Étude mécaniste d'une prescription à base de plantes mongoles à base de cistanche dans le traitement des lésions rénales aiguës : une pharmacologie en réseau, un amarrage moléculaire et une approche de validation in vivo

2. Résultats

2.1 Analyse pharmacologique en réseau

2.1.1 Criblage des composants actifs et des cibles de la prescription mongole basée sur les cistanches et construction d'un réseau composants-cibles

Selon les critères de sélection, un total de 75 composants actifs ont été collectés, dont 15 provenant dePiper longum, 8 deNoix d'arec, 13 deAlpinia officinale, 32 deCannelle, 7 deGrenade, et 4 deAmomum villosum. Parmi eux,GrenadeetAlpinia officinalepartagé 3 composants, etAmomum villosumetAlpinia officinalepartagé 1 composant. Les objectifs correspondants comprenaient 97 pourPiper longum, 23 pourNoix d'arec, 188 pourAlpinia officinale, 440 pourCannelle, 181 pourGrenade, et 78 pourAmomum villosum. Après avoir supprimé les doublons, un total de 682 cibles uniques ont été obtenues. Ces composants et cibles ont été importés dans Cytoscape pour générer un réseau visuel (Figure 1), où les nœuds plus grands indiquent une centralité de degré plus élevé.

 

 

 

2.1.2 Collecte de cibles AKI

Les cibles liées à l'AKI ont été collectées à partir des bases de données suivantes :

GeneCards : 11 304 cibles

OMIM : 638 cibles

TTD : 4 cibles

DrugBank : 46 cibles

PharmGKB : 91 cibles

Après avoir supprimé les doublons, un total de 11 792 cibles uniques liées à l’AKI ont été identifiées. Un diagramme de Venn a été créé pour visualiser le chevauchement (Figure 2).

2.1.3 Sélection des composants de base et des cibles et construction du réseau PPI

À partir du réseau composants-cibles de la section 2.1.1, 7 composants actifs de base de la prescription mongole basée sur Cistanche ont été identifiés (voir tableau 2). Un diagramme de Venn montrait 613 cibles se chevauchant entre la prescription et les cibles liées à l'AKI (Figure 3). Celles-ci ont été saisies dans la base de données STRING pour construire un réseau PPI, identifiant 54 cibles potentielles et 6 cibles principales (Figure 4).

Prescription mongole à base de cistanche pour l'amélioration de la santé rénale

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2.1.4 Analyse d'enrichissement GO et KEGG

L'analyse d'enrichissement GO a donné 3 943 annotations, dont 3 454 processus biologiques (BP), 194 composants cellulaires (CC) et 295 fonctions moléculaires (MF). Les 10 principales entrées par –log10 (valeur P) ont été visualisées.

BP : activité du facteur de transcription liant l’ADN, régulation des hormones stéroïdes, différenciation des cellules myéloïdes

CC : complexe régulateur de transcription, radeau membranaire, vésicules

MF : liaison au facteur de transcription, liaison à la phosphatase, liaison aux cytokines (Figure 5)

L’analyse des voies KEGG a identifié 212 voies enrichies, les 20 premières étant visualisées. Ceux-ci comprenaient :

Voie de signalisation PI3K/Akt

IL-17 voie de signalisation

Voie de signalisation du TNF

HIF-1 voie de signalisation (Figure 6)

Un réseau de voies composées-cibles-maladies a été construit pour illustrer le mécanisme multi-cibles et multi-voies de la médecine mongole basée sur Cistanche dans le traitement de l'AKI (Figure 7).

2.1.5 Résultats de l'amarrage moléculaire

Les composants essentielsQuercétine, T-Muurolol, Acide hexadécanoïque, Alpha-Caryophyllène, Acide Linoléique, Cis-Cinnamaldéhyde, etAcétate de phénéthyleétaient amarrés aux objectifs principauxAKT1 (PDB : 1unq), TNF (PDB : 5uui), IL6 (PDB : 1alu), TP53 (PDB : 3d06), IL1B (PDB : 5r8q), etEGFR (PDB : 8a27).

Une énergie de liaison inférieure à 0 kJ/mol indique une liaison potentielle, tandis qu'une énergie < –7 kJ/mol suggère une forte liaison. Toutes les énergies d’amarrage étaient inférieures à –7 kJ/mol, montrant de fortes interactions de liaison. Les 6 principales interactions ont été visualisées (Figure 9) :

IL1B–T-Muurolol

TP53–Cis-Cinnamaldéhyde

TP53–Alpha-Caryophyllène

IL1B – Alpha-Caryophyllène

TNF-T-Muurolol

TP53–T-Muurolol

Le T-Muurolol et l'Alpha-Caryophyllène avaient les interactions les plus fortes avec les cibles, ce qui en faisait probablement des composants clés du traitement à base de Cistanche pour l'AKI.

2.2 Résultats expérimentaux in vivo

2.2.1 État général, poids corporel et indice rénal des souris

Les souris du groupe modèle ont présenté une réduction de la consommation alimentaire et du débit urinaire, une léthargie et une augmentation des fréquences respiratoire et cardiaque. Ces symptômes se sont améliorés dans les groupes de traitement. Par rapport au groupe témoin, les souris du groupe modèle avaient un poids corporel considérablement réduit (P < 0,01, F=6.979), tandis que les groupes à faible et à forte dose ont montré une reprise pondérale significative (P < 0,01, figure 11). L'indice rénal était significativement élevé dans le groupe modèle (P < 0,01, F=8.56) et diminué de manière dose-dépendante après le traitement (P < 0,05, figure 12).

2.2.2 Effet de la prescription basée sur Cistanche sur BUN, Scr et UA

Les souris du groupe modèle présentaient des taux d'azote uréique sanguin (BUN), de créatinine sérique (Scr) et d'acide urique (UA) significativement élevés par rapport au contrôle (P < 0,01). Les deux groupes de traitement ont réduit le BUN (P < 0,01, F=12.46), et le groupe recevant la dose élevée a considérablement réduit les taux de Scr et d'UA (P < 0,01, F=12.8 et 13,77, respectivement). L'UA était significativement plus faible dans le groupe à dose élevée que dans le groupe à faible dose (P < 0,05, figure 13).

2.2.3 Modifications histopathologiques du tissu rénal (coloration HE)

La coloration HE a montré une morphologie rénale normale dans le groupe témoin. Le groupe modèle présentait une excrétion de cellules épithéliales tubulaires, des cylindres, un gonflement glomérulaire et une infiltration inflammatoire. Les deux groupes de traitement ont présenté des dommages pathologiques atténués (Figure 14).

2.2.4 Effet sur TNF-, IL-6 et IL-1

Ces cytokines inflammatoires sont les principales cibles du traitement à base de Cistanche. Les niveaux de TNF-, IL-6 et IL-1 étaient significativement élevés dans le groupe modèle (P < 0,01, figure 15). Les deux groupes de traitement ont réduit ces niveaux de manière significative, le groupe ayant reçu la dose élevée présentant des effets plus prononcés.

2.2.5 Effet sur l’expression des protéines de la voie PI3K/Akt

Par rapport au contrôle, les niveaux d’expression des protéines PI3K et p-Akt/Akt étaient significativement diminués dans le groupe modèle (P < 0,05). Le traitement a restauré ces niveaux de manière significative, de manière dose-dépendante (P < 0,01, figure 16).

3. Discussion

L'AKI reste un problème de santé mondial majeur, avec plus de 2 millions de décès par an. Son étiologie complexe, son incidence élevée et son mauvais pronostic font peser un lourd fardeau sur les patients et les systèmes de santé. Actuellement, aucun médicament efficace n’est disponible ; le traitement est largement de soutien et coûteux.

