Efecto del polisacárido de espirulina sobre los indicadores séricos y la expresión génica de la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR en ratas con endometriosis.
En los últimos años, la tasa de incidencia de la endometriosis (ME) ha aumentado considerablemente. Se trata de tejido endometrial activo que aparece fuera de la membrana mucosa que recubre la cavidad uterina. Son más frecuentes en mujeres en edad fértil y pueden estar relacionados con una secreción excesiva de estrógenos. Aunque son lesiones benignas, muestran infiltración y crecimiento local, son fácilmente invasivas y presentan síntomas ginecológicos evidentes. Tras el tratamiento, son propensos a múltiples recaídas, lo que supone un gran perjuicio para la salud física y mental de las mujeres. Sin embargo, los métodos para tratar los EM son muy limitados. Aparte de la cirugía, el tratamiento de medicina interna más utilizado es el uso a largo plazo de fármacos con progesterona. A medida que se prolonga el tiempo de tratamiento, las pacientes pueden experimentar diversos efectos secundarios, como pérdida ósea, disfunción del sistema inmunitario y trastornos endocrinos. Por lo tanto, es urgente encontrar un nuevo fármaco para el tratamiento de la EMs sin efectos secundarios.

Los productos naturales tienen abundante actividad biológica y la ventaja de actuar sobre diferentes dianas biológicas, por lo que su desarrollo y utilización han experimentado grandes avances. La artemisinina, derivada de la Artemisia annua, es actualmente un tratamiento eficaz contra la malaria en todo el mundo y se ha utilizado como sustancia química principal en la regulación inmunitaria, los antiinflamatorios y algunos medicamentos contra el cáncer. El extracto de Taxus también se ha utilizado para tratar el cáncer de mama y el cáncer de ovario, y se ha convertido en el centro de investigación de fármacos químicos antitumorales. En numerosos estudios sobre el tratamiento de enfermedades con productos naturales, hemos descubierto que otros extractos de plantas terrestres y acuáticas, como las catequinas, el resveratrol, la astaxantina y otros extractos de algas, presentan diversos efectos terapéuticos, como efectos antiinflamatorios, antibacterianos y antitumorales. Por lo tanto, la idea de encontrar compuestos macromoleculares naturales que sean beneficiosos para tratar la endometriosis y proporcionar nuevas bases teóricas y recursos farmacológicos para las bibliotecas farmacéuticas se ha hecho factible. Tang et al. descubrieron que el extracto de hierba púrpura puede tratar eficazmente las EEM y afectar significativamente a la actividad de los factores inflamatorios y los genes apoptóticos en el tejido endometrial ectópico; Zhang et al. descubrieron que Juantongyin puede aliviar eficazmente los síntomas de las EEM en ratas; Liu et al. descubrieron que el azafrán puede mejorar las EEM al inhibir la proliferación celular y los factores inflamatorios.

La espirulina es un producto de microalgas desarrollado tempranamente con un gran reconocimiento en el mercado. El polisacárido de espirulina (PSP) es una biomacromolécula natural derivada del organismo procariota espirulina, que tiene múltiples efectos como antioxidante, antiinflamatorio, antibacteriano, antitumoral y antiviral. En los últimos años, la PSP ha sido ampliamente estudiada debido a sus características únicas que la diferencian de los fármacos antitumorales de uso común. En la actualidad, muchos estudios han descubierto que la PSP puede regular la expresión de genes posteriores actuando sobre moléculas de algunas vías de señalización tumoral. Xu et al. descubrieron que la PSP puede inhibir la proliferación de células de cáncer de mama humano. Yu et al. estudiaron el efecto de la PSP en células de cáncer de cuello de útero y descubrieron que la PSP puede inhibir la proliferación de células Hela mediante el bloqueo periódico. Sheng et al. demostraron mediante experimentos in vitro e in vivo que el PSP sulfatado tiene un efecto inhibidor significativo sobre el sarcoma S180 de ratón. Chen et al. descubrieron que el PSP mejora la capacidad del organismo para resistir a las células H22 mediante el aumento de la actividad de las células inmunitarias. Además, un gran número de estudios in vitro han demostrado que la PSP no sólo puede actuar directamente sobre determinadas células tumorales, sino también prevenir el daño celular en pacientes con cáncer durante la quimioterapia y la radioterapia. Por lo tanto, especulamos que PSP puede mediar algunas vías para aliviar la producción y proliferación de EMs, pero no hay informes de investigación sobre el tratamiento de EMs con polisacáridos naturales. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo explorar el efecto terapéutico de PSP en ratas con endometriosis basado en la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR, proporcionando nuevas opciones para el desarrollo de nuevos planes de tratamiento de EMs y posteriores fármacos terapéuticos.

En este experimento se extrajo primero la PSP mediante extracción con agua, y se midió la pureza de 89% mediante cromatografía en columna; utilizando ratas SD como animales modelo, se preparó con éxito un modelo de rata de EMs mediante trasplante autólogo. Se observó el efecto terapéutico sobre los EM alimentándolos con diferentes dosis de PSP; se utilizaron Western blot y RT-PCR para detectar el contenido de proteína y ARNm de la vía PI3K/Akt/mTOR.

