Tỏi là một bài thuốc hiệu quả chống xơ vữa động mạch

Trong một nghiên cứu mới được công bố trên Frontiers in Pharmacology, các nhà nghiên cứu từ Trung Quốc đã xác định và phân tích các thành phần hoạt tính của tỏi và mục tiêu của chúng trong xơ vữa động mạch, khám phá các cơ chế dược lý cơ bản. Họ phát hiện ra rằng tỏi làm giảm biểu hiện của các gen liên quan đến ferroptosis, cho thấy tiềm năng điều trị xơ vữa động mạch bằng cách điều chỉnh ferroptosis và giảm peroxy hóa lipid.

Xơ vữa động mạch là nguyên nhân hàng đầu gây ra bệnh tim mạch (CVD), chẳng hạn như bệnh tim mạch vành và đột quỵ, với tình trạng dày nội mạc bất thường của động mạch cảnh ảnh hưởng đến hơn một tỷ người trên toàn thế giới. Bệnh là kết quả của quá trình chuyển hóa lipid bất thường, dẫn đến hình thành mảng bám và khả năng đóng động mạch do mảng bám vỡ. Bằng chứng mới nổi làm nổi bật vai trò của ferroptosis, một dạng chết tế bào được điều hòa liên quan đến quá trình peroxy hóa lipid, trong xơ vữa động mạch và các CVD khác. Mặc dù có sẵn thuốc hạ lipid, nhưng chúng có những rủi ro như tổn thương gan và thận, làm nổi bật nhu cầu điều trị an toàn hơn.

Tỏi, được sử dụng rộng rãi như một loại thực phẩm bổ sung thảo dược, được biết đến với những lợi ích về tim mạch, đặc biệt là trong việc giảm stress oxy hóa và viêm, đây là những yếu tố quan trọng trong xơ vữa động mạch. Các thành phần hoạt tính của nó, chẳng hạn như allicin, có thể ức chế quá trình peroxy hóa lipid và ferroptosis. Mặc dù có những lợi ích đã biết, nhưng cơ chế chính xác mà tỏi ảnh hưởng đến xơ vữa động mạch vẫn chưa rõ ràng. Dược lý học mạng lưới và các kỹ thuật ghép nối phân tử có thể được sử dụng để nghiên cứu các cơ chế đa mục tiêu của tỏi, với mục đích phát triển các loại thuốc mới, hiệu quả để phòng ngừa và điều trị xơ vữa động mạch. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã điều tra các cơ chế mà tỏi cải thiện xơ vữa động mạch bằng cách kết hợp dược lý học mạng lưới, tin sinh học, ghép nối phân tử và xác nhận thực nghiệm.

Các mục tiêu dược lý chính và các thành phần hoạt tính của tỏi, được gọi chung là các mục tiêu thuốc liên quan đến tỏi, được lấy từ ba cơ sở dữ liệu: Cơ sở dữ liệu dược lý hệ thống y học cổ truyền Trung Quốc (TCMSP), Cơ sở dữ liệu thông tin y học cổ truyền Trung Quốc (TCM-ID) và Bách khoa toàn thư y học cổ truyền Trung Quốc (ETCM). Các gen mục tiêu xơ vữa động mạch tiềm năng được lấy từ các cơ sở dữ liệu sau: DisGeNET, GeneCards và DiGSeE. Một phân tích giao thoa của các dữ liệu này đã được thực hiện để xác định các gen mục tiêu tiềm năng của tỏi để điều trị xơ vữa động mạch. Các phân tích làm giàu của Gene Ontology (GO) và Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) đã được thực hiện đối với các gen này. Một mạng lưới tương tác giữa các thành phần tỏi, mục tiêu điều trị và các con đường truyền tín hiệu chính đã được xây dựng. Sự khác biệt trong biểu hiện gen động mạch giữa những người khỏe mạnh và những người bị xơ vữa động mạch đã được phân tích bằng các cơ sở dữ liệu khác nhau. Ngoài ra, việc gắn kết phân tử các thành phần hoạt tính của tỏi với các gen chính đã được thực hiện.

