Exploration du mécanisme moléculaire du Huangqi dans le traitement de la fibrose pulmonaire idiopathique sur la base de la pharmacologie de réseau et du docking moléculaire
La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie pulmonaire interstitielle chronique et progressive qui se caractérise par une aggravation progressive de la détresse respiratoire et un déclin irréversible de la fonction pulmonaire. Cette maladie est affectée par une combinaison de facteurs tels que l'inflammation, les lésions pulmonaires, la réponse immunitaire et la fibrose au cours de son développement, ce qui entraîne des manifestations pathologiques telles que des lésions alvéolaires, la prolifération de fibroblastes et un dépôt important de matrice extracellulaire (MEC) dans le corps. À l'heure actuelle, le nombre de patients atteints de FPI en Chine augmente d'année en année et le pronostic est sombre. Actuellement, la médecine occidentale traite principalement la fibrose pulmonaire idiopathique à l'aide de glucocorticoïdes, de médicaments cytotoxiques et d'immunosuppresseurs. De nombreuses études cliniques et expérimentales ont montré que la médecine traditionnelle chinoise a un effet d'amélioration significatif sur plusieurs stades pathologiques de la FPI, ce qui peut améliorer la qualité de vie des patients, réduire les taux de mortalité et offrir de bonnes perspectives d'application. D'après l'analyse de l'exploration des données, la fréquence d'utilisation des toniques de la médecine traditionnelle chinoise dans le traitement de ces maladies est de 55%, Huangqi étant utilisé 148 fois, ce qui le place en première position. Cela indique que le Huangqi joue un rôle important dans le traitement de la fibrose pulmonaire idiopathique.

L'Astragalus membranaceus a un goût sucré, une nature légèrement chaude et peut réguler les méridiens de la rate et des poumons. Elle a pour effet de tonifier la rate, de favoriser le yang, de nourrir les poumons et de renforcer la surface. Il est couramment utilisé pour renforcer le corps et le fortifier. Le "Shennong Bencao Jing" indique qu'il est "principalement utilisé pour traiter l'escarboucle et la gangrène... pour compléter les carences" et qu'il est l'un des principaux médicaments traditionnels chinois pour la prévention clinique et le traitement de la fibrose des organes multiples. Le Huangqi contient de nombreux ingrédients actifs, notamment des saponines, des polysaccharides, des flavonoïdes et des triterpénoïdes. Actuellement, la composition chimique et les principes actifs de l'Astragalus membranaceus ont fait l'objet d'une grande attention. Avec l'approfondissement continu de la recherche sur les effets pharmacologiques de l'Astragalus membranaceus, l'Astragalus membranaceus glycoside IV, les polysaccharides d'Astragalus, les saponines totales d'Astragalus et l'injection d'Astragalus ont obtenu des effets thérapeutiques dans le traitement de la FPI. Par conséquent, cette étude prend les composants chimiques de l'Astragalus membranaceus comme point de départ et explore les principes actifs clés et les cibles réglementaires de l'Astragalus membranaceus dans le traitement de la FPI par le biais de la pharmacologie de réseau et des techniques d'ancrage moléculaire, fournissant ainsi une base théorique pour le développement et l'utilisation clinique de l'Astragalus membranaceus.

La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est la maladie pulmonaire la plus courante d'étiologie inconnue, caractérisée par une exacerbation chronique progressive difficilement réversible. Elle est le résultat global de quatre facteurs : la réponse inflammatoire, les lésions pulmonaires, la réponse immunitaire et la fibrose. La FPI touche environ 3 millions de personnes dans le monde, principalement des personnes d'âge moyen et des personnes âgées, et se caractérise par une aggravation progressive de la détresse respiratoire et un déclin irréversible de la fonction pulmonaire, avec un mauvais pronostic. La FPI a un faible taux de survie et un taux d'incidence élevé, ce que l'on appelle une "maladie à caractère tumoral". Une fois le diagnostic posé, le taux de survie des patients diminue d'année en année. La durée de 3 ans de la maladie peut encore garantir un taux de survie de 50%. Après 5 ans, le taux de survie ne sera plus que de 20%, ce qui constitue une maladie majeure mettant gravement en danger la santé publique.

