Exploration du mécanisme potentiel du médicament Jingjie Fangfeng dans le traitement de la pneumonie à coronavirus sur la base de la pharmacologie de réseau et du docking moléculaire
En décembre 2019, une nouvelle pneumonie causée par un nouveau coronavirus (SARS CoV-2) a éclaté à Wuhan. Les principaux symptômes des patients sont la fièvre, la fatigue et la toux sèche. Dans les cas graves, ils évoluent rapidement vers un syndrome de détresse respiratoire aiguë, un choc septique, une acidose métabolique difficile à corriger et des troubles de la coagulation. À la date du 26 mai 2020 à 24 heures, la Chine a signalé un total de 82993 cas confirmés, dont 79 cas confirmés (y compris 5 cas graves), 78280 cas guéris et sortis de l'hôpital, et 4634 décès. Dans le même temps, l'incidence des infections à l'étranger continue d'augmenter, avec un total de plus de 5,5 millions de cas confirmés. Il s'agit de la troisième épidémie de coronavirus à grande échelle en seulement 20 ans au XXIe siècle, après le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) en 2003 et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS) en 2015. Le coronavirus constitue une menace sérieuse pour la santé humaine chaque fois qu'il se propage à grande échelle, ce qui pose de graves problèmes et pèse lourdement sur le développement social et économique. Cependant, il n'existe actuellement aucun médicament spécifique pour traiter la pneumonie causée par le coronavirus dans la pratique clinique, et un traitement de soutien est principalement utilisé. Il est donc urgent de mener des recherches sur des médicaments apparentés.

Depuis l'apparition de l'épidémie de nouveau coronavirus, conformément aux plans de diagnostic et de traitement et aux recommandations des provinces, des villes et des régions autonomes, la médecine chinoise a été largement utilisée dans le traitement du nouveau coronavirus, et de nombreuses provinces et villes recommandent l'utilisation de Schizonepeta tenuifolia et de Fangfeng dans la médecine traditionnelle chinoise. Schizonepetae Herba (SH) est la partie aérienne sèche de Nepeta cataria L., une plante de la famille des Lamiaceae. Elle a un goût piquant, une nature légèrement chaude et a pour effet de soulager les symptômes externes, de disperser le vent, de pénétrer les éruptions cutanées et d'éliminer les plaies. Saposhnikoviae Radix (SR) est une espèce végétale de la famille des ombellifères, Saposhnikovia divaricata (Trucz.) Schischk Racines sèches, au goût piquant et sucré, de nature légèrement chaude. Elle a pour effet de chasser le vent, de soulager la douleur, de dissiper l'humidité et d'arrêter les spasmes. Jingjie et Fangfeng sont les médicaments royaux de Fangfeng Tongsheng Wan mentionnés dans le Xuanming Lun Fang. Dans le Shi Jin Mo Yao Dui, les deux sont présentés comme une paire de médicaments permettant de disperser le vent et le froid, de dissiper le vent et de supprimer l'humidité. Jingjie et Fangfeng ont tous deux des effets antipyrétiques, analgésiques, sédatifs, antibactériens, anti-inflammatoires, hémostatiques et autres.

Depuis sa proposition en 2008, la pharmacologie de réseau est devenue une discipline émergente qui révèle systématiquement les effets de réseau réglementaires de la médecine traditionnelle chinoise sur l'organisme. Grâce à ses méthodes de recherche holistiques et systématiques et à l'accent mis sur les interactions médicamenteuses, qui sont compatibles avec les caractéristiques multi-cibles et multi-voies de la médecine traditionnelle chinoise, elle est devenue un outil efficace pour analyser systématiquement les mécanismes multi-cibles et multi-voies des formules de médecine traditionnelle chinoise. De nombreuses études ont exploré avec succès le mécanisme d'action de la médecine traditionnelle chinoise à l'aide de la pharmacologie de réseau. En résumé, cet article vise à explorer le mécanisme potentiel du traitement de la pneumonie à coronavirus en utilisant la pharmacologie de réseau et les méthodes de docking moléculaire, et à fournir une référence pour l'application clinique de Jingjie Fangfeng. Tout d'abord, les ingrédients actifs et leurs cibles dans Schizonepeta tenuifolia ont été collectés en recherchant dans les bases de données TCMSP, ETCM et BATMAN-TCM, et les cibles liées à la pneumonie à coronavirus ont été collectées dans les bases de données GeneCards, OMIM et NCBI Gene. Ensuite, l'intersection des deux a été analysée à l'aide de la base de données STRING pour étudier les interactions protéiques entre les cibles clés, et la base de données DAVID a été utilisée pour l'analyse de la fonction biologique et des voies d'accès. Enfin, le logiciel Autodock a été utilisé pour l'ancrage moléculaire des substances pharmacologiques potentielles et des cibles clés.

Le Jingjie et le Fangfeng sont des médicaments traditionnels chinois courants destinés à dissiper le vent, à soulager la chaleur superficielle, à dissiper la chaleur et à réduire la fièvre. Ils ont des effets pharmacologiques tels qu'anti-inflammatoires, antibactériens, antiviraux et antipyrétiques. Depuis l'apparition de la nouvelle épidémie de coronavirus, Schizonepeta tenuifolia et Saposhnikovia divaricata ont été largement utilisés dans le traitement de la pneumonie à coronavirus. Ils ont une efficacité clinique relativement satisfaisante et améliorent le taux de guérison clinique. Toutefois, leur mécanisme d'action n'est pas clair et la recherche expérimentale au niveau moléculaire est insuffisante. Par conséquent, la recherche et l'analyse approfondies du mécanisme d'action du Jingjie Fangfeng dans le traitement de la pneumonie à coronavirus, l'exploration de ses cibles potentielles, fournissent une orientation pour la recherche ultérieure sur le mécanisme moléculaire du Jingjie Fangfeng et sont d'une grande importance pour l'application clinique. Cet article s'appuie sur la pharmacologie de réseau et la technologie d'ancrage moléculaire pour étudier les principes actifs, les cibles potentielles et les voies d'action de Jingjie Fangfeng dans le traitement de la pneumonie à coronavirus. Il a été constaté que le médicament Jingjie Fangfeng peut agir sur des cibles telles que IL6, TNF, MAPK1, IL1 β, TP53 par le biais de produits actifs tels que la lutéoline, la quercétine, la wogonine, le bêta sitostérol, etc., en régulant des processus biologiques tels que la réponse à l'inflammation, la régulation positive de la transcription du promoteur de l'ARN polymérase II, la réponse immunitaire et la régulation négative de l'apoptose. Il exerce des effets pharmacologiques multicomposants, multicibles et multicanaux contre la pneumonie à coronavirus par le biais de la voie de signalisation du TNF, de la voie de signalisation PI3K Akt, de l'interaction cytokine-récepteur de cytokine, de la voie de signalisation MAPK, de la voie de signalisation HIF-1, de la voie de signalisation du récepteur Toll like, de la voie de signalisation du récepteur des lymphocytes T, etc.

Les paramètres du réseau PPI montrent que les valeurs de degré de 23 protéines, dont IL6, TNF, MAPK1, TP53, IL1 β, RELA et IL10, sont supérieures à la moyenne, ce qui indique qu'elles sont étroitement liées à d'autres protéines et qu'elles ont de fortes interactions dans le réseau PPI. Parmi elles, les protéines liées aux facteurs inflammatoires, telles que IL6, IL1 β, TNF et IL10, ont des valeurs de degré élevées et sont situées au centre du réseau. Ces protéines cibles sont impliquées dans la réponse immunitaire et le processus inflammatoire des maladies respiratoires, et sont étroitement liées à la stimulation des voies respiratoires par la réponse inflammatoire. Une récente étude autopsique sur les restes de patients atteints de pneumonie à coronavirus a révélé des lésions pulmonaires importantes et des lésions inflammatoires claires, ce qui indique que l'inflammation joue un rôle important dans le développement de la maladie. Le Jingjie Fangfeng pourrait exercer des effets anti-inflammatoires par le biais de ces cibles. Kindrachuk et al. ont découvert que les inhibiteurs ciblant les voies de signalisation MAPK et PI3K Akt inhibent la réplication du coronavirus avant et après l'infection virale. Les résultats de l'enrichissement KEGG ont également montré des différences statistiques dans l'enrichissement des voies de signalisation MAPK et PI3K Akt. La voie de signalisation HIF-1 joue également un rôle important dans le maintien de l'homéostasie des cellules épithéliales alvéolaires et dans la pathogenèse des maladies, ce qui correspond aux résultats de l'enrichissement de la voie KEGG. Cela indique que les substances actives de la médecine Jingjie Fangfeng peuvent exercer des effets pharmacologiques contre la pneumonie à coronavirus par le biais de la voie de signalisation MAPK, de la voie de signalisation PI3K Akt et de la voie de signalisation HIF-1.

Grâce au criblage pharmacologique en réseau, nous avons constaté que les composés lutéoline, quercétine, wogonine et bêta sitostérol ont des valeurs modérées supérieures à la moyenne dans le réseau "component target pathway" (composant de la voie cible). Les résultats ont montré que les énergies d'ancrage de ces quatre composants avec IL6, TNF, MAPK1 et IL1 β étaient toutes inférieures à -5 kcal/mol, et que l'énergie d'ancrage du bêta-sitostérol avec TP53 était inférieure à -0,5 kcal/mol. Cela indique que les composants chimiques actifs du Schizonepeta tenuifolia peuvent se lier de manière stable aux protéines IL6, IL1 β, TNF et TP53. Par ailleurs, des études ont montré que la lutéoline, la quercétine, la wogonine et le bêta sitostérol présentent tous une bonne activité anti-inflammatoire, ce qui indique que ces composants jouent un rôle important dans l'effet anti-inflammatoire du médicament Jingjie Fangfeng. Étant donné que le COVID-19 est une nouvelle maladie et que les cibles de la maladie ne sont pas entièrement incluses, nous avons validé l'ancrage des composants chimiques ayant des valeurs de degré supérieures à la moyenne avec l'ACE2 du virus du SRAS et la protéase principale du COVID-19, et nous avons constaté que les quatre produits chimiques obtenaient de bons résultats d'ancrage avec l'ACE2 et la protéase principale du COVID-19. Cela indique que la substance active du Jingjie Windproof peut se lier à ces deux protéines pour exercer des effets anti-pneumonie à coronavirus.

En résumé, cette étude a utilisé des méthodes d'analyse pharmacologique en réseau pour étudier les substances actives et les cibles du Jingjie Fangfeng dans le traitement de la pneumonie à coronavirus, et a validé les cibles sélectionnées grâce à la technologie d'ancrage moléculaire. Parallèlement, les substances actives ont été arrimées au récepteur ACE2 du virus du SRAS et à la protéase principale COVID-19, et le potentiel anti-coronavirus de Jingjie Fangfeng a été découvert. Ces résultats soutiennent l'application clinique et le développement de Jingjie Fangfeng et jettent les bases du criblage ultérieur des substances actives et de la recherche sur les cibles de Jingjie Fangfeng par le groupe de recherche.