A tömjén akut vesekárosodás kezelésére szolgáló mechanizmusának feltárása hálózati farmakológiai és in vitro sejtkísérletek alapján
Az akut vesekárosodás (AKI) a vesefunkció hirtelen és folyamatos csökkenésére utal, amelyet különböző okok és patogenezisek okoznak. A klinikai gyakorlatban az egyik leggyakoribb kritikus betegség, amelynek magas az előfordulási aránya, a kiújulási aránya és a mortalitása. A statisztikák szerint világszerte évente körülbelül 13 millió megbetegedés fordul elő, és a kezelési gyógyszerek és stratégiák hiánya miatt évente körülbelül 1,7 millió beteg hal meg, a betegek 85% része a fejlődő országokban. A vérnyomás stabilizálása és a hatékony keringő vérmennyiség növelése kulcsfontosságú az AKI megelőzésében és kezelésében. Ezért az AKI megelőzésére és kezelésére szolgáló gyógyszerek megtalálása nagy jelentőséggel bír az ebben a betegségben szenvedő betegek életének megmentésében. A hagyományos kínai orvoslás több összetevő és célpont jellemzőivel rendelkezik, és jelentős előrelépést ért el az AKI megelőzésében és kezelésében.

Az olibanum az olajbogyófélék családjába tartozó Boswellia carterii Birdw és a B Bhaw dajiana Birdw nemzetségből származik. A kéregből szivárgó gyanta. Meleg természetű, csípős és keserű ízű, "vérkeringést elősegítő és fájdalomcsillapító, duzzanatcsökkentő és izomnövekedést elősegítő" hatású. A tömjén fő összetevője a vérkeringés elősegítésére és a fájdalom enyhítésére a tömjénsavvegyületek. A modern kutatások kimutatták, hogy a tömjén antibakteriális, rákellenes, gyulladáscsökkentő, antioxidáns és egyéb hatású. Funkcionális jellemzői alapján további kutatásokra van szükség a tömjén AKI-ra gyakorolt hatásmechanizmusának vizsgálatához.

Ebben a tanulmányban a tömjén hatóanyagokat hálózati farmakológiával vizsgálták, felépítettek egy gyógyszerhatóanyag-betegségcélhálózatot, és azt in vitro sejtkísérletekkel igazolták. A tömjénnek az AKI megelőzésében és kezelésében játszott szerepét tisztáztuk, megbízható elméleti alapot biztosítva az akut vesekárosodás elleni gyógyszerként való kifejlesztéséhez.

A nyugati orvoslás úgy véli, hogy az AKI előfordulása szorosan összefügg a vese iszkémiával és a hipoxiával. Jelenleg még mindig hiányoznak a klinikai gyakorlatban a hatékony kezelési módszerek és beavatkozási intézkedések, főként a beteg betegségállapotának javítására irányuló tüneti kezeléssel. A hagyományos kínai orvoslás az AKI klinikai jellemzőit olyan kategóriákba sorolja, mint a "Longbi", a "Guange", az "ödéma" és a "fulladásos méreg". Ezért a kezelés alapelvei közé tartozik a hőtisztítás és a méregtelenítés, a vérkeringés elősegítése és a vér pangásának megszüntetése, a hő kitisztítása és a víz eltávolítása, valamint a szervek keringésének elősegítése és a zavarosság megszüntetése. A Frankincense hatása az izomnövekedés elősegítése, a vérzés elállítása, a vérkeringés aktiválása, a vér pangásának megszüntetése, a duzzanat csökkentése és a fájdalom enyhítése. A klinikai gyakorlatban gyakran használják vér pangás vagy reuma kezelésére. Ezért a vérkeringést aktiváló és a pangást megszüntető gyógyszerek hozzáadása az akut vesekárosodás korai és középső szakaszában fontos megelőző és terápiás hatással van a betegek vesefunkciójának javítására, a klinikai tünetek, például a hematuria csökkentésére és a betegség progressziójának lassítására.