Selon la médecine traditionnelle mongole, le rein est régi par leBadaganprincipe et appartient à l’élément « eau », régulant les fluides corporels. Un excès de Badagan entraîne une humidité interne et un dysfonctionnement rénal. LeFormule mongole à base de cistanche, composé deCistanche, Grenade, Cannelle, Piper longum, Alpinia officinale, etAmomum villosum, est conçu pour réchauffer les reins et rétablir l’équilibre entre les trois racines (Badagan, Heyi et Shira).

Chaque herbe apporte des fonctions spécifiques :

Cistanche: tonifie le yang des reins, améliore la circulation sanguine

Piper longum: dissipe le froid, renforce la constitution

Alpinia officinale: réchauffe le ventre, soulage la douleur

Cannelle: réchauffe le yang des reins, booste l'énergie

Grenade: désaltère, soulage la douleur

Amomum villosum: astringe et réchauffe la rate
Ensemble, ils expulsent le froid des reins et rétablissent l’équilibre, traitant ainsi les troubles rénaux.

Cette étude a utilisépharmacologie de réseauexplorer systématiquement les composés actifs et les mécanismes de la médecine mongole basée sur le Cistanche. Les composants de base identifiés-Quercétine, T-Muurolol, Acide hexadécanoïque, Alpha-Caryophyllène, Acide Linoléique, Cis-Cinnamaldéhyde, etAcétate de phénéthyle-sont étayés par la littérature :

Quercétineréduit l'apoptose et l'inflammation dans l'AKI

T-Muurolol, issu des huiles essentielles, possède des propriétés anti-inflammatoires

Acide hexadécanoïqueinhibe la prolifération cellulaire

Alpha-Caryophyllènea des effets anti-inflammatoires, antimicrobiens et anticancéreux

Acide Linoléiquemodule l'inflammation médiée par les macrophages

Cis-Cinnamaldéhydeprésente une activité antioxydante et antibactérienne

Acétate de phénéthylerégule le système nerveux via l'aromathérapie

L’analyse du réseau PPI a révélé des cibles majeures :AKT1, TNF, IL6, TP53, IL1B, EGFR. Ceux-ci sont impliqués dans l’inflammation, la survie cellulaire, l’apoptose et la régulation immunitaire.

L'enrichissement GO et KEGG a suggéré des processus biologiques complexes et des voies clés, en particulierPI3K/Actif, IL-17, TNF, etHIF-1. La voie PI3K/Akt est la plus enrichie et joue un rôle essentiel dans le métabolisme, la croissance et l’inflammation. La modulation de cette voie peut atténuer l'AKI en réduisant l'apoptose et l'inflammation.

L'amarrage moléculaire a confirmé une forte liaison entre les composés centraux et les cibles, confirmant leur pertinence dans le traitement de l'AKI.

Expériences in vivovalidé les résultats de la pharmacologie du réseau :

Amélioration du poids corporel et de l’indice rénal

BUN, Scr et UA réduits

Dommages histopathologiques atténués

Diminution des niveaux de TNF-, IL-6, IL-1

Expression régulée positivement de PI3K et p-Akt/Akt

Mécaniquement,PI3Kconvertit PIP2 en PIP3, ce qui activeActe, supprimant la libération de cytokines inflammatoires. La réduction de l’inflammation favorise la réparation de l’épithélium tubulaire et restaure la fonction rénale.

 

Conclusion

Cette étude révèle queLa médecine mongole à base de cistanche traite l'AKIà travers de multiples composés actifs, cibles et voies, en particulier via leVoie de signalisation PI3K/Akt, qui module l’inflammation et protège la fonction rénale. Bien que les résultats de la pharmacologie du réseau aient été validés sur des modèles animaux, de futursétudes cliniques in vitro et à grande échellesont nécessaires pour soutenir l’utilisation clinique et le développement de la médecine traditionnelle mongole pour l’AKI.