Effet protecteur et mécanisme de l'extrait éthanolique de pollen d'abeille de colza sur l'hypertrophie des cellules myocardiques induite par l'isoprotérénol
L'insuffisance cardiaque (IC) est un syndrome cardiovasculaire courant et le stade final de diverses maladies cardiaques, avec des taux d'invalidité et de mortalité élevés. L'hypertrophie cardiaque est une réponse adaptative précoce dans le processus d'insuffisance cardiaque, mais une hypertrophie cardiaque prolongée peut accélérer la fibrose myocardique et le dysfonctionnement systolique, accélérant ainsi la progression de l'insuffisance cardiaque. L'insuffisance cardiaque ne provoque pas seulement une insuffisance cardiaque congestive, elle est aussi un facteur de risque indépendant d'hypertension, de valvulopathie, de cardiomyopathie dilatée, d'ischémie myocardique, d'infarctus du myocarde, d'arythmie et de mort subite. Le contrôle de l'HC peut retarder de manière significative la progression de la cardiomyopathie. Retarder ou éviter l'apparition de l'HC est un objectif thérapeutique majeur.
L'isoprotérénol (ISO) fait partie des agonistes des récepteurs adrénergiques. L'injection répétée ou continue d'ISO pour exciter les récepteurs β 1-adrénergiques peut causer des dommages toxiques au myocarde, augmenter la contractilité myocardique et la consommation d'oxygène, entraînant une arythmie, une augmentation de la postcharge et une nécrose ischémique myocardique, ce qui entraîne un remodelage myocardique et induit une CH compensatoire. C'est pourquoi l'ISO est souvent utilisée pour établir des modèles de CH. La recherche a montré que la CH induite par l'ISO s'accompagne d'une augmentation de la surface des cellules myocardiques, d'une synthèse excessive des protéines et d'une réactivation des gènes marqueurs de la CH tels que le peptide natriurétique auriculaire (ANP), le peptide natriurétique cérébral (BNP) et la chaîne lourde de la β-myosine (β-MHC).
Le pollen d'abeille est l'un des représentants typiques des nombreux produits de l'abeille, qui contiennent des ingrédients abondants. Selon les statistiques de Thakur et al., les principaux composants du pollen d'abeille sont les glucides (54,22%), les protéines (21,30%), les lipides (5,31%), les fibres (8,75%), la teneur en cendres (2,91%), etc. Il contient également des composés phénoliques, des flavonoïdes, des polyamines, des nucléosides, des acides aminés, des acides gras, des vitamines, etc. Le pollen d'abeille a diverses activités pharmacologiques telles que l'antioxydation, la lutte contre l'infarctus du myocarde et la protection du foie et des reins, et il a une valeur d'application potentielle. L'équipe de recherche a mené des études préliminaires sur les effets et les mécanismes de protection de l'extrait d'éthanol et de ses principaux composants du pollen d'abeille Schisandra chinensis sur les cellules myocardiques H9c2 endommagées par H2O2, confirmant que la capacité antioxydante du pollen d'abeille a un effet protecteur sur les lésions des cellules myocardiques. Le pollen de colza est l'un des produits les plus vendus sur le marché des produits apicoles. Zhang et al. ont comparé les différences de teneur totale en composés phénoliques et flavonoïdes et de capacité antioxydante entre différents pollens d'abeilles et ont constaté que la teneur totale en composés phénoliques et flavonoïdes du pollen d'abeille de colza est plus élevée et que sa capacité antioxydante est également plus forte. Cet article prend le pollen d'abeille commun - l'extrait d'éthanol de pollen d'abeille de colza (RBPEE) comme objet de recherche, identifie ses principaux composants chimiques et étudie son effet d'intervention et son mécanisme moléculaire possible sur l'hypertrophie des cellules myocardiques induite par l'ISO, jetant ainsi les bases d'un développement et d'une utilisation approfondis des ressources en pollen d'abeille.

