Băutura fermentată sterilizată vizează obezitatea și diabetul de tip 2 într-un studiu computerizat

Băutura fermentată sterilizată vizează obezitatea și diabetul de tip 2 într-un studiu computerizat

Analizând băuturile pe care oamenii le-ar consuma efectiv, cercetătorii dezvăluie modul în care fermentele vegetale sterilizate ar putea afecta teoretic insulina, lipidele și căile inflamatorii, punând bazele pentru viitoare teste experimentale.

Un studiu recent în jurnalRapoarte științificeau identificat, caracterizat și evaluat molecule bioactive într-o băutură omoloagă a alimentelor medicinale (MFH) sterilizată în final, fermentată cu probiotic, care poate contracara obezitatea și diabetul de tip 2 (T2D).in silicoModularea multi-țintă a inflamației metabolice.

Povara globală a obezității și a diabetului de tip 2

Mai mult de unul din opt adulți suferă de obezitate și peste 500 de milioane suferă de diabet de tip 2, o boală sindemică care duce la boli de inimă, insuficiență renală și pierderea productivității. Familiile simt acest lucru la casă și la ghișeul farmaciei. Medicamentele eficiente, cum ar fi agoniştii receptorului peptidei asemănătoare glucagonului-1 (GLP-1), funcționează, dar costurile, efectele secundare și accesul limitează utilizarea practică.

Alimentele și fermentele ghidate de Medicina Tradițională Chineză (MTC) sunt opțiuni ieftine, stabile la raft, pe care oamenii le pot bea zilnic.

Cu toate acestea, majoritatea cercetărilor caracterizează plantele crude, mai degrabă decât băutura finală sterilizată pe care oamenii o consumă de fapt. Sunt necesare analize chimice și sisteme integrate pentru a clarifica ce molecule supraviețuiesc procesării și modul în care acestea afectează insulina, lipidele și inflamația.

Cercetările ulterioare ar trebui să testeze aceste mecanisme în celule și oameni, deoarece descoperirile actuale se bazează exclusiv pe analize computaționale.

Profilarea substanțelor bioactive într-o băutură MFH sterilizată

Cercetătorii au analizat o băutură fermentată gata de băut, sterilizată în final (FH03FS) făcută din cinci plante MFH, cum ar fi Radix ofMillettia speciosaFrunza de lotus, fruct de călugăr, coajă de mandarină șiCortexul Cinnamomi. Din motive de siguranță, acestea sunt mai întâi tratate termic și apoi fermentateLacticaseibacillus paracaseiŞiLactiplantibacillus plantarumsi in final pasteurizat pentru stabilitate.

Substanțele fitochimice au fost profilate folosind cromatografie lichidă ultra-performanță-spectrometrie de masă în tandem (UPLC-MS/MS). Compușii cu o abundență relativă > 0,1% au fost evaluați pentru biodisponibilitatea orală și asemănarea medicamentului.

În silicoPredicțiile privind absorbția, distribuția, metabolismul, excreția și toxicitatea (ADMET) au inclus absorbția gastrointestinală (GI), permeabilitatea barierei hematoencefalice, starea substratului P-glicoproteinei (P-gp) și inhibarea citocromului P450 (CYP).

Analizele de sisteme au folosit farmacologia de rețea pentru a intersecta ținte compuse prezise cu obezitatea și seturile de gene T2D, rețelele de interacțiune proteină-proteină (PPI), ontologia genelor (GO) și analizele de îmbogățire a căilor Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pentru a defini nodurile și căile de bază.

Legarea cuantificată de andocare moleculară (kcal/mol) între compușii prioritizați și proteinele hub, mecanică moleculară/aria suprafeței Poisson-Boltzmann (MM-PBSA), simulări de dinamică moleculară ghidată (MD) (100 ns) stabilitatea evaluată folosind deviația pătratică medie (RMSD), fluctuația pătrată medie a rădăcinii (RMSF), raza de rotație a suprafeței accesibile și SASA.

Împreună, această conductă conectează „ceea ce este în sticlă” cu „ce ar putea face” în rețelele metabolico-inflamatorii, așa cum este prezis de modelele computaționale, mai degrabă decât de testele experimentale.

Profilul chimic identifică zece substanțe bioactive importante

UPLC-MS/MS a detectat 3.387 de molecule din fenilpropanoizi/polichetide, organoheterocicli, lipide, benzoizi și alcaloizi. Acest lucru a dus la zece ingrediente active farmacocinetice favorabile, dominate de alcaloizi aporfină (nuciferină, asimilobină) și flavonoide (izosinensetin, morin, 5,7,3′,4′-tetrametoxiflavonă, 7,4′-di-O-metilapigenina, 3,3′,4′,5,6,7,8-heptametoxiflavonă, 5-desmetilsinensetin), plus (S)-coclaurină și lignan eudesmină.

ADMET a sugerat o absorbție gastrointestinală ridicată și, în general, probleme de siguranță scăzute; Majoritatea compușilor nu au declanșat indicatori de mutagenitate a genei umane eter-à-go-go (hERG) sau a testului Ames (AMES), în timp ce unii au arătat interacțiuni CYP care ar trebui monitorizate în polifarmacie.

