La bebida fermentada esterilizada ataca la obesidad y la diabetes tipo 2 en un estudio por computadora

La bebida fermentada esterilizada ataca la obesidad y la diabetes tipo 2 en un estudio por computadora

Al analizar las bebidas que la gente realmente consumiría, los investigadores revelan cómo los fermentos de plantas esterilizadas podrían teóricamente afectar la insulina, los lípidos y las vías inflamatorias, sentando las bases para futuras pruebas experimentales.

Un estudio reciente en la revistaInformes científicosidentificaron, caracterizaron y evaluaron moléculas bioactivas en una bebida homóloga de alimento medicinal (MFH) fermentada con probióticos, terminalmente esterilizada, que puede contrarrestar la obesidad y la diabetes tipo 2 (DT2).en siliconaModulación multiobjetivo de la inflamación metabólica.

Carga global de obesidad y diabetes tipo 2

Más de uno de cada ocho adultos padece obesidad y más de 500 millones padecen diabetes tipo 2, una enfermedad sindémica que provoca enfermedades cardíacas, insuficiencia renal y pérdida de productividad. Las familias sienten esto en la caja del supermercado y en el mostrador de la farmacia. Los medicamentos eficaces como los agonistas del receptor del péptido similar al glucagón 1 (GLP-1) funcionan, pero los costos, los efectos secundarios y el acceso limitan su uso práctico.

Los alimentos y fermentos guiados por la Medicina Tradicional China (MTC) son opciones económicas y estables que las personas pueden beber a diario.

Sin embargo, la mayoría de las investigaciones caracterizan las hierbas crudas en lugar de la bebida esterilizada final que la gente realmente consume. Se requieren análisis químicos y de sistemas integrados para aclarar qué moléculas sobreviven al procesamiento y cómo afectan a la insulina, los lípidos y la inflamación.

Se deberían realizar más investigaciones para probar estos mecanismos en células y humanos, ya que los hallazgos actuales se basan únicamente en análisis computacionales.

Perfilado de bioactivos en una bebida MFH esterilizada.

Los investigadores analizaron una bebida fermentada terminalmente esterilizada y lista para beber (FH03FS) elaborada a partir de cinco plantas de MFH, como Radix deMillettia speciosaHoja de loto, fruta del monje, piel de mandarina ycorteza de cinnamomi. Por razones de seguridad, primero se tratan térmicamente y luego se fermentan.Lacticaseibacillus paracaseiYLactiplantibacillus plantarumy finalmente pasteurizado para mayor estabilidad.

Los fitoquímicos se perfilaron mediante cromatografía líquida de ultra rendimiento-espectrometría de masas en tándem (UPLC-MS/MS). Se evaluó la biodisponibilidad oral y la semejanza con los medicamentos de los compuestos con una abundancia relativa >0,1%.

En silicoLas predicciones de absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad (ADMET) incluyeron la absorción gastrointestinal (GI), la permeabilidad de la barrera hematoencefálica, el estado del sustrato de la glicoproteína P (P-gp) y la inhibición del citocromo P450 (CYP).

Los análisis de sistemas utilizaron farmacología de redes para intersectar objetivos compuestos previstos con conjuntos de genes de obesidad y diabetes tipo 2, redes de interacción proteína-proteína (PPI), ontología genética (GO) y análisis de enriquecimiento de vías de la Enciclopedia de genes y genomas de Kioto (KEGG) para definir nodos y vías centrales.

El acoplamiento molecular cuantificó la unión (kcal/mol) entre los compuestos priorizados y las proteínas centrales, la mecánica molecular/área de superficie de Poisson-Boltzmann (MM-PBSA), las simulaciones de dinámica molecular guiada (MD) (100 ns) evaluaron la estabilidad utilizando la desviación cuadrática media (RMSD), la fluctuación cuadrática media (RMSF), el radio de giro (Rg) y el área de superficie accesible al solvente (SASA).

En conjunto, este conducto conecta "lo que hay en la botella" con "lo que podría hacer" en redes metabólicas-inflamatorias, como lo predicen modelos computacionales en lugar de pruebas experimentales.

El perfil químico identifica diez bioactivos importantes

UPLC-MS/MS detectó 3.387 moléculas de fenilpropanoides/policétidos, organoheterociclos, lípidos, benzoides y alcaloides. Esto dio como resultado diez ingredientes activos farmacocinéticamente favorables, dominados por alcaloides aporfinos (nuciferina, asimilobina) y flavonoides (isosinensetina, morina, 5,7,3′,4′-tetrametoxiflavona, 7,4′-di-O-metilapigenina, 3,3′,4′,5,6,7,8-heptametoxiflavona, 5-desmetilsinensetina), más (S)-coclaurina y el lignano eudesmina.

ADMET sugirió una alta absorción gastrointestinal y preocupaciones de seguridad generalmente bajas; La mayoría de los compuestos no desencadenaron indicadores de mutagenicidad del gen relacionado con el éter-à-go-go humano (hERG) ni de la prueba de Ames (AMES), mientras que algunos mostraron interacciones con el CYP que deben controlarse en la polifarmacia.

