Чеснок как мощное средство против атеросклероза

В недавно опубликованном исследовании в журнале Frontiers in Pharmacology исследователи из Китая определили и проанализировали активные компоненты чеснока и их цели при атеросклерозе, изучив основные фармакологические механизмы. Они обнаружили, что чеснок снижает экспрессию генов, связанных с ферроптозом, что указывает на его потенциал в лечении атеросклероза путем регулирования ферроптоза и уменьшения липидного пероксидирования.

Атеросклероз является ведущей причиной сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), таких как ишемическая болезнь сердца и инсульт, с аномальным утолщением интимы сонных артерий, затрагивающим более миллиарда человек по всему миру. Заболевание возникает из-за нарушений липидного обмена, приводящих к образованию бляшек и потенциальному закрытию артерий из-за разрыва бляшек. Возникающие доказательства подчеркивают роль ферроптоза, формы регулируемой клеточной смерти, связанной с липидным пероксидированием, при атеросклерозе и других ССЗ. Хотя существуют препараты, снижающие уровень липидов, они несут риски, такие как повреждение печени и почек, что подчеркивает необходимость в более безопасных методах лечения.

Чеснок, широко используемый как травяная добавка, известен своими сердечно-сосудистыми преимуществами, особенно в снижении окислительного стресса и воспаления, которые являются критическими факторами при атеросклерозе. Его активные компоненты, такие как аллицин, могут ингибировать липидное пероксидирование и ферроптоз. Несмотря на известные преимущества, точные механизмы воздействия чеснока на атеросклероз остаются неясными. Методы сетевой фармакологии и молекулярного докинга могут быть использованы для изучения многоцелевых механизмов чеснока, с целью разработки новых, эффективных препаратов для профилактики и лечения атеросклероза. В данном исследовании ученые исследовали механизмы, посредством которых чеснок улучшает состояние при атеросклерозе, используя сочетание сетевой фармакологии, биоинформатики, молекулярного докинга и экспериментальной валидации.

Основные фармакологические цели и активные компоненты чеснока, вместе называемые целями препаратов, связанных с чесноком, были получены из трех баз данных: Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database (TCMSP), Traditional Chinese Medicine Information Database (TCM-ID) и Encyclopedia of Traditional Chinese Medicine (ETCM). Потенциальные гены-мишени атеросклероза были получены из следующих баз данных: DisGeNET, GeneCards и DiGSeE. Анализ пересечения этих данных был выполнен для выявления потенциальных генов-мишеней чеснока для лечения атеросклероза. Были проведены анализы обогащения Gene Ontology (GO) и Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) для этих генов. Была создана сеть взаимодействия между компонентами чеснока, терапевтическими целями и основными сигнальными путями. Различия в экспрессии генов в артериях между здоровыми людьми и людьми с атеросклерозом были проанализированы с использованием различных баз данных. Кроме того, был проведен молекулярный докинг активных компонентов чеснока с ключевыми генами.

Экспериментальная валидация включала клеточные эксперименты с мышиными клетками для оценки цитотоксичности, биохимические анализы, окрашивание маслом красным O и вестерн-блоттинг. Был проведен количественный полимеразный цепной реакцией с обратной транскрипцией (RT-qPCR) для измерения уровней экспрессии генов. Далее мышиные модели были разделены на четыре группы: группа фиктивной операции, модельная группа, группа лечения аллицином и группа отрицательного контроля. Были проведены биохимические анализы сыворотки и наблюдения гистологических изменений.

Было идентифицировано всего 16 активных компонентов чеснока и 503 потенциальных цели. Кроме того, было обнаружено 3033 ключевых цели для атеросклероза. В результате пересечения целей чеснока с целями атеросклероза было выявлено 230 потенциальных терапевтических целей. Анализы обогащения путей показали 2017 биологических процессов, 78 клеточных компонентов и 200 молекулярных функций. Значительные процессы включали реакцию на окислительный стресс и воспаление. Было установлено, что потенциальные цели обогащены в липидном метаболизме и путях атеросклероза.

Исследования молекулярного докинга показали, что компоненты чеснока, такие как соброл А, бензальдоксима, аллицин и (+)-L-аллиин, сильно взаимодействуют с ферроптозом-связанными белками, такими как GPX4 (глутатионпероксидаза), DPP4 (дипептидилпептидаза 4) и ALOX5 (арахидонат 5-липоксигеназа). В моделях животных, особенно мышей с нокаутом аполипопротеина E и C57BL/6 мышей, было показано, что аллицин значительно снижает образование бляшек и отложение липидов в сонной артерии. Аллицин также улучшал липидные профили, снижая концентрации липопротеинов низкой плотности (LDL-C), общего холестерина и триглицеридов в группе, получавшей лечение, по сравнению с нелеченной группой. Аллицин уменьшал липидное пероксидирование и клеточную смерть от железа, что подтверждается снижением уровней малонового диальдегида и увеличением GPX4 в сыворотке.

В экспериментах in vitro аллицин уменьшал окислительное повреждение, вызванное ox-LDL. Экспрессия белка ферроптозом-связанных генов DPP4 и ALOX5 уменьшалась при лечении аллицином, тогда как экспрессия GPX4 увеличивалась. Кроме того, аллицин снижал уровни мРНК ALOX5 и увеличивал уровни мРНК GPX4 по сравнению с группой ox-LDL. Эти результаты показывают, что чеснок, особенно аллицин, может улучшать состояние при атеросклерозе, регулируя ферроптоз, что подчеркивает его потенциальную терапевтическую ценность в управлении ССЗ.

В заключение, исследование подчеркивает потенциал чеснока и его активных соединений, таких как соброл А, аллицин, (+)-L-аллиин и бензальдоксима, в лечении атеросклероза путем воздействия на механизмы, связанные с ферроптозом. Конкретные гены-мишени, выявленные в исследовании, служат основой для разработки таргетных терапий, которые могут улучшить результаты лечения в будущем. Полученные данные требуют дальнейших исследований чеснокосодержащих терапий, которые могут привести к более эффективным, натуральным вариантам лечения ССЗ.