Efecto protector y mecanismo del extracto etanólico de polen de abeja de colza sobre la hipertrofia de células miocárdicas inducida por isoproterenol
La insuficiencia cardiaca (IC) es un síndrome cardiovascular frecuente y la fase final de diversas cardiopatías, con elevadas tasas de discapacidad y mortalidad. La hipertrofia cardiaca (HC) es una respuesta adaptativa temprana en el proceso de la insuficiencia cardiaca, pero la HC prolongada puede acelerar la fibrosis miocárdica y la disfunción sistólica, acelerando así la progresión de la IC. La HC no sólo causa insuficiencia cardíaca congestiva, sino que también es un factor de riesgo independiente de hipertensión, valvulopatía cardíaca, miocardiopatía dilatada, isquemia miocárdica, infarto de miocardio, arritmia y muerte súbita. El control de la HC puede retrasar significativamente la progresión de la miocardiopatía. Retrasar o evitar la aparición de la HC es uno de los principales objetivos terapéuticos.
El isoproterenol (ISO) pertenece a los agonistas de los receptores adrenérgicos. La inyección repetida o continua de ISO para excitar los receptores β 1-adrenérgicos puede causar daños tóxicos en el miocardio, aumentar la contractilidad miocárdica y el consumo de oxígeno, lo que provoca arritmia, aumento de la poscarga y necrosis isquémica miocárdica, dando lugar a remodelación miocárdica e induciendo una CC compensatoria. Por lo tanto, la ISO se utiliza a menudo para establecer modelos de CC. Las investigaciones han demostrado que la HC inducida por ISO va acompañada de un aumento del área celular miocárdica, una síntesis proteica excesiva y la reactivación de genes marcadores de la HC, como el péptido natriurético auricular (ANP), el péptido natriurético cerebral (BNP) y la cadena pesada de β - miosina (β - MHC).
El polen de abeja es uno de los representantes típicos entre muchos productos apícolas, que contiene abundantes ingredientes. Según las estadísticas de Thakur et al., los principales componentes del polen de abeja incluyen hidratos de carbono (54.22%), proteínas (21.30%), lípidos (5.31%), fibras (8.75%), contenido en cenizas (2.91%), etc. También contiene compuestos fenólicos, flavonoides, poliaminas, nucleósidos, aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas, etc. El polen de abeja tiene diversas actividades farmacológicas, como antioxidante, antiinfarto de miocardio y protección hepática y renal, y tiene un valor potencial de aplicación. El equipo de investigación realizó estudios preliminares sobre los efectos y mecanismos protectores del extracto etanólico y sus principales componentes del polen de abeja Schisandra chinensis en células miocárdicas H9c2 dañadas por H2O2, confirmando que la capacidad antioxidante del polen de abeja tiene un efecto protector sobre el daño celular miocárdico. El polen apícola de colza es uno de los productos más vendidos en el mercado de productos apícolas. Zhang et al. compararon las diferencias en el contenido total de fenoles y flavonoides y la capacidad antioxidante entre distintos tipos de polen apícola, y descubrieron que el contenido total de fenoles y flavonoides del polen apícola de colza es mayor, y su capacidad antioxidante también es mayor. Este artículo toma el polen de abeja común - extracto etanólico de polen de abeja de colza (RBPEE) como objeto de investigación, identifica sus principales componentes químicos, y estudia su efecto de intervención y posible mecanismo molecular sobre la hipertrofia celular miocárdica inducida por ISO, sentando las bases para el desarrollo profundo y la utilización de los recursos de polen de abeja.

Las características de la CH incluyen principalmente el aumento del volumen celular miocárdico, el aumento de la síntesis proteica, el aumento de la masa y el engrosamiento de la pared ventricular. ANP, BNP, y β - MHC, como marcadores moleculares de la CH, se reexpresan durante el proceso de CH, producidos y liberados autónomamente por las células miocárdicas, participando activamente en los mecanismos de compensación y regulando la función cardiaca. En este estudio, la superficie de los cardiomiocitos aumentó significativamente, el contenido total de proteínas aumentó significativamente y los niveles de expresión de ARNm de tres marcadores de hipertrofia cardíaca aumentaron significativamente, lo que indica el éxito del modelo de hipertrofia cardíaca inducida por ISO. Tras el tratamiento con RBPEE, el área de superficie celular y el contenido proteico total se redujeron significativamente en comparación con el grupo modelo, y los niveles de expresión del ARNm de tres marcadores de hipertrofia cardiaca también se redujeron significativamente, lo que indica que la RBPEE tiene un buen efecto preventivo sobre la hipertrofia cardiaca inducida por ISO.
