Estudio del mecanismo antienvejecimiento de la Scutellaria baicalensis basado en la farmacolog\u00eda de redes y el acoplamiento molecular
\nEl envejecimiento de la poblaci\u00f3n es un dif\u00edcil problema al que se enfrentan hoy China y el mundo. El envejecimiento de la poblaci\u00f3n no s\u00f3lo conlleva una disminuci\u00f3n de la mano de obra adecuada a la edad y un aumento de la carga que supone el cuidado de los ancianos para el pa\u00eds y las familias, sino que tambi\u00e9n acarrea una serie de problemas de salud. La investigaci\u00f3n ha confirmado que el envejecimiento es un factor de riesgo para muchas enfermedades complejas, como las cardiovasculares y cerebrovasculares, la diabetes, el c\u00e1ncer, las enfermedades neurodegenerativas, etc. Aunque el envejecimiento no puede prevenirse, s\u00ed puede retrasarse mediante m\u00e9todos como la restricci\u00f3n cal\u00f3rica, la manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica y la intervenci\u00f3n farmacol\u00f3gica. Y lo que es m\u00e1s importante, retrasar el envejecimiento no s\u00f3lo prolonga la vida del organismo, sino que tambi\u00e9n mejora significativamente su estado de salud. Por ejemplo, en la mayor\u00eda de las enfermedades cr\u00f3nicas, limitar la ingesta de alimentos puede reducir eficazmente la gravedad de los s\u00edntomas; se ha demostrado que la metformina y la rapamicina prolongan la vida en muchos organismos modelo. Los estudios epidemiol\u00f3gicos muestran que tomar metformina y rapamicina en una cantidad adecuada puede prevenir la aparici\u00f3n de muchos c\u00e1nceres y reducir la tasa de incidencia de enfermedades neurodegenerativas. Por lo tanto, retrasar el envejecimiento es uno de los m\u00e9todos eficaces para reducir la incidencia de las enfermedades relacionadas con la edad.
\nLa Medicina Tradicional China (MTC) siempre ha hecho hincapi\u00e9 en la salud y el bienestar, tratando las enfermedades preexistentes antes de que aparezcan. La MTC ha prestado cada vez m\u00e1s atenci\u00f3n a la lucha contra el envejecimiento. Erigeron breviscapus (Vant.) Hand Mazz. es una medicina tradicional china muy utilizada para tratar enfermedades relacionadas con la edad, como las cardiovasculares y cerebrovasculares. Sus principios activos son principalmente flavonoides y compuestos cafeo\u00edlicos. Las investigaciones han descubierto que el componente flavonoide breviscapina puede contrarrestar el envejecimiento inducido por la D-galactosa, mejorar el deterioro de la memoria y los cambios hep\u00e1ticos y renales anormales en ratones, pero su mecanismo de acci\u00f3n a\u00fan no est\u00e1 claro. Sin embargo, en la actualidad no existe ning\u00fan informe sobre si los compuestos de \u00e1cido cafeico de la Scutellaria baicalensis tienen efectos antienvejecimiento. La farmacolog\u00eda de redes es un m\u00e9todo de investigaci\u00f3n basado en la teor\u00eda de los receptores y la tecnolog\u00eda de redes biol\u00f3gicas que permite dilucidar de forma exhaustiva la acci\u00f3n de los f\u00e1rmacos y su mecanismo de acci\u00f3n. La medicina tradicional china se toma principalmente por v\u00eda oral, y s\u00f3lo los componentes que entran en el torrente sangu\u00edneo pueden ser ingredientes eficaces para tratar enfermedades y promover la salud. Para explorar el mecanismo antienvejecimiento de la Scutellaria baicalensis y aportar ideas para posteriores investigaciones experimentales, este estudio recuper\u00f3 los componentes sangu\u00edneos de la Scutellaria baicalensis administrados por v\u00eda oral, aplic\u00f3 m\u00e9todos de farmacolog\u00eda de redes para predecir las dianas antienvejecimiento de los componentes sangu\u00edneos, analiz\u00f3 las funciones biol\u00f3gicas y las v\u00edas de acci\u00f3n de las dianas, y verific\u00f3 el efecto de uni\u00f3n entre los componentes sangu\u00edneos y las dianas clave mediante m\u00e9todos de acoplamiento molecular.<\/p>\n
