A gentiopikrozid hatása a TLR-4/NF - κ B és AMPK/Nrf2 útvonalakra a nem-alkoholos zsírmájbetegségben
A nem alkoholos zsírmájbetegség (NAFLD) olyan klinikai patológiai szindrómára utal, amelyet diffúz májszteatózis jellemez, kizárva az alkoholt és más egyértelmű májkárosító tényezőket. Szorosan összefügg az inzulinrezisztenciával (IR) és az oxidatív stresszel. Az emberek életszínvonalának javulásával és az étrend szerkezetének változásával a NAFLD előfordulási aránya Kínában egyre nő. Belső és külső tényezők, mint például a genetika, a cukorbetegség, a magas zsírtartalmú étrend, a testmozgás hiánya stb. kiválthatják a NAFLD-t. A modern orvostudomány úgy véli, hogy a NAFLD-t az oxidatív stressz és az inzulinrezisztencia másodlagos vagy többszörös támadásai okozzák, és ezt a koncepciót széles körben elismerik a tudósok itthon és külföldön. Ezért a klasszikus stratégiák, mint például a gyulladáscsökkentő és antioxidáns, a betegség alapvető kezelési elveiként szolgálhatnak. A TLR-4 / NF - κ B jelátviteli útvonal egy klasszikus gyulladásos útvonal, amely a különböző ingerek által okozott májváltozások leggyakoribb útvonala. A TLR-4 stimulációja egy sor jelátviteli útvonalon keresztül aktiválja az NF - κ B-t, ami viszont elősegíti a gyulladásos faktorok felszabadulását, végül hepatocita nekrózist indukál és aktiválja a gyulladásos kaszkádot. A TLR-4/NF - κ B jelátviteli útvonal aktiválódásának gátlása a májszöveti gyulladás csökkentésének kulcsfontosságú útvonala és az oxidatív stresszhez kapcsolódó gyulladásos expresszió visszaszabályozásának markere. Eközben az AMPK/Nrf2 jelátviteli útvonal fontos szerepet játszik az oxidatív stresszel szembeni ellenállásban és a lipidlerakódási folyamatok javításában in vivo. Az Nrf2 a fő szabályozó tényező a sejtek védelmi rendszerének oxidatív stresszel szembeni ellenállásában, és bizonyítékok utalnak arra, hogy az Nrf2 genetikai elvesztése súlyosabb NAFLD-vel jár együtt. Az AMPK a sejtek energiahomeosztázisának és gyulladásának központi szabályozója, amely képes szabályozni a zsírsavbioszintézist, valamint gátolni az oxidatív stresszt és a gyulladásos válaszokat. Az Nrf2 és az AMPK kritikus szerepe miatt az oxidatív stresszben és a lipidanyagcserében, ez az útvonal potenciális terápiás célpontként szolgálhat a máj lipidszivárgás és a gyulladás kezelésében. Eközben korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az AMPK/Nrf2 útvonal kulcsfontosságú útvonal lehet a nem-alkoholista zsírmájbetegség progressziójának szabályozásában.

