Recherche sur le mécanisme de l'huile volatile de gingembre dans le traitement de la maladie du vent de tête sur la base de la pharmacologie de réseau et de la technologie du docking moléculaire
Le terme "Toufeng" a été mentionné pour la première fois dans le "Shennong Bencao Jing", qui indique "blanc et frais, au goût amer et froid". Il est principalement utilisé pour traiter le "Toufeng". Selon les "Directives pour le traitement des maux de tête", "il existe deux types de maux de tête dans les livres de médecine. Les maux de tête sont une seule et même maladie, mais il existe une distinction entre les nouveaux et les anciens symptômes. Ceux qui sont peu profonds et proches sont appelés maux de tête, et la douleur est soudaine et facile à dissoudre rapidement. Ceux qui sont profonds et éloignés sont des maux de tête, et la maladie ne s'arrête pas souvent, et après la guérison, elle a tendance à réapparaître". La médecine moderne considère que le mal de tête est une maladie principalement caractérisée par des céphalées paroxystiques chroniques, équivalentes aux céphalées primaires telles que la migraine, la céphalée de tension et la céphalée en grappe dans la médecine occidentale. Pendant l'intervalle qui sépare l'apparition des maux de tête, le patient se comporte comme une personne ordinaire. Une fois stimulé par un élément déclencheur, le mal de tête devient sévère, et la nature de chaque crise est similaire. L'évolution de la maladie est longue et les récidives sont fréquentes. Le taux d'incidence global de la migraine seule est de 8,4%~28%, et le taux d'incidence au cours de la vie est d'environ 14,0%. Environ 18,2% de femmes et 6,5% d'hommes souffrent de migraine. Le nombre d'années de vie corrigées de l'incapacité (AVCI) liées à la migraine a augmenté de 49,5% entre 1990 et 2015, ce qui en fait la deuxième cause d'AVCI après les accidents vasculaires cérébraux. La médecine occidentale utilise principalement des anti-inflammatoires non stéroïdiens, des triptans, des opioïdes et des préparations à base d'ergot de seigle, mais ces médicaments ont des effets secondaires importants et sont susceptibles de récidiver. La médecine traditionnelle chinoise orale prend beaucoup de temps et ne peut pas soulager immédiatement les symptômes. L'acupuncture et la moxibustion peuvent draguer les méridiens et améliorer la fonction des cellules endothéliales vasculaires des patients, mais elles ne peuvent que réduire l'intensité de la douleur, le nombre de crises et leur durée. Elles doivent être associées à des médicaments pour obtenir de meilleurs résultats.

Le gingembre est le rhizome frais de Zingiber officinale Rosc, une plante herbacée vivace de la famille du gingembre. Son goût est épicé et sa nature légèrement chaude. Il a pour effet de soulager la froideur extérieure, de réchauffer le cœur et d'arrêter les nausées. La médecine traditionnelle chinoise utilise depuis longtemps le gingembre pour traiter les maladies liées au vent de tête. Le "cas d'un médecin célèbre" indique : "Une petite quantité de jus de gingembre naturel est versée dans le nez et la douleur s'arrête immédiatement" pour traiter les douleurs tenaces liées au vent de tête. La recherche moderne a montré que l'huile volatile de gingembre a des effets analgésiques, excitateurs et sédatifs, des effets antioxydants et protecteurs contre les lésions cérébrales ischémiques, et qu'elle a un effet régulateur bidirectionnel des effets excitateurs et inhibiteurs sur le système nerveux central. L'huile volatile de gingembre est très soluble et peu polaire, alors que la muqueuse nasale est une membrane lipidique. Les substances à faible polarité et à forte solubilité lipidique sont faciles à traverser. Cette étude vise à transformer l'huile volatile de gingembre en une formulation d'administration de médicaments par voie nasale, qui peut délivrer efficacement des médicaments aux régions cérébrales par la voie "nez-cerveau" et présenter des effets de ciblage cérébral significatifs. Des méthodes de pharmacologie de réseau seront appliquées pour analyser la relation entre l'huile volatile de gingembre, la maladie du vent de tête et les cibles, et construire une relation de réseau à plusieurs niveaux entre la "maladie de la voie de la cible du composé" pour explorer le mécanisme d'action de l'huile volatile de gingembre dans le traitement de la maladie du vent de tête, fournissant ainsi une base certaine pour la recherche ultérieure sur la formulation.

Selon la médecine traditionnelle chinoise, la maladie du vent de tête est causée par des facteurs internes et externes, et il est difficile de la résumer à une pathogénie unique dans la pratique clinique. Elle est causée par une combinaison de vent, de stase sanguine, de froid, de flegme et de carence. Le "Traité sur les origines de diverses maladies" indique que "ceux qui ont du vent sur la tête et le visage sont faibles dans leur corps, et les méridiens du yang sont portés par le vent". L'agent pathogène du vent est le principal facteur pathogène, étroitement lié à l'apparition et à la récurrence de la maladie du vent de tête. Wu et al. ont compilé les anciens traités médicaux et la littérature sur le traitement des maux de tête depuis les dynasties Qin et Han jusqu'à la fin de la dynastie Qing en 1911. La fréquence d'utilisation la plus élevée a été observée dans l'utilisation de médicaments topiques et piquants, le gingembre étant le cinquième médicament le plus utilisé parmi tous les médicaments.

Cette étude a utilisé la pharmacologie des réseaux pour sélectionner les principaux ingrédients actifs et les cibles de l'huile volatile de gingembre, et les a croisés avec les cibles de la maladie du vent de tête. Un réseau d'informations sur les cibles de l'huile volatile de gingembre a été établi pour étudier le traitement de la maladie du vent de tête par l'huile volatile de gingembre. La recherche a montré que les principales substances actives de l'huile volatile de gingembre dans le traitement de la maladie du vent de tête sont l'acétate d'éthyle, le dextroboréol synthétique, l'α-terpinéol, l'eudesma-4,6-diène, l'alcool tertiaire de fleur d'oranger, le citral, le carbène et le β-eucalyptol. 62 cibles clés susceptibles de jouer un rôle important dans le traitement de la maladie du vent de tête par l'huile volatile de gingembre, notamment APP, OPRM1, ADRA2A, ADRA2C, HTR1A, DRD2, DRD4, DRD3, ADRA2B, OPRK1, ont été examinées dans le cadre de l'analyse du réseau PPI, ainsi que 642 relations d'interaction protéique entre les cibles de la maladie du vent de tête.

Afin d'explorer plus avant le mécanisme potentiel de l'huile volatile de gingembre dans le traitement de la maladie du vent de tête, des analyses d'enrichissement GO et KEGG ont été menées en utilisant les cibles d'intersection des ingrédients actifs de l'huile volatile de gingembre et de la maladie du vent de tête. L'analyse d'enrichissement G0 a permis d'obtenir un total de 1 361 éléments d'enrichissement, dont les voies de signalisation des récepteurs couplés aux protéines G couplées aux seconds messagers nucléotidiques cycliques dans les processus biologiques, la régulation du diamètre vasculaire et les processus vasculaires dans le système circulatoire ; la membrane postsynaptique, la membrane synaptique et les composants de la membrane postsynaptique dans les composants cellulaires ; l'activité des récepteurs aminés couplés aux protéines G, des récepteurs de neurotransmetteurs, des récepteurs de neurotransmetteurs couplés aux protéines G et des récepteurs de la 5-hydroxytryptamine dans les fonctions moléculaires. L'analyse d'enrichissement KEGG a permis d'identifier 77 éléments d'enrichissement, notamment la voie d'interaction des récepteurs de ligands neuroactifs, la voie de signalisation du Ca2+ et la voie synaptique contenant de la sérotonine. L'apparition de la maladie du vent de tête est liée à divers neurotransmetteurs et récepteurs. Il s'agit d'une maladie neurologique paroxystique qui peut exercer des effets analgésiques en régulant la voie d'interaction ligand-récepteur neuroactif. Des études bibliographiques ont montré que la migraine est étroitement liée à la voie de signalisation du Ca2+, et que les synapses inhibitrices jouent un rôle clé dans la régulation de la transduction du signal de la douleur et des circuits de modulation dans la production de la migraine. Les canaux Ca2+ de type P/Q sont typiquement cruciaux pour l'entrée présynaptique de Ca2+ et la libération de neurotransmetteurs dans de nombreuses synapses centrales, et peuvent inhiber ou exciter la neurotransmission. Les synapses contenant de la sérotonine, également connues sous le nom de voie neuronale 5-HT, sont associées au contrôle du comportement alimentaire, à la régulation de la température corporelle et au sommeil. Les patients migraineux présentent une diminution du taux de liaison des récepteurs 5-HT et une augmentation des niveaux de 5-HT dans le cerveau. De nombreux médicaments antimigraineux interagissent avec la 5-HT et ses récepteurs pour exercer des effets thérapeutiques. Les résultats de l'analyse d'enrichissement ont montré que l'huile volatile de gingembre peut exercer des effets thérapeutiques analgésiques en régulant des protéines cibles clés, en participant aux interactions entre les récepteurs de ligands neuroactifs, aux voies de signalisation du Ca2+ et aux voies synaptiques contenant de la sérotonine.

Pour mieux illustrer l'activité de liaison entre la protéine et ses composés ligands correspondants, trois cibles principales OPRM1, ADRA2A et DRD2 ont été sélectionnées à partir des cibles présentant des valeurs élevées de réseau PPI dans le traitement de la maladie du vent de tête par l'huile volatile de gingembre, sur la base des rapports de la littérature. Trois médicaments positifs liés à la protéine, la morphine, la bromomonidine et l'apomorphine, ont été identifiés dans Drugbank, et le ligand était le composé correspondant de la protéine. À l'aide de Discovery Studio 4.0, la protéine, le ligand et le médicament positif ont fait l'objet d'un docking moléculaire. Les résultats ont montré que la fraction d'activité de liaison de la protéine au ligand était plus élevée que celle au médicament positif, ce qui indique une activité de liaison plus élevée entre la protéine et le ligand. Parmi les cibles principales, le gène OPRM1 est le gène codant pour les récepteurs opioïdes μ, qui jouent un rôle régulateur important dans la sensibilité du corps à la douleur et les fonctions d'analgésie endogène, en particulier en régulant le système nerveux pour produire des effets analgésiques. ADRA2A appartient aux récepteurs couplés aux protéines G et existe dans les neurones noradrénergiques, stimulant et inhibant les voies de signalisation postsynaptiques du système nerveux central. L'activation des récepteurs ADRA2A produit une vasoconstriction cérébrale sélective. Le DRD2 est principalement localisé dans le cerveau et est la cible principale des neurones dopaminergiques dans le striatum substantia nigra. Pendant les crises de migraine, on observe une diminution et une fluctuation de la libération de dopamine endogène. Le polymorphisme du gène DRD2 est significativement associé au risque de migraine chez les femmes chinoises Han. Les patients migraineux présentent des taux plasmatiques de DRD2 plus élevés, et les femmes migraineuses ont des taux de DRD2 significativement plus élevés que les hommes migraineux.

Cette étude a appliqué la pharmacologie des réseaux pour confirmer l'effet de l'huile volatile de gingembre dans le traitement de la maladie du vent de tête, prédire les cibles potentielles de l'huile volatile de gingembre dans le traitement de la maladie du vent de tête, ainsi que les voies de signalisation et les processus biologiques liés au traitement de la maladie du vent de tête. Elle a révélé que le traitement de la maladie du vent de tête par l'huile volatile de gingembre est le résultat d'effets multi-composants, multi-cibles et multi-voies. Cette étude fournit une base théorique et une vérification expérimentale du mécanisme d'action de l'huile volatile de gingembre dans le traitement de la maladie du vent de tête, afin de fournir une référence pour la recherche ultérieure sur la formulation, le développement de médicaments et l'application clinique.