Dans une étude récente publiée dans la revue Frontières de la pharmacologie, Des chercheurs chinois ont identifié et analysé les composants actifs de l'ail et leurs cibles dans l'athérosclérose tout en étudiant les mécanismes pharmacologiques sous-jacents. Ils ont découvert que l'ail diminue l'expression des gènes liés à la ferroptose, ce qui indique son application potentielle dans le traitement de l'athérosclérose en régulant la ferroptose et en réduisant la peroxydation lipidique.
Étude : L'ail améliore l'athérosclérose en régulant la voie de la ferroptose : une stratégie intégrée de pharmacologie en réseau, de bioinformatique et de vérification expérimentale. Crédit photo : greanggrai hommalai / Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
L'athérosclérose est l'une des principales causes de maladies cardiovasculaires (MCV) telles que les cardiopathies ischémiques et les accidents vasculaires cérébraux. L'épaississement anormal de l'intima carotidienne touche plus d'un milliard de personnes dans le monde. La maladie résulte de troubles du métabolisme lipidique, entraînant la formation de plaques et une occlusion artérielle potentielle due à la rupture de ces dernières. De nouvelles données probantes mettent en lumière le rôle de la ferroptose, une forme de mort cellulaire régulée liée à la peroxydation lipidique, dans l'athérosclérose et d'autres MCV. Bien qu'il existe des médicaments hypolipémiants, ils comportent des risques tels que des lésions hépatiques et rénales, ce qui souligne la nécessité de traitements plus sûrs.
L'ail, un complément alimentaire à base de plantes largement utilisé, est connu pour ses bienfaits cardiovasculaires, notamment pour réduire le stress oxydatif et l'inflammation, qui sont essentiels dans l'athérosclérose. Ses composants actifs, comme l'allicine, peuvent inhiber la peroxydation lipidique et la ferroptose. Malgré ses bienfaits connus, les mécanismes précis des effets de l'ail sur l'athérosclérose restent flous. La pharmacologie en réseau et les analyses d'arrimage moléculaire peuvent être utilisées pour étudier les mécanismes multi-cibles de l'ail, dans le but de développer de nouveaux médicaments efficaces pour la prévention et le traitement de l'athérosclérose. Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié les mécanismes par lesquels l'ail améliore l'athérosclérose en utilisant une combinaison de pharmacologie en réseau, de bioinformatique, d'arrimage moléculaire et de validation expérimentale.
À propos de l'étude
Les principales cibles pharmacologiques et les composants actifs de l'ail, appelés ensemble cibles médicamenteuses associées à l'ail, ont été obtenus à partir de trois bases de données : Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database (TCMSP), Traditional Chinese Medicine Information Database (TCM-ID) et Encyclopedia of Traditional Chinese Medicine (ETCM). Les cibles génétiques potentielles de l'athérosclérose ont été obtenues à partir des bases de données suivantes : DisGeNET, GeneCards et DiGSeE. Une analyse d'intersection de ces données a été réalisée pour identifier les gènes cibles potentiels de l'ail pour le traitement de l'athérosclérose. Des analyses d'enrichissement des voies de l'ontologie génétique (GO) et de l'encyclopédie des gènes et génomes de Kyoto (KEGG) de ces gènes ont été réalisées. Un réseau d'interaction a été créé entre les composants de l'ail, les cibles thérapeutiques et les principales voies de signalisation. Les différences d'expression génétique dans les artères entre les individus sains et ceux atteints d'athérosclérose ont été analysées à l'aide de diverses bases de données. De plus, l'arrimage moléculaire des composants actifs de l'ail avec des gènes clés a été réalisé.
La vérification expérimentale a impliqué des expériences cellulaires avec des cellules de souris pour la cytotoxicité, des analyses biochimiques, une coloration au rouge O et un transfert Western. Une réaction en chaîne par polymérase quantitative par transcription inverse (RT-qPCR) a été réalisée pour mesurer les niveaux d'expression génétique. De plus, les modèles de souris ont été divisés en quatre groupes : groupe d'opération factice, groupe modèle, groupe de traitement à l'allicine et groupe témoin négatif. Des analyses biochimiques ont été réalisées sur des échantillons de sérum et des modifications histologiques ont été observées.
Résultats et discussion
Au total, 16 composants actifs de l'ail et 503 cibles potentielles ont été identifiés. De plus, 3 033 cibles clés pour l'athérosclérose ont été trouvées. En croisant les cibles de l'ail avec les cibles de l'athérosclérose, 230 cibles thérapeutiques potentielles ont été identifiées. Les analyses d'enrichissement des voies ont révélé 2 017 processus biologiques, 78 composants cellulaires et 200 fonctions moléculaires. Les processus significatifs comprenaient la réponse au stress oxydatif et à l'inflammation. Les cibles potentielles se sont avérées enrichies dans les voies du métabolisme lipidique et de l'athérosclérose.
Des études d'amarrage moléculaire ont démontré que les composants de l'ail comme le sobrol A, le benzaldoxime, l'allicine et la (+)-L-alliine interagissent fortement avec les protéines liées à la ferroptose telles que la GPX4 (glutathion peroxydase), la DPP4 (dipeptidyl peptidase 4) et l'ALOX5 (arachidonate 5-lipoxygénase). Dans les modèles animaux, en particulier chez les souris knockout de l'apolipoprotéine E et les souris C57BL/6, il a été démontré que l'allicine réduisait significativement la formation de plaque et le dépôt lipidique dans l'artère carotide. On a également constaté que l'allicine améliorait les profils lipidiques, grâce aux concentrations plus faibles de cholestérol des lipoprotéines de basse densité (LDL-C), de cholestérol total et de triglycérides dans le groupe traité par rapport au groupe non traité. On a constaté que l'allicine atténuait la peroxydation lipidique et la mort du fer, comme le montrent les niveaux réduits de malondialdéhyde et l'augmentation de la GPX4 dans le sérum.
Dans in vitro Des expériences ont montré que l'allicine réduisait les dommages oxydatifs causés par l'ox-LDL. L'expression protéique des gènes DPP4 et ALOX5 liés à la ferroptose a diminué avec le traitement à l'allicine, tandis que l'expression de GPX4 a augmenté. De plus, l'allicine a réduit les niveaux d'acide ribonucléique messager (ARNm) d'ALOX5 et augmenté les niveaux d'ARNm de GPX4 par rapport au groupe ox-LDL. Ces résultats suggèrent que l'ail, en particulier l'allicine, peut améliorer l'athérosclérose en régulant la ferroptose, soulignant ainsi sa valeur thérapeutique potentielle dans la gestion des maladies cardiovasculaires.
Conclusion
En conclusion, l’étude met en évidence le potentiel de l’ail et de ses composés actifs, tels que le sobrol A, l’allicine, la (+)-L-alliine et le benzaldoxime, dans le traitement de l’athérosclérose en ciblant les mécanismes liés à la ferroptose. Les cibles génétiques spécifiques identifiées dans l’étude fournissent une base pour la conception de thérapies ciblées qui pourraient améliorer les résultats du traitement à l’avenir. Les résultats justifient des recherches plus approfondies sur les thérapies à base d’ail, qui pourraient potentiellement conduire à des options de traitement plus efficaces et naturelles pour les maladies cardiovasculaires.
