Published June 12, 2023 | Version v1
Publication Open

Forecasting of potential anti-inflammatory targets of some immunomodulatory plants and their constituents using in vitro, molecular docking and network pharmacology-based analysis

Creators

  • 1. Alexandria University
  • 2. Erciyes University

Description

Abstract Most synthetic immunomodulatory medications are extremely expensive, have many disadvantages and suffer from a lot of side effects. So that, introducing immunomodulatory reagents from natural sources will have great impact on drug discovery. Therefore, this study aimed to comprehend the mechanism of the immunomodulatory activity of some natural plants via network pharmacology together with molecular docking and in vitro testing. Apigenin, luteolin, diallyl trisulfide, silibinin and allicin had the highest percentage of C-T interactions while, AKT1, CASP3, PTGS2, NOS3, TP53 and MMP9 were found to be the most enriched genes. Moreover, the most enriched pathways were pathways in cancer, fluid shear stress and atherosclerosis, relaxin signaling pathway, IL-17 signaling pathway and FoxO signaling pathway. Additionally, Curcuma longa , Allium sativum , Oleu europea, Salvia officinalis , Glycyrrhiza glabra and Silybum marianum had the highest number of P-C-T-P interactions. Furthermore, molecular docking analysis of the top hit compounds against the most enriched genes revealed that silibinin had the most stabilized interactions with AKT1, CASP3 and TP53, whereas luteolin and apigenin exhibited the most stabilized interactions with AKT1, PTGS2 and TP53. In vitro anti-inflammatory and cytotoxicity testing of the highest scoring plants exhibited equivalent outcomes to those of piroxicam.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

معظم الأدوية المناعية الاصطناعية مكلفة للغاية، ولها العديد من العيوب وتعاني من الكثير من الآثار الجانبية. لذلك، فإن إدخال الكواشف المناعية من المصادر الطبيعية سيكون له تأثير كبير على اكتشاف الأدوية. لذلك، تهدف هذه الدراسة إلى فهم آلية النشاط المناعي لبعض النباتات الطبيعية عبر شبكة الصيدلة جنبًا إلى جنب مع الالتحام الجزيئي والاختبار في المختبر. كان لكل من الأبيجينين واللوتولين وثلاثي كبريتيد الدياليل والسيليبينين والأليسين أعلى نسبة من تفاعلات C - T بينما وجد أن AKT1 و CASP3 و PTGS2 و NOS3 و TP53 و MMP9 هي الجينات الأكثر ثراءً. علاوة على ذلك، كانت المسارات الأكثر ثراءً هي مسارات السرطان، وإجهاد القص السائل وتصلب الشرايين، ومسار إشارات الاسترخاء، ومسار إشارات IL -17، ومسار إشارات FoxO. بالإضافة إلى ذلك، كان لدى Curcuma longa و Allium sativum و Oleu europea و Salvia officinalis و Glycyrrhiza glabra و Silybum marianum أكبر عدد من تفاعلات P - C - T - P. علاوة على ذلك، كشف تحليل الالتحام الجزيئي لمركبات الضربة العليا مقابل الجينات الأكثر ثراءً أن السيليبينين كان له التفاعلات الأكثر استقرارًا مع AKT1 و CASP3 و TP53، في حين أظهر اللوتولين والأبيجينين التفاعلات الأكثر استقرارًا مع AKT1 و PTGS2 و TP53. أظهرت الاختبارات المعملية المضادة للالتهابات والسمية الخلوية للنباتات ذات أعلى الدرجات نتائج مكافئة لنتائج البيروكسيكام.

Translated Description (French)

Résumé La plupart des médicaments immunomodulateurs synthétiques sont extrêmement coûteux, présentent de nombreux inconvénients et souffrent de nombreux effets secondaires. Ainsi, l'introduction de réactifs immunomodulateurs provenant de sources naturelles aura un grand impact sur la découverte de médicaments. Par conséquent, cette étude visait à comprendre le mécanisme de l'activité immunomodulatrice de certaines plantes naturelles via la pharmacologie en réseau ainsi que l'accostage moléculaire et les tests in vitro. L'apigénine, la lutéoline, le trisulfure de diallyle, la silibinine et l'allicine présentaient le pourcentage le plus élevé d'interactions C-T, tandis que les gènes AKT1, CASP3, PTGS2, nos3, TP53 et MMP9 étaient les plus enrichis. De plus, les voies les plus enrichies étaient les voies du cancer, du stress de cisaillement des fluides et de l'athérosclérose, la voie de signalisation de la relaxine, la voie de signalisation de l'IL-17 et la voie de signalisation du FoxO. De plus, Curcuma longa , Allium sativum , Oleu europea, Salvia officinalis , Glycyrrhiza glabra et Silybum marianum présentaient le plus grand nombre d'interactions P-C-T-P. De plus, l'analyse d'amarrage moléculaire des composés les plus touchés contre les gènes les plus enrichis a révélé que la silibinine avait les interactions les plus stabilisées avec AKT1, CASP3 et TP53, tandis que la lutéoline et l'apigénine présentaient les interactions les plus stabilisées avec AKT1, PTGS2 et TP53. Les tests anti-inflammatoires et de cytotoxicité in vitro des plantes les mieux notées ont montré des résultats équivalents à ceux du piroxicam.