En circunstancias normales, el organismo puede eliminar a tiempo el exceso de radicales libres producidos por el metabolismo oxidativo tisular mediante enzimas antioxidantes como la SOD, así como antioxidantes no enzimáticos como el GSH, los carotenoides y la vitamina C, garantizando así el equilibrio dinámico de los radicales libres en el organismo y manteniendo un funcionamiento normal. La principal vía de daño por estrés oxidativo es a través de la reacción de peroxidación entre las especies reactivas del oxígeno (ROS) y biomoléculas como lípidos, proteínas y ácidos nucleicos en las células, causando daños estructurales y trastornos metabólicos y, en última instancia, dando lugar a diversas enfermedades. Cuando la membrana celular es atacada por las ERO, los ácidos grasos insaturados de las moléculas de fosfolípidos de la membrana se oxidan para producir peróxidos lipídicos como el MDA. Por lo tanto, el grado de daño oxidativo de las células corporales se refleja en los cambios de la actividad intracelular de la SOD, el contenido de GSH y el contenido de MDA. La vía del NF kB se considera una vía de señalización proinflamatoria, y el NF kB activado por el estrés oxidativo puede transportarse del citoplasma al núcleo, promoviendo así la transcripción de mediadores proinflamatorios como la IL-6 y el TNF - α en las células. Por lo tanto, la detección del nivel de expresión de las citocinas proinflamatorias puede determinar el grado de influencia de la respuesta inflamatoria en las células miocárdicas. La hipertrofia de cardiomiocitos inducida por ISO produjo una disminución significativa de la actividad de la SOD y del contenido de GSH, un aumento significativo del contenido de MDA y un aumento significativo de los niveles de expresión de mR-NA de IL-6, TNF-a e IL-2 en los cardiomiocitos, lo que indica que la hipertrofia de cardiomiocitos va acompañada de estrés oxidativo y respuesta inflamatoria. Tras el tratamiento con RBPEE, la actividad de la SOD y el contenido de GSH aumentaron significativamente, el contenido de MDA disminuyó significativamente y los niveles de expresión génica de tres factores de respuesta inflamatoria disminuyeron significativamente, lo que indica que la RBPEE puede prevenir el daño ISO en las células miocárdicas mediante la inhibición del estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria.
Las principales vías de la apoptosis celular incluyen la vía exógena (vía del receptor de la muerte), la vía mitocondrial endógena y la vía del estrés del retículo endoplásmico. En la vía del receptor de muerte, la Caspasa-8 inicia una cascada de señalización tras ser activada por el complejo de señalización inductor de muerte (DISC), que conduce a la activación automática de efectores finales como la Caspasa-3 o la Caspasa-7, induciendo en última instancia señales de apoptosis celular. En la vía mitocondrial, cuando las mitocondrias son estimuladas por factores externos, el factor promotor de la apoptosis Bax de la familia Bcl2 regula la permeabilidad de la membrana externa de las mitocondrias, promoviendo la permeabilidad de la membrana externa y haciendo que el citocromo C en la cavidad de la membrana mitocondrial forme un complejo polimérico apoptótico con desoxiadenosina trifosfato (dATP) y el factor activador de la proteasa de la apoptosis (APAF1), que se libera al citoplasma y recluta al precursor de la cisteína proteasa 9 (pro-Caspasa-9), activando la Caspasa-9 e iniciando una reacción en cascada de señalización para activar la Caspasa-3 corriente abajo, induciendo la apoptosis celular. Bcl-2 es un miembro antiapoptótico de la familia Bcl-2, y la relación entre Bcl-2 y Bax es un indicador eficaz para evaluar la apoptosis de las células miocárdicas. En este experimento, se midieron los niveles de expresión génica de Bcl-2, Bax, Caspasa-8, Caspasa-9 y Caspasa-3 en cada grupo de tratamiento para determinar el grado de apoptosis de las células miocárdicas. Los resultados experimentales mostraron que la lesión por hipertrofia celular miocárdica inducida por ISO iba acompañada de un proceso de apoptosis celular. El pretratamiento con RBPEE tiene un efecto inhibidor significativo sobre los niveles de expresión génica de Caspasa-8, Caspasa-9, Caspasa-3 y Bax. El nivel de expresión génica de Bcl-2 y la relación Bcl-2/Bax aumentan significativamente en comparación con el grupo modelo, lo que indica que RBPEE tiene un efecto preventivo sobre la apoptosis de cardiomiocitos inducida por ISO.
Este experimento utilizó la EM UOLC-QTFF para analizar cualitativamente la composición química de la RBPEE, e identificó preliminarmente siete componentes principales en la RBPEE, incluyendo un carbohidrato (ácido glucónico), dos nucleósidos (uridina y guanosina), una poliamina (N ′, N ′ - bis (p-cumaroil) espermidina), y tres compuestos disacáridos flavonoides (quercetina-3-O - (2 ′ - O-glucopiranosil) - glucopiranósido, Quercetina-3-O - (2 ′ - O-glucopiranosil) - ramnósido, y kaempferol-3-O - (2 ′ - O-glucopiranosil) - ramnósido. - O - (2 ′ - O-glucopiranosil) - glucopiranósido. Las investigaciones han demostrado que tanto la uridina como la guanosina tienen efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antiapoptóticos; la N1 y la N5 bis (p-cumaroil) espermidina tienen buenas propiedades antioxidantes, que pueden aumentar la capacidad antioxidante total de las células, potenciar la actividad enzimática de las enzimas antioxidantes SOD, CAT y GPx y reducir los niveles de oxidación lipídica; Los glucósidos flavonoides como la quercetina y el kaempferol tienen efectos farmacológicos como propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antiapoptóticas. Por lo tanto, los nucleósidos, las poliaminas y los flavonoides pueden ser componentes eficaces de la RBPEE para ejercer efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antiapoptóticos.
En resumen, la RBPEE tiene cierto efecto preventivo sobre la hipertrofia celular miocárdica inducida por ISO, y su mecanismo de acción puede estar estrechamente relacionado con la reducción de los niveles de estrés oxidativo, la inhibición de las respuestas inflamatorias y los efectos antiapoptóticos.