Česnakas - galinga priemonė nuo aterosklerozės

Neseniai žurnale „Frontiers in Pharmacology“ paskelbtame tyrime Kinijos mokslininkai nustatė ir išanalizavo veikliąsias česnako sudedamąsias dalis ir jų taikinius aterosklerozės atveju, tyrinėdami pagrindinius farmakologinius mechanizmus. Jie nustatė, kad česnakas sumažino su feroptoze susijusių genų ekspresiją, o tai rodo jo potencialą gydyti aterosklerozę reguliuojant feroptozę ir mažinant lipidų peroksidaciją.

Aterosklerozė yra pagrindinė širdies ir kraujagyslių ligų (ŠKL), tokių kaip koronarinė širdies liga ir insultas, priežastis. Dėl nenormalaus miego arterijų intimos sustorėjimo visame pasaulyje kenčia daugiau nei milijardas žmonių. Liga atsiranda dėl sutrikusios lipidų apykaitos, dėl kurios susidaro apnašos ir dėl jų plyšimo gali užsikimšti arterijos. Nauji įrodymai pabrėžia feroptozės, reguliuojamos ląstelių mirties formos, susijusios su lipidų peroksidacija, vaidmenį aterosklerozės ir kitų ŠKL atveju. Nors yra lipidų kiekį mažinančių vaistų, jie kelia tokią riziką kaip kepenų ir inkstų pažeidimas, todėl reikia saugesnio gydymo.

Česnakas, plačiai naudojamas kaip vaistažolių papildas, yra žinomas dėl savo teigiamo poveikio širdies ir kraujagyslių sistemai, ypač mažinant oksidacinį stresą ir uždegimą, kurie yra svarbiausi aterosklerozės veiksniai. Jo aktyvūs komponentai, tokie kaip alicinas, gali slopinti lipidų peroksidaciją ir ferroptozę. Nepaisant žinomos naudos, tikslūs mechanizmai, kuriais česnakas veikia aterosklerozę, lieka neaiškūs. Tinklo farmakologija ir molekulinio dokingo metodai gali būti naudojami česnako daugiafunkciniams mechanizmams tirti, siekiant sukurti naujus, veiksmingus vaistus aterosklerozės profilaktikai ir gydymui. Šiame tyrime tyrėjai tyrė mechanizmus, kuriais česnakas gerina aterosklerozę, derindami tinklinę farmakologiją, bioinformatiką, molekulinį dokingą ir eksperimentinį patvirtinimą.

Pagrindiniai farmakologiniai česnako taikiniai ir aktyvūs komponentai, bendrai vadinami su česnaku susijusiais vaistiniais taikiniais, buvo gauti iš trijų duomenų bazių: Tradicinės kinų medicinos sistemų farmakologijos duomenų bazės (TCMSP), Tradicinės kinų medicinos informacijos duomenų bazės (TCM-ID) ir Tradicinės kinų medicinos enciklopedijos (ETCM). Potencialūs aterosklerozės taikiniai genai buvo gauti iš šių duomenų bazių: DisGeNET, GeneCards ir DiGSeE. Šių duomenų sankirtos analizė buvo atlikta siekiant nustatyti galimus česnako taikinius genus aterosklerozės gydymui. Šiems genams buvo atlikta genų ontologijos (GO) ir Kioto genų ir genomų enciklopedijos (KEGG) praturtinimo analizė. Buvo sukurtas sąveikos tinklas tarp česnako komponentų, terapinių taikinių ir pagrindinių signalizacijos kelių. Naudojant skirtingas duomenų bazes buvo analizuojami arterijų genų raiškos skirtumai tarp sveikų asmenų ir sergančiųjų ateroskleroze. Be to, buvo atliktas aktyviųjų česnako komponentų molekulinis sujungimas su pagrindiniais genais.

Eksperimentinis patvirtinimas apėmė ląstelių eksperimentus su pelių ląstelėmis citotoksiškumui įvertinti, biocheminius tyrimus, aliejinio raudonojo O dažymą ir Western blotavimą. Genų raiškos lygiams matuoti buvo atlikta atvirkštinės transkripcijos kiekybinė polimerazės grandininė reakcija (RT-kPGR). Pelių modeliai buvo suskirstyti į keturias grupes: kontrolinėje grupėje, modelių grupėje, alicinu gydytoje grupėje ir neigiamos kontrolės grupėje. Buvo stebimi serumo biocheminiai tyrimai ir histologiniai pokyčiai.

Iš viso buvo identifikuoti 16 aktyviųjų česnako komponentų ir 503 galimi taikiniai. Be to, buvo rasti 3033 pagrindiniai aterosklerozės taikiniai. Sujungus česnako ir aterosklerozės taikinius, buvo identifikuoti 230 potencialių terapinių taikinių. Kelių praturtinimo analizė atskleidė 2017 biologinių procesų, 78 ląstelių komponentus ir 200 molekulinių funkcijų. Svarbūs procesai apėmė oksidacinio streso atsaką ir uždegimą. Nustatyta, kad potencialūs taikiniai yra praturtinti lipidų metabolizme ir aterosklerozės keliuose.

Molekulinio doko tyrimai parodė, kad česnako komponentai, tokie kaip sobrolis A, benzaldoksimas, alicinas ir (+)-L-alinas, stipriai sąveikauja su su ferroptoze susijusiais baltymais, tokiais kaip GPX4 (glutationo peroksidazė), DPP4 (dipeptidilpeptidazė 4) ir ALOX5 (arachidonato 5-lipoksigenazė). Gyvūnų modeliuose, ypač apolipoproteino E nokautuotoms pelėms ir C57BL/6 pelėms, alicinas reikšmingai sumažina apnašų susidarymą ir lipidų nusėdimą miego arterijoje. Alicinas taip pat pagerino lipidų profilius, sumažindamas mažo tankio lipoproteinų (MTL-C), bendrojo cholesterolio ir trigliceridų koncentracijas gydytoje grupėje, palyginti su negydyta grupe. Alicinas sumažino lipidų peroksidaciją ir geležies sukeltą ląstelių mirtį, ką rodo sumažėjęs malondialdehido kiekis ir padidėjęs GPX4 kiekis serume.

In vitro eksperimentuose alicinas sumažino ox-LDL sukeltą oksidacinę žalą. Alicino poveikis feroptozės susijusių genų DPP4 ir ALOX5 baltymų raiškai sumažino, o GPX4 raiškai padidino. Be to, alicinas sumažino ALOX5 mRNR kiekį ir padidino GPX4 mRNR kiekį, palyginti su ox-LDL grupe. Šie rezultatai rodo, kad česnakas, ypač alicinas, gali pagerinti aterosklerozę reguliuodamas feroptozę, o tai pabrėžia jo galimą terapinę vertę gydant širdies ir kraujagyslių ligas.

Apibendrinant, tyrimas pabrėžia česnako ir jo veikliųjų junginių, tokių kaip sobrolis A, alicinas, (+)-L-alinas ir benzaldoksimas, potencialą gydant aterosklerozę, nukreipiant poveikį su feroptoze susijusiems mechanizmams. Tyrime nustatyti specifiniai taikiniai genai suteikia pagrindą tikslinių gydymo būdų, kurie ateityje gali pagerinti gydymo rezultatus, kūrimui. Šie rezultatai ragina atlikti tolesnius česnako pagrindu sukurtų gydymo būdų tyrimus, kurie galėtų padėti sukurti veiksmingesnes, natūralias širdies ir kraujagyslių ligų gydymo galimybes.