L'Astragalus membranaceus est une plante nourrissante qui pénètre principalement dans les méridiens des poumons et de la rate. En raison de son large éventail d'effets et de son efficacité manifeste, elle est devenue l'un des médicaments traditionnels chinois les plus couramment utilisés dans le traitement clinique de la fibrose pulmonaire. Sa composition chimique est variée et des études pharmacologiques ont montré que l'Astragalus membranaceus peut renforcer la fonction immunitaire, avec des effets anti-inflammatoires, antibactériens, antiviraux et antihypoxiques. Il peut réduire la teneur en collagène des poumons et constitue l'un des principaux médicaments traditionnels chinois pour la prévention clinique et le traitement de la fibrose de plusieurs organes. Actuellement, la plupart des publications se concentrent sur les principaux composants de l'Astragalus membranaceus, tels que l'Astragaloside IV et les flavonoïdes totaux de l'Astragalus membranaceus. Cette étude a révélé par bioinformatique que le diagramme du réseau des composants cibles de l'Astragalus membranaceus pour le traitement de la FPI montrait une grande connectivité entre six composés, dont l'isorhamnétine et le folate, et de multiples cibles de la FPI. Les résultats de l'amarrage moléculaire suggèrent que ces composants peuvent jouer un rôle dans le traitement de la FPI par l'Astragalus membranaceus. Zheng et al. ont confirmé que l'isorhamnétine peut protéger contre la fibrose pulmonaire induite par la bléomycine en inhibant le stress du réticulum endoplasmique et la transition épithélio-mésenchymateuse ; Kawami et al. ont découvert que l'acide folique peut inhiber efficacement les lésions pulmonaires induites par le MTX ; Yao et al. ont découvert que l'expression du récepteur β des folates dans les macrophages joue un rôle pathogène dans la FPI, et qu'une thérapie ciblée sur les macrophages exprimant le récepteur β des folates peut être une méthode efficace pour traiter la FPI.

L'analyse des voies de signalisation GO et KEGG a montré que les voies cibles impliquées dans le traitement de la FPI par Huangqi sont principalement liées à la réponse inflammatoire et au stress oxydatif. En combinant les résultats de l'analyse et la recherche bibliographique, il a été constaté que la voie de signalisation de l'IL-17, la voie de signalisation de l'EGFR et la voie de signalisation de l'HIF-1 ont une forte corrélation avec la FPI. Xu et al. ont découvert que l'IL-17 peut servir d'indicateur diagnostique auxiliaire pour la fibrose pulmonaire, prédire l'efficacité des médicaments et évaluer l'efficacité du traitement ; Pan et al. ont découvert que le niveau d'expression de l'IL-17 chez les patients atteints de BPCO augmentait de manière significative et que la réponse inflammatoire persistait ; Ma et al. ont découvert que le PEI de la PPCB, en tant que composé principal, peut améliorer la fonction pulmonaire et atténuer la fibrose pulmonaire en agissant sur les voies de signalisation EGFR et MLC2 ; Wang et al. ont confirmé par des recherches que le paraquat peut activer la voie de signalisation HIF-1 α pour initier le programme de transition épithélio-mésenchymateuse, induisant ainsi le développement d'une fibrose pulmonaire.

