medida la respuesta inflamatoria del organismo. El farnesol tiene efectos inhibidores sobre Streptococcus mutans, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei y Actinobacteria naeslundii. Concentraciones elevadas de farnesol inhiben la expresión de IL-17 en ratones infectados por Candida albicans. Los alfa terpenoides están presentes en los aceites volátiles de las plantas y tienen efectos antibacterianos, antioxidantes y antiinflamatorios. Sus compuestos de éster tienen efectos insecticidas. Las tres sustancias anteriores tienen el efecto de inhibir los factores inflamatorios, pero se ha informado de que el ácido palmítico tiene un efecto proinflamatorio. El fenol y el elefantol de Dingzixiang son sustancias comunes en los aceites esenciales de plantas, y se ha informado de que sus efectos antibacterianos son significativos junto con los de otros componentes de los aceites esenciales. Esto indica que el ácido cinámico, el trans farnesol, el α - terpineol, el eugenol y el elefantol pueden participar en las reacciones inflamatorias a través de sus efectos antibacterianos. Los resultados del enriquecimiento GO también mostraron que las dianas de los compuestos anteriores estaban significativamente enriquecidas en el proceso de respuesta de moléculas derivadas de bacterias. Cuatro moléculas diana están enriquecidas juntas en la vía de señalización de los receptores tipo Toll. Los receptores tipo Toll pertenecen a los receptores de reconocimiento de patrones patógenos del sistema inmunitario innato, que pueden reconocer microorganismos patógenos invasores y desempeñan un papel clave en la inflamación, la regulación de las células inmunitarias y otros aspectos. Esto indica que el eugenol, el ácido láurico, el trans farnesol, el α - terpineol y el elefantol en el aceite volátil de las raíces y tallos de Ephedra sinica pueden inhibir la expresión de IL6, TNF, PTGS2 y CXCL8 en vías de señalización inflamatorias e inmunitarias como TNF, IL-17 y receptores tipo Toll, suprimiendo así la inflamación y las respuestas inmunitarias de microorganismos patógenos, y desempeñando así un papel terapéutico en la bronquitis. El ácido palmítico desencadena la secreción de citocinas proinflamatorias, lo que provoca una respuesta inflamatoria en el organismo.
Este estudio se basa en la farmacología de redes y los métodos de acoplamiento molecular, tomando como objeto de investigación los componentes volátiles de las raíces y tallos de Ephedra sinica. Se analizan exhaustivamente las vías biológicas y las vías de su intervención en la bronquitis, y se utiliza el acoplamiento molecular inverso para su verificación. Se constata que la intervención de los principios activos en la bronquitis presenta principalmente las características de moléculas múltiples, objetivos múltiples y vías múltiples, y existe un efecto sinérgico entre varios componentes volátiles. Los resultados de la investigación proporcionan una referencia para el estudio experimental y la aplicación clínica de la efedra tibetana, pero los resultados de este estudio sólo especulan el mecanismo de la interacción entre los componentes volátiles de la efedra tibetana y la bronquitis a través de la teoría, y se necesitan más experimentos farmacológicos para verificarlo.