Modelarea sistemelor leagă bioactivele de inflamația metabolică

Predicția țintei a intersectat 338 de ținte compozite presupuse cu mii de gene de obezitate și T2D, producând 144 de noduri suprapuse. Topologia rețelei a distilat 20 de proteine de bază esențiale pentru inflamația metabolică și semnalizarea insulinei, inclusiv receptorul gamma activat de proliferator de peroxizomi (PPARG), receptorul de estrogen 1 (ESR1), RAC alfa-serină/treonin kinaza (AKT1), factorul de necroză tumorală (TNF), interleukina-1 beta (IL1B), transductorul de semnal și activator de transcriptare (IL1B) regulator de limfom 2 cu celule B (BCL2), antigen tumoral celular p53 (TP53), proto-oncogene tirozin kinaza Src (SRC), ținta mecanicistă a rapamicinei (MTOR) și metaloproteinaze de matrice (MMP2/MMP9).

Îmbogățirea GO și KEGG a evidențiat căi de semnalizare relevante pentru biologia bolilor metabolice, inclusiv rezistența la insulină, semnalizarea lipidelor și a aterosclerozei, receptorul avansat al produselor finale de glicație pentru căile de semnalizare AGE (AGE-RAGE) și cascadele de bază, cum ar fi fosfoinozitid 3-kinaza-Akt (PI3K-Akt), proteina mitogenază (PI3K-Akt) activată (MAK) adenozin monofosfat (cAMP), TNF și semnalizarea estrogenului.

Aceste rețele reflectă asocieri de căi îmbogățite statistic și leagă în mod plauzibil o băutură zilnică de transportul îmbunătățit al glucozei prin transportorul de glucoză de tip 4 (GLUT4), gluconeogeneză hepatică redusă prin proteina O1 (FOXO1), semnalizare inflamatorie atenuată și manipulare alterată a lipidelor în modelele de rețea computaționale.

Andocarea și simulările demonstrează stabilitatea legăturii

Andocarea moleculară a susținut angajamentul cu mai multe ținte. Morin a legat ESR1, BCL2 și SRC cu afinitate mare; Mai multe flavonoide și (S)-coclaurină au promovat PPARG, iar 5-desmetilsinensetina a vizat AKT1. În special, nuciferina a arătat o legare amplă prevăzută în mai multe centre metabolice.

Două complexe reprezentative au fost supuse simulărilor MD. Morin-ESR1 s-a stabilizat rapid (RMSD ≈ 0,26 nm), a reținut legăturile de hidrogen și a prezentat legarea condusă de van der Waals prin MM-PBSA cu SASA și Rg consecvente, caracteristici ale unei poziții de legare cu energie scăzută.

Asimilobin-PPARG a arătat o stabilitate similară (RMSD ≈ 0,28 nm) cu contribuții electrostatice mai mari și contacte hidrofobe persistente după o optimizare minoră la mijlocul traiectoriei.

Luate împreună, traiectoriile au dezvăluit un singur minim profund în peisajul energiei libere, indicând moduri persistente de legare în cadrul sistemelor simulate.

Potențial pentru suport metabolic accesibil, fermentat

În comunitățile care echilibrează bugetele alimentare cu facturile farmaciilor, este nevoie de o băutură fermentată care să supraviețuiască sterilizării cu aporfine și flavonoide intacte și carein silicoimplică PPARG, AKT1, ESR1 și noduri inflamatorii, oferind un plus plauzibil și accesibil la dietă și exercițiu ca ipoteză generată de analiza computațională. Nu înlocuiește terapiile GLP-1 sau cotransportor de sodiu-glucoză-2 (SGLT2), dar ar putea ajuta gospodăriile să gestioneze glucoza, lipidele și inflamația în direcția corectă, dacă studiile experimentale și clinice viitoare confirmă relevanța biologică.

Concluzii și direcții experimentale viitoare

O băutură fermentată MFH sterilizată în final (FH03FS) conține alcaloizi și flavonoizi aporfină cu profiluri ADMET favorabile, absorbție GI estimată ridicată și efecte multi-țintă pe căile insulinei, lipidelor și inflamatorii identificate prin metode integrate.in silicoAbordări.

Farmacologia de rețea, andocarea moleculară și simulările MD de 100 ns (cu MM-PBSA) indică legarea stabilă la nodurile de bază, cum ar fi PPARG, ESR1, AKT1, TNF și altele, aliniate cu căile de rezistență la insulină KEGG, semnalizarea PI3K-Akt, MAPK și AGE-RAGE.

Aceste rezultate computaționale generează ipoteze testabile conform cărora o băutură zilnică, la prețuri accesibile, ar putea completa modificarea stilului de viață și îngrijirea convențională, în așteptarea validării prin studii experimentale și umane. Următorii pași ar trebui să includă testarea biofizică, modelarea celulelor și studiile pe oameni pentru a confirma eficacitatea, siguranța, doza și interacțiunile în medii reale.

Surse: