Exploración del mecanismo de acción de Gynostemma pentaphyllum en el tratamiento del síndrome de fatiga crónica basado en la farmacología de red y la validación de modelos animales
El síndrome de fatiga crónica (SFC), también conocido como encefalomielitis miálgica (EM), es una enfermedad multisistémica compleja que dura más de 6 meses. Sus manifestaciones clínicas incluyen fatiga debilitante, trastornos neurocognitivos, cefaleas, trastornos del sueño y una serie de síntomas autonómicos, que afectan gravemente al trabajo y la vida del paciente. En la medicina tradicional china, se cree que el SFC afecta a los cinco órganos y suele denominarse "fatiga", "laxitud", "debilidad", "pesadez", "peso corporal", "miembro que no se levanta" en el Canon Interno del Emperador Amarillo. Pertenece a la categoría de enfermedades como la "fatiga carencial". Con la aceleración del ritmo de trabajo de la gente, la presión de la vida aumenta gradualmente, y la tasa de incidencia sigue aumentando y muestra una tendencia a una edad más joven, lo que se ha convertido en el centro del debate clínico candente. La patogénesis de esta enfermedad aún no está clara, y existen muchos factores patogénicos. Tampoco existe un fármaco específico para su tratamiento clínico.
La medicina tradicional china tiene múltiples componentes, múltiples objetivos y efectos globales de modulación y nivelación. Experimentos básicos han demostrado que la medicina tradicional china tiene importantes efectos y ventajas en la prevención y el tratamiento del síndrome de fatiga crónica. Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Maki no es la planta entera de la familia de las calabazas. La investigación farmacológica moderna ha descubierto que la Gynostemma pentaphyllum tiene diversas actividades farmacológicas, como la reducción de los lípidos sanguíneos y el azúcar en sangre, efectos antitumorales, de regulación inmunológica y antioxidantes, entre otros, y se conoce comúnmente como "ginseng del sur". Según los informes publicados, los polisacáridos de Gynostemma pentaphyllum pueden mejorar el tiempo de ejercicio y promover la diferenciación del músculo esquelético en ratones. Al mismo tiempo, la administración oral de Gynostemma pentaphyllum puede tener efectos positivos sobre la fatiga mental y la cognición de los pacientes, y puede mejorar su inmunidad. Sin embargo, sus principios activos y su mecanismo de acción aún no están claros, y la patogénesis del SFC es compleja, por lo que resulta muy adecuado utilizar métodos de farmacología de redes para la investigación. La farmacología de redes se basa en la tecnología informática y la recuperación de bases de datos de redes, y combina la farmacología con la bioinformática para estudiar la relación entre fármacos y enfermedades desde una perspectiva sistemática. Por lo tanto, este artículo pretende explorar las dianas, vías y mecanismos de acción relevantes de Gynostemma pentaphyllum en el tratamiento del SFC a través de la farmacología de redes, la tecnología de acoplamiento molecular y los experimentos con animales, proporcionando algunas referencias para su aplicación clínica.

La medicina tradicional china desempeña un papel clave en el tratamiento del SFC, principalmente mediante el uso de fármacos tonificantes. Se ha informado de que el Gynostemma pentaphyllum, como tipo de fármaco tonificante, tiene principios activos con efectos antiinflamatorios, antifatiga, mejoradores del estrés oxidativo y potenciadores del sistema inmunitario. Este artículo analiza los principios activos de Gynostemma pentaphyllum a través de la farmacología de redes. A través del diagrama de red "Gynostemma pentaphyllum active ingredients target action", se descubrió que componentes como la quercetina, la isorhamnetina y el panaxadiol ocupaban los primeros puestos en valores de grado. Estudios farmacológicos modernos han demostrado que la quercetina puede aumentar significativamente la actividad de la catalasa (CAT) y la superóxido dismutasa total (T-SOD) en ratones nadadores que soportan peso, al tiempo que afecta a la gluconeogénesis y al metabolismo de la glucosa, desempeñando un papel en el retraso o la eliminación de la fatiga. Gong et al. descubrieron que la isorhamnetina puede servir como antioxidante potencial, y su mecanismo de acción puede ejercer efectos antioxidantes regulando las vías de señalización PI3K/AKT y Nrf2/ARE, aumentando la expresión intracelular de glutatión (GSH) y demostrando excelentes efectos antioxidantes y contra la fatiga. Wang et al. descubrieron que el panaxadiol puede aumentar el almacenamiento de glucógeno en el músculo hepático de ratones fatigados, reducir el contenido de lactato (LD) en el suero, aumentar la actividad de la LDH y tener importantes efectos antifatiga. Predicen que estos componentes pueden ser fundamentales para el tratamiento del SFC con Gynostemma pentaphyllum.

