Le mécanisme d'action du médicament à haute fréquence Xin An Gu Ben Pei Yuan dans le traitement de la maladie pulmonaire obstructive chronique est étudié sur la base de l'exploration de données et de la recherche en pharmacologie de réseau.
La bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) est une maladie hétérogène caractérisée par une limitation du débit d'air, des échanges gazeux anormaux, une forte sécrétion de mucus et une hypertension artérielle pulmonaire. La BPCO est souvent nommée d'après les symptômes de distension pulmonaire, de toux et de respiration sifflante de la médecine traditionnelle chinoise. La pathogénie principale de la maladie est l'insuffisance, le flegme et la stase sanguine, avec l'insuffisance du qi comme fondement. Elle débute souvent dans les poumons, se propage à la rate et se termine dans les reins. Si les fonctions des poumons, de la rate et des reins sont perturbées et si le métabolisme des liquides organiques est anormal, il en résultera une rétention de mucosités, une stase sanguine, une turbidité des mucosités et une rétention d'eau. La supplémentation en Qi est l'un des principes importants du traitement de la BPCO. La médecine traditionnelle chinoise a un effet thérapeutique évident, capable d'améliorer les symptômes de la toux et de l'asthme et d'améliorer la qualité de vie.

L'école New An Gu Ben Pei Yuan, la branche la plus représentative de l'école de médecine de New An, défend la proposition académique de "cultiver et nourrir la rate et les reins, et de prendre soin de l'énergie vitale". En consolidant et en protégeant les fondements acquis du corps humain, elle atteint l'objectif de soutenir le corps, d'éliminer le mal, de traiter les maladies et de les guérir. La clé du renforcement des fondations réside dans la consolidation du qi des poumons, de la rate et des reins, tandis que le cœur de l'alimentation de l'essence réside dans l'alimentation du déséquilibre entre le qi, le sang, le yin et le yang. Wang Wenqi, médecin à Xiuning sous la dynastie Qing, a dit un jour : "La rate est le responsable du grenier à blé... Si l'on tousse pendant longtemps et que l'on ne parvient pas à se nourrir, il est nécessaire de cultiver l'élément de la rate pour nourrir la mère et ses enfants. Cheng Wenyu, un célèbre médecin du comté de Shexian, a dit : "Si le yin est endommagé en bas et le yang isolé en haut, c'est parce que la toux se trouve dans les poumons, mais aussi dans les reins. La nouvelle théorie An Gu Ben Pei Yuan se caractérise par la régulation du qi et du sang, le renforcement de la rate et de l'estomac et l'augmentation du qi des reins. Elle présente des caractéristiques exceptionnelles dans la prévention et le traitement de la BPCO et a des effets thérapeutiques clairs.

Cet article utilise des règles d'association pour extraire les paires de médicaments couramment utilisées pour traiter la BPCO dans le cas médical New An Gu Ben Pei Yuan, qui sont la combinaison de ginseng (Ginseng Radix et Rhizoma, GRR) et d'astragale (Astragli Radix, AR). Le Huangqi Ginseng contient de nombreux ingrédients et le mécanisme de traitement de la BPCO n'est toujours pas clair. La réalisation d'une recherche pharmacologique en réseau sur la combinaison du ginseng et de l'astragale peut permettre de clarifier davantage les ingrédients actifs et les cibles du ginseng et de l'astragale, et d'analyser leur mécanisme d'action dans le traitement de la BPCO. Cela peut fournir une base théorique pour le traitement de la BPCO par le ginseng et l'astragale, et est également d'une importance positive pour l'interprétation de la théorie du Xin An Gu Ben Pei Yuan.

 

La toux, la respiration sifflante, l'essoufflement, l'aggravation des mouvements et la peur du vent sont des symptômes courants du syndrome d'insuffisance du qi pulmonaire, qui ont été observés pour la première fois dans le processus pathologique de la BPCO. Le développement progressif de la déficience du qi du poumon affecte la rate et évolue vers une déficience du qi de la rate, accompagnée de symptômes tels qu'un manque d'appétit, des ballonnements ou des gonflements dans la région épigastrique, ou encore des selles molles. Le traitement stable de la BPCO se concentre principalement sur la tonification des poumons, de la rate et des reins, tout en favorisant la circulation du qi, en éliminant les mucosités et en favorisant la circulation sanguine. Une prévention et un traitement efficaces pendant la période de stabilité ont un impact positif sur la réduction de la fréquence des crises aiguës, l'amélioration de l'expérience du patient, le retardement des changements pathologiques et de la progression de la maladie.

Sous la direction de la théorie du renforcement des fondations et de l'alimentation de l'essence, les experts médicaux de Xin'an restaurent la fonction du qi et du sang dans les organes en tonifiant le qi des poumons, de la rate et des reins, et en éliminant les produits pathologiques tels que le flegme, la stase sanguine et la rétention d'eau, ce qui est hautement compatible avec le traitement de la BPCO stable. L'analyse des schémas de médication dans la base de données cible à l'aide de règles d'association Apriori a permis de constater que la combinaison de ginseng et d'astragale était la plus fiable pour le traitement de la BPCO. Wang Ji, médecin à l'école de médecine de Xin'an, qui se concentre sur le renforcement des fondations et l'entretien des éléments, estime que "le ginseng et l'astragale ne nourrissent pas seulement le yang, mais aussi le yin". Dans la pratique clinique, ils savent utiliser le ginseng et l'astragale pour renforcer la rate et l'estomac, nourrir le qi et le sang et équilibrer le yin et le yang. Chen Jiamo, un expert médical de Qimen sous la dynastie Ming, a écrit dans son livre "Bencao Mengqi" : "Le ginseng peut soulager la respiration sifflante et la toux, débloquer les vaisseaux sanguins et éliminer le feu du yin... Lorsque les poumons sont froids et affectés par le mal, il peut provoquer un essoufflement et une dyspnée, et convient en cas de déficience et de respiration sifflante. La préparation à base de plantes de Wang Ang, un célèbre médecin du comté de Shexian, dit : "L'astragale est utilisée pour revigorer le système nerveux central, revigorer l'énergie vitale, réchauffer le triple énergiseur, renforcer la rate et l'estomac... Si la rate et l'estomac sont détendus, le qi du poumon sera fort et la surface musculaire sera ferme, et le système nerveux central renforcera la surface. Ces deux médicaments sont très appréciés des médecins de Xin'an. Ils sont utilisés ensemble pour renforcer le système nerveux central, revigorer la rate, revigorer le poumon et cultiver la terre, ce qui correspond à la pathogenèse de base du syndrome de déficience du poumon et de la rate dans la phase stable de la BPCO. La recherche clinique moderne montre que la prescription de ginseng et d'astragale en tant que médicament monarque a un bon effet thérapeutique sur la stabilité de la BPCO. Dou et d'autres chercheurs ont découvert que la décoction tonifiante pour les poumons et les reins préparée par eux-mêmes (Dangshen, Shenghuangqi, Wuqi, Weizi, etc.) peut réduire le score du syndrome MTC des patients souffrant de bronchopneumopathie chronique obstructive, d'insuffisance du qi des poumons et des reins, augmenter la PaO2 et réduire la rétention de CO2.

En utilisant le plugin cytoNCA dans Cytoscape 3.7.2, 33 ingrédients actifs du Panax ginseng et de l'Astragalus membranaceus ont été identifiés. En se référant au classement par degré et en combinant avec la littérature de recherche, il a été constaté que des composants tels que le kaempférol, le ginsénoside Rh2 et l'hédéragénine jouent un rôle important. Le phénol de Shannai est un composé jaune de faible poids moléculaire avec une structure diphénylpropane, formé par la condensation de 4-coumaroyl CoA et de trois malonyl CoA. Il peut inhiber l'apparition de réactions inflammatoires en supprimant l'activité de liaison de NF - κ B et du facteur de différenciation myéloïde 88 (MYD88). Le ginsénoside Rh2 est l'une des principales saponines bioactives du ginseng. D'un point de vue structurel, le Rh2 peut être divisé en deux types : le type S et le type R. Parmi eux, le monomère 20 (S) - Rh2 est la principale configuration isolée dans la phytothérapie chinoise. Des études ont montré que le ginsénoside Rh2 inhibe efficacement l'activation microgliale et la production de cytokines pro-inflammatoires en régulant la voie TGF - β 1/Smad. La saponine de lierre est un composé triterpénoïde naturel avec un groupe hydroxyméthyle en position C-4 de l'anneau A. Elle est très insoluble dans l'eau. Elle est très insoluble dans l'eau et peut inhiber la translocation nucléaire de NF - κ B et de p-I κ B α, inhibant ainsi l'activation de NF - κ B, supprimant les niveaux cellulaires de NF - κ B induits par l'endotoxine et exerçant des effets anti-inflammatoires sur la translocation nucléaire de NF - κ B.