Les caractéristiques de l'insuffisance cardiaque comprennent principalement l'augmentation du volume des cellules myocardiques, l'augmentation de la synthèse des protéines, l'augmentation de la masse et l'épaississement de la paroi ventriculaire. L'ANP, le BNP et le β - MHC, en tant que marqueurs moléculaires de l'EC, sont ré-exprimés au cours du processus d'EC, produits et libérés de manière autonome par les cellules myocardiques, participant activement aux mécanismes de compensation et à la régulation de la fonction cardiaque. Dans cette étude, la surface des cardiomyocytes a augmenté de manière significative, la teneur totale en protéines a augmenté de manière significative et les niveaux d'expression de l'ARNm de trois marqueurs d'hypertrophie cardiaque ont augmenté de manière significative, ce qui indique le succès du modèle d'hypertrophie cardiaque induite par l'ISO. Après traitement par le RBPEE, la surface cellulaire et la teneur totale en protéines ont été significativement réduites par rapport au groupe modèle, et les niveaux d'expression des trois marqueurs d'hypertrophie cardiaque ARNm ont également été significativement réduits, ce qui indique que le RBPEE a un bon effet préventif sur l'hypertrophie cardiaque induite par l'ISO.
Dans des circonstances normales, l'organisme peut éliminer à temps les radicaux libres excédentaires produits par le métabolisme oxydatif des tissus grâce à des enzymes antioxydantes telles que la SOD, ainsi qu'à des antioxydants non enzymatiques tels que le GSH, les caroténoïdes et la vitamine C, assurant ainsi l'équilibre dynamique des radicaux libres dans l'organisme et le maintien d'un fonctionnement normal. La principale voie de dégradation par le stress oxydatif passe par la réaction de peroxydation entre les espèces réactives de l'oxygène (ROS) et les biomolécules telles que les lipides, les protéines et les acides nucléiques dans les cellules, provoquant des dommages structurels et des troubles métaboliques, et conduisant finalement à diverses maladies. Lorsque la membrane cellulaire est attaquée par les ROS, les acides gras insaturés des molécules de phospholipides de la membrane s'oxydent pour produire des peroxydes lipidiques tels que le MDA. Par conséquent, le degré de dommages oxydatifs subis par les cellules du corps est reflété par des changements dans l'activité intracellulaire de la SOD, la teneur en GSH et la teneur en MDA. La voie NF kB est considérée comme une voie de signalisation pro-inflammatoire, et NF kB activé par le stress oxydatif peut être transporté du cytoplasme au noyau, favorisant ainsi la transcription de médiateurs pro-inflammatoires tels que l'IL-6 et le TNF-α dans les cellules. Par conséquent, la détection du niveau d'expression des cytokines pro-inflammatoires peut déterminer le degré d'influence de la réponse inflammatoire sur les cellules myocardiques. Notre utilisation de l'hypertrophie cardiomyocytaire induite par l'ISO a entraîné une diminution significative de l'activité SOD et de la teneur en GSH, une augmentation significative de la teneur en MDA et une augmentation significative des niveaux d'expression mR-NA de IL-6, TNF-a et IL-2 dans les cardiomyocytes, ce qui indique que l'hypertrophie cardiomyocytaire s'accompagne d'un stress oxydatif et d'une réponse inflammatoire. Après traitement par le RBPEE, l'activité SOD et la teneur en GSH ont augmenté de manière significative, la teneur en MDA a diminué de manière significative et les niveaux d'expression génique de trois facteurs de réponse inflammatoire ont diminué de manière significative, ce qui indique que le RBPEE peut prévenir les dommages ISO aux cellules myocardiques en inhibant le stress oxydatif et la réponse inflammatoire.
