Το σκόρδο ως ισχυρό φάρμακο κατά της αθηροσκλήρωσης

Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη στο Frontiers in Pharmacology, ερευνητές από την Κίνα εντόπισαν και ανέλυσαν τα ενεργά συστατικά του σκόρδου και τους στόχους τους στην αθηροσκλήρωση, διερευνώντας τους υποκείμενους φαρμακολογικούς μηχανισμούς. Διαπίστωσαν ότι το σκόρδο μείωσε την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τη σιδηρόπτωση, υποδεικνύοντας τη δυνατότητά του να θεραπεύει την αθηροσκλήρωση ρυθμίζοντας τη σιδηρόπτωση και μειώνοντας την υπεροξείδωση των λιπιδίων.

Η αθηροσκλήρωση είναι μια κύρια αιτία καρδιαγγειακών παθήσεων (CVD), όπως η στεφανιαία νόσος και το εγκεφαλικό επεισόδιο, με ανώμαλη πάχυνση του έσω χιτώνα των καρωτιδικών αρτηριών που επηρεάζει πάνω από ένα δισεκατομμύριο ανθρώπους παγκοσμίως. Η νόσος προκύπτει από ανώμαλο μεταβολισμό των λιπιδίων, οδηγώντας σε σχηματισμό πλάκας και πιθανό κλείσιμο των αρτηριών λόγω ρήξης της πλάκας. Αναδυόμενα στοιχεία υπογραμμίζουν τον ρόλο της σιδηρόπτωσης, μιας μορφής ρυθμιζόμενου κυτταρικού θανάτου που σχετίζεται με την υπεροξείδωση των λιπιδίων, στην αθηροσκλήρωση και σε άλλες CVD. Παρόλο που υπάρχουν διαθέσιμα φάρμακα που μειώνουν τα λιπίδια, αυτά ενέχουν κινδύνους όπως ηπατική και νεφρική βλάβη, υπογραμμίζοντας την ανάγκη για ασφαλέστερες θεραπείες.

Το σκόρδο, που χρησιμοποιείται ευρέως ως φυτικό συμπλήρωμα, είναι γνωστό για τα καρδιαγγειακά του οφέλη, ειδικά στη μείωση του οξειδωτικού στρες και της φλεγμονής, που αποτελούν κρίσιμους παράγοντες στην αθηροσκλήρωση. Τα ενεργά συστατικά του, όπως η αλλισίνη, μπορούν να αναστείλουν την υπεροξείδωση των λιπιδίων και τη σιδηρόπτωση. Παρά τα γνωστά οφέλη του, οι ακριβείς μηχανισμοί με τους οποίους το σκόρδο επηρεάζει την αθηροσκλήρωση παραμένουν ασαφείς. Η φαρμακολογία δικτύων και οι τεχνικές μοριακής σύνδεσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη των μηχανισμών πολλαπλών στόχων του σκόρδου, με στόχο την ανάπτυξη νέων, αποτελεσματικών φαρμάκων για την πρόληψη και τη θεραπεία της αθηροσκλήρωσης. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές διερεύνησαν τους μηχανισμούς με τους οποίους το σκόρδο βελτιώνει την αθηροσκλήρωση χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό φαρμακολογίας δικτύων, βιοπληροφορικής, μοριακής σύνδεσης και πειραματικής επικύρωσης.

Οι κύριοι φαρμακολογικοί στόχοι και τα ενεργά συστατικά του σκόρδου, που συλλογικά αναφέρονται ως στόχοι φαρμάκων που σχετίζονται με το σκόρδο, ανακτήθηκαν από τρεις βάσεις δεδομένων: τη Βάση Δεδομένων Φαρμακολογικών Συστημάτων Παραδοσιακής Κινέζικης Ιατρικής (TCMSP), τη Βάση Δεδομένων Πληροφοριών Παραδοσιακής Κινέζικης Ιατρικής (TCM-ID) και την Εγκυκλοπαίδεια Παραδοσιακής Κινέζικης Ιατρικής (ETCM). Πιθανά γονίδια-στόχοι της αθηροσκλήρωσης ανακτήθηκαν από τις ακόλουθες βάσεις δεδομένων: DisGeNET, GeneCards και DiGSeE. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση διασταύρωσης αυτών των δεδομένων για τον εντοπισμό πιθανών γονιδίων-στόχων του σκόρδου για τη θεραπεία της αθηροσκλήρωσης. Πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις εμπλουτισμού της Οντολογίας Γονιδίων (GO) και της Εγκυκλοπαίδειας Γονιδίων και Γονιδιωμάτων του Κιότο (KEGG) για αυτά τα γονίδια. Κατασκευάστηκε ένα δίκτυο αλληλεπίδρασης μεταξύ των συστατικών του σκόρδου, των θεραπευτικών στόχων και των κύριων σηματοδοτικών οδών. Οι διαφορές στην έκφραση των αρτηριακών γονιδίων μεταξύ υγιών ατόμων και ατόμων με αθηροσκλήρωση αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας διαφορετικές βάσεις δεδομένων. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε μοριακή σύνδεση των ενεργών συστατικών του σκόρδου με βασικά γονίδια.