L'analyse fonctionnelle GO des cibles croisées a révélé que le ginseng astragalus peut réguler des fonctions moléculaires telles que la liaison des facteurs de transcription, la régulation des récepteurs, l'activation des récepteurs de signaux, l'activité des ligands, etc. dans le noyau cytoplasmique, la matrice extracellulaire et les régions de la membrane mitochondriale externe, en exerçant un stress antioxydant, en retardant l'inflammation et en inhibant des processus biologiques tels que l'apoptose cellulaire et la prolifération des cellules épithéliales. L'analyse de l'enrichissement des voies KEGG a montré que ces cibles sont impliquées dans la voie de signalisation PI3K Akt, la voie de signalisation IL-17, la voie de signalisation TNF, la voie de signalisation HIF-1, la voie de signalisation de l'interaction des récepteurs des cytokines, la voie de signalisation des récepteurs Toll like, la voie de signalisation Jak STAT, la voie de signalisation MAPK, la voie de signalisation des récepteurs des cellules T, la différenciation des cellules Th17, et la voie de signalisation Foxo. À l'aide du plugin ytoHubba dans Cytoscape, les dix premiers gènes principaux avec des valeurs de degré ont été sélectionnés. Sur la base de la littérature et de l'analyse d'enrichissement KEGG, les récepteurs Toll like (TLR) et les voies de signalisation de la différenciation des cellules Th17 ont été sélectionnés pour une analyse approfondie. Les gènes principaux enrichis dans ces deux voies ont été identifiés comme étant AKT1, IL6, CXCL8, MAPK1 et TNF-α. Les TLR sont des récepteurs clés de reconnaissance des formes dans l'immunité innée. Sous l'influence de facteurs tels que le tabagisme, les gaz nocifs et les micro-organismes, les TLR forment une transduction de signal transmembranaire, puis régulent la transcription, la traduction et l'expression des gènes inflammatoires par le biais de la voie NF - κ B dépendante de MYD88. Ils produisent et libèrent des facteurs inflammatoires tels que IL-6, IL-8, COX-2, PGE2, etc. Tout en endommageant les cellules, ils agissent également comme des ligands endogènes et se lient à des récepteurs de surface tels que les neutrophiles et les cellules NK, synthétisant et libérant un grand nombre de médiateurs inflammatoires et recrutant des cellules inflammatoires, ce qui conduit à l'amplification et à la persistance de la cascade de la réponse inflammatoire pulmonaire. Les TLR2, TLR4 et TLR9 sont tous impliqués dans la pathogenèse de la BPCO, et le TLR4 est considéré comme le principal TLR qui maintient la réponse inflammatoire de la BPCO. La cellule T helper 17 (Th17) est un sous-ensemble particulier de lymphocytes T helper qui sécrète principalement l'interleukine 17 (IL-17) et d'autres cytokines inflammatoires. Dans les maladies inflammatoires chroniques des voies aériennes, les Th17 se lient à des récepteurs à la surface des fibroblastes, des cellules épithéliales et des cellules musculaires lisses, déclenchant une réponse immunitaire qui induit la prolifération et l'agrégation des neutrophiles, entraînant des lésions de l'épithélium des voies aériennes et une fibrose. Le déséquilibre Th17/Treg est considéré comme une cause importante de la BPCO. L'AKT est une protéine kinase à sérine/thréonine très conservée dans l'évolution. L'activation de l'AKT peut inhiber l'activité transcriptionnelle de FOXO3a et induire l'implication de la voie p53/p21 dans le vieillissement des cellules épithéliales bronchiques induit par la cigarette. L'IL-6, l'une des cytokines, peut favoriser la voie de différenciation Th17 (helper T cell 17) et induire la production de cytokines pro-inflammatoires telles que l'IL-17 (interleukine 17) et la CXCL8 (chimiokine 8), favorisant ainsi le développement de la BPCO. La CXCL8 est un médiateur de l'inflammation des neutrophiles. CXCL8 et d'autres chimiokines sécrétées par les macrophages pulmonaires coordonnent le transport des neutrophiles (PMN) vers les poumons sous l'effet de stimuli externes (fumée de cigarette, polluants atmosphériques). La sécrétion de protéases produites par l'accumulation de neutrophiles et d'autres cellules inflammatoires peut entraîner des lésions tissulaires durables et étendues, ainsi que stimuler la contraction de l'épithélium des voies respiratoires et augmenter sa perméabilité aux cellules inflammatoires, participant ainsi à la pathogenèse de la BPCO. Le TNF-α est un médiateur inflammatoire important qui peut activer en synergie le système NF-κ B des cellules inflammatoires avec la fumée de cigarette, le LPS, etc. Il stimule la libération de cytokines telles que l'IL-8, augmente le nombre de neutrophiles et induit la libération de métalloprotéinases matricielles (MMP-9, MMP-12, etc.), endommageant la paroi alvéolaire pulmonaire et exacerbant la progression de la BPCO. MAPK1 (mitogen activated protein kinase 1) est une protéine kinase intracellulaire de type sérine/thréonine, très conservée au cours de l'évolution et située dans le cytoplasme avant d'être activée dans le noyau. Elle peut modifier l'expression des gènes en phosphorylant les facteurs de transcription, promouvoir la production de facteurs inflammatoires tels que le TNF-α, l'IL-1, l'IL-6, induire une série de réponses inflammatoires et immunitaires, et jouer ainsi un rôle dans la pathogenèse de la BPCO. AKT1, IL6, CXCL8, TNF-α et MAPK1 sont des cibles clés enrichies dans la voie de signalisation du récepteur Toll like et la voie de signalisation de la différenciation des cellules Th17. Il existe également des effets régulateurs interactifs entre ces gènes, qui peuvent affecter l'apparition et la progression de la BPCO par le biais de l'immunité inflammatoire.

Afin de vérifier davantage la fiabilité des résultats de la pharmacologie de réseau, la technologie d'ancrage moléculaire a été utilisée pour effectuer l'ancrage moléculaire entre les composants principaux et les cibles clés. Les résultats ont montré que les énergies de liaison des composants principaux kaempférol, ginsénoside Rh2 et hédéragénine avec AKT1, IL6, CXCL8, MAPK1 et TNF-α étaient toutes inférieures à -21,4 kJ/mol. Parmi eux, l'énergie de liaison de AKT1 avec le ginsénoside Rh2 et l'hédéragénine était de -44,8 kJ/mol, ce qui indique une forte activité de liaison entre eux. Les résultats ci-dessus indiquent que AKT1, IL6, CXCL8, MAPK1 et TNF-α peuvent être des cibles importantes pour l'action du ginseng astragalus.

En résumé, l'exploration des données a permis de confirmer que les médecins du Gu Ben Pei Yuan Pai de Xin'an Medical font bon usage du ginseng astragalus dans le traitement de la BPCO. Un réseau de "cibles composées" a été construit à l'aide de méthodes de pharmacologie de réseau pour analyser l'interaction entre les composants de l'astragale au ginseng, les cibles et les voies de signalisation dans leur ensemble. On suppose que le ginseng astragale agit en synergie sur de multiples cibles telles que AKT1, IL6, CXCL8, MAPK1 et TNF-α par le biais de composants pharmacologiques potentiels tels que le kaempférol, le ginsénoside Rh2 et l'hédéragénine, et qu'il exerce des effets anti-inflammatoires et de régulation immunitaire sur la BPCO par le biais des voies de signalisation des récepteurs Toll like et des voies de signalisation de la différenciation des cellules Th17. Le mécanisme des médicaments à base de ginseng et d'astragale dans le traitement de la BPCO par le biais de multiples composants, cibles et voies a été révélé de manière préliminaire. Des études expérimentales ultérieures peuvent être menées sur la paire de médicaments à base de ginseng et d'astragale afin d'examiner les effets des principaux composants du médicament sur les modèles de cellules épithéliales des voies respiratoires induites par la fumée de cigarette, de détecter l'expression des principales protéines cibles et d'explorer en profondeur les principaux mécanismes d'action, fournissant ainsi de nouvelles orientations et une base pour le développement de médicaments pour le traitement de la BPCO.