Exploration du mécanisme des composants volatils de l'éphédra tibétain sur la bronchite sur la base de la pharmacologie des réseaux et de l'amarrage moléculaire
La bronchite est principalement causée par des réactions spécifiques de la muqueuse bronchique et des tissus environnants, avec un cycle d'apparition long. Sa pathogenèse est principalement influencée par des facteurs externes tels que les changements saisonniers, les infections virales, les infections allergiques, ainsi que par des facteurs internes tels que le système de défense respiratoire et l'affaiblissement de l'immunité.

L'éphédra, en tant que médicament traditionnel chinois, est utilisé depuis longtemps. Elle a pour effet de faire transpirer, de chasser le froid, de favoriser la diurèse, de réduire les gonflements, de dégager les poumons et l'asthme. Il s'agit d'un remède traditionnel chinois couramment utilisé contre la bronchite et qui contient de nombreux ingrédients actifs. Des recherches ont montré que les flavonoïdes tels que la lutéoline, l'apigénine et la quercétine contenus dans la combinaison Ephedra sinica et Cinnamomum cassia ont un effet thérapeutique sur la bronchite en ciblant le TNF-α et le LTB4. Toutefois, il n'existe actuellement aucun rapport indiquant si les composants volatils ont un effet sur la bronchite. Ephedra tibetana est une plante d'éphédra unique dans le Xizang, et ses racines et ses tiges ont un arôme particulier. L'ancien livre médical tibétain "Jingzhu Bencao" indique que "Caitun (éphédra) arrête les saignements et dégage la chaleur de la rate", tandis que "Zhonghua Tibetan Bencao" indique qu'il "dégage la chaleur du sang, la chaleur du cœur, la chaleur du foie, la chaleur de la rate, la chaleur nouvelle et la chaleur ancienne, favorise la diurèse, arrête les saignements et soulage la toux". Des rapports ont été publiés sur les composants volatils d'autres plantes d'éphédra, comme Ephedar sinica dans le Gansu, qui se compose principalement de d - α - terpinéol (21,4%), d'acide hexadécanoïque (14,74%) et d'acide 9-hexadécanoïque (7,51%) ; les principaux composants volatils de l'éphédra de Shaanxi sont le 1- α - terpénol (28.57%) et la 2,3,5,6-tétraméthylpyrazine (7.92%) ; les principaux composants volatils de l'Ephedra media sont le 1,4-eucalyptol (12.8%) et le 1,8-eucalyptol (9.9%) ; les principaux composants volatils de l'Ephedra equisetina sont l'acide hexadécanoïque (26.22%) et le phtalate de dibutyle (10.48%). L'éphédra tibétain peut contenir des substances médicinales particulières en raison de son adaptation à long terme à des environnements de haute altitude. On a constaté que l'arôme unique des racines et des tiges de l'éphédra tibétain est différent de celui des médicaments traditionnels chinois tels que l'éphédra chinois et l'éphédra de Chine. Quels sont les composants volatils de l'éphédra, en quoi diffèrent-ils des composants volatils des autres plantes d'éphédra et en quoi diffèrent-ils des composants volatils des racines et des tiges d'éphédra ? Il n'existe actuellement aucun rapport à ce sujet.
L'utilisation de méthodes de pharmacologie de réseau pour cribler les substances actives, prédire les protéines cibles et rechercher les voies de signalisation permet de prédire rapidement les interactions entre les ingrédients actifs, les protéines cibles et les réseaux de voies liés à l'apparition et au développement des maladies. Le docking moléculaire est une méthode de conception de médicaments qui utilise la technologie informatique basée sur les caractéristiques des récepteurs et l'interaction entre les récepteurs et les molécules de médicaments. Sa principale base de recherche est le changement de conformation des ligands et des molécules réceptrices au cours du processus de liaison. En raison du manque d'informations sur la composition chimique d'Ephedra sinica dans la base de données TCMSP en ligne, la GC-MS a été utilisée pour déduire les composants volatils d'Ephedra sinica. Une petite base de données a été construite à partir des données en ligne du TCMSP, et les cibles médicamenteuses potentielles ont été interrogées à l'aide des numéros CAS des composés. Une analyse pharmacologique en réseau et un docking moléculaire ont été menés pour prédire le mécanisme d'action des composants volatils d'Ephedra sinica dans le traitement de la bronchite.

Cette étude a révélé que les principaux composants volatils des tiges de l'éphédra tibétain sont différents de ceux rapportés dans l'éphédra chinois et l'éphédra chinois. La 2,3,5,6-tétraméthylpyrazine est le principal composant volatil commun à l'éphédra tibétain et à l'éphédra chinois. Outre l'éphédrine et la pseudoéphédrine, la 2,3,5,6-tétraméthylpyrazine est également le principal ingrédient actif de l'éphédra et est largement utilisée dans les additifs aromatiques alimentaires. Les deux autres composants principaux de la tige de l'éphédra tibétain sont le Z-9-pentadécénol (9.15%) et la dihydroxyacétophénone (7.92%). Le Z-9-pentadécénol a été signalé comme le principal composant volatil de la tige de Peucedanum praeruptorum, et son huile volatile a une activité antibactérienne contre Escherichia coli, Salmonella typhi et Shigella flexneri. Toutefois, l'activité de la substance Z-9-pentadécénol n'a pas été rapportée. La dihydroxyacétophénone a pour effet de réduire la pression artérielle pulmonaire moyenne chez les patients souffrant de bronchopneumopathie chronique obstructive, mais son effet sur la bronchite n'a pas été rapporté. Les principaux composants volatils des racines d'Ephedra sinica sont l'acide linoléique (7,81%), le bisabolol (7,1%) et le Z-9-pentadécénol (5,98%). L'acide linoléique est un acide gras insaturé qui a pour effet de réduire les lipides sanguins et d'assouplir les vaisseaux sanguins. Le myrrhol rouge est le principal composant contenu dans des plantes telles que Waldheimia glabra, Pogostemon specious, Eremantus erythropapus et Matricaria chamomilla dans le Xizang, et possède des activités anti-inflammatoires, anticancéreuses, antibactériennes et antioxydantes. Les composants volatils des racines et des tiges de l'éphédra tibétain, notamment l'acide palmitique, l'acide palmitique et l'acide linoléique, sont tous des acides gras insaturés ayant une valeur nutritionnelle et économique importante. L'alpha terpénol, l'oxyde de linalol, l'alpha limonène, le thymol et l'éléphantol sont également des composants courants des huiles volatiles des plantes, avec des activités multiples telles que l'antibactérien, l'anti-inflammatoire et l'antioxydant. Dans l'ensemble, cela indique que l'huile volatile du rhizome d'Ephedra sinica a des applications prometteuses dans le développement d'aliments et de médicaments.

La bronchite est généralement une maladie sporadique dont la prévalence est relativement faible. Elle survient souvent pendant les saisons froides ou lors de changements climatiques soudains, et est plus susceptible de se produire chez les personnes âgées et faibles. La validation clinique a montré que l'éphédra a des effets significatifs dans le traitement de la bronchite aiguë et de la bronchiolite pédiatrique. La bronchite est une maladie qui s'accompagne d'un mécanisme de réponse inflammatoire. Cette étude a identifié quatre protéines cibles principales, à savoir IL6, TNF, PTGS2 et CXCL8, qui pourraient jouer un rôle important dans le traitement de la bronchite par les composants volatils de l'éphédra tibétain. L'IL-6 est une chimiokine aux activités biologiques multiples qui peut stimuler l'inflammation et les processus auto-immuns dans diverses maladies. Elle possède des caractéristiques physiologiques telles que l'activation et la régulation des cellules immunitaires. En participant à la différenciation des lymphocytes et des monocytes, elle favorise la maturation des cellules B, sécrète des cytokines telles que l'IgG, l'IgE et l'IgA, et participe à diverses réactions inflammatoires et à des processus de développement de maladies. Il s'agit d'une cible médicamenteuse pour le traitement des infections, de l'inflammation, des maladies auto-immunes et du cancer. Le TNF est une cytokine impliquée dans l'inflammation systémique et l'une des nombreuses cytokines à l'origine de réactions aiguës. Il est principalement sécrété par les macrophages et peut induire la mort cellulaire dans certaines lignées de cellules tumorales. Le TNF-α peut activer les neutrophiles et les macrophages pour augmenter leurs effets cytotoxiques, libérer davantage de cytokines inflammatoires telles que l'IL-6 et l'IL-8, et accélérer le processus de réponse inflammatoire. PTGS2 est responsable de la production de prostaglandines inflammatoires et est un régulateur lipidique qui induit une activité biologique. Sous la stimulation des médiateurs inflammatoires, son niveau augmente de manière significative, et la teneur en PTGS2 dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire des patients asthmatiques est plus élevée, ce qui indique que la PTGS2 est associée à l'inflammation dans l'asthme. CXCL8 est une cytokine sécrétée par les macrophages et les cellules épithéliales, qui peut attirer les neutrophiles, les éosinophiles et les cellules T, et participer à l'activation des neutrophiles. Elle peut être libérée par plusieurs types de cellules en réponse à des stimuli inflammatoires, et sa principale activité biologique est d'attirer et d'activer les neutrophiles. Les neutrophiles subissent des changements morphologiques au contact de CXCL8, migrent vers le site de la réaction et libèrent une série de produits actifs. Ces effets peuvent conduire à des réactions inflammatoires locales dans l'organisme, permettant d'atteindre l'objectif de stérilisation et d'endommagement des cellules. En outre, le CXCL8 a également certains effets sur les éosinophiles, les basophiles et les lymphocytes.
Cette étude a révélé que 34 composants volatils de l'éphédra tibétain agissent sur 32 cibles de la bronchite. Ces cibles comprennent le principal composant de la tige, la 2,3,5,6-tétraméthylpyrazine, le principal composant de la racine, l'acide linoléique, et les composants communs du rhizome, le benzaldéhyde, l'α-terpinéol, l'oxyde de linalol, la 2,3,5,6-tétraméthylpyrazine, le géraniol, le thymol et l'éléphantol. Les cibles qui ont de bons effets de liaison avec IL6, TNF, PTGS2 et CXCL8 comprennent l'eugénol, l'acide laurique, le trans-farnésol, l'α-terpinéol, l'éléphantol et l'acide palmitique. Parmi eux, l'eugénol et l'acide laurique sont des composants des racines, le trans-farnésol est un composant des tiges, et l'α-terpinéol, l'éléphantol et l'acide palmitique sont des composants communs aux racines et aux tiges. On peut donc en déduire que les huiles volatiles des racines et des tiges d'Ephedra sinica peuvent avoir un effet sur le traitement de la bronchite. Le phénol de Dingzixiang est considéré comme un pesticide végétal aux propriétés fongicides. L'acide laurique a pour effet d'augmenter l'expression du facteur anti-inflammatoire IL-10 et de réduire l'expression du facteur pro-inflammatoire IL-6, ce qui peut atténuer la réponse inflammatoire de l'organisme dans une certaine mesure. Le farnésol a des effets inhibiteurs sur Streptococcus mutans, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei et Actinobacteria naeslundii. De fortes concentrations de farnésol inhibent l'expression de l'IL-17 chez les souris infectées par Candida albicans. Les alpha-terpénoïdes sont présents dans les huiles volatiles des plantes et ont des effets antibactériens, antioxydants et anti-inflammatoires. Leurs composés esters ont des effets insecticides. Les trois substances susmentionnées ont toutes pour effet d'inhiber les facteurs inflammatoires, mais l'acide palmitique aurait un effet pro-inflammatoire. Le phénol et l'éléphantol de Dingzixiang sont des substances courantes dans les huiles essentielles de plantes, et leurs effets antibactériens ont été signalés comme étant significatifs, au même titre que d'autres composants des huiles essentielles. Cela indique que l'acide cinnamique, le trans-farnésol, l'α-terpinéol, l'eugénol et l'éléphantol peuvent participer aux réactions inflammatoires par le biais de leurs effets antibactériens. Les résultats de l'enrichissement GO ont également montré que les cibles des composés ci-dessus étaient significativement enrichies dans le processus de réponse des molécules dérivées des bactéries. Quatre molécules cibles sont enrichies ensemble dans la voie de signalisation des récepteurs Toll. Les récepteurs Toll like font partie des récepteurs de reconnaissance des schémas pathogènes de l'immunité innée, qui peuvent reconnaître les micro-organismes pathogènes envahissants et jouent un rôle clé dans l'inflammation, la régulation des cellules immunitaires et d'autres aspects. Cela indique que l'eugénol, l'acide laurique, le trans-farnésol, l'α-terpinéol et l'éléphantol contenus dans l'huile volatile des racines et des tiges d'Ephedra sinica peuvent inhiber l'expression de l'IL6, du TNF, du PTGS2 et du CXCL8 dans les voies de signalisation inflammatoires et immunitaires telles que le TNF, l'IL-17 et les récepteurs Toll, supprimant ainsi l'inflammation et les réponses immunitaires des micro-organismes pathogènes, et jouant ainsi un rôle thérapeutique dans la bronchite. L'acide palmitique déclenche la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, entraînant une réponse inflammatoire dans l'organisme.
Cette étude est basée sur la pharmacologie de réseau et les méthodes d'ancrage moléculaire, en prenant comme objet de recherche les composants volatils des racines et des tiges d'Ephedra sinica. Les voies biologiques et les voies d'intervention dans la bronchite sont analysées en détail, et l'ancrage moléculaire inverse est utilisé pour la vérification. Il s'avère que l'intervention des ingrédients actifs dans la bronchite présente principalement les caractéristiques de molécules multiples, de cibles multiples et de voies multiples, et qu'il existe un effet synergique entre les divers composants volatils. Les résultats de la recherche fournissent une référence pour l'étude expérimentale et l'application clinique de l'éphédra tibétain, mais les résultats de cette étude ne font que spéculer le mécanisme de l'interaction entre les composants volatils de l'éphédra tibétain et la bronchite par le biais de la théorie, et d'autres expériences pharmacologiques sont nécessaires pour le vérifier.