Estudio mecanicista de una receta de hierbas mongolas a base de cistanche en el tratamiento de la lesión renal aguda: un enfoque de farmacología en red, acoplamiento molecular y validación in vivo

2. Resultados

2.1 Análisis de farmacología de la red

2.1.1 Detección de componentes activos y objetivos de la prescripción mongol basada en Cistanche y construcción de una red componente-objetivo

Según los criterios de selección, se recogieron un total de 75 componentes activos, incluidos 15 dePiper largo, 8 denuez de areca, 13 deAlpinia officinarum, 32 deCanela, 7 deGranaday 4 deAmomum villosum. Entre ellos,GranadayAlpinia officinarumcompartió 3 componentes, yAmomum villosumyAlpinia officinarumcompartió 1 componente. Los objetivos correspondientes incluían 97 paraPiper largo, 23 paranuez de areca, 188 paraAlpinia officinarum, 440 paraCanela, 181 paraGranada, y 78 paraAmomum villosum. Después de eliminar duplicados, se obtuvieron un total de 682 objetivos únicos. Estos componentes y objetivos se importaron a Cytoscape para generar una red visual (Figura 1), donde los nodos más grandes indican un mayor grado de centralidad.

 

 

 

2.1.2 Colección de objetivos AKI

Los objetivos relacionados con AKI se recopilaron de las siguientes bases de datos:

GeneCards: 11.304 objetivos

OMIM: 638 objetivos

TTD: 4 objetivos

DrugBank: 46 objetivos

PharmGKB: 91 objetivos

Después de eliminar duplicados, se identificaron un total de 11.792 objetivos únicos relacionados con la IRA. Se creó un diagrama de Venn para visualizar la superposición (Figura 2).

2.1.3 Selección de componentes centrales y objetivos y construcción de la red PPI

De la red componente-objetivo de la sección 2.1.1, se identificaron 7 componentes activos centrales de la prescripción mongol basada en Cistanche (ver Tabla 2). Un diagrama de Venn mostró 613 objetivos superpuestos entre la prescripción y los objetivos relacionados con la IRA (Figura 3). Estos se ingresaron en la base de datos STRING para construir una red PPI, identificando 54 objetivos potenciales y 6 objetivos principales (Figura 4).

Receta mongol basada en Cistanche para mejorar la salud renal

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2.1.4 Análisis de enriquecimiento GO y KEGG

El análisis de enriquecimiento de GO arrojó 3943 anotaciones, incluidos 3454 procesos biológicos (BP), 194 componentes celulares (CC) y 295 funciones moleculares (MF). Se visualizaron las 10 entradas principales por –log10 (valor P).

BP: actividad del factor de transcripción de unión al ADN, regulación de hormonas esteroides, diferenciación de células mieloides

CC: complejo regulador de la transcripción, balsa de membranas, vesículas

MF: unión de factor de transcripción, unión de fosfatasa, unión de citoquinas (Figura 5)

El análisis de vías de KEGG identificó 212 vías enriquecidas, y se visualizaron las 20 principales. Estos incluyeron:

Vía de señalización PI3K/Akt

IL-17 vía de señalización

Vía de señalización del TNF

HIF-1 vía de señalización (Figura 6)

Se construyó una red compuesta de vías de enfermedad objetivo para ilustrar el mecanismo de múltiples vías y objetivos múltiples de la medicina mongol basada en Cistanche en el tratamiento de la IRA (Figura 7).

2.1.5 Resultados del acoplamiento molecular

Los componentes centralesquercetina, T-Muurolol, Ácido hexadecanoico, Alfa-cariofileno, Ácido linoleico, Cis-cinamaldehído, yAcetato de fenetiloestaban acoplados con los objetivos principalesAKT1 (PDB: 1unq), TNF (PDB: 5uui), IL6 (PDB: 1alu), TP53 (PD: 3d06), IL1B (PD: 5r8q), yEGFR (PDB: 8a27).

Una energía de unión inferior a 0 kJ/mol indica una unión potencial, mientras que < –7 kJ/mol sugiere una unión fuerte. Todas las energías de acoplamiento estuvieron por debajo de –7 kJ/mol, lo que muestra fuertes interacciones de unión. Se visualizaron las 6 interacciones principales (Figura 9):

IL1B–T-Muurolol

TP53–Cis-cinamaldehído

TP53–Alfa-cariofileno

IL1B–Alfa-cariofileno

TNF-T-Muurolol

TP53–T-Muurolol

T-Muurolol y Alfa-cariofileno tuvieron las interacciones más fuertes con los objetivos, lo que los convierte en componentes clave en el tratamiento de la IRA basado en Cistanche.

2.2 Resultados experimentales in vivo

2.2.1 Condición general, peso corporal e índice renal de ratones

Los ratones del grupo modelo mostraron una ingesta reducida de alimentos y producción de orina, letargo y un aumento de la frecuencia respiratoria y cardíaca. Estos síntomas mejoraron en los grupos de tratamiento. En comparación con el control, los ratones del grupo modelo tenían un peso corporal significativamente reducido (P < 0,01, F=6.979), mientras que tanto el grupo de dosis baja como el de dosis alta mostraron una recuperación de peso significativa (P < 0,01, Figura 11). El índice renal fue significativamente elevado en el grupo modelo (P < 0,01, F=8.56) y disminuyó de forma dosis dependiente después del tratamiento (P < 0,05, Figura 12).

