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Jul 05, 2023

Farmacologia di rete dei glicosidi iridoidi di Eucommia ulmoides Oliver contro l'osteoporosi

Scientific Reports volume 12, Numero articolo: 7430 (2022) Cita questo articolo 2105 Accessi 4 Citazioni Dettagli metriche Eucommia ulmoides Oliver è una delle medicine tradizionali cinesi comunemente usate

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 7430 (2022) Citare questo articolo

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L'Eucommia ulmoides Oliver è uno dei farmaci tradizionali cinesi comunemente usati per il trattamento dell'osteoporosi e i glicosidi iridoidi sono considerati i suoi principi attivi contro l'osteoporosi. Questo studio si propone di chiarire i componenti chimici e il meccanismo molecolare dei glicosidi iridoidi di Eucommia ulmoides Oliver nel trattamento dell'osteoporosi integrando farmacologia di rete e simulazioni molecolari. I glicosidi iridoidi attivi e i loro potenziali bersagli sono stati recuperati dal text mining, nonché dai database Swiss Target Prediction, TargetNet e STITCH. Allo stesso tempo, sono stati utilizzati DisGeNET, GeneCards e il database dei target terapeutici per cercare i target associati all'osteoporosi. È stata costruita una rete di interazione proteina-proteina per analizzare le interazioni tra i bersagli. Quindi, le risorse bioinformatiche DAVID e il progetto R 3.6.3 sono stati utilizzati per eseguire l'analisi di arricchimento dell'ontologia genetica e l'analisi del percorso dell'Enciclopedia dei geni e dei genomi di Kyoto. Inoltre, sono state studiate le interazioni tra composti attivi e potenziali bersagli mediante docking molecolare, simulazione della dinamica molecolare e analisi dell'energia libera di legame. I risultati hanno mostrato che un totale di 12 glicosidi iridoidi sono stati identificati come glicosidi iridoidi attivi di Eucommia ulmoides Oliver nel trattamento dell’osteoporosi. Tra questi, i composti principali erano aucubina, reptoside, geniposide e ajugoside. L'analisi di arricchimento ha suggerito che i glicosidi iridoidi di Eucommia ulmoides Oliver prevenivano l'osteoporosi principalmente attraverso la via di segnalazione PI3K-Akt, la via di segnalazione MAPK e la via di segnalazione degli estrogeni. I risultati del docking molecolare hanno indicato che i 12 glicosidi iridoidi avevano una buona capacità di legame con 25 proteine ​​bersaglio hub, che hanno svolto un ruolo fondamentale nel trattamento dell'osteoporosi. I risultati della dinamica e della meccanica molecolare dell'area superficiale di Poisson-Boltzmann hanno rivelato che questi composti mostravano un legame stabile con i siti attivi delle proteine ​​bersaglio durante le simulazioni. In conclusione, la nostra ricerca ha dimostrato che i glicosidi iridoidi di Eucommia ulmoides Oliver nel trattamento dell’osteoporosi coinvolgono un meccanismo multicomponente, multi-bersaglio e multi-percorso, che ha fornito nuovi suggerimenti e supporto teorico per il trattamento dell’osteoporosi.

L'osteoporosi (OP) è un'epidemia cronica caratterizzata da una ridotta massa ossea e dal deterioramento della microarchitettura ossea, che porta ad un aumento della fragilità ossea e del rischio di fratture e causa un pesante onere economico per la società1. L'eziologia dell'OP è molto complessa e comprende l'interazione di fattori endocrini, nutrizionali, genetici, fisiologici e immunitari2,3. Lo squilibrio tra la formazione ossea degli osteoblasti e il riassorbimento osseo degli osteoclasti è la causa sottostante dell'OP4. Il trattamento dell'OP dipende dalla terapia farmacologica, che comprende bifosfonati, modulatori selettivi del recettore degli estrogeni, agonisti misti dei recettori degli steroidi, anticorpi monoclonali contro RANKL, analoghi dell'ormone paratiroideo e così via5. Questi farmaci possono alleviare la perdita ossea e migliorare i sintomi clinici in una certa misura, ma la loro applicazione clinica a lungo termine è limitata dalla bassa tolleranza, da gravi effetti collaterali e dai costi elevati6. Pertanto, è di grande importanza sviluppare farmaci più sicuri, efficaci ed economici per il trattamento dell’OP.

La medicina tradizionale cinese (MTC) ha una lunga storia in Cina. È sempre più popolare grazie ai vantaggi di un buon effetto curativo, pochi effetti collaterali e un prezzo accessibile7. Nel sistema teorico della MTC, l'OP è riconosciuta come atrofia ossea o sindrome artralgica causata da deficienza renale8. Eucommia ulmoides Oliver (UE) è uno dei materiali medicinali nutrienti più importanti della MTC. È stato scoperto che l’UE può prevenire efficacemente la perdita ossea, migliorare la resistenza biomeccanica dell’osso, prevenire il deterioramento della microarchitettura ossea trabecolare e curare l’OP9,10,11. Ricerche moderne hanno ritenuto che i glicosidi iridoidi siano i principali ingredienti farmacologici dell'EU12,13,14. Esistono molti studi che dimostrano che i glicosidi iridoidi svolgono un ruolo primario nel riassorbimento osseo e nel rimodellamento osseo. I glicosidi iridoidi possono aumentare la differenziazione e l'attività degli osteoblasti, promuovere la formazione ossea, inibire la generazione di osteoclasti, ridurre l'attività degli osteoclasti e limitare il riassorbimento osseo15. Come l'aucubina, potrebbe migliorare la differenziazione degli osteoblasti nelle cellule MG6316. Il geniposide potrebbe indurre la proliferazione e la differenziazione delle cellule MC3T3-E117. Catalpol potrebbe sopprimere l'osteoclastogenesi e attenuare il riassorbimento osseo derivato dagli osteoclasti18. L'asperuloside potrebbe inibire la differenziazione degli osteoclasti e ridurne il numero19. La monotropeina potrebbe promuovere la formazione di osteoblasti e diminuire la produzione di citochine proinfiammatorie negli osteoblasti20. Swertiamarin potrebbe aumentare significativamente il livello di espressione dell'OPG e contrastare l'attività degli osteoclasti21. Questi risultati hanno indicato che i glicosidi iridoidi hanno mostrato potenziali effetti preventivi e terapeutici sull’OP. Tuttavia, ci sono pochi studi sui componenti chimici e sui meccanismi molecolari dei glicosidi iridoidi di Eucommia ulmoides Oliver (IGEU) nel trattamento dell'OP.