Les principales voies de l'apoptose cellulaire comprennent la voie exogène (voie du récepteur de mort), la voie endogène mitochondriale et la voie du stress du réticulum endoplasmique. Dans la voie du récepteur de mort, la Caspase-8 initie une cascade de signalisation après avoir été activée par le complexe de signalisation induisant la mort (DISC), conduisant à l'activation automatique d'effecteurs finaux tels que la Caspase-3 ou la Caspase-7, induisant finalement des signaux d'apoptose cellulaire. Dans la voie mitochondriale, lorsque les mitochondries sont stimulées par des facteurs externes, le facteur de promotion de l'apoptose Bax de la famille Bcl2 régule la perméabilité de la membrane externe des mitochondries, favorisant la perméabilité de la membrane externe et amenant le cytochrome C dans la cavité membranaire mitochondriale à former un complexe polymère apoptotique avec le désoxyadénosine triphosphate (dATP) et le facteur d'activation de la protéase de l'apoptose (APAF1), qui est libéré dans le cytoplasme et recrute le précurseur de la cystéine protéase 9 (pro-Caspase-9), activant la Caspase-9 et initiant une réaction en cascade de signalisation pour activer la Caspase-3 en aval, induisant l'apoptose de la cellule. Bcl-2 est un membre antiapoptotique de la famille Bcl-2, et le rapport Bcl-2/Bax est un indicateur efficace pour évaluer l'apoptose des cellules myocardiques. Dans cette expérience, les niveaux d'expression génétique de Bcl-2, Bax, Caspase-8, Caspase-9 et Caspase-3 ont été mesurés dans chaque groupe de traitement afin de déterminer le degré d'apoptose des cellules myocardiques. Les résultats expérimentaux ont montré que l'hypertrophie des cellules myocardiques induite par l'ISO s'accompagnait d'un processus d'apoptose cellulaire. Le prétraitement à la RBPEE a un effet inhibiteur significatif sur les niveaux d'expression génétique de la Caspase-8, de la Caspase-9, de la Caspase-3 et de Bax. Le niveau d'expression génétique de Bcl-2 et le rapport Bcl-2/Bax sont significativement plus élevés que dans le groupe modèle, ce qui indique que le RBPEE a un effet préventif sur l'apoptose des cardiomyocytes induite par l'ISO.
Cette expérience a utilisé l'UOLC-QTFF MS pour analyser qualitativement la composition chimique de la RBPEE, et a identifié préliminairement sept composants principaux dans la RBPEE, y compris un hydrate de carbone (acide gluconique), deux nucléosides (uridine et guanosine), une polyamine (N ′, N ′ - bis (p-coumaroyl) spermidine), et trois composés flavonoïdes disaccharides (Quercétine-3-O - (2 ′ - O-glucopyranosyl) - glucopyranoside, Quercétine-3-O - (2 ′ - O-glucopyranosyl) - rhamnoside, et kaempférol-3-O - (2 ′ - O-glucopyranosyl) - rhamnoside. - O - (2 ′ - O-glucopyranosyl) - glucopyranoside. La recherche a montré que l'uridine et la guanosine ont des effets antioxydants, anti-inflammatoires et antiapoptotiques ; les N1 et N5 bis (p-coumaroyl) spermidine ont de bonnes propriétés antioxydantes, qui peuvent augmenter la capacité antioxydante totale dans les cellules, renforcer l'activité enzymatique des enzymes antioxydantes SOD, CAT et GPx, et réduire les niveaux d'oxydation des lipides ; Les glycosides flavonoïdes tels que la quercétine et le kaempférol ont des effets pharmacologiques tels que des propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires et antiapoptotiques. Par conséquent, les nucléosides, les polyamines et les flavonoïdes peuvent être des composants efficaces de la RBPEE en exerçant des effets antioxydants, anti-inflammatoires et antiapoptotiques.
En résumé, le RBPEE a un certain effet préventif sur l'hypertrophie des cellules myocardiques induite par l'ISO, et son mécanisme d'action peut être étroitement lié à la réduction des niveaux de stress oxydatif, à l'inhibition des réponses inflammatoires et aux effets antiapoptotiques.