A gentiopikrozid (GPS) a Gentianaceae családba tartozó Gentiana növényből kivont terpenoid glikozid. Farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a GPS-nek klinikai hatásai vannak, mint például gyulladáscsökkentő, fájdalomcsillapító, antioxidáns és szabadgyök-leválasztó. Hepatoprotektív és epehajtó hatása jelentős, de hepatoprotektív mechanizmusa még nem tisztázott. Számos tanulmány kimutatta, hogy a GPS nagy lehetőségeket rejt magában a patogén mikroorganizmusok, a gyomor-bélrendszeri, hasnyálmirigy- és szív- és érrendszeri betegségek, a légzőrendszeri betegségek, valamint a neurológiai és pszichiátriai rendellenességek elleni küzdelemben. Eközben a GPS jelentős antioxidáns és májvédő hatással rendelkezik, és elősegítheti az epekiválasztást és más biológiai tevékenységeket. Vannak olyan jelentések, amelyek szerint a GPS védő hatással van a kémiai anyagokkal és a D-galaktozamin/lipopoliszacharid által kiváltott májkárosodásra egerekben. Ezenkívül a GPS javíthatja az alkoholos zsírmájbetegség tüneteit az AMPK-PPAR α jelátviteli útvonalon keresztül, de jelenleg nincsenek jelentések a GPS és a TLR-4/NF - κ B, AMPK/Nrf2 jelátviteli útvonalak közötti kapcsolatról NAFLD modellekben. Ezért ebben a kísérletben a NAFLD patkánymodelljét hoztuk létre, és metformint használtunk kontrollként, hogy előzetesen tanulmányozzuk a GPS májvédő hatását és a TLR-4/NF - κ B és AMPK/Nrf2 jelátviteli útvonalakra gyakorolt szabályozó hatását, megalapozva ezzel a NAFLD klinikai kezelését GPS-szel.

Hatvan SD patkányt véletlenszerűen osztottak egy normál csoportra, egy modellcsoportra, egy metformin csoportra (200 mg/kg), valamint GPS magas, közepes és alacsony dózisú csoportokra (120, 60, 30 mg/kg). A normál csoport standard takarmányt kapott, míg a többi csoportot 14 héten keresztül magas zsírtartalmú takarmányt etettek a patkány NAFLD modell létrehozásához. Biokémiai módszereket alkalmaztunk a májfunkció, az oxidatív stressz és a lipidfelhalmozódás kimutatására. Az inzulinrezisztencia és a gyulladásos faktorok szintjének kimutatására enzimhez kötött immunszorbens tesztet (ELISA) alkalmaztunk. Western blotot használtunk a TLR-4/NF - κ B és az AMPK/Nrf2 útvonal fehérjéinek expressziójának kimutatására a patkányok májszövetében; a májszövet patológiai változásainak megfigyelése olajvörös O festéssel.

 

Az elmúlt években a NAFLD előfordulási aránya nyilvánvalóan emelkedő tendenciát mutatott, és a krónikus májbetegség és a kóros májfunkció egyik fő okává vált. Jelenleg a NAFLD kezelésére használt gyógyszerek többségét a májon keresztül kell metabolizálni, ami növeli a máj terhelését a NAFLD kezelése során. Ráadásul a gyógyszerek terápiás hatása a NAFLD-re korlátozott, és még nem találtak specifikus gyógyszereket. Ezért a NAFLD kezelésére alkalmas, határozott hatékonyságú és minimális mellékhatásokkal rendelkező gyógyszerek megtalálása nagy gyakorlati jelentőséggel bír.

A magas zsírtartalmú étrend a szabad zsírsavak (FFA) mennyiségének növekedését okozhatja a szérumban. Az FFA folyamatosan felhalmozódik a szervezetben, májkárosodást és fokozott sejtmembrán-áteresztő képességet okozva, ami az ALT és az AST kiáramlásához vezet a sejtekből a véráramba. A modellcsoport szérumában az ALT és AST aktivitása megnőtt, ami a TC, TG, LDL-C tartalom növekedésével és a HDL-C tartalom csökkenésével járt együtt, ami a NAFLD modell sikeres létrehozását jelzi ebben a kísérletben. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a GPS hatékonyan javítja a NAFLD-t, szabályozza a transzaminázokat és a vérzsírokat, és védő hatással van a májra.