La farmacolog\u00eda en red suele cribar los componentes de la investigaci\u00f3n bas\u00e1ndose en una biodisponibilidad oral (OB) \u2265 30%, una semivida (HL) \u2265 4, y un drug like (DL) \u2265 0,18. El autor descubri\u00f3 que si los ingredientes de la Scutellaria baicalensis se analizaban en estas condiciones, los principales componentes activos de los flavonoides, la baicalina y el \u00e1cido cafeico, quedaban completamente excluidos. Esto es obviamente incoherente con la idea actual de que estos dos tipos de componentes son los principales componentes activos de la Scutellaria baicalensis. La medicina tradicional china se toma principalmente por v\u00eda oral, y los componentes absorbidos en el torrente sangu\u00edneo tras la administraci\u00f3n oral pueden ser los ingredientes activos de la medicina tradicional china. Por lo tanto, siguiendo el enfoque de la serofarmacoqu\u00edmica, este estudio se centr\u00f3 en los componentes presentes en la Scutellaria baicalensis de los que se ha informado que pueden absorberse por v\u00eda oral en el torrente sangu\u00edneo como objeto de investigaci\u00f3n de la farmacolog\u00eda de red. Este estudio recuper\u00f3 30 componentes sangu\u00edneos de Scutellaria baicalensis administrados por v\u00eda oral, incluyendo 13 flavonoides, 11 compuestos cafeo\u00edlicos y otros 6 compuestos, prediciendo sus efectos sobre 37 dianas de envejecimiento. Estas 37 dianas implican principalmente procesos biol\u00f3gicos y v\u00edas como el envejecimiento y la regulaci\u00f3n de tumores, lo que concuerda con la idea de que \"los tumores y el envejecimiento est\u00e1n estrechamente relacionados, y el envejecimiento es el mayor factor de riesgo de tumores\". Las investigaciones han demostrado que con la edad aumentan los da\u00f1os y las mutaciones del ADN, lo que conlleva un mayor riesgo de c\u00e1ncer. Adem\u00e1s, los cambios en el sistema circulatorio, endocrino e inmunitario causados por el envejecimiento tambi\u00e9n pueden provocar un aumento de la incidencia del c\u00e1ncer. El an\u00e1lisis de la red PPI muestra que TP53, AKT1, RB1, RHAS, HDAC1 y STRT1 son potenciales dianas clave para el antienvejecimiento de la Scutellaria baicalensis. La prote\u00edna tumoral P53 (TP53) es una prote\u00edna supresora de tumores que regula la tumorig\u00e9nesis y los procesos de envejecimiento. La sobreexpresi\u00f3n de TP53 puede inducir el envejecimiento celular, y la activaci\u00f3n anormal de P53 en ratones reduce la incidencia de tumores, pero tambi\u00e9n conduce al envejecimiento prematuro de los ratones. Investigaciones posteriores han descubierto que una expresi\u00f3n elevada y una regulaci\u00f3n normal de P53 pueden mejorar la tolerancia del organismo a los tumores sin provocar un envejecimiento prematuro ni acortar la esperanza de vida. AKT1 es una prote\u00edna quinasa serina\/treonina. La inhibici\u00f3n de la actividad de AKT1 puede prolongar la esperanza de vida, como en los ratones deficientes en AKT1 (AKTG1+\/-), en los que la esperanza de vida de los machos se prolonga 8% y la de las hembras 15%. El gen 1 del retinoblastoma (RB1) es un gen supresor de tumores. En t\u00e9rminos de regulaci\u00f3n del envejecimiento, el RB1 induce principalmente el envejecimiento celular a trav\u00e9s de la v\u00eda P16 del gen supresor de tumores. El oncog\u00e9n del virus del sarcoma de rat\u00f3n Harvey (HRAS) es un miembro de la familia de oncogenes RAS. La sobreexpresi\u00f3n de HRAS puede inducir el envejecimiento celular, y se ha demostrado que la v\u00eda RAS, junto con la insulina\/factor de crecimiento similar a la insulina, afecta al desarrollo y envejecimiento de los nematodos. La histona desacetilasa 1 (HDAC1) desempe\u00f1a un papel importante en el desarrollo, la regulaci\u00f3n transcripcional y la progresi\u00f3n del ciclo celular. La sobreexpresi\u00f3n de HDAC1 puede inducir el envejecimiento celular. La mutaci\u00f3n del hom\u00f3logo Rpd3 de HDAC1 en moscas de la fruta prolonga la vida de los machos en 33% y de las hembras en 52%. STRT1 es una desacetilasa dependiente de NAD+, cuya activaci\u00f3n puede retrasar el envejecimiento y promover la longevidad. La sobreexpresi\u00f3n de STRT1 espec\u00edficamente en el cerebro del rat\u00f3n prolonga la esperanza de vida de las hembras en 16% y la de los machos en 9%. Por tanto, la Scutellaria baicalensis puede regular el envejecimiento actuando sobre estas dianas.