Xác nhận thử nghiệm bao gồm các thí nghiệm tế bào với tế bào chuột để đánh giá độc tính tế bào, xét nghiệm sinh hóa, nhuộm đỏ dầu O và Western blotting. Phản ứng chuỗi polymerase định lượng phiên mã ngược (RT-qPCR) được thực hiện để đo mức độ biểu hiện gen. Sau đó, các mô hình chuột được chia thành bốn nhóm: nhóm phẫu thuật giả, nhóm mô hình, nhóm được điều trị bằng allicin và nhóm đối chứng âm tính. Các xét nghiệm sinh hóa huyết thanh và các thay đổi mô học đã được quan sát.

Tổng cộng 16 thành phần hoạt tính của tỏi và 503 mục tiêu tiềm năng đã được xác định. Ngoài ra, 3033 mục tiêu chính cho xơ vữa động mạch đã được tìm thấy. Do sự giao thoa giữa các mục tiêu tỏi với các mục tiêu xơ vữa động mạch, 230 mục tiêu điều trị tiềm năng đã được xác định. Phân tích làm giàu đường dẫn đã tiết lộ 2017 quá trình sinh học, 78 thành phần tế bào và 200 chức năng phân tử. Các quá trình quan trọng bao gồm phản ứng stress oxy hóa và viêm. Các mục tiêu tiềm năng đã được tìm thấy là giàu trong quá trình chuyển hóa lipid và các con đường xơ vữa động mạch.

Các nghiên cứu ghép nối phân tử đã chỉ ra rằng các thành phần tỏi như sobrole A, benzaldoxime, allicin và (+)-L-alliin tương tác mạnh với các protein liên quan đến quá trình chết tế bào do ferroptosis như GPX4 (glutathione peroxidase), DPP4 (dipeptidyl peptidase 4) và ALOX5 (arachidonate 5-lipoxygenase). Ở các mô hình động vật, đặc biệt là chuột bị loại bỏ gen apolipoprotein E và chuột C57BL/6, allicin đã được chứng minh là làm giảm đáng kể sự hình thành mảng bám và lắng đọng lipid trong động mạch cảnh. Allicin cũng cải thiện hồ sơ lipid bằng cách giảm nồng độ lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL-C), cholesterol toàn phần và triglyceride ở nhóm được điều trị so với nhóm không được điều trị. Allicin làm giảm quá trình peroxy hóa lipid và chết tế bào do sắt gây ra, bằng chứng là nồng độ malondialdehyde giảm và GPX4 trong huyết thanh tăng.

Các thí nghiệm trong ống nghiệm, allicin làm giảm tổn thương oxy hóa do ox-LDL gây ra. Biểu hiện protein của các gen liên quan đến ferroptosis DPP4 và ALOX5 đã giảm khi điều trị bằng allicin, trong khi biểu hiện GPX4 tăng lên. Ngoài ra, allicin làm giảm mức mRNA ALOX5 và tăng mức mRNA GPX4 so với nhóm ox-LDL. Những kết quả này chỉ ra rằng tỏi, đặc biệt là allicin, có thể cải thiện tình trạng xơ vữa động mạch bằng cách điều chỉnh ferroptosis, làm nổi bật giá trị điều trị tiềm năng của nó trong việc kiểm soát CVD.

Tóm lại, nghiên cứu này nhấn mạnh tiềm năng của tỏi và các hợp chất hoạt tính của nó như sobrol A, allicin, (+)-L-alliin và benzaldoxime trong điều trị xơ vữa động mạch bằng cách nhắm mục tiêu vào các cơ chế liên quan đến ferroptosis. Các gen mục tiêu cụ thể được xác định trong nghiên cứu này cung cấp cơ sở cho việc phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu có thể cải thiện kết quả điều trị trong tương lai. Những phát hiện này kêu gọi nghiên cứu sâu hơn về các liệu pháp dựa trên tỏi có thể dẫn đến các lựa chọn điều trị tự nhiên hiệu quả hơn cho CVD.