El modelado de sistemas vincula los bioactivos con la inflamación metabólica

La predicción de objetivos cruzó 338 supuestos objetivos compuestos con miles de genes de obesidad y diabetes tipo 2, lo que produjo 144 nodos superpuestos. La topología de la red destiló 20 proteínas centrales fundamentales para la inflamación metabólica y la señalización de la insulina, incluido el receptor gamma activado por proliferador de peroxisomas (PPARG), el receptor de estrógeno 1 (ESR1), la proteína quinasa RAC alfa-serina/treonina (AKT1), el factor de necrosis tumoral (TNF), la interleucina-1 beta (IL1B), el transductor de señal y activador de la transcripción 3 (STAT3), el regulador de la apoptosis y el linfoma de células B. 2 (BCL2), antígeno tumoral celular p53 (TP53), protooncogén tirosina proteína quinasa Src (SRC), diana mecanicista de la rapamicina (MTOR) y metaloproteinasas de matriz (MMP2/MMP9).

El enriquecimiento con GO y KEGG destacó vías de señalización relevantes para la biología de las enfermedades metabólicas, incluida la resistencia a la insulina, la señalización de lípidos y aterosclerosis, las vías de señalización del receptor de productos finales de glicación avanzada para AGE (AGE-RAGE) y cascadas centrales como la fosfoinositida 3-quinasa-Akt (PI3K-Akt), la proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK), el monofosfato de adenosina cíclico (cAMP), el TNF y el estrógeno. señalización.

Estas redes reflejan asociaciones de vías estadísticamente enriquecidas y vinculan de manera plausible una bebida diaria con un mayor transporte de glucosa a través del transportador de glucosa tipo 4 (GLUT4), una gluconeogénesis hepática reducida a través de la proteína O1 de la caja de la cabeza de la horquilla (FOXO1), una señalización inflamatoria atenuada y una manipulación alterada de los lípidos en modelos de redes computacionales.

El acoplamiento y las simulaciones demuestran la estabilidad de la unión

El acoplamiento molecular apoyó el compromiso de múltiples objetivos. Morin se unió a ESR1, BCL2 y SRC con alta afinidad; Varios flavonoides y (S)-coclaurina promovieron PPARG, y la 5-desmetilsinensetina se dirigió a AKT1. En particular, la nuciferina mostró una amplia unión prevista en múltiples centros metabólicos.

Se sometieron dos complejos representativos a simulaciones MD. Morin-ESR1 se estabilizó rápidamente (RMSD ≈ 0,26 nm), retuvo enlaces de hidrógeno y exhibió unión impulsada por van der Waals a través de MM-PBSA con SASA y Rg consistentes, características de una postura de unión de baja energía.

Asimilobina-PPARG mostró una estabilidad similar (RMSD ≈ 0,28 nm) con mayores contribuciones electrostáticas y contactos hidrofóbicos persistentes después de una optimización menor en el medio de la trayectoria.

En conjunto, las trayectorias revelaron un único mínimo profundo en el paisaje de energía libre, lo que indica modos de unión persistentes dentro de los sistemas simulados.

Potencial de apoyo metabólico fermentado y accesible

En las comunidades que equilibran los presupuestos de alimentos con las facturas de farmacia, se necesita una bebida fermentada estable que sobreviva a la esterilización con aporfinas y flavonoides intactos y queen siliconainvolucra PPARG, AKT1, ESR1 y ganglios inflamatorios, lo que proporciona una adición plausible y accesible a la dieta y el ejercicio como hipótesis generada por análisis computacional. No reemplaza las terapias con GLP-1 o cotransportador de sodio-glucosa-2 (SGLT2), pero podría ayudar a los hogares a controlar la glucosa, los lípidos y la inflamación en la dirección correcta si futuros estudios experimentales y clínicos confirman la relevancia biológica.

Conclusiones y futuras direcciones experimentales.

Una bebida fermentada MFH terminalmente esterilizada (FH03FS) contiene alcaloides de aporfina y flavonoides con perfiles ADMET favorables, alta absorción GI prevista y efectos multiobjetivo en las vías de insulina, lípidos y inflamatorias identificadas mediante métodos integrados.en siliconaAproches.

La farmacología de la red, el acoplamiento molecular y las simulaciones MD de 100 ns (con MM-PBSA) indican una unión estable a nodos centrales como PPARG, ESR1, AKT1, TNF y otros, alineados con las vías de resistencia a la insulina KEGG, señalización PI3K-Akt, MAPK y AGE-RAGE.

Estos resultados computacionales generan hipótesis comprobables de que una bebida diaria y asequible podría complementar la modificación del estilo de vida y la atención convencional, pendiente de validación mediante estudios experimentales y en humanos. Los próximos pasos deben incluir pruebas biofísicas, modelos celulares y ensayos en humanos para confirmar la eficacia, la seguridad, la dosis y las interacciones en entornos del mundo real.

Fuentes: