As análises de farmacologia de rede e bioinformática basearam-se em bancos de dados publicamente disponíveis e não envolveram participantes humanos ou animais. Os experimentos in vitro foram realizados utilizando uma linhagem celular estabelecida e não exigiram aprovação ética conforme as exigências institucionais.
Triagem de constituintes candidatos e recuperação de alvos
Os constituintes candidatos e seus respectivos alvos foram recuperados do Banco de Dados e Plataforma de Análise de Farmacologia de Medicina Tradicional Chinesa (TCMSP) utilizando o termo de busca “dongchongxiacao” em 13 de julho de 2025. Foram mantidos os compostos com biodisponibilidade oral prevista de pelo menos 30% e semelhança a fármacos de pelo menos 0,18. Sete constituintes candidatos atenderam a ambos os critérios de triagem. O peso molecular, biodisponibilidade oral, semelhança a fármacos e outros descritores farmacocinéticos disponíveis foram registrados do TCMSP para comparação descritiva.
As informações sobre compostos-alvo associadas aos constituintes mantidos foram baixadas diretamente do TCMSP. Entradas duplicadas de alvos foram removidas manualmente durante a construção do conjunto não redundante de alvos, enquanto as relações originais entre compostos e alvos foram mantidas para a construção subsequente da rede. Como o TCMSP forneceu os nomes dos alvos em sua forma completa, e não em símbolos gênicos padronizados, cada alvo foi pesquisado na base de dados UniProt (acessada em 14 de julho de 2025). A entrada correspondente humana foi selecionada e o nome do alvo foi convertido para seu símbolo gênico oficial. O conjunto padronizado de dados de compostos e alvos foi utilizado para a interseção entre alvos de doenças e análise da rede de compostos-alvos.
Coleta de genes associados à glomerulonefrite e interseção de alvos
Os genes associados à doença foram recuperados do GeneCards, DisGeNET, PharmGKB e do Banco de Dados de Alvos Terapêuticos utilizando o termo de busca “glomerulonefrite” em 14 de julho de 2025. Para o GeneCards, foram mantidas as entradas com pontuações de relevância superiores à pontuação mediana de 10. As entradas elegíveis dos outros bancos de dados foram incluídas de acordo com suas anotações curadas de doença-alvo. Os nomes dos genes foram padronizados para os símbolos oficiais dos genes humanos, e as entradas duplicadas foram removidas. Esse procedimento resultou em 1.134 genes únicos associados à glomerulonefrite. Como a busca utilizou o termo mais amplo “glomerulonefrite”, considerou-se que o conjunto de dados resultante é relevante para os processos moleculares associados à glomerulonefrite crônica, e não específico a um único subtipo histopatológico.
Os alvos associados aos compostos derivados do TCMSP foram cruzados com o conjunto de genes associados à doença usando R. Vinte e três alvos sobrepostos foram identificados. Diagramas de Venn foram gerados utilizando o pacote venn do R, e a rede de alvos sobrepostos aos compostos foi construída e visualizada usando o Cytoscape. As relações entre os constituintes candidatos e os alvos sobrepostos são resumidas na Tabela 1.
Análises de enriquecimento funcional e interações proteína-proteína
Análises de enriquecimento da Gene Ontology (GO) e do Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) foram realizadas em R utilizando os pacotes clusterProfiler e org.Hs.eg.db. Os termos da Gene Ontology foram analisados nas categorias processo biológico, componente celular e função molecular. Os valores de P foram ajustados para testes múltiplos utilizando o método de Benjamini-Hochberg, e termos ou vias com valores de P ajustados abaixo de 0,05 foram mantidos. Os termos e vias enriquecidos foram exibidos utilizando gráficos de barras e gráficos de pontos gerados independentemente.
Os 23 alvos sobrepostos foram submetidos ao STRING, com Homo sapiens selecionado como o organismo e pontuação mínima de interação superior a 0,4. A rede de interação proteína-proteína resultante foi importada para o Cytoscape. A topologia da rede foi avaliada utilizando o CytoNCA com base no grau, centralidade de intermediação, centralidade de proximidade, centralidade do vetor próprio, conectividade média local e centralidade da rede. Os alvos centrais foram definidos como nós nos quais os valores de grau, centralidade de intermediação, centralidade de proximidade, centralidade do vetor próprio, conectividade média local e centralidade da rede eram todos superiores aos valores medianos correspondentes da rede. Essa análise priorizou nove alvos centrais para interpretação subsequente.
Validação de docking e redocking moleculares
O encaixe molecular foi realizado utilizando a estrutura da ciclo-oxigenase-2 ligada ao celecoxibe, com ID PDB 3LN1. A cadeia A e seu grupo heme associado foram mantidas como receptor, enquanto as moléculas de água cristalográficas e o ligante de celecoxibe co-cristalizado foram removidos durante a preparação do receptor. A conformação nativa do celecoxibe foi extraída separadamente da cadeia A para validação por redocking. Átomos de hidrogênio polares e cargas de Gasteiger foram adicionados usando o AutoDockTools, e o receptor foi salvo no formato PDBQT. O ID PDB 3LN1 corresponde a uma estrutura de 2,40 Å da COX-2 murina ligada ao celecoxibe. As estruturas do β-sitosterol e do acetato de linoleila foram obtidas do PubChem e preparadas usando o Open Babel. Átomos de hidrogênio e cargas parciais de Gasteiger foram adicionados, ligações rotatórias foram definidas, e cada ligante foi convertido para o formato PDBQT. Celecoxibe, β-sitosterol e acetato de linoleila foram submetidos ao encaixe molecular usando o AutoDock Vina com os mesmos parâmetros do receptor e da busca.
A caixa de encaixe foi centralizada na região nativa de ligação da celecoxiba usando as seguintes coordenadas: center_x = 30,9886 center_y = -22,2836 center_z = -16,5072 size_x = 26 Å size_y = 26 Å size_z = 26 Å. O valor de exaustividade foi definido como 16, o número de modos de saída como 10 e a faixa de energia como 3 kcal/mol. A conformação com a maior classificação, com base na menor energia de ligação prevista, foi mantida para visualização. Para validação do protocolo, a celecoxiba nativa foi reencaixada nas mesmas condições, e o desvio quadrático médio dos átomos pesados entre as conformações cristalográfica e reencaixada foi calculado usando o PyMOL. Um desvio quadrático médio inferior a 2 Å foi considerado uma reprodução aceitável da conformação de referência. Os resíduos localizados a menos de 4 Å de cada ligante encaixado foram identificados no PyMOL. Os escores de encaixe e as conformações foram interpretados como estimativas de compatibilidade estrutural e não como evidência direta de ligação ao alvo ou inibição enzimática.
Cultura celular e preparação do composto
Células mesangiais glomerulares de rato HBZY-1 foram cultivadas em meio Eagle modificado de Dulbecco com alta concentração de glicose, suplementado com 10% de soro bovino fetal e 1% de penicilina-estreptomicina, a 37 °C em condições úmidas com 5% de CO₂. Células entre as passagens 2–7 foram utilizadas em todos os experimentos, e o status livre de micoplasma foi verificado antes do uso. β-Sitosterol e celecoxib foram utilizados como compostos quimicamente definidos. O β-sitosterol foi dissolvido em etanol absoluto para gerar uma solução estoque de 10 mM (aproximadamente 4,15 mg/mL). Quando necessário, realizou-se breve sonicação e aquecimento a 50–60 °C para obter uma solução visualmente clara. A celecoxib foi dissolvida em dimetilsulfóxido para preparar uma solução estoque de 10 mM (aproximadamente 3,81 mg/mL). As soluções estoque foram aliquotadas e armazenadas a −20 °C. Antes do tratamento, os estoques foram diluídos diretamente no meio de cultura pré-aquecido e misturados imediatamente.
As concentrações de veículo foram igualadas dentro de cada experimento. No ensaio de viabilidade celular, a concentração final de etanol foi ajustada para 0,2% v/v em todos os grupos, pois a maior concentração de β-sitosterol testada foi de 20 µM. No experimento inflamatório induzido por LPS, as concentrações finais de etanol e dimetil sulfóxido foram ajustadas para 0,1% e 0,01% v/v, respectivamente, em todos os grupos. No experimento profibrótico induzido por TGF-β1, a concentração final de etanol foi ajustada para 0,1% v/v em todos os grupos. Volumes equivalentes dos veículos correspondentes foram adicionados aos grupos Controle, LPS e TGF-β1.
Ensaio de viabilidade celular
As células foram semeadas em placas de 96 poços a uma densidade de 5 × 103 células por poço em 100 µL de meio completo e mantidas em incubação por 24 h para aderência. Para avaliar a faixa de concentração de β-sitosterol, as células foram incubadas com 0,5, 1, 5, 10 ou 20 µM de β-sitosterol por 24 h. Para o ensaio de viabilidade celular relacionado à LPS, as células foram pré-tratadas com β-sitosterol nas concentrações de 1, 5 ou 10 µM por 2 h, seguido de exposição a 1 µg/mL de lipopolissacarídeo por mais 24 h.
Os grupos de tratamento foram Controle, β-sitosterol a 0,5 µM, β-sitosterol a 1 µM, β-sitosterol a 5 µM, β-sitosterol a 10 µM, β-sitosterol a 20 µM, LPS, LPS mais β-sitosterol a 1 µM, LPS mais β-sitosterol a 5 µM e LPS mais β-sitosterol a 10 µM. O reagente do Kit de Contagem de Células-8 foi adicionado na quantidade de 10 µL por poço e as placas foram incubadas por 2 h. A absorbância foi então registrada em 450 nm. A viabilidade celular foi determinada após a subtração do branco sem células e expressa em relação ao grupo Controle. Cada condição incluiu seis poços técnicos em cada um dos seis experimentos biológicos independentes. Os valores dos poços técnicos de cada experimento foram médios para gerar um valor por replicata biológica para análise estatística.
Ativação inflamatória induzida por LPS
Para experimentos de ativação inflamatória, as células HBZY-1 foram semeadas em placas de 6 poços com uma densidade de 2 × 105 células por poço e tratadas após atingirem cerca de 70%–80% de confluência. As células foram mantidas em meio suplementado com 1% de soro bovino fetal durante 12 h antes do tratamento. β-Sitosterol ou celecoxib foram administrados 2 h antes da estimulação com LPS. Posteriormente, as células foram expostas a 1 µg/mL de LPS por 24 h.
Os grupos experimentais foram Controle, β-sitosterol a 10 µM, LPS, LPS mais β-sitosterol a 1 µM, LPS mais β-sitosterol a 5 µM, LPS mais β-sitosterol a 10 µM, e LPS mais celecoxibe a 1 µM. O celecoxibe foi incluído como controle positivo funcional para inibição da produção de prostaglandinas dependente de COX-2. Ao final do tratamento, os sobrenadantes de cultura foram coletados para a medição de PGE2. As células foram coletadas separadamente para análise de PCR quantitativa em tempo real de Tnf, Il6 e Ptgs2 e para análise de western blot de COX-2.
Ativação profibrótica induzida por TGF-β1
Um modelo independente induzido por TGF-β1 foi utilizado para avaliar a ativação profibrótica. As células HBZY-1 foram semeadas em placas de 6 poços numa densidade de 2 × 105 células por poço e mantidas em meio suplementado com 1% de soro bovino fetal durante 12 h antes do tratamento. As células foram pré-tratadas com β-sitosterol durante 2 h, seguidas de estimulação com TGF-β1 recombinante 10 ng/mL durante 48 h.
Os grupos de tratamento incluíram Controle, β-sitosterol (10 µM), TGF-β1, TGF-β1 + β-sitosterol (5 µM) e TGF-β1 + β-sitosterol (10 µM). Ao final do período de tratamento, as células foram coletadas para análise quantitativa por PCR em tempo real de Col1a1 e Acta2 e para análise por western blot de actina alfa-lisa muscular (α-SMA).
PCR quantitativa em tempo real
O RNA total foi isolado de células tratadas utilizando um reagente de extração de RNA baseado em fenol-guanidínio, conforme o protocolo do fabricante. A concentração e a pureza do RNA foram determinadas utilizando um espectrofotômetro. Apenas amostras com uma razão A260/A280 entre 1,8 e 2,0 foram utilizadas para a transcrição reversa. Para cada amostra, 1 µg de RNA total foi transcrito reversamente em DNA complementar em um volume final de reação de 20 µL. O DNA complementar resultante foi diluído cinco vezes com água livre de nucleases antes da PCR quantitativa. A PCR quantitativa foi realizada em um volume total de 20 µL contendo 10 µL de mix mestre 2× SYBR Green, 0,4 µL de cada iniciador (sentido e antissentido) a 10 µM, 2 µL de DNA complementar diluído e 7,2 µL de água livre de nucleases. As condições de amplificação consistiram em uma etapa inicial de desnaturação a 95 °C por 30 s, seguida por 40 ciclos de desnaturação a 95 °C por 5 s e anelamento-extensão a 60 °C por 30 s. Uma análise de curva de dissociação foi subsequentemente realizada de 65 °C a 95 °C para verificar a especificidade da amplificação.
Os genes medidos foram Tnf, Il6, Ptgs2, Col1a1, Acta2 e Gapdh. O gene Gapdh foi utilizado como gene de referência interno. A expressão gênica relativa foi determinada pelo método 2−ΔΔCt, utilizando o grupo Controle como calibrador. As sequências dos primers estão fornecidas na Tabela Suplementar 1. Cada amostra foi analisada em triplicata técnica, e seis experimentos biológicos independentes foram realizados. Os valores obtidos das réplicas técnicas foram médias antes da análise estatística.
Medição de PGE2 por ensaio imunoenzimático (ELISA)
Os sobrenadantes de cultura foram coletados após 24 h de estimulação com LPS e centrifugados a 1.000 ×g durante 10 min a 4 °C para remover debris celular. As concentrações de PGE2 foram determinadas utilizando um kit comercialmente disponível de ensaio imunoenzimático segundo as instruções do fabricante.
Os padrões e amostras foram carregados na placa do ensaio em duplicata. Após a conclusão das etapas de ligação do anticorpo e desenvolvimento da cor, a absorbância foi registrada a 450 nm utilizando um leitor de microplacas. As concentrações de PGE2 foram determinadas a partir de uma curva padrão logística de quatro parâmetros e expressas em pg/mL. Os sobrenadantes de seis experimentos celulares independentes foram analisados. As medidas em duplicata de cada amostra biológica foram médias antes da análise estatística.
Western blotting
As células tratadas foram lisadas em tampão de ensaio de radioimunoprecipitação suplementado com uma mistura de inibidores de protease. Os lisados foram incubados em gelo durante 30 min e centrifugados a 12.000 × g durante 15 min a 4 °C. As concentrações de proteína nos sobrenadantes foram determinadas utilizando um ensaio de proteína com ácido bicinconínico. Quantidades iguais de proteína (30 µg por poço) foram misturadas com tampão de carga e desnaturadas a 95 °C por 5 min. As proteínas dos experimentos com LPS foram separadas em géis de poliacrilamida a 10% com dodecilsulfato de sódio, enquanto aquelas dos experimentos com TGF-β1 foram separadas em géis a 12%. As proteínas separadas foram posteriormente transferidas para membranas de fluoreto de polivinilideno.
As membranas foram bloqueadas com leite desnatado a 5% em solução salina tamponada com Tris contendo 0,1% de Tween 20 por 1 h à temperatura ambiente e, em seguida, incubadas durante a noite a 4 °C com anticorpos primários contra COX-2 (1:1000), α-SMA (1:1000) e GAPDH (1:5000). A COX-2 foi analisada em amostras do experimento com LPS, enquanto o α-SMA foi analisado em amostras do experimento com TGF-β1. Após lavagem, as membranas foram incubadas com anticorpos secundários conjugados à peroxidase do rábano (1:5000) por 1 h à temperatura ambiente. As bandas proteicas foram visualizadas utilizando um substrato de quimioluminescência aprimorado e capturadas com um sistema de imagem de quimioluminescência. Os tempos de exposição foram de aproximadamente 10 s para COX-2, 10 s para α-SMA e 2 s para GAPDH.
As intensidades das bandas foram quantificadas utilizando o ImageJ. Os sinais de COX-2 e α-SMA foram normalizados em relação ao sinal correspondente de GAPDH. O Western blotting foi realizado utilizando amostras proteicas obtidas de seis experimentos independentes de cultivo celular e tratamento.
Análise estatística
As análises estatísticas foram realizadas utilizando o GraphPad Prism. Os dados são apresentados como média ± desvio padrão. Seis experimentos independentes de cultura celular e tratamento foram realizados para cada análise quantitativa, sendo cada experimento independente considerado uma replicata biológica. As medidas das réplicas técnicas obtidas do mesmo experimento biológico foram médias antes da análise estatística e não foram consideradas observações independentes.
Para o ensaio de viabilidade celular, cada experimento biológico incluiu seis poços técnicos por condição. As reações de PCR quantitativo foram realizadas em triplicata técnica para cada amostra biológica, e as medições de PGE2 foram realizadas em duplicata. A quantificação por Western blot foi baseada em seis amostras de proteína preparadas independentemente. Assim, cada barra quantitativa contém seis valores individuais de réplicas biológicas.
As diferenças entre múltiplos grupos foram analisadas utilizando análise de variância unidirecional seguida pelo teste de comparação múltipla de Tukey. Um valor P bilateral < 0,05 foi considerado estatisticamente significante. Os valores individuais de réplicas biológicas foram apresentados juntamente com a média e o desvio padrão.