La tasa aumenta año tras año, pero sus métodos de tratamiento son muy limitados, y a menudo requieren una intervención farmacológica de medicina interna a largo plazo, lo que no sólo afecta a la confianza de los pacientes en el tratamiento, sino que también provoca importantes efectos secundarios. Además, urge el desarrollo de nuevos y eficaces fármacos terapéuticos para la EMs. Con el desarrollo de la industria de alimentos funcionales, los nuevos productos naturales con funciones farmacológicas han atraído una amplia atención. La PSP es una biomacromolécula natural con múltiples funciones. Muchos estudios han descubierto que la PSP puede regular la expresión génica posterior actuando sobre moléculas de determinadas vías de señalización tumoral. La formación y el desarrollo de los EM son similares a las vías de señalización de la mayoría de las células tumorales. Por lo tanto, especulamos que PSP puede mediar en algunas vías para aliviar la producción y proliferación de EMs.

En este estudio se extrajo y purificó por primera vez PSP, y la tasa de extracción de polisacáridos alcanzó 1,95%. Tras el análisis de cromatografía en columna, la pureza fue alta (89%), lo que puede utilizarse para experimentos de identificación de actividad; Se utilizaron ratas SD para el modelado de EMs, ya que los órganos y tejidos de las ratas son relativamente grandes, lo que facilita la realización de procedimientos como la disección y la implantación. El modelado de ME puede dividirse en trasplante autólogo y trasplante alogénico. Para evitar el rechazo inmunológico, elegimos el trasplante autólogo para el modelado, y la tasa de éxito del modelado puede alcanzar más de 80%. Tras la intervención de PSP, se realizaron observaciones dinámicas a largo plazo en ratas, y se comprobó que no había cambios significativos en su peso corporal, lo que indica que la PSP no tiene un impacto negativo en el crecimiento de ratas normales y ratas EMs. Al medir la altura y el área del trasplante abdominal, se descubrió que la intervención con PSP ralentizaba significativamente el desarrollo de EMs, lo que sugiere que la PSP puede ser útil para el tratamiento de EMs.

Especulamos que la PSP puede producir efectos terapéuticos regulando las citocinas relacionadas con la formación y el desarrollo de ME. La regulación de la adhesión celular y la angiogénesis por las citocinas es un eslabón importante en el desarrollo de las ME. Por ejemplo, la MMP-2 puede regular el intercambio de información entre las células y entre éstas y la matriz. Los estudios también han demostrado que la MMP2 puede potenciar la adhesión celular, haciendo que las células endometriales sean más propensas a la implantación ectópica. En este estudio, el nivel de MMP2 en ratas EMs fue mayor, lo que coincide con los hallazgos de Yuan et al.; PSP puede reducir la actividad de MMP2, lo que indica que MMP2 puede ser un objetivo de PSP. TNF - α desempeña un papel importante en el proceso de proliferación celular y la invasión, con muchas características tales como la promoción de la proliferación celular y la diferenciación, y que afectan a la función vascular. En este estudio, PSP redujo significativamente los niveles de TNF - α en el suero de ratas EMs, y redujo aún más la regulación aguas abajo de la síntesis de VEGF por TNF - α, inhibiendo así la proliferación de células EMs y la formación de vasos sanguíneos en los tejidos enfermos. La formación de vasos sanguíneos es una razón importante para la fácil metástasis y el escape inmunológico de las lesiones locales de EMs. El nivel de VEGF también está regulado por la vía PI3K/Akt. La vía PI3K/Akt/mTOR integra una serie de señales extracelulares y regula diversas funciones celulares. Esta vía media la adhesión de las células endometriales mediante la integración de adhesinas/factor de adhesión intercelular-1, que es una condición fisiopatológica necesaria para la endometriosis; Regula indirectamente las metaloproteinasas (MMP) y los inhibidores tisulares de las metaloproteinasas (TIMP) para mediar en la invasión y metástasis de las células endometriales; Además, la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR también puede regular la apoptosis celular y la secreción de estrógenos, ambos factores esenciales en la formación y el desarrollo de los EM. Encontramos que PI3K/Akt/mTOR estaba significativamente regulada al alza en los ratones del grupo modelo, y la activación de esta vía implica crecimiento celular, proliferación y angiogénesis, lo que sin duda agrava el desarrollo de los EM. En este estudio, encontramos que PSP puede inhibir la activación de la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR, que puede ser una razón importante para la reducción de la síntesis de citoquinas como TNF - α y VEGF. Sin embargo, hasta ahora se han publicado pocos trabajos que informen sobre el efecto regulador de la PSP en esta vía. ¿Qué vía utiliza la PSP para regular PI3K/Akt? Este será nuestro próximo objetivo de investigación.

Sobre la base de la preparación y purificación de PSP, este estudio completó la composición de PSP y preparó un modelo de rata de endometriosis que cumple con los requisitos basados en la implantación ectópica autóloga. Sobre la base del modelo, se exploró el efecto de mejora de PSP en la endometriosis de rata, que se manifiesta como la reducción efectiva de los niveles de citoquinas como TNF - α, VEGF, MMP-2 en el suero, y lograr el efecto de inhibir el desarrollo de EMs; La exploración adicional del mecanismo terapéutico de PSP en la endometriosis de rata basado en la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR mostró que, en comparación con el grupo modelo, los niveles de expresión génica de PI3K, AKT y mTOR en el tejido endometrial ectópico de las ratas del grupo de tratamiento se redujeron significativamente. La detección de la expresión proteica confirmó que la PSP podía inhibir la fosforilación de AKT, inhibiendo así la expresión proteica de PI3K y mTOR. Esto indica que la PSP puede mejorar los síntomas de los EM en ratas mediante la inhibición de la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR. Este artículo proporciona una referencia para descubrir nuevas funciones farmacológicas de la PSP y dilucidar los mecanismos relacionados, sentando una base científica para futuras investigaciones y desarrollos.