A NAFLD specifikus patogenezise még mindig nem tisztázott, és széles körben elfogadott a "több párhuzamos csapás" patogenezis. Különböző tényezők, például a gyulladás, az oxidatív stressz és az inzulinrezisztencia együttesen járulnak hozzá a NAFLD kialakulásához és progressziójához. Az IR által okozott májzsír infiltráció, mint központ nagy mennyiségű FFA-t termel. Ha a szervezet oxidatív útvonala nem tudja feldolgozni a túlzott FFA-t, az a TG növekedéséhez vezet, ami viszont zsírfelhalmozódást okozhat és zsírdegenerációt indukálhat. Ugyanakkor az FFA növekedése serkenti a máj Kupffer-sejtjei által a TNF - α, IL-1 β és IL-6 gyulladásos választ szabályozó faktorok szekrécióját, ami elősegíti a gyulladást és a májsejtek gyulladásos infiltrációjához, nekrózisához és fibrózisához vezet. Amikor a máj gyulladásos válaszon megy keresztül, a TLR-4 kötődik ligandjához, hogy aktiválja az NF - κ B-t, ami egy sor gyulladásos faktor szintéziséhez és felszabadulásához vezet, és gyulladásos választ vált ki a szervezetben. A kísérlet eredményei azt mutatták, hogy a GPS magas, közepes és alacsony dózisú csoportjai csökkenteni tudták az inzulinrezisztencia indexet, a TG, TC, LDL-C, valamint a TNF - α, IL-1 β és IL-6 gyulladásos faktorok szintjét, növelni tudták a HDL-C szintet, és hatékonyan gátolták a TLR-4 és az NF - κ B jelátviteli útvonalakat. Közülük a GPS nagy dózisú csoportja mutatta a legjelentősebb javulást, ami arra utal, hogy a GPS a gyulladás gátlásával, a lipidanyagcsere szabályozásával és a TLR-4/NF - κ B jelátviteli útvonal szabályozásával védheti a májat.

Az oxidatív stressz széles körben elismert, mint a nem alkoholos zsírmájbetegség egyik károsító tényezője. A májsejtekben lévő mitokondriumok nagy száma megkönnyíti az FFA oxidációját, energiát biztosítva a sejteknek, miközben nagy mennyiségű reaktív oxigénfajtát is termel. A szervezet antioxidáns védelmi rendszere a szabad gyökök termelésének gátlásával, a szabad gyökök eltávolításával, a károsodások kijavításával és az antioxidáns enzimek indukálásával képes védőhatást kifejteni. A SOD és a GSH Px fontos antioxidáns enzimek, amelyek hatékonyan képesek a szabad gyökök eltávolítására, a lipidperoxidációs reakciók kialakulásának gátlására és a szervezet védelmére. Az MDA a lipidperoxidációs reakciókban részt vevő szabad gyökök végterméke, és kóros kifejeződése súlyosan károsíthatja a sejtmembránok szerkezetét, sejtduzzanatot és nekrózist okozva. Az AMPK aktiválása elősegítheti az Nrf2 downstream molekula nukleáris transzlokációját és felszabályozhatja az Nrf2 expresszióját. Az Nrf2 gyulladáscsökkentő és antioxidáns hatásokat fejt ki a faktorok szabályozásával, a downstream antioxidáns fehérjék és enzimek, például a HO-1 közvetítésével a máj oxidatív stresszének enyhítése érdekében. A vizsgálat eredményei azt mutatják, hogy a modellcsoporttal összehasonlítva a GPS dóziscsoportok jelentősen növelhetik a SOD és GSH Px aktivitást és csökkenthetik az MDA-tartalmat, miközben jelentősen növelik a p-AMPK és az Nrf2 fehérje expressziós szintjét. Ez arra utal, hogy a GPS aktiválhatja az AMPK/Nrf2 jelátviteli útvonalat, ezáltal gátolhatja az oxidatív stresszt és hepatoprotektív hatást érhet el.

Összefoglalva, a GPS hatékonyan javíthatja a NAFLD patkányok sérülési állapotát, szabályozhatja az inzulinrezisztenciát, gátolhatja az oxidatív stressz szintjét és a gyulladásos válaszokat, szabályozhatja a TLR-4 / NF - κ B és AMPK / Nrf2 jelátviteli utakat, és új stratégiákat biztosíthat a klinikai alkalmazásokhoz.