Μια διερεύνηση υβριδικών συστημάτων βιολογίας και φαρμακολογίας συστημάτων των επιδράσεων του Zingerone σε ανακατασκευασμένους ανθρώπινους επιδερμικούς ιστούς Μέρος 1

Παρακαλώ επικοινώνησεoscar.xiao@wecistanche.comΓια περισσότερες πληροφορίες

Ιστορικό:Καθώς τα άτομα ζουν περισσότερο, οι ηλικιωμένοι πληθυσμοί αναμένεται να αντιμετωπίσουν προβλήματα. Αυτό το μοτίβο προτρέπει τους ερευνητές να διερευνήσουν περαιτέρω την έννοια της γήρανσης για να παράγουν επιτυχημένους παράγοντες αντιγήρανσης. Στην τρέχουσα μελέτη, οι επιδράσεις της ζινγκερόνης (μιας φυσικής ένωσης) στους επιδερμικούς ιστούς αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση βιοπληροφορικής. Μέθοδοι: Για το σκοπό αυτό, επιλέξαμε το σύνολο δεδομένων GEO GSE133338 για να πραγματοποιήσουμε τις προσεγγίσεις της βιολογίας συστημάτων και της φαρμακολογίας συστημάτων, που κυμαίνονται από τον εντοπισμό των διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων έως την ανάλυση της οντολογίας των γονιδίων, τον προσδιορισμό παρόμοιων δομών του Zingerone και των χαρακτηριστικών τους (δηλ., αντι- οξειδωτικές, αντιφλεγμονώδεις και δερματικές διαταραχές), κατασκευάζοντας το δίκτυο γονιδίων-χημικών, αναλύοντας τις σχέσεις γονιδίου-ασθένειας και επικυρώνοντας σημαντικά γονίδια μέσω των στοιχείων που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία.

Αποτελέσματα:Η μετεπεξεργασία του συνόλου δεδομένων μικροσυστοιχίας εντόπισε δεκατρία βασικά γονίδια μεταξύ δειγμάτων ελέγχου και δειγμάτων που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με Zingerone.σκόνη κιστάνιΗ διαδικασία αποκάλυψε διάφορες δομικά παρόμοιες χημικές και φυτικές ενώσεις με πιθανές επιδράσεις που σχετίζονται με το δέρμα. Επιπλέον, μελετήσαμε τις σχέσεις των διαφορικά εκφραζόμενων γονιδίων με ασθένειες που σχετίζονται με το δέρμα και επικυρώσαμε τις άμεσες συνδέσεις τους με δερματικές διαταραχές σύμφωνα με τα διαθέσιμα στοιχεία στη βιβλιογραφία. Επίσης, η ανάλυση του συνόλου δεδομένων προφίλ μικροσυστοιχιών αποκάλυψε τον κρίσιμο ρόλο των ιντερλευκινών ως μέρος της οικογένειας των κυτοκινών στην πρόοδο της γήρανσης του δέρματος.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα

Συμπεράσματα:Το Zingerone, και ενδεχομένως τυχόν συστατικά του Zingerone (π.χ., η παρόμοια λειτουργικότητα σάρωσης των σύνθετων συστατικών τους), μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως θεραπευτικοί παράγοντες για τη διαχείριση δερματικών διαταραχών όπως η γήρανση του δέρματος. Ωστόσο, οι ευεργετικές επιδράσεις του Zingerone θα πρέπει να αξιολογηθούν σε άλλα μοντέλα (δηλαδή σε ανθρώπους ή ζώα) σε μελλοντικές μελέτες.

Λέξεις-κλειδιά:Ζινγκερόνη, Γήρανση του δέρματος, Βιολογία συστημάτων, Φαρμακολογία συστημάτων, Ιντερλευκίνη, Συνδυασμός γονιδιακής νόσου, Δίκτυο γονιδιακών χημικών, Παρόμοιες ενώσεις, Δερματική διαταραχή

Ιστορικό

Το δέρμα, που αποτελείται από την επιδερμίδα, το χόριο και τα υποδόριο στρώματα, είναι το μεγαλύτερο όργανο του σώματος και σχηματίζει ένα φυσικό φράγμα μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος και του εσωτερικού περιβάλλοντος που προστατεύει και διατηρεί. Καθώς ο πληθυσμός γερνάει, η επιδερμίδα και το χόριο είναι οι πρωταρχικοί στόχοι για διάφορες αλλαγές που ενθαρρύνουν την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών παραγόντων κατά της γήρανσης [1]. Φυσικοί και χημικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η υπεριώδης ακτινοβολία και τα ξενοβιοτικά παίζουν σημαντικό ρόλο στο οξειδωτικό στρες των κυττάρων του δέρματος, αλλάζοντας τις εμπλεκόμενες οδούς σηματοδότησης, ανοσοκαταστολή και παράγοντας αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) και ασθένειες φωτοευαισθησίας [2]. Διατίθενται διάφορες διαδικασίες θεραπείας αντιγήρανσης του δέρματος, συμπεριλαμβανομένων τοπικών ρετινοειδή, peeling (π.χ. σαλικυλικό οξύ), βοτουλινική νευροτοξίνη, πληρωτικά μαλακών ιστών, κολλαγόνα, υαλουρονικό οξύ, αυτόλογο λίπος, αλλογενή και συνθετικά προϊόντα, λέιζερ, χειρουργικές επεμβάσεις και ενδοκρινολογικές θεραπείες , καθώς και άλλες εναλλακτικές λύσεις όπως οι φυτοορμόνες[3]. Οι εκθέσεις έδειξαν ότι η χρήση φυσικών ενώσεων έχει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα στη μείωση των επιπτώσεων της γήρανσης του δέρματος που προκαλούνται από την υπεριώδη ακτινοβολία, γεγονός που τις έχει κάνει να διαδραματίζουν πρωταρχικό ρόλο στις επιστήμες που σχετίζονται με τα καλλυντικά[4].

(4-(4-υδροξυ-3-μεθοξυφαινυλ)-2-bu-Zingeronetanone) είναι μια φθηνή και μη τοξική δομή φαινολικής αλκενόνης που προέρχεται από το Ginger (Zingiber officinale Rosc), το οποίο είναι ευρέως χρησιμοποιημένο βότανο σε βιομηχανίες φαρμάκων και τροφίμων σε όλο τον κόσμο (π.χ. Κίνα, Ελλάδα και Ινδία)[5-7].εκχύλισμα σάλσας cistancheΤο Zingerone είναι αποτέλεσμα της αφυδάτωσης της τζιντζερόλης κατά το μαγείρεμα ή την αποξήρανση [5]. Οι κύριες φαρμακολογικές ιδιότητες του Zingerone περιλαμβάνουν αντιοξειδωτική, ανοσοδιεγερτική, αντιφλεγμονώδη και αντικαρκινική δράση [8]. Προηγούμενες μελέτες ανέφεραν τη δράση κατά της υπεριώδους ακτινοβολίας B(UVB) του Zingerone στην προστασία της επιδερμίδας [9].

Το Cistanche μπορεί να αντιγηρανθεί

Το Zingerone πιθανότατα δρα ως νευροπροστατευτικός παράγοντας εμποδίζοντας την αποπτωτική οδό, αποτρέποντας έτσι το οξειδωτικό στρες και περιορίζοντας τη φλεγμονή [10]. Θεωρείται ότι οι πολυφαινολικές ενώσεις που ονομάζονται Zingerone υπάρχουν στο τζίντζερ και έχουν ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες, παρουσιάζουν δράση δέσμευσης ελεύθερων ριζών και παρέχουν αντίσταση στο οξειδωτικό στρες[11].στέλεχος κιστάνιΈχουν αναφερθεί διάφορες προστατευτικές επιδράσεις του Zin-gerone σε τοξικότητα που προκαλείται από μόλυβδο[12], διαβήτη τύπου 2 που προκαλείται από στρεπτοζοτοκίνη/διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά[13], ρευματοειδή αρθρίτιδα [14], οξειδωτικό στρες που προκαλείται από λιποπολυσακχαρίτες, βλάβη DNA, καταιγίδες κυτοκινών [15], πειραματική καρκινογένεση του παχέος εντέρου [16], οξειδωτικό στρες που προκαλείται από αλλοξάνη [17], τοξικότητα οργάνων που προκαλείται από κυκλοφωσφαμίδιο [11] και υποστατικά επαγόμενη από cis-diamminedichloroplati-num (I) τοξικότητα νήστιδας [18]. μειωμένα επίπεδα NF-KB, TGF-, TNF-, IL{-1, IL-6 και Hs-CRP ενώ αυξάνουν σημαντικά τα επίπεδα I-10 και αποκαθιστούν τα επίπεδα αντιοξειδωτικών ενζύμων [14] Έτσι, όταν χορηγείται σε ζώα (π.χ. αρουραίους Wistar) που εκτίθενται στις προαναφερθείσες τοξικότητες και ασθένειες, το Zingerone μπορεί να μειώσει το οξειδωτικό στρες, τη φλεγμονή και την πολυοργανική βλάβη.

Εξ όσων γνωρίζει ο συγγραφέας, καμία έρευνα δεν χρησιμοποίησε προσεγγίσεις βιολογίας συστημάτων και φαρμακολογίας συστημάτων για τον προσδιορισμό γονιδίων που εκφράζονται σημαντικά διαφοροποιημένα μεταξύ των ιστών ελέγχου και εκείνων που έλαβαν θεραπεία με Zingerone. Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήσαμε τα διαθέσιμα σύνολα δεδομένων προφίλ γονιδιακής έκφρασης μικροσυστοιχιών για την επίτευξη αυτού του στόχου. Επιθεωρήθηκαν επίσης οι λειτουργικοί και κυτταρικοί μηχανισμοί των αναγνωρισμένων γονιδίων. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν διάφορες αναλύσεις δικτύου, συμπεριλαμβανομένης της γονιδιακής νόσου και των γονιδιακών χημικών ουσιών. Τέλος, οι επιδράσεις χημικών και φυτικών ενώσεων παρόμοιων με τη δομή του Zingerone μελετήθηκαν λεπτομερώς και η επικύρωση πιθανών σημαντικών γονιδίων αναθεωρήθηκε με βάση στοιχεία που βρέθηκαν στη βιβλιογραφία.

Μέθοδοι

Μια περίληψη της τρέχουσας ροής εργασιών έρευνας απεικονίζεται ως διάγραμμα ροής, όπως φαίνεται στο Σχ.1. Πηγή δεδομένων Το σύνολο δεδομένων που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη είναι δημόσια διαθέσιμο από το αποθετήριο βάσης δεδομένων έκφρασης γονιδίων omnibus (GEO) του εθνικού κέντρου πληροφοριών βιοτεχνολογίας (NCBI) (δηλαδή, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/ )με την πλατφόρμα GPL17692 [HuGene-2_1-st] Affymetrix Human Gene 2.1 ST Array [transscript(gene) version]. Το μόνο διαθέσιμο σύνολο δεδομένων GEO, το GSE133338, περιελάμβανε έξι ανακατασκευασμένους ανθρώπινους επιδερμικούς ιστούς (RHE) που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με Zingerone (n=3) και έλεγχο νερού (n=3), όπως φαίνεται στην Εικ.1.

Διαφορικά εκφρασμένα γονίδια (DEGs) μεταξύ δύο τύπων ιστών

Ο Δρ. Richard Simon και η Ομάδα Ανάπτυξης του BRB-ArrayTools ανέπτυξαν ένα αναλυτικό εργαλείο γονιδιωματικής, το BRB-ArrayTools (v4.6.1, σταθερή έκδοση), για τον προσδιορισμό των ισχυρών DEG. Διάφορα βήματα, συμπεριλαμβανομένης της εισαγωγής δεδομένων GEO, του φιλτραρίσματος γονιδίων (δηλ., |fold changel Μεγαλύτερο ή ίσο με 1), κανονικοποίηση (δηλαδή, κανονικοποίηση ποσοστού) και σχολιασμός (δηλ., πακέτο "pd. largene.2.1.st"R [ 19]), απαιτήθηκε να ταυτοποιήσουν τα σημαντικά DEG. Το BRB-ArrayTools χρησιμοποίησε τον γερμανικό αλγόριθμο (γερή ανάλυση πολλαπλών συστοιχιών γουανίνης-κυτοσίνης) για να χαρτογραφήσει τις εντάσεις του ανιχνευτή στις αντίστοιχες τιμές γονιδιακής έκφρασης τους, απορρίπτοντας τον υπάρχοντα θόρυβο. Η σύγκριση μεταξύ δύο ομάδων που υποβλήθηκαν σε θεραπεία οδήγησε στον εντοπισμό σημαντικών DEG χρησιμοποιώντας τιμές 10,{000 και 1 για δοκιμές μονομεταβλητής μετάθεσης και το όριο αλλαγής πτυχής. Τα ληφθέντα αποτελέσματα DEG ήταν σημαντικά στο p Μικρότερο ή ίσο με 0,05.

Αναλύσεις γονιδιακής οντολογίας και λειτουργικού εμπλουτισμού DAVID v.6.8 (Βάση δεδομένων για σχολιασμό, οπτικοποίηση και ολοκληρωμένη ανακάλυψη), η οποία είναι δωρεάν διαθέσιμη στη διεύθυνση http://david.abcc.ncifcrf.gov/summary.jsp, παρέχοντας την αξιολόγηση της γονιδιακής οντολογίας (ΠΗΓΑΙΝΩ). Αυτή η αξιολόγηση περιλάμβανε κυτταρικά συστατικά, μοριακές λειτουργίες και βιολογικές διεργασίες των DEGs [20,21]. Το όριο για τη βαθμολογία EASE μιας τροποποιημένης ακριβούς p-τιμής Fisher ορίστηκε στην προεπιλεγμένη τιμή 0,1.

Αναλύσεις δομών αποτελεσματικότητας και ομοιότητας του Zingerone

Η κανονική συμβολοσειρά SMILES (απλουστευμένο σύστημα εισόδου μοριακής εισόδου) για τη δομή Zingerone (που φαίνεται στο Σχ. 2α) ελήφθη από τη βάση δεδομένων ένωσης PubChem (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound)[ 22]. Κάθε συμβολοσειρά SMILES χρησιμοποιήθηκε για τη δομή ομοιότητας PubChem και την πρόβλεψη ADME χρησιμοποιώντας διαδικτυακό web

εργαλεία διακομιστή, π.χ. SwissADME [23-25], SwissSimilarity [26] και SwissTargetPrediction [27]. Ο διακομιστής ιστού SwissADME καλύπτει το σχεδιασμό και την ανακάλυψη του φαρμάκου υπολογίζοντας διάφορες παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένων φυσικοχημικών περιγραφών, παραμέτρων που σχετίζονται με το ADME, φαρμακοκινητικών ιδιοτήτων, επίδρασης ομοιότητας φαρμάκου και μελετώντας τη φιλικότητα στη φαρμακευτική χημεία της δομής SMILES.

Τα κριτήρια ομοιότητας για τη δομή ομοιότητας PubChem και τα εργαλεία SwissSimilarity ήταν {{0}},92 και 0,50, αντίστοιχα. Τέλος, εξετάσαμε τη βιβλιογραφία για τυχόν υπάρχοντα στοιχεία για λειτουργικότητα παρόμοιων ενώσεων.

Αναλύσεις δικτύου γονιδιακών ασθενειών και χημικών ουσιών Εξάγαμε τις σχετικές ασθένειες με στοιχεία σύμφωνα με τα σημαντικά γονίδια που ελήφθησαν μέσω της φιλικής προς τον χρήστη πλατφόρμας DisGeNET (δηλ. http://www.disgenet.org/), που προέρχεται από τη βιβλιογραφία για τον άνθρωπο συσχετίσεις γονιδιακής νόσου [28].Οφέλη και παρενέργειες του cistanche tubulosaΕπιπλέον, η συμμετοχή των ληφθέντων DEG που επηρεάζονται από τη θεραπεία με Zingerone σε διάφορες συγκεκριμένες ασθένειες (και πιθανώς σε διαταραχές που σχετίζονται με το δέρμα) ελέγχθηκε διεξοδικά μέσω των βιβλιογραφικών μελετών για να επιβεβαιωθεί και να επικυρωθεί εάν τέτοια γονίδια εκφράζονται ως προς πιθανούς βιοδείκτες της νόσου. Επιπλέον, κατασκευάσαμε και αναλύσαμε το δίκτυο γονιδιακών χημικών ουσιών από τον διακομιστή ιστού NetworkAnalyst 3.0 για να αποκαλύψουμε ισχυρούς συσχετισμούς μεταξύ γονιδίων και ενώσεων που είναι διαθέσιμες στη βιβλιογραφία[29].

Αποτελέσματα

Δεδομένου ότι η έλλειψη οποιουδήποτε πιθανού γονιδίου θα μπορούσε να επηρεάσει τα τελικά αποτελέσματα, λαμβάνονται υπόψη όλα τα γονίδια που περιλαμβάνονται στο σύνολο δεδομένων μικροσυστοιχίας. Η προσέγγιση προεπεξεργασίας δεδομένων και σύγκρισης τάξεων χρησιμοποιώντας ένα τεστ t δύο δειγμάτων αποκάλυψε συνολικά εξήντα αναγνωριστικά ανιχνευτών, από τα οποία μόνο δεκατρία DEG ήταν διαθέσιμα ως σχολιασμένα γονίδια. Τέσσερα γονίδια ρυθμίστηκαν προς τα κάτω και εννέα ρυθμίστηκαν προς τα πάνω (όπως φαίνεται στο Σχ. 2β), μαζί με τα επίπεδα γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δειγμάτων ελέγχου και δειγμάτων που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με Zingerone. Το εργαλείο λειτουργικού σχολιασμού DAVID αποκάλυψε ότι δύο κυτταρικά στοιχεία(δηλ., (i) GO:0005615 και εξωκυτταρικός χώρος με τέσσερα εμπλεκόμενα γονίδια TNFRSF11B, CTSL, ENDOU και SPACA5 και (ii )GO:{{20}}005576, μια εξωκυτταρική περιοχή με τρία εμπλεκόμενα γονίδια TNFRSF11B, CTSL και ENDOU) βρέθηκαν σημαντικά. Οι τιμές κάπα των 1.00 και 0,80 έδειξαν πολύ υψηλό επίπεδο ομοιότητας μεταξύ των δύο όρων GO. Επιπλέον, οι στατιστικές τιμές μέτρησης για το GO:0005615 και το GO:0005576 έχουν αναδιπλωθεί εμπλουτισμοί 7,73 και 4,85, τιμές Bonferroni 0,09 και 0,72 και τιμές Benjamini 0,088 και 0,60 τιμή Discovery, 0,8 F και 0,08 και false αντίστοιχα. Η λεπτομερής επιθεώρηση των όρων GO δείχνει ότι οι αντίστοιχοι θυγατρικοί τους όροι έχουν διάφορες σχέσεις και παραπομπές με το GO:0005576 και το GO:0005615. Οι σχέσεις που αφορούν τον εξωκυτταρικό χώρο υποδηλώνουν ότι το σύμπλεγμα ιντερλευκίνης-35, η ιντερλευκίνη{-27, η ιντερλευκίνη{-23 και η ιντερλευκίνη-12 ήταν μέρος του GO:0005615. Εξάλλου; Οι σχέσεις που αφορούσαν την εξωκυτταρική περιοχή ήταν κυρίως μέρος του συμπλέγματος εξωκυττάριας ισοαμυλάσης, εξωκυτταρικού συμπλέγματος φερριτίνης, εξωκυτταρικού χώρου, εξωκυτταρικού κυστιδίου και εξωκυτταρικής μήτρας, για να αναφέρουμε μερικά. Τέσσερις τύποι ιντερλευκινών (δηλαδή, ιντερλευκίνη-1, ιντερλευκίνη-6, ιντερλευκίνη{-34 και ιντερλευκίνη-34 άλφα) είχαν άμεση σχέση με παραπομπές του GO:0005615 (για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στη διεύθυνση https://www.ebi.ac.uk/QuickGO/GTerm?id=GO:0005615). Αρκετοί τύποι ιντερλευκίνης, συμπεριλαμβανομένης της ιντερλευκίνης-12 άλφα, της ιντερλευκίνης{-23 άλφα, της ιντερλευκίνης-17, της ιντερλευκίνης-1 άλφα, της ιντερλευκίνης{-1 βήτα και της ιντερλευκίνης{{54} }, σχετίζονταν με παραπομπές του GO:0005576 (προέρχεται από https://www.ebi.ac.uk/QuickGO/GTerm?id=GO:0005576).

Η αξιολόγηση της απορρόφησης, κατανομής, μεταβολισμού και απέκκρισης (ADME) της δομής Zingerone χρησιμοποιώντας το ραντάρ βιοδιαθεσιμότητας (Εικ. 3α) υποδεικνύει την υψηλή βιοδραστική ιδιότητα ομοιότητας φαρμάκου και αντιπροσωπεύει τις ιδιότητες λιποφιλίας, μοριακού βάρους, διαλυτότητας και ευκαμψίας που τοποθετούνται στη ροζ περιοχή. Επιπλέον, φυσικοχημικές και λιποφιλικές ιδιότητες (κανόνας πέντε του Lipinski) (δηλαδή, μοριακό βάρος: 194,23 g/mol, αριθμός περιστρεφόμενων δεσμών: 4, αριθμός αποδεκτών δεσμών Η: 3, αριθμός δοτών δεσμών Η: 1 και συναίνεση Log Po/w:1.79)δεν εμφανίζει παραβάσεις.εκχύλισμα cistanche tubulosaΟι παράμετροι υδατοδιαλυτότητας, συμπεριλαμβανομένων των Log S (ESOL), Log S (Ali) και Log S (SIL-COS-IT), δείχνουν πολύ διαλυτά, πολύ διαλυτά και διαλυτά χαρακτηριστικά, αντίστοιχα. Επίσης, οι φαρμακοκινητικές ιδιότητες αποκαλύπτουν υψηλό επίπεδο γαστρεντερικής απορρόφησης και μόνο ανασταλτική λειτουργία του CYP1A2 μεταξύ άλλων αναστολέων του ενζύμου του κυτοχρώματος.

Η ανάλυση SwissTargetPrediction έχει ως αποτέλεσμα συνολικά 100 πρωτεΐνες-στόχους για το Zingerone, μεταξύ των οποίων τα ένζυμα, οι εκκρινόμενες πρωτεΐνες, οι πυρηνικοί υποδοχείς και οι οξειδορεδουκτάσες αποτελούν τα υψηλότερα ποσοστά (Εικ. 3β). Μια περαιτέρω επιθεώρηση παρόμοιων δομών μέσω του SwissSimilarity και του PubChem αποκάλυψε δύο φάρμακα εγκεκριμένα από τον FDA (δηλαδή Nabumetone και Maso-procol), δύο πειραματικά φάρμακα (δηλ. Matairesinol και 3-(4-hydroxyphenyl){{ 6}}(2,4,6-τριυδροξυφαινυλ)προπάνιο-1-ένα) και τρία συστατικά Zingiber (δηλαδή,6-Shogaol, 6-Paradol και {{13} }Gingerol) (αναφέρεται στον Πίνακα 1). Η επιθεώρηση αποκάλυψε επίσης τις επικυρωμένες αντιφλεγμονώδεις και αντιοξειδωτικές τους ιδιότητες, καθώς και τις επιβεβαιωμένες δερματικές διαταραχές, όπως η αντιγήρανση του δέρματος, μέσω των στοιχείων που παρέχονται στη βιβλιογραφία.Τα αποτελέσματα της σχέσης γονιδίου-ασθένειας από το Dis-GeNET (συνοδευόμενα από τα σχετικά στοιχεία από τη βιβλιογραφία) συνοψίζονται στον Πίνακα 2. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι DEG επηρεάζουν διάφορες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων των διαταραχών που σχετίζονται με το δέρμα. Επιπλέον, η κατασκευή του δικτύου γονιδιακών-χημικών ουσιών δείχνει τη συμμετοχή επτά DEG που συνδέονται άμεσα με διαφορετικές χημικές ουσίες. Μόνο τέσσερις από αυτές (δηλαδή, TNFRSF11B, DNLZ, OR9Il και MIR614) σχετίζονται με είκοσι τρεις ενώσεις που σχετίζονται με το δέρμα (που φαίνεται στο Σχήμα 4).

Συζήτηση

Το ηλιακό φως είναι πηγή υπεριώδους (UV) ακτινοβολίας, η οποία μπορεί να βλάψει το δέρμα. Η γήρανση του δέρματος, η οποία προκύπτει από την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, ταξινομείται συχνά σε τρεις μεγάλες κατηγορίες (δηλαδή, UV-A, UV-B και UV-C). Η UV-A αποτελεί το 95 τοις εκατό των ακτίνων UV που φτάνουν στην επιφάνεια της Γης και

όπου το R είναι ένας τύπος ελεύθερων ριζών όπως οι ρίζες υδροξυλίου, υπεροξυλίου, αλκοξυλίου ή αλκυλίου και O ή OCH, είναι οι ελεύθερες ρίζες που έχουν απομείνει [46,47]. Ομοίως, ο μηχανισμός δράσης αυτών των χημικών ουσιών, δεδομένων των αντιφλεγμονωδών ιδιοτήτων τους, εφαρμόζεται μέσω των δραστηριοτήτων καθαρισμού ριζών [48].

Επιπλέον, έχει διαπιστωθεί ότι το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να λειτουργήσει στο ανθρώπινο σώμα ως ένα δίκοπο μαχαίρι στο οποίο η ανοσία και η ανοσοπαθολογία παρέχουν ταυτόχρονα οφέλη και βλάπτουν εξισορροπώντας την έμφυτη και προσαρμοστική ανοσία [49]. Σε πρόσφατη ανασκόπηση, οι Zoubulis et al. δήλωσε ότι «Στην κλινική πράξη, «το να δείχνεις καλύτερα δεν σημαίνει να δείχνεις νεότερος».[50].

Το δέρμα, το μεγαλύτερο όργανο του ανθρώπινου σώματος, κληρονομεί όλες τις λειτουργίες του ανοσοποιητικού συστήματος για την καλύτερη μελέτη της φλεγμονής, της αυτοανοσίας και του καρκίνου [51]. Η γήρανση του δέρματος είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων που μπορεί να προωθηθεί μέσω της έκθεσης στον ήλιο, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε επιδερμικές αλλαγές και φωτογήρανση [52]. Διάφορες μελέτες έχουν προτείνει τα οφέλη φυσικών ενώσεων όπως η κουρκουμίνη και τα ανάλογα της στη θεραπεία δερματικών διαταραχών όπως η γήρανση του δέρματος [53, 54].

