Une récente Frontières en pharmacologie L’étude du journal utilise des méthodes de bioinformatique, d’amarrage moléculaire et de dynamique moléculaire (MD) pour déterminer l’efficacité de la réglisse dans la gestion de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Plus précisément, les chercheurs décrivent les différents mécanismes par lesquels la réglisse réduit la réponse inflammatoire, inhibe les lésions tissulaires et la mort cellulaire, régule la survie cellulaire et favorise la croissance tissulaire suite à une infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
Étude: Exploration du mécanisme d’action de la réglisse dans le traitement du COVID-19 par l’analyse bioinformatique et la simulation de dynamique moléculaire. Crédit d’image : wasanajai / Shutterstock.com
Sommaire
Arrière plan
Il y a un manque d’agents thérapeutiques COVID-19 efficaces avec peu d’effets secondaires. Cependant, de nombreux médicaments à base de plantes semblent être efficaces pour limiter l’entrée et la réplication du SRAS-CoV-2 dans les cellules hôtes.
Plusieurs études ont montré que de nombreux composés actifs dans la réglisse, par exemple, peuvent neutraliser efficacement le SRAS-CoV-2 et minimiser les symptômes du COVID-19. Ces effets sont probablement dus à la capacité de ces composants à perturber l’interaction entre le domaine de liaison au récepteur du SRAS-CoV-2 (RBD) et le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) de la cellule hôte.
De plus, la quercétine, qui est un composant actif de la réglisse, semble réduire les niveaux d’interleukine-6 (IL-6), tandis que la saponine de réglisse triterpénoïde A3 (A3) et l’acide glycyrrhizique (GA) ciblent le SARS-CoV-2 RBD et non- protéine structurale 7 (nsp7).
À propos de l’étude
La dynamique moléculaire (MD) s’appuie sur de grands groupes d’ordinateurs pour obtenir des données sur les propriétés physicochimiques, la microstructure et les caractéristiques de performance d’un matériau d’intérêt. Les simulations MD ont fourni des informations importantes sur les protéines, les protéines-ligands, les protéines-protéines, les protéines-ADN et diverses autres interactions biomoléculaires pour mieux comprendre ces processus au niveau moléculaire.
Dans la présente étude, MD a permis aux chercheurs d’évaluer l’affinité des composants actifs de la réglisse avec diverses cibles virales. En outre, MD a stimulé la stabilité de ces complexes liés pour une analyse plus approfondie.
Les chercheurs ont également utilisé plusieurs plates-formes bioinformatiques, notamment l’interaction protéine-protéine (PPI), l’Encyclopédie de Kyoto des gènes et des génomes et l’analyse de l’ontologie des gènes (GO), pour évaluer les mécanismes potentiels par lesquels la réglisse provoque des effets antiviraux contre le SRAS-CoV-2. De plus, des simulations de systèmes de mouvement moléculaire ont également été utilisées pour déterminer l’efficacité de la réglisse dans le traitement du COVID-19 au niveau atomique.
Résultats de l’étude
La base de données de pharmacologie du système de médecine traditionnelle chinoise (TCMSP) a été utilisée pour récupérer 200 composés de la réglisse, dont onze ont été criblés. Sur les 255 et 4 628 cibles génétiques de la réglisse et du COVID-19, respectivement, 101 cibles se sont révélées être partagées entre la réglisse et le COVID-19.
Sur ces 101 cibles génétiques, 27 étaient des cibles génétiques intersectionnelles essentielles. L’analyse d’enrichissement de ces gènes cibles dans la base de données DAVID a révélé plusieurs processus fortement corrélés à la transmission des cytokines et à l’inflammation. La plupart de ces processus impliquaient la régulation de l’expression des gènes, la réponse inflammatoire médiée par les cytokines et les voies de signalisation.
Un réseau cible de gènes de base de la maladie a été construit pour démontrer les principaux processus biologiques et les voies de signalisation de la réglisse pour le traitement du COVID-19. Les résultats de l’amarrage moléculaire ont révélé de nombreuses interactions hydrophobes, des liaisons hydrogène, une conjugaison cation-pi et une conjugaison pi-pi.
Onze de ces cibles génétiques clés ont ensuite été sélectionnées pour une analyse d’amarrage moléculaire. Le complexe formé suite à l’interaction entre l’ingrédient actif de réglisse Phaseol et le ligand 8 de la chimiokine à motif CXC (CXCL8) et la sous-unité alpha du récepteur de l’interleukine 2 (IL2RA) a été médié par des interactions hydrophobes, indiquant ainsi la stabilité des liaisons au sein de ces deux complexes.
CXCL8 attire les neutrophiles, les basophiles et les lymphocytes T vers le site de l’infection. De plus, CXCL8 participe à diverses cascades de signalisation pro-inflammatoires et à d’autres cytokines. Ainsi, la liaison de Phaseol à CXCL8 peut réduire l’activation de différentes cellules inflammatoires.
L’IL2RA semble être impliqué dans plusieurs voies médicamenteuses et IL-2 qui participent à l’activation des cellules immunitaires et à la régulation du microenvironnement tumoral. Ainsi, Phaseol peut également provoquer des effets anti-inflammatoires grâce à son interaction avec cette protéine.
D’autres complexes importants analysés comprennent ceux entre les ingrédients actifs de réglisse Glyasperin F et Glycyrol et le gène cible la métallopeptidase matricielle 1 (MMP-1) et le transducteur de signal et l’activateur de transcription (STAT3), respectivement.
L’analyse PPI a indiqué que le glycyrol agit sur STAT3 pour réguler la prolifération et la survie des cellules, alors que cette méthode a révélé que MMP1 régule l’hydrolyse et le traitement des protéines.
L’analyse GO a également révélé que MMP1 participe à la liaison du calcium et à l’activité de la métallopeptidase. Étant donné que MMP1 a également un rôle important dans diverses maladies inflammatoires et processus pathologiques, la régulation de cette métalloprotéinase par la glycasperine F peut être responsable de certaines propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires de la réglisse, en particulier lorsqu’elle est utilisée dans le traitement du COVID-19.
conclusion
L’étude actuelle a fourni en silicone prédictions de la façon dont plusieurs ingrédients actifs de la réglisse peuvent interagir avec différentes cibles COVID-19. Certains des complexes clés identifiés dans cette étude comprennent CXCL8/Phaseol, IL2RA/Glycyrol, STAT3/Glycyrol et MMP1/Glyaspern F. Ensemble ; ces découvertes fournissent de nouvelles informations sur les mécanismes par lesquels différentes petites molécules actives de réglisse provoquent des effets antiviraux contre le SRAS-CoV-2.