2.2.2 Efecto de la prescripción basada en Cistanche sobre BUN, Scr y UA

Los ratones del grupo modelo tenían niveles significativamente elevados de nitrógeno ureico en sangre (BUN), creatinina sérica (Scr) y ácido úrico (UA) en comparación con el control (P < 0,01). Ambos grupos de tratamiento redujeron el BUN (P < 0,01, F=12.46), y el grupo de dosis alta redujo significativamente los niveles de Scr y UA (P < 0,01, F=12.8 y 13,77, respectivamente). La UA fue significativamente menor en el grupo de dosis alta que en el grupo de dosis baja (P < 0,05, Figura 13).

2.2.3 Cambios histopatológicos en el tejido renal (tinción HE)

La tinción con HE mostró una morfología renal normal en el grupo de control. El grupo modelo exhibió desprendimiento de células epiteliales tubulares, cilindros, hinchazón glomerular e infiltración inflamatoria. Ambos grupos de tratamiento mostraron daño patológico atenuado (Figura 14).

2.2.4 Efecto sobre TNF-, IL-6 y IL-1

Estas citoquinas inflamatorias son objetivos centrales del tratamiento basado en Cistanche. Los niveles de TNF-, IL-6 y IL-1 fueron significativamente elevados en el grupo modelo (P < 0,01, Figura 15). Ambos grupos de tratamiento redujeron significativamente estos niveles, y el grupo de dosis alta mostró efectos más pronunciados.

2.2.5 Efecto sobre la expresión de la proteína de la vía PI3K/Akt

En comparación con el control, los niveles de expresión de las proteínas PI3K y p-Akt/Akt disminuyeron significativamente en el grupo modelo (P < 0,05). El tratamiento restauró significativamente estos niveles de manera dosis dependiente (P < 0,01, Figura 16).

3. Discusión

La IRA sigue siendo un importante problema de salud mundial, con más de 2 millones de muertes al año. Su etiología compleja, alta incidencia y mal pronóstico suponen una pesada carga para los pacientes y los sistemas sanitarios. Actualmente, no hay medicamentos eficaces disponibles; el tratamiento es en gran medida de apoyo y costoso.

Según la medicina tradicional mongol, el riñón está gobernado por elBadaganprincipio y pertenece al elemento "agua", que regula los fluidos corporales. Un exceso de Badagan provoca humedad interna y disfunción renal. ElFórmula mongol a base de cistanche, compuesto porcistanche, Granada, Canela, Piper largo, Alpinia officinarum, yAmomum villosum, está diseñado para calentar el riñón y restablecer el equilibrio entre las tres raíces (Badagan, Heyi y Shira).

Cada hierba aporta funciones específicas:

cistanche: tonifica el yang del riñón, mejora la circulación sanguínea

Piper largo: disipa el frío, fortalece la constitución

Alpinia officinarum: calienta el estómago, alivia el dolor

Canela: calienta el yang del riñón, aumenta la energía

Granada: apaga la sed, alivia el dolor

Amomum villosum: astringe y calienta el bazo
Juntos expulsan el frío de los riñones y restablecen el equilibrio, tratando así los trastornos renales.

Este estudio utilizófarmacología en redexplorar sistemáticamente los compuestos activos y los mecanismos de la medicina mongol basada en Cistanche. Los componentes centrales identificados-quercetina, T-Muurolol, Ácido hexadecanoico, Alfa-cariofileno, Ácido linoleico, Cis-cinamaldehído, yAcetato de fenetilo-están respaldados por la literatura:

quercetinareduce la apoptosis y la inflamación en la IRA

T-Muurolol, de aceites esenciales, tiene propiedades antiinflamatorias.

Ácido hexadecanoicoinhibe la proliferación celular

Alfa-cariofilenoTiene efectos antiinflamatorios, antimicrobianos y anticancerígenos.

Ácido linoleicoModula la inflamación mediada por macrófagos.

Cis-cinamaldehídoexhibe actividad antioxidante y antibacteriana

Acetato de fenetiloRegula el sistema nervioso mediante aromaterapia.

El análisis de la red PPI reveló objetivos principales:AKT1, TNF, IL6, TP53, IL1B, EGFR. Estos están involucrados en la inflamación, la supervivencia celular, la apoptosis y la regulación inmune.

El enriquecimiento de GO y KEGG sugirió procesos biológicos complejos y vías clave, especialmentePI3K/Akt, IL-17, TNF, yHIF-1. La vía PI3K/Akt fue la más enriquecida y desempeña un papel fundamental en el metabolismo, el crecimiento y la inflamación. La modulación de esta vía puede mitigar la IRA al reducir la apoptosis y la inflamación.

El acoplamiento molecular confirmó una fuerte unión entre los compuestos centrales y los objetivos, lo que respalda su relevancia en el tratamiento de la IRA.

Experimentos in vivovalidó los hallazgos de farmacología de la red:

Mejora del peso corporal y del índice renal.

BUN, Scr y UA reducidos

Daño histopatológico aliviado.

Disminución de los niveles de TNF-, IL-6, IL-1

Expresión aumentada de PI3K y p-Akt/Akt

Mecanísticamente,PI3Kconvierte PIP2 en PIP3, lo que activaact, suprimiendo la liberación de citocinas inflamatorias. La reducción de la inflamación promueve la reparación del epitelio tubular y restaura la función renal.

 

Conclusión

Este estudio revela queLa medicina mongol basada en Cistanche trata la IRAa través de múltiples compuestos activos, objetivos y vías, particularmente a través de laVía de señalización PI3K/Akt, que modula la inflamación y protege la función renal. Si bien los hallazgos de la farmacología de la red se validaron en modelos animales, futurosEstudios clínicos in vitro y a gran escala.son necesarios para apoyar el uso clínico y el desarrollo de la medicina tradicional de Mongolia para la IRA.