Steriliseeritud kääritatud jook on arvutiuuringus suunatud rasvumisele ja II tüüpi diabeedile

Steriliseeritud kääritatud jook on arvutiuuringus suunatud rasvumisele ja II tüüpi diabeedile

Analüüsides jooke, mida inimesed tegelikult tarbivad, paljastavad teadlased, kuidas steriliseeritud taimsed fermentid võivad teoreetiliselt mõjutada insuliini, lipiide ja põletikulisi teid, pannes aluse tulevastele eksperimentaalsetele katsetele.

Hiljutine uuring ajakirjasTeaduslikud aruandedtuvastatud, iseloomustatud ja hinnatud bioaktiivsed molekulid lõplikult steriliseeritud, probiootilise fermentatsiooniga, meditsiinilise toidu homoloogi (MFH) joogis, mis võivad võidelda rasvumise ja 2. tüüpi diabeediga (T2D).in silicoMetaboolse põletiku mitme eesmärgi moduleerimine.

Ülemaailmne rasvumise ja 2. tüüpi diabeedi koormus

Rohkem kui iga kaheksas täiskasvanu kannatab rasvumise ja üle 500 miljoni II tüüpi diabeedi – sündeemilise haiguse, mis põhjustab südamehaigusi, neerupuudulikkust ja tootlikkuse vähenemist. Pered tunnevad seda toidupoe kassas ja apteegi letis. Tõhusad ravimid, nagu glükagoonitaolised peptiid-1 (GLP-1) retseptori agonistid, toimivad, kuid kulud, kõrvaltoimed ja juurdepääs piiravad praktilist kasutamist.

Traditsioonilise hiina meditsiini (TCM) juhinduvad toidud ja fermentid on odavad säilivuskindlad valikud, mida inimesed saavad iga päev juua.

Kuid enamik uuringuid iseloomustab pigem tooreid ürte kui lõplikku steriliseeritud jooki, mida inimesed tegelikult tarbivad. Vaja on integreeritud keemilisi ja süsteemseid analüüse, et selgitada, millised molekulid töötluse ellu jäävad ja kuidas need mõjutavad insuliini, lipiide ja põletikku.

Edasised uuringud peaksid neid mehhanisme rakkudes ja inimestel katsetama, kuna praegused leiud põhinevad ainult arvutusanalüüsidel.

Bioaktiivsete ainete profileerimine steriliseeritud MFH joogis

Teadlased analüüsisid viiest MFH taimest, näiteks Radix'ist valmistatud viiest MFH taimest valmistatud lõplikult steriliseeritud kääritatud jooki (FH03FS).Millettia speciosaLootoseleht, mungavili, mandariinikoor jaKaneeli ajukoor. Ohutuse huvides töödeldakse neid esmalt kuumtöödeldud ja seejärel kääritatakseLacticaseibacillus paracaseiJaLactiplantibacillus plantarumja lõpuks stabiilsuse tagamiseks pastöriseeritud.

Fütokemikaalide profileerimiseks kasutati üliefektiivset vedelikkromatograafia-tandem-massispektromeetriat (UPLC-MS/MS). Suukaudse biosaadavuse ja ravimisarnasuse suhtes hinnati ühendeid, mille suhteline arvukus oli >0,1%.

sisse silicoImendumise, jaotumise, metabolismi, eritumise ja toksilisuse (ADMET) prognoosid hõlmasid seedetrakti (GI) imendumist, hematoentsefaalbarjääri läbilaskvust, P-glükoproteiini (P-gp) substraadi seisundit ja tsütokroom P450 (CYP) inhibeerimist.

Süsteemianalüüsides kasutati võrgufarmakoloogiat, et ristuda prognoositud ühendi sihtmärgid rasvumise ja T2D geenikomplektidega, valgu-valgu interaktsioonivõrgustikud (PPI), geeniontoloogia (GO) ja Kyoto geenide ja genoomide entsüklopeedia (KEGG) raja rikastamise analüüsid, et määratleda põhisõlmed ja -radad.

Molekulaarse dokkimise kvantifitseeritud seondumine (kcal/mol) prioriteetsete ühendite ja rummuvalkude vahel, molekulaarmehaanika/Poisson-Boltzmanni pindala (MM-PBSA), juhitud molekulaardünaamika (MD) simulatsioonid (100 ns), hinnatud stabiilsus, kasutades ruutkeskmise hälvet (RMSD), pinnalahenduse ruutkeskmist kiirgust (RMSFR) ja ruutkeskmist kõikumist. (SASA).

Üheskoos ühendab see torujuhe "pudelis oleva" ja "mida see võib teha" metaboolsetes-põletikulistes võrkudes, nagu ennustavad pigem arvutuslikud mudelid kui eksperimentaalsed testid.

Chemisches Profiling identifiziert zehn wichtige Bioaktivstoffe

UPLC-MS/MS tuvastas 3387 molekuli fenüülpropanoididest/polüketiididest, organoheterotsüklitest, lipiididest, bensoididest ja alkaloididest. Selle tulemusena saadi kümme farmakokineetiliselt soodsat toimeainet, milles domineerivad aporfiinalkaloidid (nutsiferiin, asimilobiin) ja flavonoidid (isosinensetiin, moriin, 5,7,3′,4'-tetrametoksüflavon, 7,4'-di-O-metüülapigeniin, 3,3',4',5,6,7,8-heptametoksüflavon, 5-desmetüülsinensetiin), pluss (S)-koklauriin ja lignaan-eudesmiin.

ADMET soovitas kõrget imendumist seedetraktist ja üldiselt madalat ohutusprobleemi; Enamik ühendeid ei käivitanud inimese eetriga seotud geeni (hERG) või Amesi testi (AMES) mutageensuse indikaatoreid, samas kui mõned näitasid CYP koostoimeid, mida tuleks polüfarmaatsia puhul jälgida.

