Estudio de los componentes qu\u00edmicos con actividad inhibidora de la HDAC en Epimedium sagittatum
\nEn las c\u00e9lulas eucariotas, las desacetilasas de histonas (HDAC) restauran la carga positiva de las histonas eliminando los grupos acetilo de los residuos de lisina del n\u00facleo de la histona, uni\u00e9ndose as\u00ed fuertemente al ADN cargado negativamente para formar una cromatina estructuralmente densa e inhibir la transcripci\u00f3n de genes espec\u00edficos. La activaci\u00f3n anormal de las HDAC est\u00e1 estrechamente relacionada con enfermedades como la tumorig\u00e9nesis y el desarrollo anormal de tejidos. Los inhibidores de la histona deacetilasa (HDACi) desarrollados se han aplicado en la pr\u00e1ctica cl\u00ednica. Por ejemplo, SAHA y Romidpesion se han convertido en f\u00e1rmacos terap\u00e9uticos para tumores cut\u00e1neos y linfoc\u00edticos perif\u00e9ricos. Los inhibidores de la HDAC tienen estructuras diversas, que incluyen \u00e1cidos grasos de cadena corta como el \u00e1cido but\u00edrico y la tricostatina A, p\u00e9ptidos c\u00edclicos, as\u00ed como flavonoides como la geniste\u00edna y el kaempferol, lo que los convierte en un tema candente en el descubrimiento de nuevos f\u00e1rmacos. El epimedio es una medicina tradicional china que tonifica los ri\u00f1ones y los huesos, con efectos como el fortalecimiento de los m\u00fasculos y los huesos, la resistencia al reumatismo y la mejora de la funci\u00f3n hep\u00e1tica y renal. Los estudios farmacol\u00f3gicos han revelado los efectos de la hierba epimedio en la mejora de la funci\u00f3n sexual, la regulaci\u00f3n hormonal, la modulaci\u00f3n de la inmunidad y la prevenci\u00f3n y el tratamiento de la osteoporosis. La hierba Epimedium contiene m\u00e1s de 140 tipos diferentes de flavonoides, pero existen pocos informes de investigaci\u00f3n sobre los principios activos contra la osteoporosis del Epimedium basados en el mecanismo de inhibici\u00f3n de la HDAC. En este art\u00edculo se presentan los resultados de nuestro cribado e identificaci\u00f3n de los principios activos inhibidores de la HDAC en Epimedium sagittatum mediante el seguimiento de la actividad.<\/p>\n
Este experimento determin\u00f3 que el sitio solvente con fuerte inhibici\u00f3n de la actividad HDAC por el extracto de etanol 70% de Epimedium sagittatum era el sitio de acetato de etilo, que se trat\u00f3 con resina de adsorci\u00f3n macroporosa D101. Los productos de eluci\u00f3n del etanol 40% y 60% fueron los sitios activos inhibidores de HDAC (ver Figura 1); Once compuestos fueron identificados mediante separaci\u00f3n por cromatograf\u00eda en columna y an\u00e1lisis espectral guiados por la actividad. Entre ellos, los gluc\u00f3sidos flavonoides no sustituidos por isopenteno (Compuesto 1) y los gluc\u00f3sidos flavonoides (Compuestos 2-10) mostraron todos una actividad inhibidora de la HDAC m\u00e1s fuerte que la icariina, lo que indica que estos componentes son los principales ingredientes activos en la inhibici\u00f3n de la actividad HDAC en esta planta. Entre los 9 gluc\u00f3sidos flavonoides aislados, 6 eran kaempferol-3-O-gluc\u00f3sido, incluyendo el compuesto 5 con alto rendimiento (kaempferol-3-O-\u03b2 - D-glucopiran\u00f3sido), lo que indica que el kaempferol-3-O-gluc\u00f3sido tiene una actividad inhibidora de la HDAC relativamente fuerte. Los compuestos con menor actividad son 7 y 8. Debido a la esterificaci\u00f3n de uno o dos grupos hidroxilo en el grupo de az\u00facar con \u00e1cido cum\u00e1rico, la actividad inhibidora de la HDAC de 7 y 8 es menor que la del isorhamnetin-3-O-gluc\u00f3sido (9 y 10), lo que indica que la esterificaci\u00f3n del \u00e1cido cum\u00e1rico en el grupo de az\u00facar del kaempferol-3-O-gluc\u00f3sido puede debilitar la actividad inhibidora de la HDAC (v\u00e9ase la Tabla 3). Sin embargo, dado que el kit de cribado de inhibidores de la HDAC proporciona HDAC extra\u00edda del n\u00facleo de c\u00e9lulas HeLa, que es una mezcla que contiene diferentes subtipos de HDAC, es necesario seguir investigando para determinar cu\u00e1l o cu\u00e1les de las actividades (funciones) de la HDAC son inhibidas por los flavonoides que se encuentran en Epimedium sagittatum.<\/p>\n