Στην τρέχουσα έρευνα, οι επιδράσεις του Zingerone στους επιδερμικούς ιστούς έχουν μελετηθεί λαμβάνοντας υπόψη τα διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια και τα κυτταρικά συστατικά που εμπλέκονται. Ως αποτέλεσμα, χωρίς καμία εξαίρεση, τα γονίδια που αξιολογήθηκαν παίζουν ρόλο στη συμμετοχή ιντερλευκινών, οι οποίες είναι μια πολύ γνωστή ομάδα κυτοκινών που εκφράζεται κυρίως από λευκοκύτταρα. Οι κυτοκίνες, οι οποίες παράγονται από τα κύτταρα Langerhans του ανοσοποιητικού συστήματος του δέρματος, αναφέρθηκε ότι παίζουν σημαντικό ρόλο στη γήρανση του δέρματος [55]. Με βάση τα αναγνωρισμένα διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια και τα αποτελεσματικά κυτταρικά συστατικά τους όσον αφορά το GO, συμπεριλαμβανομένων των GO:0005615 και GO:0005576, προσδιορίστηκαν δεκαοκτώ και τέσσερις τύποι ιντερλευκινών ότι παίζουν ρόλο στον εξωκυτταρικό χώρο και περιοχή, αντίστοιχα.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, οι Shirato et al. διαπίστωσε ότι το ETAS 50 θα μπορούσε να αποτρέψει τη γήρανση του δέρματος μειώνοντας τις εκφράσεις βήτα L-6 και IL-1 που προκαλούνται από την UV-B (56, 57). Επίσης, οι Guo et al. ανέφερε ότι τα βλαστοκύτταρα που προέρχονται από λιπώδη ιστό θα μπορούσαν να εκκρίνουν αρκετές ιντερλευκίνες (π.χ. ιντερλευκίνη-Ι , διαλευκίνη-8, ιντερλευκίνη-9, ιντερλευκίνη-12, ιντερλευκίνη-15 και ιντερλευκίνη -17) για την αναστολή της γήρανσης του δέρματος [58]. Η άσκηση θα μπορούσε επίσης να επηρεάσει τα επίπεδα ιντερλευκίνης-15, αποτρέποντας έτσι τη γήρανση του δέρματος [59]. Η ιντερλευκίνη 17 (ή IL-17A) έχει άμεση σχέση με τη διέγερση της IL-23, καθιστώντας την έναν χρυσό άξονα IL{-23/IL{-17 στη φλεγμονή που σχετίζεται με την ηλικία και εξασθένιση της γήρανσης του δέρματος μέσω θεραπείας με ακετυλοζινγκερόνη μέσω διέγερσης της IL-17A [60, 61].

Συνοπτικά, η τρέχουσα μελέτη πρότεινε μια διαδικασία βιολογίας υβριδικών συστημάτων και φαρμακολογίας συστημάτων για τον εντοπισμό των λειτουργικών μηχανισμών και των επιτυχών αποτελεσμάτων της θεραπείας με Zingerone. Η προτεινόμενη διαδικασία εξετάζει την επίδραση παρόμοιων ενώσεων για τη διέγερση της εμπλεκόμενης οικογένειας ιντερλευκινών στη γήρανση του δέρματος και τις αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητές τους. Απαιτούνται περισσότερες πειραματικές μελέτες σε μοντέλα ανθρώπων και ζώων για να επιβεβαιωθούν τα παρόντα αποτελέσματα, καθώς οι επιδράσεις του Zingerone στους κυτταρικούς και μοριακούς μηχανισμούς στη γήρανση του δέρματος είναι ακόμη ασαφείς.

συμπεράσματα

Ο εξέχων ρόλος των φυτικών φαρμάκων είναι ξεκάθαρος στην ερευνητική και επιστημονική κοινότητα. Η γήρανση του δέρματος και άλλοι τύποι δερματικών διαταραχών έχουν προσελκύσει την προσοχή των ανθρώπων σε όλο τον κόσμο. Από αυτή την άποψη, πολλά φάρμακα και χημικές ουσίες έχουν προταθεί για σκοπούς αντιγήρανσης. Σε αυτή τη μελέτη, εξετάστηκε μια υπολογιστική και στατιστική διαδικασία για τη διερεύνηση της επίδρασης της Zin-gerone στη γήρανση του δέρματος σε κυτταρικό και γονιδιωματικό επίπεδο. Επιπλέον, μελετήθηκαν ενώσεις που είναι δομικά παρόμοιες με το Zingerone και οι επιπτώσεις τους σε ασθένειες που σχετίζονται με το δέρμα.

Επιπλέον, ο συσχετισμός γονιδιακής νόσου και οι αναλύσεις του δικτύου γονιδίων-χημικών αποκάλυψαν αναμφισβήτητες άμεσες συνδέσεις μεταξύ γενετικής και δερματικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένης της γήρανσης του δέρματος. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι διάφοροι τύποι ιντερλευκινών έχουν ζωτικούς ρόλους στην άμβλυνση της γήρανσης του δέρματος. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω έρευνα με τη χρήση μοντέλων ανθρώπων ή ζώων για να επιβεβαιωθούν οι επιδράσεις του Zingerone που προσδιορίζονται στην παρούσα μελέτη.

Αυτό το άρθρο εξάγεται από τους Amjad et al. Egypt J Med Hum Genet (2021) 22:90