Часник як потужний засіб проти атеросклерозу

У нещодавно опублікованому дослідженні, опублікованому в журналі Frontiers in Pharmacology, дослідники з Китаю визначили та проаналізували активні компоненти часнику та їх мішені при атеросклерозі, досліджуючи основні фармакологічні механізми. Вони виявили, що часник знижує експресію генів, пов'язаних з фероптозом, що вказує на його потенціал для лікування атеросклерозу шляхом регулювання фероптозу та зменшення перекисного окислення ліпідів.

Атеросклероз є провідною причиною серцево-судинних захворювань (ССЗ), таких як ішемічна хвороба серця та інсульт, причому аномальне потовщення інтими сонних артерій вражає понад мільярд людей у всьому світі. Захворювання є наслідком порушення ліпідного метаболізму, що призводить до утворення бляшок та потенційного закриття артерій через розрив бляшки. Нові дані підкреслюють роль фероптозу, форми регульованої клітинної смерті, пов'язаної з перекисним окисленням ліпідів, в атеросклерозі та інших ССЗ. Хоча препарати, що знижують рівень ліпідів, доступні, вони несуть такі ризики, як пошкодження печінки та нирок, що підкреслює необхідність безпечнішого лікування.

Часник, який широко використовується як рослинна добавка, відомий своїми перевагами для серцево-судинної системи, особливо для зниження оксидативного стресу та запалення, які є критичними факторами атеросклерозу. Його активні компоненти, такі як аліцин, можуть пригнічувати перекисне окислення ліпідів та фероптоз. Незважаючи на відомі переваги, точні механізми, за допомогою яких часник впливає на атеросклероз, залишаються неясними. Методи мережевої фармакології та молекулярного докінгу можуть бути використані для вивчення багатоцільових механізмів часнику з метою розробки нових, ефективних препаратів для профілактики та лікування атеросклерозу. У цьому дослідженні вчені досліджували механізми, за допомогою яких часник покращує перебіг атеросклерозу, використовуючи комбінацію мережевої фармакології, біоінформатики, молекулярного докінгу та експериментальної валідації.

Основні фармакологічні мішені та активні компоненти часнику, які разом називають мішенями для лікарських засобів, пов'язаних з часником, були отримані з трьох баз даних: Фармакологічної бази даних систем традиційної китайської медицини (TCMSP), Інформаційної бази даних традиційної китайської медицини (TCM-ID) та Енциклопедії традиційної китайської медицини (ETCM). Потенційні гени-мішені для атеросклерозу були отримані з таких баз даних: DisGeNET, GeneCards та DiGSeE. Було проведено перетин цих даних для виявлення потенційних генів-мішеней часнику для лікування атеросклерозу. Для цих генів було проведено аналіз збагачення за допомогою Gene Ontology (GO) та Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). Була побудована мережа взаємодії між компонентами часнику, терапевтичними мішенями та основними сигнальними шляхами. Відмінності в експресії генів артерій між здоровими людьми та особами з атеросклерозом були проаналізовані за допомогою різних баз даних. Крім того, було проведено молекулярне поєднання активних компонентів часнику з ключовими генами.

Експериментальна валідація включала клітинні експерименти з клітинами мишей для оцінки цитотоксичності, біохімічні аналізи, фарбування олійним червоним O та вестерн-блоттинг. Для вимірювання рівнів експресії генів було проведено зворотну транскрипцію-кількісну полімеразну ланцюгову реакцію (RT-qPCR). Потім моделі мишей були розділені на чотири групи: група з імовірною операцією, модельна група, група, що отримувала аліцин, та група негативного контролю. Спостерігали біохімічні аналізи сироватки крові та гістологічні зміни.

Загалом було виявлено 16 активних компонентів часнику та 503 потенційні мішені. Крім того, було знайдено 3033 ключові мішені для атеросклерозу. В результаті перетину мішеней часнику з мішенями для атеросклерозу було визначено 230 потенційних терапевтичних мішеней. Аналіз збагачення шляхів виявив 2017 біологічних процесів, 78 клітинних компонентів та 200 молекулярних функцій. Значні процеси включали реакцію на оксидативний стрес та запалення. Було виявлено, що потенційні мішені збагачені шляхами ліпідного метаболізму та атеросклерозу.

Молекулярні докінгові дослідження показали, що компоненти часнику, такі як соброл А, бензальдоксим, аліцин та (+)-L-аліїн, сильно взаємодіють з білками, пов'язаними з фероптозом, такими як GPX4 (глутатіонпероксидаза), DPP4 (дипептидилпептидаза 4) та ALOX5 (арахідонат-5-ліпоксигеназа). У дослідженнях на тваринах, особливо у мишей з нокаутом аполіпопротеїну E та мишей C57BL/6, було показано, що аліцин значно зменшує утворення бляшок та відкладення ліпідів у сонній артерії. Аліцин також покращив ліпідний профіль, знижуючи концентрацію ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ), загального холестерину та тригліцеридів у обробленій групі порівняно з необробленою групою. Аліцин зменшив перекисне окислення ліпідів та загибель клітин, викликану залізом, про що свідчить зниження рівня малонового діальдегіду та підвищення рівня GPX4 у сироватці крові.

В експериментах in vitro аліцин зменшував оксидативне пошкодження, викликане ox-LDL. Експресія білків генів, пов'язаних з фероптозом DPP4 та ALOX5, знижувалася під впливом аліцину, тоді як експресія GPX4 збільшувалася. Крім того, аліцин знижував рівні мРНК ALOX5 та підвищував рівні мРНК GPX4 порівняно з групою ox-LDL. Ці результати вказують на те, що часник, особливо аліцин, може покращувати атеросклероз шляхом регулювання фероптозу, що підкреслює його потенційну терапевтичну цінність у лікуванні серцево-судинних захворювань.

На завершення, дослідження підкреслює потенціал часнику та його активних сполук, таких як соброл А, аліцин, (+)-L-аліїн та бензальдоксим, у лікуванні атеросклерозу шляхом впливу на механізми, пов'язані з фероптозом. Конкретні гени-мішені, виявлені в дослідженні, забезпечують основу для розробки цільової терапії, яка може покращити результати лікування в майбутньому. Результати дослідження вимагають подальших досліджень терапії на основі часнику, яка може призвести до більш ефективних, природних варіантів лікування серцево-судинних захворювань.