Η πειραματική επικύρωση περιελάμβανε πειράματα κυττάρων με κύτταρα ποντικού για την αξιολόγηση της κυτταροτοξικότητας, βιοχημικές δοκιμασίες, χρώση με ερυθρό έλαιο O και Western blotting. Πραγματοποιήθηκε αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης αντίστροφης μεταγραφής-ποσοτικής (RT-qPCR) για τη μέτρηση των επιπέδων γονιδιακής έκφρασης. Τα μοντέλα ποντικών στη συνέχεια χωρίστηκαν σε τέσσερις ομάδες: ομάδα εικονικής χειρουργικής επέμβασης, ομάδα μοντέλου, ομάδα που έλαβε θεραπεία με αλλισίνη και ομάδα αρνητικού μάρτυρα. Παρατηρήθηκαν βιοχημικές δοκιμασίες ορού και ιστολογικές αλλαγές.

Συνολικά εντοπίστηκαν 16 ενεργά συστατικά του σκόρδου και 503 πιθανοί στόχοι. Επιπλέον, βρέθηκαν 3033 βασικοί στόχοι για την αθηροσκλήρωση. Ως αποτέλεσμα της διασταύρωσης των στόχων του σκόρδου με τους στόχους της αθηροσκλήρωσης, εντοπίστηκαν 230 πιθανοί θεραπευτικοί στόχοι. Οι αναλύσεις εμπλουτισμού οδών αποκάλυψαν 2017 βιολογικές διεργασίες, 78 κυτταρικά συστατικά και 200 μοριακές λειτουργίες. Σημαντικές διεργασίες περιελάμβαναν την απόκριση στο οξειδωτικό στρες και τη φλεγμονή. Διαπιστώθηκε ότι οι πιθανοί στόχοι είναι εμπλουτισμένοι στον μεταβολισμό των λιπιδίων και στις οδούς της αθηροσκλήρωσης.

Μελέτες μοριακής σύνδεσης έχουν δείξει ότι συστατικά του σκόρδου, όπως η σοβρόλη Α, η βενζαλδοξίμη, η αλλικίνη και η (+)-L-αλλιίνη, αλληλεπιδρούν έντονα με πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη σιδηρόπτωση, όπως η GPX4 (υπεροξειδάση γλουταθειόνης), η DPP4 (διπεπτιδυλ πεπτιδάση 4) και η ALOX5 (αραχιδονική 5-λιποξυγενάση). Σε ζωικά μοντέλα, ειδικά σε ποντίκια με απολιποπρωτεΐνη Ε knockout και σε ποντίκια C57BL/6, η αλλικίνη έχει αποδειχθεί ότι μειώνει σημαντικά τον σχηματισμό πλάκας και την εναπόθεση λιπιδίων στην καρωτιδική αρτηρία. Η αλλικίνη βελτίωσε επίσης τα λιπιδαιμικά προφίλ μειώνοντας τις συγκεντρώσεις λιποπρωτεΐνης χαμηλής πυκνότητας (LDL-C), ολικής χοληστερόλης και τριγλυκεριδίων στην ομάδα που έλαβε θεραπεία σε σύγκριση με την ομάδα που δεν έλαβε θεραπεία. Η αλλικίνη μείωσε την υπεροξείδωση λιπιδίων και τον κυτταρικό θάνατο που προκαλείται από τον σίδηρο, όπως αποδεικνύεται από τα μειωμένα επίπεδα μαλονδιαλδεΰδης και την αυξημένη GPX4 στον ορό.

Σε πειράματα in vitro, η αλικίνη μείωσε την οξειδωτική βλάβη που προκαλείται από την ox-LDL. Η πρωτεϊνική έκφραση των γονιδίων DPP4 και ALOX5 που σχετίζονται με τη σιδηρόπτωση μειώθηκε με τη θεραπεία με αλικίνη, ενώ η έκφραση της GPX4 αυξήθηκε. Επιπλέον, η αλικίνη μείωσε τα επίπεδα mRNA του ALOX5 και αύξησε τα επίπεδα mRNA του GPX4 σε σύγκριση με την ομάδα ox-LDL. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το σκόρδο, και ιδιαίτερα η αλικίνη, μπορεί να βελτιώσει την αθηροσκλήρωση ρυθμίζοντας τη σιδηρόπτωση, υπογραμμίζοντας την πιθανή θεραπευτική του αξία στη διαχείριση των καρδιαγγειακών παθήσεων.

Συμπερασματικά, η μελέτη υπογραμμίζει τις δυνατότητες του σκόρδου και των δραστικών ενώσεων του, όπως η σοβρόλη Α, η αλλικίνη, η (+)-L-αλλιίνη και η βενζαλδοξίμη, στη θεραπεία της αθηροσκλήρωσης στοχεύοντας σε μηχανισμούς που σχετίζονται με τη σιδηρόπτωση. Τα συγκεκριμένα γονίδια-στόχοι που εντοπίστηκαν στη μελέτη παρέχουν τη βάση για την ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών που μπορούν να βελτιώσουν τα αποτελέσματα της θεραπείας στο μέλλον. Τα ευρήματα απαιτούν περαιτέρω έρευνα για θεραπείες με βάση το σκόρδο που μπορεί να οδηγήσουν σε πιο αποτελεσματικές, φυσικές επιλογές θεραπείας για τα καρδιαγγειακά νοσήματα.