Süsteemide modelleerimine seob bioaktiivsed ained metaboolse põletikuga

Sihtmärgi ennustamine lõi 338 oletatavat liitsihtmärki tuhandete rasvumise ja T2D geenidega, saades 144 kattuvat sõlme. Võrgutopoloogia destilleeris 20 tuumvalku, mis on metaboolse põletiku ja insuliini signaaliülekande jaoks kesksel kohal, sealhulgas peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud gamma retseptor (PPARG), östrogeeni retseptor 1 (ESR1), RAC alfa-seriini/treoniini proteiinkinaas (AKT1), tuumori nekroosifaktor (TNF), interleukiin-1B iooni beeta transaktor (traduktor1B signaal3). (STAT3), apoptoosi regulaator B-rakuline lümfoom 2 (BCL2), rakulise kasvaja antigeen p53 (TP53), proto-onkogeenne türosiini proteiinkinaas Src (SRC), rapamütsiini mehhaaniline sihtmärk (MTOR) ja maatriksi metalloproteinaasid (MMP2/MMP9).

GO ja KEGG rikastamine tõi esile metaboolsete haiguste bioloogia seisukohast olulised signalisatsiooniteed, sealhulgas insuliiniresistentsus, lipiidide ja ateroskleroosi signaalimine, AGE (AGE-RAGE) signaaliradade täiustatud glükatsiooni lõppproduktide retseptor ja tuumakaskaadid, nagu fosfoinositiid 3-kinaas-Akt), mitogenaasi aktiveeritud proteiin (PI3K-MAkt). adenosiinmonofosfaat (cAMP), TNF ja östrogeeni signaalimine.

Need võrgud peegeldavad statistiliselt rikastatud radade seoseid ja seovad usutavalt igapäevase joogi suurenenud glükoosi transpordiga glükoosi transporteri tüüp 4 (GLUT4) kaudu, maksa glükoneogeneesi vähenemisega kahvlipea valgu O1 (FOXO1) kaudu, nõrgenenud põletikulise signaaliülekande ja lipiidide käitlemise muutunud arvutusvõrgu mudelites.

Dokkimine ja simulatsioonid näitavad sidumise stabiilsust

Molekulaarne dokkimine toetas mitme sihtmärgiga seotust. Morin sidus kõrge afiinsusega ESR1, BCL2 ja SRC; Mitmed flavonoidid ja (S)-koklauriin soodustasid PPARG-d ja 5-desmetüülsinensetiin oli suunatud AKT1-le. Eelkõige näitas nutsiferiin laialdast prognoositavat seondumist mitme metaboolse keskuse vahel.

Kaks tüüpilist kompleksi allutati MD-simulatsioonile. Morin-ESR1 stabiliseerus kiiresti (RMSD ≈ 0,26 nm), säilitas vesiniksidemed ja näitas van der Waalsi juhitud seostumist MM-PBSA kaudu koos püsiva SASA ja Rg-ga, mis on madala energiaga sidumispositsiooni omadused.

Asimilobiin-PPARG näitas sarnast stabiilsust (RMSD ≈ 0, 28 nm) suurema elektrostaatilise panuse ja püsivate hüdrofoobsete kontaktidega pärast väikest optimeerimist trajektoori keskel.

Kokkuvõttes näitasid trajektoorid vaba energia maastikul ühe sügava miinimumi, mis näitab püsivaid sidumisrežiime simuleeritud süsteemides.

Võimalus saada ligipääsetavat kääritatud ainevahetust

Kogukondades, mis tasakaalustavad toidueelarvet apteegiarvetega, on vaja säilivuskindlat kääritatud jooki, mis säilib steriliseerimise puutumatute aporfiinide ja flavonoididega ningin silicohõlmab PPARG, AKT1, ESR1 ja põletikulisi sõlme, pakkudes arvutusanalüüsi abil loodud hüpoteesina usutavat ja kättesaadavat lisa dieedile ja treeningule. See ei asenda GLP-1 ega naatrium-glükoosi kotransporter-2 (SGLT2) ravi, kuid võib aidata majapidamistel glükoosi, lipiidide ja põletikku õiges suunas juhtida, kui tulevased eksperimentaalsed ja kliinilised uuringud kinnitavad bioloogilist tähtsust.

Järeldused ja edasised katsesuunad

Lõplikult steriliseeritud MFH kääritatud jook (FH03FS) sisaldab aporfiinalkaloide ja flavonoide, millel on soodsad ADMET-profiilid, kõrge prognoositav imendumine seedetraktis ja mitme sihtmärgiga toime insuliini, lipiidide ja põletikuliste radade puhul, mis on tuvastatud integreeritud meetoditega.in silicoLähenemisviisid.

Võrgufarmakoloogia, molekulaarne dokkimine ja 100 ns MD simulatsioonid (MM-PBSA-ga) näitavad stabiilset seondumist selliste tuumasõlmedega nagu PPARG, ESR1, AKT1, TNF ja teised, mis on joondatud KEGG insuliiniresistentsuse radade, PI3K-Akt, MAPK ja AGE-RAGE signaalidega.

Need arvutustulemused loovad kontrollitavaid hüpoteese, et igapäevane taskukohane jook võiks täiendada elustiili muutmist ja tavapärast hooldust, kuni see on kinnitatud eksperimentaalsete ja inimuuringute kaudu. Järgmised sammud peaksid hõlmama biofüüsikalist testimist, rakkude modelleerimist ja inimkatseid, et kinnitada tõhusust, ohutust, annust ja koostoimeid reaalses keskkonnas.

Allikad: