Bawang putih sebagai ubat kuat terhadap aterosklerosis

Dalam kajian yang diterbitkan baru-baru ini di Frontiers in Pharmacology, penyelidik dari China mengenal pasti dan menganalisis komponen aktif bawang putih dan sasarannya dalam aterosklerosis, meneroka mekanisme farmakologi yang mendasari. Mereka mendapati bahawa bawang putih mengurangkan ekspresi gen berkaitan ferroptosis, menunjukkan potensinya untuk merawat aterosklerosis dengan mengawal ferroptosis dan mengurangkan peroksidasi lipid.

Aterosklerosis ialah punca utama penyakit kardiovaskular (CVD), seperti penyakit jantung koronari dan strok, dengan penebalan intimal arteri karotid yang tidak normal yang menjejaskan lebih satu bilion orang di seluruh dunia. Penyakit ini berpunca daripada metabolisme lipid yang tidak normal, yang membawa kepada pembentukan plak dan kemungkinan penutupan arteri akibat pecahnya plak. Bukti yang muncul menonjolkan peranan ferroptosis, satu bentuk kematian sel terkawal yang dikaitkan dengan peroksidasi lipid, dalam aterosklerosis dan CVD lain. Walaupun ubat penurun lipid tersedia, ia membawa risiko seperti kerosakan hati dan buah pinggang, menonjolkan keperluan untuk rawatan yang lebih selamat.

Bawang putih, digunakan secara meluas sebagai suplemen herba, terkenal dengan faedah kardiovaskularnya, terutamanya dalam mengurangkan tekanan oksidatif dan keradangan, yang merupakan faktor kritikal dalam aterosklerosis. Komponen aktifnya, seperti allicin, boleh menghalang peroksidasi lipid dan ferroptosis. Walaupun manfaatnya yang diketahui, mekanisme tepat bawang putih mempengaruhi aterosklerosis masih tidak jelas. Farmakologi rangkaian dan teknik dok molekul boleh digunakan untuk mengkaji mekanisme pelbagai sasaran bawang putih, dengan tujuan untuk membangunkan ubat baru yang berkesan untuk pencegahan dan rawatan aterosklerosis. Dalam kajian ini, penyelidik menyiasat mekanisme bawang putih meningkatkan aterosklerosis menggunakan gabungan farmakologi rangkaian, bioinformatik, dok molekul dan pengesahan eksperimen.

Sasaran farmakologi utama dan komponen aktif bawang putih, secara kolektif dirujuk sebagai sasaran ubat berkaitan bawang putih, telah diambil daripada tiga pangkalan data: Pangkalan Data Farmakologi Sistem Perubatan Cina Tradisional (TCMSP), Pangkalan Data Maklumat Perubatan Tradisional Cina (TCM-ID) dan Ensiklopedia Perubatan Tradisional Cina (ETCM). Gen sasaran aterosklerosis yang berpotensi telah diambil daripada pangkalan data berikut: DisGeNET, GeneCards, dan DiGSeE. Analisis persilangan data ini dilakukan untuk mengenal pasti gen sasaran bawang putih yang berpotensi untuk rawatan aterosklerosis. Analisis pengayaan Gene Ontology (GO) dan Ensiklopedia Gen dan Genom Kyoto (KEGG) telah dilakukan untuk gen ini. Rangkaian interaksi antara komponen bawang putih, sasaran terapeutik, dan laluan isyarat utama telah dibina. Perbezaan dalam ekspresi gen arteri antara individu yang sihat dan mereka yang mempunyai aterosklerosis dianalisis menggunakan pangkalan data yang berbeza. Di samping itu, dok molekul komponen aktif bawang putih dengan gen utama telah dijalankan.

Pengesahan eksperimen termasuk eksperimen sel dengan sel tetikus untuk menilai sitotoksisiti, ujian biokimia, pewarnaan O merah minyak, dan pembongkaran Barat. Tindak balas rantai polimerase transkripsi-kuantitatif terbalik (RT-qPCR) telah dilakukan untuk mengukur tahap ekspresi gen. Model tetikus kemudiannya dibahagikan kepada empat kumpulan: kumpulan dikendalikan palsu, kumpulan model, kumpulan dirawat allicin, dan kumpulan kawalan negatif. Ujian biokimia serum dan perubahan histologi diperhatikan.

Sebanyak 16 komponen aktif bawang putih dan 503 sasaran berpotensi dikenal pasti. Di samping itu, 3033 sasaran utama untuk aterosklerosis ditemui. Hasil daripada persilangan sasaran bawang putih dengan sasaran aterosklerosis, 230 sasaran terapeutik yang berpotensi telah dikenalpasti. Analisis pengayaan laluan mendedahkan proses biologi 2017, 78 komponen selular dan 200 fungsi molekul. Proses penting termasuk tindak balas tekanan oksidatif dan keradangan. Sasaran yang berpotensi didapati diperkaya dalam metabolisme lipid dan laluan aterosklerosis.

Kajian dok molekul telah menunjukkan bahawa komponen bawang putih seperti sobrole A, benzaldoxime, allicin dan (+)-L-alliin sangat berinteraksi dengan protein berkaitan ferroptosis seperti GPX4 (glutathione peroxidase), DPP4 (dipeptidyl peptidase 4) dan ALOX5 (arachidonate 5-lipoxygenase). Dalam model haiwan, terutamanya tikus kalah mati apolipoprotein E dan tikus C57BL/6, allicin telah ditunjukkan dengan ketara mengurangkan pembentukan plak dan pemendapan lipid dalam arteri karotid. Allicin juga menambah baik profil lipid dengan mengurangkan lipoprotein berketumpatan rendah (LDL-C), jumlah kolesterol dan kepekatan trigliserida dalam kumpulan yang dirawat berbanding kumpulan yang tidak dirawat. Allicin mengurangkan peroksidasi lipid dan kematian sel akibat besi seperti yang dibuktikan oleh penurunan tahap malondialdehid dan peningkatan GPX4 dalam serum.

Eksperimen in vitro, allicin mengurangkan kerosakan oksidatif yang disebabkan oleh ox-LDL. Ekspresi protein gen berkaitan ferroptosis DPP4 dan ALOX5 dikurangkan dengan rawatan allicin, manakala ekspresi GPX4 meningkat. Di samping itu, allicin menurunkan tahap mRNA ALOX5 dan meningkatkan tahap mRNA GPX4 berbanding dengan kumpulan ox-LDL. Keputusan ini menunjukkan bahawa bawang putih, terutamanya allicin, boleh meningkatkan aterosklerosis dengan mengawal ferroptosis, menonjolkan potensi nilai terapeutiknya dalam pengurusan CVD.

Kesimpulannya, kajian itu menyerlahkan potensi bawang putih dan sebatian aktifnya seperti sobrol A, allicin, (+)-L-alliin dan benzaldoxime dalam rawatan aterosklerosis dengan mensasarkan mekanisme berkaitan ferroptosis. Gen sasaran khusus yang dikenal pasti dalam kajian menyediakan asas untuk pembangunan terapi sasaran yang boleh meningkatkan hasil rawatan pada masa hadapan. Penemuan ini memerlukan penyelidikan lanjut mengenai terapi berasaskan bawang putih yang mungkin membawa kepada pilihan rawatan semula jadi yang lebih berkesan untuk CVD.