Meyan kökü siklopamin ve kokulu orkidenin toplam flavonoidlerinin kombinasyon tedavisinin pulmoner fibrozis fareleri üzerindeki etkisi
Pulmoner fibrozis (PF), çeşitli pulmoner kompartmanlarda bağ dokusu büyümesinin eşlik ettiği, çok sayıda kronik solunum sistemi lezyonunu içeren, belirgin histopatolojik paternleri olan kronik ilerleyici bir akciğer hastalığıdır. Bunlar arasında interstisyel akciğer hastalığı ve idiyopatik pulmoner fibrozis (IPF), pulmoner parankimal progresif fibrozisin en ciddi ve geri dönüşü olmayan hastalıklarıdır. PF anormal doku onarımından kaynaklanır ve sürekli ciddi doku hasarı ve hücresel stres ile ilişkilidir. Bu anormal özellik, epitel hücre bariyerinin yetersiz onarımını içerir, buna fibroblastların bozulmuş regülasyonu eşlik eder, alveolar epitel hücrelerinde ve fibroblastlarda derin değişikliklere yol açar, fibrotik alveolar duvarların kalınlaşması, bozulmuş gaz iletimi, sınırlı ventilasyon paternleri ve nihayetinde solunum yetmezliği ile karakterize kontrolsüz fibrozis ile sonuçlanır. Son yıllarda, PF hastalığı modern tıp alanında insan sağlığını ciddi şekilde tehlikeye atmıştır. Tanı yöntemlerinin sürekli ilerlemesi ve nüfusun yaşlanması nedeniyle, PF'nin mortalite ve insidans oranı artmaya devam etmektedir. Bu hastalığın patogenezi karmaşıktır ve patolojik mekanizması hala belirsizdir. Hastaların klinik belirtileri, akciğer dokusu kompliyansında ilerleyici düşüş, difüzyon fonksiyonunda azalma ve ventilasyon/kan akışı dengesizliğidir; bu da hastalarda refrakter dispneye ve nihayetinde solunum yetmezliği ve ölüme yol açar.
Hedgehog (Hh) yolu embriyonik gelişim ve doku yeniden şekillenmesinde önemli bir rol oynar. Hh sinyal yolu temel olarak sinyal molekülleri (SHH, IHH, DHH), transmembran reseptörleri (Ptch, SMO) ve aşağı akış transkripsiyon faktörlerinden (Gli1 protein ailesi) oluşur. Aktivasyondan sonra, Hh yolağı etkilerini esas olarak Gli1 protein ailesi aracılığıyla gösterir. IPF'de Hh yolunun aktivitesinin arttığı doğrulanmış ve fibrozun yeniden şekillendiği alandaki alveolar epitel ve submukozal fibroblastlarda SHH ve sinyal efektörlerinin önemli ölçüde ekspresyonu tespit edilmiştir. Akciğerlerde, SHH tedavisi fibroblast proliferasyonunu, sağkalımını, göçünü ve hücre dışı matris (ECM) üretimini artırmış, ancak α - düz kas aktin (α - SMA) ekspresyonunu artırmamıştır. Bleomisin ile indüklenen PF modelinde, SHH ekspresyonu hava yolu ve alveolar epitel hücrelerinde yükselmiştir. Bleomisin modelinde, Hh sinyalini inhibe etmek fibrozu engellemez, ancak fibroz sırasında SHH'nin aşırı ekspresyonu PF'yi şiddetlendirir. Bu nedenle, SHH sinyali normal akciğer gelişimi ve interstisyel homeostazın sürdürülmesi için çok önemli olmasına rağmen, PF'de de kronik olarak aktive olmaktadır.
Siklopamin (Cyc) bir steroid alkaloid ve Hh sinyal yolunun bir inhibitörüdür. SMO'nun uzaysal konformasyonunu değiştirerek, SMO'nun aktivitesi, Hh sinyal yolunun aşağı akış sinyal iletimini bastırmak için inhibe edilir ve böylece Hh yolunu inhibe edilmiş bir duruma getirir. Cyc, tümör genlerinin transkripsiyonunu ve ekspresyonunu inhibe edebilir, SHH aracılı Hh sinyal yoluna müdahale edebilir, anti-tümör ve anti PF etkileri uygulayabilir ve böylece ilgili hastalıkların ilerlemesini engelleyebilir. İlgili çalışmalar, Hh sinyal yolundaki SMO proteinlerine bağlanarak ve SMO proteinlerinin aşağı yönlü sinyal iletimini etkileyerek, α - SMA ve kolajen tip 1 (Col-1) proteinlerinin ekspresyonunun azaltılabileceğini, böylece yüksek hassasiyetli C-reaktif proteindeki bu değişikliği zayıflatabileceğini veya hatta önleyebileceğini ve portal hipertansiyonu iyileştirebileceğini göstermiştir. Ayrıca, Hh sinyalizasyonuna müdahale eden Cyc gibi ilaçlar, prostat kanseri hücrelerinde androjen direncini ve hastalığın ilerlemesini önlemeye yardımcı olabilir. Hh sinyal yolu hastalıkların oluşumunu ve gelişimini etkiler, ancak Cyc'in PF ile ilgili hastalıklardaki rolü hala belirsizdir.
Dracocephalum moldevica L. tüm otlaklarda ilaç olarak kullanılan Labiatae familyasına ait bir bitkidir. Başlıca kimyasal bileşenleri uçucu yağ, polisakkarit, terpenoidler, flavonoidler, amino asitler ve eser elementlerdir. Kardiyovasküler ve serebrovasküler damarları koruma, anti ateroskleroz, anti astım, ısıyı temizleme ve detoksifikasyon, kan dolaşımını teşvik etme ve kollaterallerin blokajını kaldırma, antioksidan, dislipidemiyi düzenleme, ayrıca rüzgar ve ısıyı temizleme, soğuk algınlığı ve ateş, öksürük ve astım gibi çeşitli farmakolojik etkilere sahiptir. Araştırmalar, Xiangqinglan'ın toplam 41 flavonoid içerdiğini ve Xiangqinglan'ın tıbbi özelliklerinin esas olarak flavonoidlerden geldiğini bulmuştur. Önceki çalışmalar, Xiangqinglan'ın ana aktif bileşenlerinden biri olan TFDM'nin öksürük ve astımı hafifletmede çok etkili bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Farelerin hava yolları içindeki yüksek reaktiviteyi önemli ölçüde yavaşlatabilir ve böylece akciğer fonksiyon hasarını onarabilir. Farelerde interlökin-6 (IL-6), interlökin-17 (IL-17) ve tümör nekroz faktörü - α (TNF - α) salınımı, interlökin-4 (IL-4) ile interferon - γ (IFN - γ) oranını önemli ölçüde azaltarak Th1/Th2 bağışıklık dengesizliğini ayarlar. Bunlar arasında TFDM, akciğer dokusundaki Col-1 içeriğini azaltarak NOD benzeri reseptör termal protein alanı ile ilişkili protein 3'ün (NL-RP3) ekspresyonunu kontrol edebilir ve sonuçta pulmoner fibrozu hafifletme hedefine ulaşabilir. Ve önceki çalışmalar Dracocephalum moldavica L.'den (TFDM) elde edilen toplam flavonoidlerin, Hh sinyal yolağındaki SHH, Ptch1, SMO, SUFU, Gli1 gibi önemli düzenleyici proteinleri aşağı veya yukarı düzenleyerek bleomisinin neden olduğu PF'yi etkili bir şekilde hafifletebileceğini göstermiştir. Bu nedenle, bu makale Cyc ve TFDM'nin Hh sinyal yolağına dayalı olarak PF üzerindeki etki mekanizmasını incelemektedir.

Erken aşamada Xiangqinglan üzerinde büyük miktarda araştırma yapılmış ve optimum ekstraksiyon süreci belirlenmiştir. Xiangqinglan özütü, Xiangqinglan'ın etkili kısımlarını elde etmek için makro gözenekli adsorpsiyon reçinesi kullanılarak saflaştırıldı. Xiangqinglan'ın etkili kısımları ayrıştırıldı ve tanımlama için yapısal olarak analiz edildi. Bundan önce, Xiangqinglan'ın etkili kısımlarının içeriği belirlenmiş ve klinik doza dayalı olarak, ilgili literatüre göre hayvanın in vivo dozajına dönüştürülmüştür. Önceki çalışmalarda, PF fare modellerinde TFDM'nin (90, 180, 360mg/kg) ilgili dozlarının etki mekanizması Hh sinyal yolağına dayalı olarak araştırılmıştır. PF fare modelinde Hh sinyal yolunun aktive olduğu ve TFDM'nin Hh sinyal yolunun önemli düzenleyici proteinlerine müdahale ederek PF'yi iyileştirebileceği ve yüksek TFDM dozlarında (360mg/kg) daha belirgin bir etki gözlendiği bulunmuştur.
Bu nedenle, önceki araştırmalara dayanarak, bu makale bleomisin ile indüklenen PF farelerinde Cyc tarafından Hh sinyal yolunun inhibisyonunu ve TFDM'nin (360mg/kg) ilgili etkilerini araştırmaya odaklanmaktadır. Bleomisinin intratrakeal instilasyonu ile bir PF fare modeli oluşturulmuştur. Modelin oluşturulmasının ikinci gününde, farelere Cyc ve TFDM gibi ilgili ilaçlar oral yoldan uygulanmıştır. Cyc ve TFDM ilaçlarının çözünmezliği nedeniyle, 0.5% karboksimetil selüloz sodyum ilgili süspansiyon olarak hazırlandı ve gavaj yoluyla uygulandı.
PF modelinin oluşturulmasının ilk aşamasında, hastalıklı fareler kilo kaybı, iştah kaybı, dağınık kürk rengi ve kötü zihinsel durum gibi semptomlar ve çok sayıda ölüm gösterdi. Aynı zamanda, HE ve Masson boyalı akciğer dokusu patolojik kesitlerinin sonuçlarına dayanarak, PF modelinin yapımının başarılı olduğu sonucuna varılmıştır. Sürekli ilaç müdahalesinden sonra, PF modeli yapımının sonraki aşamasında farelerin çeşitli semptomları önemli ölçüde iyileşmiştir. Akciğer dokusu patolojik kesitlerinin sonuçları, Cyc grubu ve TFDM grubunun akciğer doku yapısının normal olduğunu ve enflamatuar hücrelerin ve fibrotik dokunun önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. Daha sonra, HYP içeriği ölçülmüş ve araştırma sonuçları model grubundaki HYP içeriğinin arttığını, Cyc grubu ve TFDM grubunun ise HYP içeriğini önemli ölçüde azaltabildiğini göstermiştir. PF'nin klinik belirtileri, kötüleşen akciğer hasarının eşlik ettiği, akciğer fonksiyonlarında sürekli bir düşüşle sonuçlanan ve nihayetinde ölüme yol açan inatçı kuru öksürük ve akut solunum sıkıntısıdır. PF, ilerleyici solunum sıkıntısı ile karakterize, gaz değişim bozukluklarına ve kısıtlayıcı ventilasyon sorunlarına yol açan akciğer fonksiyon kaybına neden olabilir. Bu nedenle, bu çalışmada solunum fonksiyon testleri yapılmış ve Cyc grubu ile TFDM grubunun PF hava akımı sınırlamasını iyileştirebildiği ve RL, RE ve FEV0.1/FVC'yi azaltırken Cdyn, FVC ve PEF'yi artırarak kısıtlayıcı ventilasyon işlev bozukluğunu hafifletebildiği ve bleomisin kaynaklı PF semptomlarını etkili bir şekilde hafiflettiği bulunmuştur.
Hh yolu, PF'yi kontrol etmek için ECM salgılanması ve metabolizması gibi PF sürecinde önemli bir rol oynar. Hh sinyal yolu ligandların salgılanmasıyla başlatılır ve Ptch SMO üzerindeki inhibitör etkiyi ortadan kaldırarak transkripsiyon faktörü Gli1'in aktivasyonunu ve nükleer translokasyonu teşvik ederek Gli1 ve SMO gibi Hh hedef genlerinin ekspresyonuna yol açar. Bu nedenle, mevcut çalışmada, SMO inhibitörü Cyc, TFDM'nin PF farelerindeki rolünü belirlemek için Hh yolunu inhibe etmek için kullanılmıştır. Bu çalışmada Col-1, α - SMA, FN1, SHH, SMO, SUFU, Gli1, vb. gibi ilgili proteinler tespit edilmiştir. Hh yolağının Cyc ve TFDM inhibisyonu ECM üretimini ve anjiyogenezi inhibe edebilir; bu da Col-1, α - SMA, FN1, SHH, SMO, Gli1 gibi ilgili proteinlerin aşağı regülasyonu ve SUFU proteininin yukarı regülasyonu ile sağlanabilir. Bu da PF'nin Hh sinyal yolunun inhibisyonu ile ilişkili olduğunu doğrulamaktadır. Hem Cyc grubu hem de TFDM grubu akciğer dokusu hasarını onarabilmiş, kolajen lif içeriğini iyileştirebilmiş, Hh sinyal yolağı ile ilgili protein içeriğini aşağı veya yukarı düzenleyebilmiş ve böylece akciğer dokusu fibrozunun ilerlemesini hafifletmiştir. Dahası, Cyc ve TFDM kombinasyonu daha iyi etkinlik göstermiştir.
Özetle, bu makale PF'nin oluşumu ve gelişimi hakkında daha ayrıntılı bilgi vermekte ve TFDM'nin belirli bir terapötik etkiye sahip olduğunu doğrulamaktadır. Ayrıca, PF ile ilgili Hh sinyal yolunun etki mekanizmasını inceleyerek, PF'nin ilgili etki mekanizmalarının incelenmesi için iyi bir araştırma temeli sağlamaktadır.