Al construir redes PPI sobre dianas clave, se descubrió que proteínas como STAT3, TP53, SRC y AKT1 presentan valores de grado más elevados. STAT3, como activador transcripcional y de señalización, puede regular la actividad de la ATP sintasa y los niveles de interleucina, afectando al metabolismo energético y al estado inflamatorio del organismo. Gilad et al. encontraron que SRC puede ejercer efectos de mejora inmunológica, y su mecanismo de acción es regular la vía NF - κ B y las células inmunes, afectando así la inflamación y el estrés oxidativo. Fang et al. encontraron que TP53 puede reducir la apoptosis celular y regular la fatiga muscular mediante la inhibición de la expresión de la proteína P53 en el músculo esquelético de ratas fatigadas. Otros estudios también han demostrado que tiene un efecto equilibrante sobre el estrés oxidativo. AKT1 promueve la biosíntesis mitocondrial y afecta al metabolismo energético tisular regulando la fosforilación de MAPK y activando PPAR α/PGC-1 α. Los estudios han demostrado que afecta al estado de fatiga regulando el metabolismo energético. Esto indica que STAT3, TP53, SRC y AKT1 pueden actuar sobre el SFC regulando el metabolismo energético, el estrés oxidativo y la apoptosis celular, y pueden ser dianas clave para el tratamiento del SFC con Gynostemma pentaphyllum. En este artículo se realiza además un acoplamiento molecular entre las dianas clave y los componentes básicos, y los resultados muestran que ambos tienen una alta actividad de unión, entre los cuales la proteína STAT3 tiene la mejor capacidad de unión a los componentes básicos.

El análisis de enriquecimiento de GO y KEGG, objetivos clave, mostró que el tratamiento del SFC con Gynostemma pentaphyllum implica P13K/AKT, el estrés de cizallamiento de fluidos y la aterosclerosis, la vía de transducción de señales HIF-1, AGE-RAGE y otras vías de señalización, de las cuales la vía de señalización P13K/AKT tiene el mayor número de genes enriquecidos. El SFC se acompaña de inflamación en el cerebro, lo que afecta a la proliferación neuronal y la apoptosis. La vía de señalización P13K/AKT está estrechamente relacionada con diversos efectos biológicos enzimáticos y el metabolismo de la glucosa, y puede afectar al eje HPA en el cerebro para mejorar la neuroinflamación y aliviar la fatiga central. La P13K puede activar el nivel de expresión de la proteína AKT y participar en el metabolismo celular, la proliferación y diferenciación, la antiapoptosis y otros aspectos mediante la fosforilación de la P13K y la proteína AKT. Estudios previos han demostrado que las saponinas totales de Gynostemma pentaphyllum pueden activar la vía de señalización P13K/AKT, inhibir la liberación de proteínas pro apoptóticas corriente abajo, reducir el estrés oxidativo y mejorar el daño cerebral, lo que indica la importancia de la vía de señalización P13K AKT en el tratamiento del SFC con Gynostemma pentaphyllum. Al mapear la vía de señalización P13K-AKT de nuevo utilizando KEGG Mapper, se encontró que la mayoría de los objetivos clave se mapearon en esta vía de señalización. La vía P13K/AKT es una vía potencial para el tratamiento del SFC con Gynostemma pentaphyllum.

Para investigar más a fondo el mecanismo de Gynostemma pentaphyllum en el tratamiento del SFC, se estableció un modelo de ratón con SFC mediante la restricción de alimentos y la natación forzada. Mediante experimentos de natación de agotamiento y giro con bastón, se descubrió que Gynostemma pentaphyllum puede prolongar significativamente el tiempo de natación de agotamiento y el tiempo de giro con bastón de los ratones. La mejora de la resistencia al ejercicio es el indicador más objetivo para evaluar la fatiga de drogas contra, lo que indica que Gynostemma pentaphyllum saponinas tienen efectos significativos contra la fatiga, puede reducir la acumulación de metabolitos de fatiga, y mejorar el tiempo de ejercicio. Cuando se realiza un ejercicio vigoroso, el cuerpo se encuentra en un estado relativamente anaeróbico, dependiendo de la glucólisis muscular para el suministro de energía, lo que conduce a un aumento de LDH y BUN, causando una serie de trastornos funcionales como la conducción nerviosa y la contracción muscular, afectando a la producción, liberación y almacenamiento de energía, y conduciendo además a la fatiga física. Este estudio descubrió que Gynostemma pentaphyllum puede reducir significativamente los niveles de BUN y la actividad LDH en el suero de ratones con SFC, lo que indica que Gynostemma pentaphyllum puede reducir la acumulación de productos metabólicos en el organismo. Los resultados de Western blot mostraron que Gynostemma pentaphyllum puede aumentar los niveles de expresión de PI3K y Akt, mientras que reduce los niveles de expresión de P-PI3K, P-AKT y STAT3, regulando así la vía de señalización PI3K/AKT. Esto sugiere que la vía de señalización PI3K/AKT puede ser una vía clave para Gynostemma pentaphyllum en el tratamiento del síndrome de fatiga crónica.

En resumen, los principales ingredientes activos del Gynostemma pentaphyllum, como la quercetina y la isorhamnetina, pueden actuar sobre múltiples dianas como STAT3, TP53, SRC, AKT1, HSP90AA1 regulando el estrés oxidativo y el metabolismo energético, y regulan múltiples vías como la vía de señalización PI3K/AKT. Tienen el potencial de tratar el SFC con múltiples componentes, objetivos y vías. Este estudio puede servir de referencia para la investigación en profundidad y la aplicación clínica de Gynostemma pentaphyllum.