L'efficacia e i meccanismi del percorso sottostante del trattamento ShiDuGao per l'eczema dell'ano sulla base di set di dati GEO e farmacologia di rete
Summary
Questo sforzo investigativo ha cercato di chiarire il meccanismo di somministrazione di farmaci topici utilizzando un’integrazione sinergica di farmacologia di rete e set di dati omnibus di espressione genica (GEO). Questo articolo ha valutato la fattibilità, l’obiettivo e il meccanismo di ShiDuGao (SDG) nel trattamento dell’eczema ano.
Abstract
L’eczema dell’ano è una malattia infiammatoria cronica e ricorrente della pelle che colpisce l’area intorno all’ano. Sebbene le lesioni si verifichino principalmente nella pelle anale e perianale, possono estendersi anche al perineo o ai genitali. È stato scoperto che ShiDuGao (SDG) possiede significative proprietà riparative contro il prurito anale, il controllo dell’essudazione, la riduzione dell’umidità e la riparazione della pelle. Tuttavia, i bersagli genetici e i meccanismi farmacologici dell’SDG sull’eczema anale devono ancora essere chiariti e discussi in modo completo. Di conseguenza, questo studio ha utilizzato un approccio farmacologico di rete e ha utilizzato set di dati omnibus di espressione genica (GEO) per studiare i bersagli genici. Inoltre, è stata stabilita una rete di interazione proteina-proteina (PPI), che ha portato all’identificazione di 149 bersagli, di cui 59 sono stati considerati geni hub, all’interno della rete di interazione “farmaco-bersaglio-malattia”.
La funzione genica dell’SDG nel trattamento dell’eczema perianale è stata valutata attraverso l’utilizzo dell’enciclopedia di Kyoto dei geni e dei genomi (KEGG) e dell’analisi dell’ontologia genica (GO). Successivamente, la funzione anti-eczema perianale e la potenziale via dell’SDG, come identificato nell’analisi farmacologica di rete, sono state convalidate utilizzando la metodologia di docking molecolare. I processi biologici associati ai geni e alle proteine mirati agli SDG nel trattamento dell’eczema dell’ano comprendono principalmente risposte mediate da citochine, risposte infiammatorie e risposte al lipopolisaccaride, tra gli altri. I risultati dell’arricchimento del percorso e delle analisi di annotazione funzionale suggeriscono che l’SDG svolge un ruolo cruciale nella prevenzione e nella gestione dell’eczema anale regolando le vie di infezione del virus della shigellosi e dell’herpes simplex 1. La farmacologia di rete e l’analisi del database GEO confermano la natura multi-target di SDG nel trattamento dell’eczema anale, in particolare modulando TNF, MAPK14 e CASP3, che sono bersagli hub cruciali nelle vie di segnalazione TNF e MAPK. Questi risultati forniscono una chiara direzione per ulteriori indagini sul meccanismo terapeutico di SDG per l’eczema anale, evidenziando al contempo il suo potenziale come approccio terapeutico efficace per questa condizione debilitante.
Introduction
L’eczema anale è una condizione allergica della pelle che colpisce la regione perianale e la mucosa, manifestando varie manifestazioni cliniche1. I sintomi caratteristici includono eritema anale, papule, vesciche, erosione, essudati e formazione di croste. Questi sintomi insorgono principalmente a causa di graffi, ispessimenti e rugosità dell’area interessata2.
L’eczema anale, caratterizzato da una durata prolungata della malattia, attacchi ricorrenti e trattamenti impegnativi, può avere effetti negativi sulla salute fisica e mentale dei pazienti3. La patogenesi dell’eczema anale non è ancora chiara e la medicina moderna suggerisce che possa essere correlata a lesioni anali locali, dieta, ambiente, genetica e altri fattori4. Oltre a evitare il contatto con sostanze irritanti e potenziali allergeni, il trattamento dell’eczema anale si concentra principalmente su metodi come l’inibizione dell’infiammazione, l’antiallergia e l’alleviamento del prurito5.
L’SDG è stato ampiamente utilizzato per il trattamento dell’eczema anale e di altre condizioni anali. SDG regola l’essudazione della pelle anale, riduce l’umidità, ripara la pelle anale e affronta efficacemente il prurito 6,7,8. Inoltre, l’SDG ha il potenziale per regolare il microbiota periano, migliorando così l’eczema dell’ano 9,10.
La farmacologia di rete, un approccio bioinformatico innovativo e interdisciplinare e all’avanguardia nel regno dell’intelligenza artificiale e dei big data, fornisce un’esplorazione approfondita della medicina tradizionale cinese. Questa disciplina enfatizza l’esposizione sistemica delle regole di correlazione molecolare tra farmaci e malattie da una prospettiva di rete ecologica. È stato ampiamente adottato per vari aspetti, tra cui l’identificazione dei principi attivi chiave negli estratti di erbe, la decifrazione dei loro meccanismi d’azione globali, la formulazione di combinazioni di farmaci e lo studio della compatibilità con le prescrizioni. Le prescrizioni tradizionali cinesi presentano gli attributi di multi-componente e multi-target, a significare la loro sostanziale adattabilità al regno della farmacologia di rete. Spinti da questa metodologia, sono emerse nuove prospettive nell’esame dei complessi sistemi di medicina tradizionale cinese, fornendo un solido supporto tecnico per la razionalizzazione delle applicazioni cliniche e l’innovazione dei farmaci 11,12,13,14.
Questo studio ha lo scopo di esplorare il meccanismo di efficacia degli SDG nel trattamento dell’eczema anale. Questo sforzo investigativo ha cercato di chiarire il meccanismo di somministrazione topica dei farmaci utilizzando un’integrazione sinergica di farmacologia di rete e set di dati GEO. I risultati forniscono preziose informazioni sull’efficacia e sui meccanismi alla base dell’SDG nella gestione dell’eczema dell’ano, indicando il suo potenziale come approccio terapeutico efficace per questa condizione. Il diagramma dettagliato del flusso di lavoro dello studio è presentato nella Figura 1.
Protocol
Representative Results
Discussion
La dermatite atopica è una forma specifica di eczema che condivide i meccanismi sottostanti con l’eczema. I geni hub che si ritiene siano correlati a questa condizione sono TNF, MAPK14 e CASP3. Gli effetti terapeutici dell’SDG sull’eczema anale sono principalmente attribuiti alla sua azione sulle vie di segnalazione TNF e MAPK attraverso questi tre geni hub17.
L’SDG comprende cinque farmaci distinti: indaco naturalis, cipresso dorato, gesso calcinato, calamina e galla …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nessuno.
Materials
| AutoDockTools | AutoDock | https://autodocksuite.scripps.edu/adt/ | |
| Cytoscape 3.9.1 | Cytoscape | https://cytoscape.org/ | |
| GeneCards database | GeneCards | https://www.genecards.org | |
| GEO database | National Center for Biotechnology Information | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/ | |
| GEO2R tool | National Center for Biotechnology Information | https://ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/ | |
| Metascape | Metascape | https://metascape.org/ | |
| Online Mendelian inheritance in man database | OMIM | https://www.omim.org | |
| RCSB protein database | RCSB Protein Data Bank (RCSB PDB) | http://www.pdb.org/ | |
| STRING database | STRING | https://string-db.org/ | |
| Swiss ADME database | Swiss Institute of Bioinformatics | http://www.swissadme.ch/index.php | |
| Traditional Chinese Medicine system's pharmacology database (TCMSP) | Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform | http://tcmspw.com/tcmsp.php | |
| Venny2.1 | BioinfoGP | https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html |
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