Ez a tanulmány szisztematikusan elemezte a tömjén "többkomponensű, több célpontú, több útvonalú" kezelésének anyagi alapjait és hatásmechanizmusát az AKI esetében a hálózati farmakológiai módszerek alkalmazásával. Számos kísérlet kimutatta, hogy a tömjénsavat a tömjén legbiológiailag aktívabb komponensének tekintik. A legjelentősebbek a gyulladáscsökkentő és daganatellenes tulajdonságok, valamint számos más farmakológiai tevékenység, mint például fekélyellenes, immunszabályozó, lipidcsökkentő, vesevédő, antibakteriális hatások stb. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy az AK-BA, az α - BA és más hatóanyagok a fő hatóanyagok az AKI kezelésében. Vannak irodalmi jelentések arról, hogy az α - BA képes gátolni az LPS által stimulált pro-inflammatorikus citokinek (TNF - α és IL-1 β) termelését U937 makrofágokban, ami megerősíti gyulladáscsökkentő tulajdonságait in vitro. A tömjén bioaktív komponense, a pentaciklusos triterpenoidok gátolják a leukotriének bioszintézisét az 5-lipoxigenázon keresztül, és kifejtik gyulladáscsökkentő hatásukat. Vizsgálatok kimutatták, hogy a tömjénsav antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatásán keresztül húgyúti védőhatást fejt ki ciklofoszfamid által kiváltott cisztitiszes patkányokon.
A PPI-hálózat szerint a MAPK3, a PPARG, a PTGS2, a HIF1 α és az ESR1 a tömjén központi célpontjai az akut vesekárosodás kezelésében. A MAPK3 a mitogén aktivált fehérje kináz MAPK családba tartozik. A MAPK kaszkád aktiválása számos olyan fiziológiai folyamatokban részt vevő jelátviteli útvonal központja, mint a sejtnövekedés, differenciálódás és apoptózis. A PPARG a nukleáris transzkripciós faktorok szupercsaládjába tartozik. Kísérletek bizonyították, hogy a PPARG-hiányos egereknél fokozott glikozuria és albuminuria figyelhető meg. Az életkor növekedésével az egereknél veseelégtelenség és a 2-es típusú cukorbetegség további súlyosbodása következett be. A jelentések szerint a PPARG agonisták védik a veséket az I/R sérüléssel szemben azáltal, hogy gátolják az I/R sérülés által kiváltott diffúz tubuláris nekrózist és akut gyulladást, valamint csökkentik a nitrogén-oxid plazmaszintjét és az ED-1+ sejtek infiltrációját. A PPAR-agonisták jelentős potenciált mutattak az AKI kezelésében. A PTGS2 egy kulcsfontosságú enzim, amely az arachidonsavat gyulladásos mediátor prosztaglandinná alakítja, és elsősorban a nukleáris membránon oszlik el. Expresszióját olyan ingerek indukálják, mint a gyulladásos faktorok és a tumor növekedési faktorok. A kutatások kimutatták, hogy az Aranycsontlótusz kivonata dózisfüggően szabályozza le a PTGS2/COX-2 mRNS expresszióját, ezáltal gyulladáscsökkentő hatást fejt ki. A HIF1 α a hipoxiára adott adaptív válasz fő szabályozó tényezője, és a vese iszkémia-reperfúzióval kiváltott AKI modellben a HIF1 α expressziója jelentősen megnövekedett a vese tubulusokban.
A GO dúsítási elemzés során elsősorban olyan biológiai folyamatokat foglal magában, mint a hipoxiára adott válasz, az apoptózis, a gyulladásos válasz, a molekuláris funkciók, például a mitokondriumok és a sejtkomponensek, például az endopeptidáz aktivitás, ami azt jelzi, hogy a tömjén biológiai útjai az AKI kezelésében gazdagok és összetettek. A KEGG útvonalak gazdagodási elemzése szerint a tömjén AKI kezelésében a tömjén jelátviteli útvonala a Toll-szerű receptor jelátviteli útvonalhoz, a TNF jelátviteli útvonalhoz és az NF - κ B jelátviteli útvonalhoz kapcsolódik. Közülük a Toll-szerű receptor (TLR) egy membránfehérje-receptor, és a TLR4 fontos molekula, amely AKI gyulladásos választ okoz. Különböző citokineket és gyulladásos mediátorokat képes átírni és felszabadítani, kiváltva ezzel az immunrendszer gyulladásos válaszát. Vizsgálatok kimutatták, hogy az akut vesekárosodás súlyossága szorosan összefügg a TLR4 és az NF - κ B szérumszintjével. A TLR4 NF - κ B jelátviteli útvonal gátlása enyhítheti az akut vesekárosodás súlyosságát. A tumor nekrózis faktor (TNF) egy olyan citokin, amelynek számos biológiai hatása van. Általában a TNF a makrofágok által termelt TNF - α-ra utal. Aktiválódás után elsősorban a sejtnövekedés, differenciálódás, apoptózis elősegítésében és a gyulladás kiváltásában játszik fontos szerepet. Az AKI aktiválja a TLR4 NF - κ B jelátviteli útvonalat, ami a pro-inflammatorikus citokin TNF - α felszabadulását indukálja. Ezért a TLR4, az NF - κ B és a TNF - α szintek ellenőrzésének erősítése enyhítheti az akut vesekárosodást és elősegítheti a betegek prognózisának javulását.
A tömjén fő hatóanyagainak MAPK3-hoz és PPARG-hoz való kötődési energiáit molekuláris dokkolási módszerrel határoztuk meg. Az eredmények azt mutatták, hogy az AKBA és az α - BA jó kötődési képességgel rendelkezik a MAPK3-hoz és a PPARG-hoz.
Végezetül, ez a tanulmány sejtkultúrán keresztül szimulálta a vese I/R sérülését, hogy megvizsgálja az α-BA hatásmechanizmusát. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy az α - BA-nak nincs toxikus hatása a HK-2 sejtekre, és dózisfüggően növeli a sejtek életképességét az I/R sérülés modellben, ami vesevédő hatásra utal. A Ho-echst 33258 festés azt mutatta, hogy az I/R kezelés jelentősen megnövelte az apoptotikus sejtek arányát, míg az α - BA koncentrációfüggő módon jelentősen csökkentette az apoptotikus sejtek arányát. Az α - BA jelentősen gátolni tudja az I/R által indukált HK-2 sejtek által termelt gyulladásos faktorokat. Eközben a valós idejű fluoreszcens kvantitatív RT-PCR kimutatás azt mutatta, hogy az α - BA le tudja szabályozni a kulcsfontosságú célpontok MAPK3 és PPARG gének expresszióját az AKI folyamatában, ami összhangban van a hálózati farmakológia által megjósolt eredményekkel.
Ez a tanulmány a hagyományos kínai orvoslás hálózati farmakológiáját használta fel a tömjén aktív összetevőinek és potenciális célpontjainak, valamint az AKI kapcsolódó célpontjainak keresésére. Összesen 72 metszéspontot kaptunk a hatóanyagok és a betegség célpontjai között. A GO és KEGG jelátviteli útvonalak gazdagodási elemzését ezután elvégeztük ezeken a célpontokon, hogy megjósoljuk a fő hatóanyagokat AKBA, α - BA, stb. Az AKI kezelését elsősorban olyan célpontok szabályozásával érték el, mint a MAPK3, PPARG, PTGS2, Toll-like receptorok, TNF és NF - κ B jelátviteli útvonalak, hogy enyhítsék az iszkémia, a hipoxia sérülését és szabályozzák a sejt apoptózist. Eközben az in vitro sejtkísérletek előzetesen megerősítették az előrejelzés pontosságát és megbízhatóságát, referenciaalapot biztosítva a hagyományos kínai orvoslás későbbi kutatásához és klinikai promóciójához. De még mindig vannak bizonyos korlátai, és további ellenőrzésre van szükség állatkísérleteken keresztül.