Como ya se ha mencionado, la inhibici\u00f3n de la HDAC tambi\u00e9n puede conseguirse regulando su expresi\u00f3n en las c\u00e9lulas. Nuestro estudio con c\u00e9lulas HeLa demostr\u00f3 (como se muestra en la Figura 2) que el kaempferol-3-O-alfa-L-actanopiran\u00f3sido (3), el kaempferol-3-O-beta-D-xilopiran\u00f3sido (4) y el kaempferol-3-O-beta-D-glucopiran\u00f3sido (5) no ten\u00edan un efecto significativo sobre la expresi\u00f3n de las HDAC de tipo I, pero pod\u00edan inhibir significativamente la HDAC6 en las HDAC de tipo II (compuestos 3 y 4). 5) y HDAC10 (compuestos 4 y 5) son inhibidores flavonoides de la expresi\u00f3n proteica de las HDAC descubiertos recientemente; entre ellos, el 4 inhibe simult\u00e1neamente la expresi\u00f3n proteica de otras HDAC de clase II (HDAC4-7) y de clase IV (HDAC9-11), y sus efectos merecen una mayor investigaci\u00f3n.<\/p>\n
Las HDAC desempe\u00f1an un papel importante en la regulaci\u00f3n transcripcional celular, la progresi\u00f3n del ciclo celular y las actividades de crecimiento y desarrollo mediante la desacetilaci\u00f3n de las histonas centrales para suprimir la transcripci\u00f3n de genes espec\u00edficos. Los HDACi selectivos pueden actuar sobre las HDACs sobreexpresadas, permitiendo que los genes suprimidos se expresen normalmente, desempe\u00f1ando as\u00ed un papel en el tratamiento de enfermedades como tumores, artritis y displasia tisular. Por ejemplo, la HDAC1-2 (tipo I) act\u00faa como mediadora en la reparaci\u00f3n de da\u00f1os en el ADN y est\u00e1 muy expresada en varios tejidos cancerosos, como el c\u00e1ncer de pulm\u00f3n y el c\u00e1ncer g\u00e1strico. Durante la radioterapia de tumores, el uso simult\u00e1neo de inhibidores de HDAC1-2 puede impedir que las c\u00e9lulas tumorales se sometan a la reparaci\u00f3n del ADN y promover la apoptosis de las c\u00e9lulas cancerosas. La expresi\u00f3n anormal de HDAC8 (tipo I) y HDAC10 (tipo II) es un sello distintivo de la progresi\u00f3n y malignidad del neuroblastoma. El inhibidor de HDAC6-8-10 TH34 puede inducir la apoptosis de las c\u00e9lulas tumorales, la interrupci\u00f3n de la mitosis y la detenci\u00f3n del ciclo celular, lo que conduce a la muerte de las c\u00e9lulas tumorales; la combinaci\u00f3n de TH34 y \u00e1cido retinoico puede producir un efecto sin\u00e9rgico. La regulaci\u00f3n al alza de la expresi\u00f3n de HDAC4-6-7 (tipo II) conduce a la regulaci\u00f3n a la baja de los factores de transcripci\u00f3n clave Runx2 y Qstelix durante la diferenciaci\u00f3n de los osteoblastos, lo que es desfavorable para la formaci\u00f3n de osteoblastos; La regulaci\u00f3n al alza de la expresi\u00f3n del gen y la prote\u00edna HDAC6 tambi\u00e9n puede inducir la deformaci\u00f3n y el acortamiento de los cilios primitivos en los osteoblastos, lo que resulta en una disminuci\u00f3n del n\u00famero de c\u00e9lulas ciliadas, inhibiendo as\u00ed la funci\u00f3n ALP de los osteoblastos e impidiendo eficazmente la maduraci\u00f3n osteog\u00e9nica inducida por la prote\u00edna morfogen\u00e9tica \u00f3sea (BMP). La inhibici\u00f3n de la expresi\u00f3n o la funci\u00f3n de HDAC6 y HDAC4 facilitar\u00e1 la diferenciaci\u00f3n de los osteoblastos y la formaci\u00f3n de hueso, protegiendo al mismo tiempo la densidad \u00f3sea.<\/p>\n
Los datos de este estudio revelan por primera vez que el kaempferol-3-O-gluc\u00f3sido (compuestos 3, 4 y 5) de Epimedium sagittatum tiene claros efectos similares a los de un inhibidor de la HDAC, y sus efectos inhibidores sobre la expresi\u00f3n de la prote\u00edna HDAC6 proporcionan pruebas experimentales para identificarlo como un posible ingrediente activo antiosteoporosis y antitumoral con caracter\u00edsticas estructurales de kaempferol-3-O-gluc\u00f3sido en la hierba Epimedium.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Study on the chemical components with HDAC inhibitory activity in Epimedium sagittatum In eukaryotic cells, histone deacetylases (HDACs) restore the positive charge of histones by removing acetyl groups from lysine residues in the core histone, thereby tightly binding with negatively charged DNA to form structurally dense chromatin and inhibiting transcription of specific genes. Abnormal activation […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n