Usturoiul ca remediu puternic împotriva aterosclerozei

Într-un studiu publicat recent în Frontiers in Pharmacology, cercetătorii din China au identificat și analizat componentele active ale usturoiului și țintele acestora în ateroscleroză, explorând mecanismele farmacologice care stau la baza acesteia. Aceștia au descoperit că usturoiul a redus expresia genelor legate de ferroptoză, indicând potențialul său de a trata ateroscleroza prin reglarea ferroptozei și reducerea peroxidării lipidice.

Ateroscleroza este o cauză principală a bolilor cardiovasculare (BCV), cum ar fi bolile coronariene și accidentul vascular cerebral, cu îngroșare intimală anormală a arterelor carotide care afectează peste un miliard de oameni din întreaga lume. Boala rezultă dintr-un metabolism anormal al lipidelor, ducând la formarea plăcii și la potențiala închidere a arterelor din cauza rupturii plăcii. Dovezile emergente evidențiază rolul ferroptozei, o formă de moarte celulară reglementată asociată cu peroxidarea lipidică, în ateroscleroză și alte boli cardiovasculare. Deși sunt disponibile medicamente hipolipemiante, acestea prezintă riscuri precum afectarea ficatului și a rinichilor, subliniind necesitatea unor tratamente mai sigure.

Usturoiul, utilizat pe scară largă ca supliment pe bază de plante, este cunoscut pentru beneficiile sale cardiovasculare, în special în reducerea stresului oxidativ și a inflamației, care sunt factori critici în ateroscleroză. Componentele sale active, cum ar fi alicina, pot inhiba peroxidarea lipidică și ferroptoza. În ciuda beneficiilor sale cunoscute, mecanismele exacte prin care usturoiul afectează ateroscleroza rămân neclare. Farmacologia în rețea și tehnicile de andocare moleculară pot fi utilizate pentru a studia mecanismele multi-țintă ale usturoiului, cu scopul de a dezvolta medicamente noi și eficiente pentru prevenirea și tratamentul aterosclerozei. În acest studiu, cercetătorii au investigat mecanismele prin care usturoiul îmbunătățește ateroscleroza folosind o combinație de farmacologie în rețea, bioinformatică, andocare moleculară și validare experimentală.

Principalele ținte farmacologice și componentele active ale usturoiului, denumite colectiv ținte medicamentoase legate de usturoi, au fost preluate din trei baze de date: Baza de date farmacologică a sistemelor de medicină tradițională chineză (TCMSP), Baza de date cu informații despre medicina tradițională chineză (TCM-ID) și Enciclopedia Medicinii Tradiționale Chineze (ETCM). Genele țintă potențiale ale aterosclerozei au fost preluate din următoarele baze de date: DisGeNET, GeneCards și DiGSeE. O analiză intersecțională a acestor date a fost efectuată pentru a identifica potențialele gene țintă ale usturoiului pentru tratamentul aterosclerozei. Pentru aceste gene au fost efectuate analize de îmbogățire Gene Ontology (GO) și Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). A fost construită o rețea de interacțiune între componentele usturoiului, țintele terapeutice și căile majore de semnalizare. Diferențele în expresia genelor arteriale între indivizii sănătoși și cei cu ateroscleroză au fost analizate utilizând diferite baze de date. În plus, s-a efectuat andocarea moleculară a componentelor active ale usturoiului cu gene cheie.

Validarea experimentală a inclus experimente cu celule de șoarece pentru a evalua citotoxicitatea, teste biochimice, colorare cu roșu uleios O și Western blotting. A fost efectuată reacția de polimerizare în lanț cantitativă cu transcripție inversă (RT-qPCR) pentru a măsura nivelurile de expresie genică. Modelele de șoarece au fost apoi împărțite în patru grupuri: grup operat cu simulare, grup model, grup tratat cu allicină și grup de control negativ. Au fost observate testele biochimice serice și modificările histologice.

Au fost identificate un total de 16 componente active ale usturoiului și 503 ținte potențiale. În plus, au fost găsite 3033 de ținte cheie pentru ateroscleroză. Ca urmare a intersecției țintelor usturoiului cu țintele aterosclerozei, au fost identificate 230 de ținte terapeutice potențiale. Analizele de îmbogățire a căilor metabolice au relevat 2017 procese biologice, 78 de componente celulare și 200 de funcții moleculare. Procesele semnificative au inclus răspunsul la stresul oxidativ și inflamația. S-a constatat că țintele potențiale sunt îmbogățite în metabolismul lipidic și în căile aterosclerozei.

Studiile de andocare moleculară au arătat că componentele usturoiului, cum ar fi sobrolul A, benzaldoxima, alicina și (+)-L-aliina, interacționează puternic cu proteinele legate de ferroptoză, cum ar fi GPX4 (glutation peroxidază), DPP4 (dipeptidil peptidază 4) și ALOX5 (arahidonat 5-lipoxigenază). În modelele animale, în special la șoareci cu apolipoproteină E knockout și șoareci C57BL/6, s-a demonstrat că alicina reduce semnificativ formarea plăcii și depunerea de lipide în artera carotidă. De asemenea, alicina a îmbunătățit profilurile lipidice prin reducerea concentrațiilor de lipoproteine cu densitate mică (LDL-C), colesterol total și trigliceride în grupul tratat, comparativ cu grupul netratat. Alicina a redus peroxidarea lipidică și moartea celulară indusă de fier, evidențiată prin scăderea nivelurilor de malondialdehidă și creșterea GPX4 în ser.

Experimentele in vitro au arătat că alicina a redus daunele oxidative induse de ox-LDL. Expresia proteică a genelor DPP4 și ALOX5 legate de ferroptoză a fost scăzută prin tratamentul cu alicină, în timp ce expresia GPX4 a fost crescută. În plus, alicina a redus nivelurile de ARNm ALOX5 și a crescut nivelurile de ARNm GPX4 în comparație cu grupul tratat cu ox-LDL. Aceste rezultate indică faptul că usturoiul, în special alicina, poate îmbunătăți ateroscleroza prin reglarea ferroptozei, subliniind potențiala sa valoare terapeutică în gestionarea bolilor cardiovasculare.

În concluzie, studiul evidențiază potențialul usturoiului și al compușilor săi activi, cum ar fi sobrolul A, alicina, (+)-L-aliina și benzaldoxima, în tratamentul aterosclerozei prin țintirea mecanismelor legate de ferroptoză. Genele țintă specifice identificate în studiu oferă o bază pentru dezvoltarea de terapii țintite care ar putea îmbunătăți rezultatele tratamentului în viitor. Constatările necesită cercetări suplimentare privind terapiile pe bază de usturoi, care ar putea duce la opțiuni de tratament mai eficiente și naturale pentru bolile cardiovasculare.