\nEl an\u00e1lisis de la red de dianas de los componentes sangu\u00edneos mostr\u00f3 que los flavonoides son importantes ingredientes activos en las propiedades antienvejecimiento de la Scutellaria baicalensis; el acoplamiento molecular mostr\u00f3 que las puntuaciones de uni\u00f3n de los flavonoides a cuatro dianas clave potenciales, TP53, AKT1, HDAC1 y SIRT1, eran superiores al umbral, lo que sugiere adem\u00e1s que los flavonoides son ingredientes activos potenciales en las propiedades antienvejecimiento de la Scutellaria baicalensis. Por otra parte, el an\u00e1lisis de redes mostr\u00f3 que los compuestos cafeo\u00edlicos no eran componentes clave en el efecto antienvejecimiento de la Scutellaria baicalensis. Sin embargo, el an\u00e1lisis de acoplamiento molecular mostr\u00f3 que, a excepci\u00f3n del \u00e1cido cafeico y el \u00e1cido fer\u00falico, 11 compuestos cafeo\u00edlicos ten\u00edan puntuaciones de uni\u00f3n superiores al umbral para TP53, AKT1, HDAC1 y SIRT1, y en general eran incluso superiores a los flavonoides. La raz\u00f3n de este an\u00e1lisis puede ser que en la actualidad no hay mucha investigaci\u00f3n sobre los compuestos del \u00e1cido cafeico, y hay pocos compuestos con estructuras similares a este tipo de componentes incluidos en la base de datos de predicci\u00f3n de dianas, o bien hay poca informaci\u00f3n sobre las dianas validadas de este tipo de componentes, lo que da lugar a un n\u00famero reducido de dianas predichas. Entre las 777 dianas predichas de la Scutellaria baicalensis, el n\u00famero medio de dianas predichas para cada uno de los 13 componentes flavonoides fue de 102, mientras que el n\u00famero medio de dianas predichas para cada uno de los 11 componentes del \u00e1cido cafeico fue de s\u00f3lo 26. A trav\u00e9s de la investigaci\u00f3n bibliogr\u00e1fica, los flavonoides y los compuestos del \u00e1cido cafeico pueden ser los principales ingredientes activos de la Scutellaria baicalensis en el antienvejecimiento, y pueden ejercer efectos antienvejecimiento a trav\u00e9s de dianas como TP53, AKT1, HDAC1 y SIRT1. De hecho, se ha demostrado que algunos de estos dos tipos de ingredientes tienen efectos antienvejecimiento a trav\u00e9s de pruebas de vida, y los mecanismos antienvejecimiento de algunos ingredientes son consistentes con los resultados predichos de este estudio. El experimento de vida \u00fatil de los nematodos revel\u00f3 que la quercetina, la baicale\u00edna, el kaempferol, el \u00e1cido clorog\u00e9nico, el 5-CQA, el 4-CQA, el 1,3-DCQA y el 1,5-DCQA prolongaban la vida \u00fatil media de los nematodos en 18,0%, 45,0%, 10%, 20,1%, 12,1%, 15,2%, 12,5% y 8,0%, respectivamente. Entre ellos, la literatura ha confirmado que el \u00e1cido clorog\u00e9nico prolonga la vida \u00fatil de los nematodos mediante la inhibici\u00f3n de la actividad de AKT1, lo que coincide con los resultados de este estudio de que AKT1 es un objetivo clave de anti-envejecimiento en Scutellaria baicalensis y el \u00e1cido clorog\u00e9nico tiene un buen efecto de uni\u00f3n con AKT1. Los informes anteriores corroboran los resultados de este estudio, lo que indica que los hallazgos de este estudio tienen un cierto nivel de fiabilidad. Por lo tanto, actualmente no hay pruebas experimentales claras en los resultados de la investigaci\u00f3n que confirmen el efecto antienvejecimiento de los ingredientes, y se pueden dise\u00f1ar los experimentos correspondientes bas\u00e1ndose en los resultados predichos para su verificaci\u00f3n.
\nEn resumen, este estudio se centra en la absorci\u00f3n oral de componentes sangu\u00edneos de Scutellaria baicalensis como objeto de investigaci\u00f3n. Las posibles dianas y v\u00edas antienvejecimiento de la Scutellaria baicalensis se analizaron mediante m\u00e9todos de farmacolog\u00eda de redes, y la capacidad de uni\u00f3n de estos componentes sangu\u00edneos a las principales dianas potenciales se verific\u00f3 mediante acoplamiento molecular. Los resultados de la investigaci\u00f3n mostraron que los flavonoides y los componentes del \u00e1cido cafeico son los ingredientes activos potenciales de la Scutellaria baicalensis en el antienvejecimiento, que pueden ejercer efectos antienvejecimiento actuando sobre dianas como TP53, AKT1, HDAC1, SIRT1, y regulando procesos biol\u00f3gicos relacionados y v\u00edas como el envejecimiento y los tumores. Los resultados de la investigaci\u00f3n aportan ideas para su posterior verificaci\u00f3n experimental.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Study on the anti-aging mechanism of Scutellaria baicalensis based on network pharmacology and molecular docking Population aging is a difficult problem facing China and the world today. The aging population not only brings about a decrease in the age appropriate labor force and an increase in the burden of elderly care for the country and […]<\/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