Exploración del mecanismo molecular del Huangqi en el tratamiento de la fibrosis pulmonar idiopática a partir de la farmacología de redes y el acoplamiento molecular.
La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) es una enfermedad pulmonar intersticial crónica y progresiva caracterizada por un empeoramiento progresivo de la dificultad respiratoria y un deterioro irreversible de la función pulmonar. Esta enfermedad se ve afectada por una combinación de factores como la inflamación, la lesión pulmonar, la respuesta inmunitaria y la fibrosis durante su desarrollo, lo que da lugar a manifestaciones patológicas como el daño alveolar, la proliferación de fibroblastos y el depósito extenso de matriz extracelular (MEC) en el organismo. En la actualidad, el número de pacientes con FPI en China aumenta año tras año, y el pronóstico es malo. En la actualidad, la medicina occidental trata principalmente la fibrosis pulmonar idiopática con glucocorticoides, fármacos citotóxicos e inmunosupresores. Numerosos estudios clínicos y experimentales han demostrado que la medicina tradicional china tiene un efecto de mejora significativo en múltiples estadios patológicos de la FPI, lo que puede mejorar la calidad de vida de los pacientes, reducir las tasas de mortalidad y tener buenas perspectivas de aplicación. Según el análisis de minería de datos, la frecuencia de uso de los tónicos de la medicina tradicional china en el tratamiento de dichas enfermedades asciende a 55%, siendo el Huangqi utilizado 148 veces, ocupando el primer lugar. Esto indica que el Huangqi desempeña un papel importante en el tratamiento de la fibrosis pulmonar idiopática.

El Astragalus membranaceus tiene un sabor dulce, es ligeramente cálido y puede regular los meridianos del bazo y los pulmones. Tiene los efectos de tonificar el bazo, promover el yang, nutrir los pulmones y fortalecer la superficie. Se suele utilizar para fortalecer el cuerpo y fortalecer el organismo. El "Shennong Bencao Jing" recoge que "se utiliza principalmente para tratar el carbunco y la gangrena... supliendo la deficiencia" y es una de las principales medicinas tradicionales chinas para la prevención clínica y el tratamiento de la fibrosis multiorgánica. Hay muchos ingredientes activos en el Huangqi, principalmente saponinas de Huangqi, polisacáridos de Huangqi, flavonoides y triterpenoides. En la actualidad, la composición química y los principios activos del Astragalus membranaceus son objeto de gran atención. Con la continua profundización de la investigación sobre los efectos farmacológicos de Astragalus membranaceus, el glucósido IV de Astragalus membranaceus, los polisacáridos de Astragalus, las saponinas totales de Astragalus y la inyección de Astragalus han logrado efectos terapéuticos en el tratamiento de la FPI. Por lo tanto, este estudio toma los componentes químicos de Astragalus membranaceus como punto de partida, y explora los ingredientes activos clave y los objetivos reguladores de Astragalus membranaceus en el tratamiento de la FPI a través de la farmacología de red y las técnicas de acoplamiento molecular, proporcionando una base teórica para el desarrollo y el uso clínico de Astragalus membranaceus.

La fibrosis pulmonar idiopática (FPI) es la enfermedad pulmonar más frecuente de etiología desconocida, caracterizada por una exacerbación crónica progresiva difícil de revertir. Es el resultado integral de cuatro factores: respuesta inflamatoria, lesión pulmonar, respuesta inmunitaria y fibrosis. La FPI afecta aproximadamente a 3 millones de personas en todo el mundo, sobre todo en individuos de mediana edad y ancianos, y se caracteriza por un empeoramiento progresivo de la dificultad respiratoria y un deterioro irreversible de la función pulmonar, con mal pronóstico. La FPI tiene una baja tasa de supervivencia y una alta tasa de incidencia, lo que se denomina "enfermedad tumoral". Una vez diagnosticada, la tasa de supervivencia de los pacientes disminuirá año tras año. Los 3 años de duración de la enfermedad aún pueden garantizar una tasa de supervivencia 50%. Cuando alcance los 5 años, su tasa de supervivencia descenderá a sólo 20%, lo que constituye una enfermedad grave que pone en serio peligro la salud pública.

Astragalus membranaceus es una hierba nutritiva que penetra principalmente en los meridianos de los pulmones y el bazo. Debido a su amplia gama de efectos y a su clara eficacia, se ha convertido en una de las medicinas tradicionales chinas más utilizadas en el tratamiento clínico de la fibrosis pulmonar. Su composición química es diversa, y los estudios farmacológicos han demostrado que el Astragalus membranaceus puede mejorar la función inmunitaria, con efectos antiinflamatorios, antibacterianos, antivirales y contra la hipoxia. Puede reducir el contenido de colágeno en los pulmones y es una de las principales medicinas tradicionales chinas para la prevención clínica y el tratamiento de la fibrosis multiorgánica. Actualmente, la mayor parte de la literatura publicada se centra en los principales componentes del Astragalus membranaceus, como el Astragaloside IV y los Flavonoides Totales del Astragalus membranaceus. Este estudio descubrió a través de la bioinformática que el diagrama de la red de objetivos de los componentes del Astragalus membranaceus para el tratamiento de la FPI mostraba una alta conectividad entre seis compuestos, incluyendo la isorhamnetina y el folato, y múltiples objetivos de la FPI. Los resultados del acoplamiento molecular sugieren que estos componentes pueden desempeñar un papel en el tratamiento de la FPI con Astragalus membranaceus. Zheng et al. confirmaron que la isorhamnetina puede proteger contra la fibrosis pulmonar inducida por bleomicina mediante la inhibición del estrés del retículo endoplásmico y la transición epitelio-mesénquima; Kawami et al. descubrieron que el ácido fólico puede inhibir eficazmente la lesión pulmonar inducida por MTX; Yao et al. descubrieron que la expresión del receptor de folato β en los macrófagos desempeña un papel patogénico en la FPI, y la terapia dirigida a los macrófagos que expresan el receptor de folato β puede ser un método eficaz para el tratamiento de la FPI.

El análisis de las vías de señalización GO y KEGG mostró que las vías diana implicadas en el tratamiento de Huangqi de la FPI están relacionadas principalmente con la respuesta inflamatoria y el estrés oxidativo. Combinado con los resultados del análisis y la investigación de la literatura, se encontró que la IL-17 vía de señalización, EGFR vía de señalización, y HIF-1 vía de señalización tienen una alta correlación con la FPI. Xu et al. descubrieron que la IL-17 puede servir como indicador auxiliar de diagnóstico de la fibrosis pulmonar, predecir la eficacia de los fármacos y evaluar la efectividad del tratamiento; Pan et al. descubrieron que el nivel de expresión de la IL-17 en los pacientes con EPOC aumentaba significativamente y que la respuesta inflamatoria persistía; Ma et al. descubrieron que el PEI del CBPP, como compuesto principal, puede mejorar la función pulmonar y aliviar la fibrosis pulmonar actuando sobre las vías de señalización EGFR y MLC2; Wang et al. confirmaron mediante investigaciones que el paraquat puede activar la vía de señalización HIF-1 α para iniciar el programa de transición epitelio-mesénquima, induciendo así el desarrollo de fibrosis pulmonar.

Los resultados del análisis de la red PPI mostraron que PTGS2, VEGFA, MMP-9, STAT3 y EGFR eran dianas clave. Los resultados del acoplamiento molecular indicaron que los componentes químicos de Astragalus membranaceus podían unirse bien a ellos. En la actualidad, estudios previos han demostrado que estas dianas desempeñan un papel importante en la FPI. Wang et al. descubrieron que el método de tonificar el qi, calentar el yang, promover la circulación sanguínea y promover la diuresis puede mejorar la lesión renal y reducir la fibrosis. El mecanismo puede ser regular la vía de señalización PTGS2/NOX1, reduciendo así los niveles de ROS y disminuyendo la muerte celular por hierro; Experimentos inducidos por BLM en ratas mostraron que la inhibición de VEGF puede reducir la fibrosis, mientras que la sobreexpresión de VEGF exacerba la progresión de la fibrosis pulmonar; Luan et al. descubrieron que el astragalósido IV puede ejercer efectos contra la fibrosis pulmonar reduciendo los niveles de expresión de los genes VEGF y VEG-FR2; la MMP-9 es una colagenasa de tipo IV que puede degradar la MEC del colágeno y otros componentes distribuidos en la membrana basal y el intersticio pulmonares, lo que provoca lesiones pulmonares e inicia el desarrollo de fibras pulmonares. Ren et al. descubrieron que la fórmula de promoción de colaterales pulmonares y reposición de qi puede regular el desequilibrio de MMP-9/IMP1, reducir la deposición excesiva de FN y Col IV, mejorar la función pulmonar de ratas e inhibir la aparición y el desarrollo de fibrosis pulmonar en ratas; Wu et al. descubrieron que la eliminación del gen STAT3 en ratones aumenta la expresión de la actividad STAT3 y reduce la apoptosis de fibroblastos, haciéndolos más susceptibles a la fibrosis pulmonar inducida por BLM. Esto sugiere que la proteína STAT3 puede promover la aparición de fibrosis pulmonar. La familia EGF, representada por el factor de crecimiento epidérmico (EGF), y su receptor EGFR desempeñan un papel importante en el curso de la fibrosis pulmonar. Li et al. descubrieron que el nivel de expresión del EGFR en distintos grupos de lesión del tejido pulmonar en ratas expuestas a bleomicina presentaba diferencias significativas. El nivel de expresión del EGFR en el tejido pulmonar de los pacientes del grupo con FPI era significativamente superior al de los pacientes del grupo de control, lo que sugiere que la aparición de la FPI puede estar relacionada con una elevada expresión del EGFR.

Los resultados de la tinción HE y la tinción de Masson mostraron que había un gran número de células inflamatorias acumuladas en los pulmones de las ratas con FPI, y que el grado de proliferación del colágeno había aumentado significativamente. Se produjeron cambios patológicos en la estructura del tejido pulmonar, y el tejido colágeno sustituyó a la estructura alveolar normal, lo que provocó un deterioro de la función respiratoria de los pulmones. Tras el tratamiento con ácido fólico y astrágalo, la situación patológica mejoró, y el efecto terapéutico del astrágalo fue más significativo. Los resultados de ELISA del suero de ratas experimentales mostraron que los niveles de IL-17 y MMP-9 en el grupo de control modelo y en los dos grupos de tratamiento farmacológico aumentaron significativamente en comparación con el grupo de control en blanco, siendo el grupo de control modelo el que presentó los niveles más altos. Los efectos de la intervención de los dos grupos de tratamiento farmacológico mostraron que los niveles séricos de IL-17 y MMP-9 en el grupo Huangqi eran significativamente inferiores a los del grupo de ácido fólico. Desde el punto de vista de la tendencia, los niveles de IL-17 y MMP-9 en el suero de las ratas del grupo de tratamiento farmacológico se redujeron en comparación con los del grupo de control modelo, lo que indica que puede ejercer un efecto anti-FPI al inhibir la expresión de IL-17 y MMP-9 en el suero de las ratas con FPI.

En resumen, este estudio aplicó métodos bioinformáticos para analizar los componentes y las dianas del Astragalus membranaceus en el tratamiento de la FPI. A través de experimentos, se verificó que los ingredientes activos de Astragalus membranaceus tienen efectos terapéuticos en la FPI, lo que indica la racionalidad del cribado. Los resultados experimentales identificaron de forma preliminar los objetivos clave y los ingredientes activos del Astragalus membranaceus en la prevención y el tratamiento de la FPI, y el efecto terapéutico del Astragalus membranaceus fue mejor que el de su ingrediente activo, el ácido fólico. Esto refleja indirectamente la característica del Astragalus membranaceus en el tratamiento de la FPI a través del efecto sinérgico de múltiples componentes, objetivos y vías. Sin embargo, debido a la compleja composición química de la medicina tradicional china, el mecanismo de acción detallado necesita una mayor exploración.