Les résultats de l'analyse du réseau PPI ont montré que PTGS2, VEGFA, MMP-9, STAT3 et EGFR étaient des cibles clés. Les résultats de l'amarrage moléculaire ont indiqué que les composants chimiques de l'Astragalus membranaceus pouvaient bien se lier à ces cibles. Des études antérieures ont montré que ces cibles jouent un rôle important dans la FPI. Wang et al. ont constaté que la méthode consistant à tonifier le qi, à réchauffer le yang, à favoriser la circulation sanguine et à promouvoir la diurèse peut améliorer les lésions rénales et réduire la fibrose. Le mécanisme pourrait être la régulation de la voie de signalisation PTGS2/NOX1, réduisant ainsi les niveaux de ROS et diminuant la mort cellulaire par le fer ; des expériences induites par la BLM chez les rats ont montré que l'inhibition du VEGF peut réduire la fibrose, alors que la surexpression du VEGF exacerbe la progression de la fibrose pulmonaire ; Luan et al. Luan et al. ont découvert que l'Astragaloside IV peut exercer des effets anti-fibrose pulmonaire en réduisant les niveaux d'expression des gènes VEGF et VEG-FR2 ; la MMP-9 est une collagénase de type IV qui peut dégrader le collagène ECM et d'autres composants distribués dans la membrane basale du poumon et l'interstitium, entraînant des lésions pulmonaires et initiant le développement de fibres pulmonaires. Ren et al. ont découvert que la formule favorisant les collatérales pulmonaires et reconstituant le qi peut réguler le déséquilibre MMP-9/IMP1, réduire le dépôt excessif de FN et de Col IV, améliorer la fonction pulmonaire des rats et inhiber l'apparition et le développement de la fibrose pulmonaire chez les rats ; Wu et al. ont découvert que l'élimination du gène STAT3 chez les souris augmente l'expression de l'activité STAT3 et réduit l'apoptose des fibroblastes, ce qui les rend plus sensibles à la fibrose pulmonaire induite par la BLM. Cela suggère que la protéine STAT3 peut favoriser l'apparition de la fibrose pulmonaire. La famille EGF, représentée par le facteur de croissance épidermique (EGF), et son récepteur EGFR jouent un rôle important dans l'évolution de la fibrose pulmonaire. Li et al. ont constaté que le niveau d'expression de l'EGFR dans différents groupes de lésions du tissu pulmonaire chez des rats exposés à la bléomycine présentait des différences significatives. Le niveau d'expression de l'EGFR dans les tissus pulmonaires des patients du groupe IPF était significativement plus élevé que celui des patients du groupe témoin, ce qui suggère que l'apparition de l'IPF peut être liée à une forte expression de l'EGFR.

Les résultats des colorations HE et Masson ont montré qu'un grand nombre de cellules inflammatoires s'accumulaient dans les poumons des rats atteints de FPI et que le degré de prolifération du collagène augmentait de manière significative. Des changements pathologiques sont apparus dans la structure du tissu pulmonaire et le tissu collagène a remplacé la structure alvéolaire normale, ce qui a entraîné une altération de la fonction respiratoire des poumons. Après un traitement à l'acide folique et à l'astragale, la situation pathologique s'est améliorée et l'effet thérapeutique de l'astragale a été plus important. Les résultats ELISA du sérum de rat expérimental ont montré que les niveaux d'IL-17 et de MMP-9 dans le groupe de contrôle modèle et les deux groupes de traitement médicamenteux ont augmenté de manière significative par rapport au groupe de contrôle vierge, le groupe de contrôle modèle présentant les niveaux les plus élevés. Les effets d'intervention des deux groupes de traitement médicamenteux ont montré que les taux sériques d'IL-17 et de MMP-9 dans le groupe Huangqi étaient significativement inférieurs à ceux du groupe acide folique. Du point de vue de la tendance, les niveaux d'IL-17 et de MMP-9 dans le sérum des rats du groupe traité ont été réduits par rapport au groupe témoin, ce qui indique que le Huangqi peut exercer un effet anti-FPI en inhibant l'expression de l'IL-17 et de la MMP-9 dans le sérum des rats atteints de FPI.

En résumé, cette étude a appliqué des méthodes bioinformatiques pour analyser les composants et les cibles de l'Astragalus membranaceus dans le traitement de la FPI. Les expériences ont permis de vérifier que les principes actifs de l'Astragalus membranaceus ont des effets thérapeutiques sur la FPI, ce qui indique la rationalité du criblage. Les résultats expérimentaux ont permis d'identifier de manière préliminaire les cibles clés et les ingrédients actifs de l'Astragalus membranaceus dans la prévention et le traitement de la FPI, et l'effet thérapeutique de l'Astragalus membranaceus était meilleur que celui de son ingrédient actif, l'acide folique. Cela reflète indirectement les caractéristiques de l'Astragalus membranaceus dans le traitement de la FPI grâce à l'effet synergique de plusieurs composants, cibles et voies. Cependant, en raison de la composition chimique complexe de la médecine traditionnelle chinoise, le mécanisme d'action détaillé doit faire l'objet d'une exploration plus approfondie.