Translated Description (Spanish)

Resumen La mayoría de los medicamentos inmunomoduladores sintéticos son extremadamente caros, tienen muchas desventajas y sufren muchos efectos secundarios. Por lo tanto, la introducción de reactivos inmunomoduladores de fuentes naturales tendrá un gran impacto en el descubrimiento de fármacos. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo comprender el mecanismo de la actividad inmunomoduladora de algunas plantas naturales a través de la farmacología de red junto con el acoplamiento molecular y las pruebas in vitro. La apigenina, la luteolina, el trisulfuro de dialilo, la silibinina y la alicina tuvieron el mayor porcentaje de interacciones C-T, mientras que AKT1, CASP3, PTGS2, nos3, TP53 y MMP9 fueron los genes más enriquecidos. Además, las vías más enriquecidas fueron las vías en el cáncer, el estrés por cizallamiento de fluidos y la aterosclerosis, la vía de señalización de relaxina, la vía de señalización de IL-17 y la vía de señalización de FoxO. Además, Curcuma longa , Allium sativum , Oleu europea, Salvia officinalis , Glycyrrhiza glabra y Silybum marianum tuvieron el mayor número de interacciones P-C-T-P. Además, el análisis de acoplamiento molecular de los compuestos de mayor impacto contra los genes más enriquecidos reveló que la silibinina tenía las interacciones más estabilizadas con AKT1, CASP3 y TP53, mientras que la luteolina y la apigenina exhibían las interacciones más estabilizadas con AKT1, PTGS2 y TP53. Las pruebas antiinflamatorias y de citotoxicidad in vitro de las plantas de mayor puntuación mostraron resultados equivalentes a los del piroxicam.

Files

s41598-023-36540-3.pdf.pdf

Files (8.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e30968e36a7646b10deb4a06eec64c8c
8.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التنبؤ بالأهداف المحتملة المضادة للالتهابات لبعض النباتات المناعية ومكوناتها باستخدام الإرساء في المختبر الجزيئي والتحليل القائم على علم الصيدلة الشبكي
Translated title (French)
Prévision des cibles anti-inflammatoires potentielles de certaines plantes immunomodulatrices et de leurs constituants à l'aide d'analyses in vitro, d'amarrage moléculaire et de pharmacologie en réseau
Translated title (Spanish)
Pronóstico de posibles dianas antiinflamatorias de algunas plantas inmunomoduladoras y sus constituyentes mediante análisis in vitro, de acoplamiento molecular y basados en farmacología de red

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4380362719
DOI
10.1038/s41598-023-36540-3

Is supplement to
https://openalex.org/W4210449308 (Other)
https://openalex.org/W2367544216 (Other)
https://openalex.org/W2328134172 (Other)
https://openalex.org/W22787654 (Other)
https://openalex.org/W2080016750 (Other)
https://openalex.org/W2064531023 (Other)
https://openalex.org/W2018049003 (Other)
https://openalex.org/W2016894934 (Other)
https://openalex.org/W1999278135 (Other)
https://openalex.org/W108370909 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1031578623
  • https://openalex.org/W1747891975
  • https://openalex.org/W1822150003
  • https://openalex.org/W1828319408
  • https://openalex.org/W1890430830
  • https://openalex.org/W1919324399
  • https://openalex.org/W1963690611
  • https://openalex.org/W1968656837
  • https://openalex.org/W1969046853
  • https://openalex.org/W1980039560
  • https://openalex.org/W1980133374
  • https://openalex.org/W1981737096
  • https://openalex.org/W1987468116
  • https://openalex.org/W1991411728
  • https://openalex.org/W1991496911
  • https://openalex.org/W1999498382
  • https://openalex.org/W2006359817
  • https://openalex.org/W2006758543
  • https://openalex.org/W2011090324
  • https://openalex.org/W2012158413
  • https://openalex.org/W2017306058
  • https://openalex.org/W2019695222
  • https://openalex.org/W2020283390
  • https://openalex.org/W2021520922
  • https://openalex.org/W2023607942
  • https://openalex.org/W2036234818
  • https://openalex.org/W2040460087
  • https://openalex.org/W2043340777
  • https://openalex.org/W2044172327
  • https://openalex.org/W2055103517
  • https://openalex.org/W2063040754
  • https://openalex.org/W2066962436
  • https://openalex.org/W2070533388
  • https://openalex.org/W2072966392
  • https://openalex.org/W2085308870
  • https://openalex.org/W2087586234
  • https://openalex.org/W2095091185
  • https://openalex.org/W2095243418
  • https://openalex.org/W2103017472
  • https://openalex.org/W2103455101
  • https://openalex.org/W2116475552
  • https://openalex.org/W2117891836
  • https://openalex.org/W2127451367
  • https://openalex.org/W2131347449
  • https://openalex.org/W2133899217
  • https://openalex.org/W2137723669
  • https://openalex.org/W2143383253
  • https://openalex.org/W2145307973
  • https://openalex.org/W2145867958
  • https://openalex.org/W2151155970
  • https://openalex.org/W2157011225
  • https://openalex.org/W2159482845
  • https://openalex.org/W2161062388
  • https://openalex.org/W2172812750
  • https://openalex.org/W2206954826
  • https://openalex.org/W2288921983
  • https://openalex.org/W2291558818
  • https://openalex.org/W2300862753
  • https://openalex.org/W2320905396
  • https://openalex.org/W2323677055
  • https://openalex.org/W2418628359
  • https://openalex.org/W2442910829
  • https://openalex.org/W2494835903
  • https://openalex.org/W2507988253
  • https://openalex.org/W2549382349
  • https://openalex.org/W2569046310
  • https://openalex.org/W2574328694
  • https://openalex.org/W2687579510
  • https://openalex.org/W2725058492
  • https://openalex.org/W2737946637
  • https://openalex.org/W2756617786
  • https://openalex.org/W2770773575
  • https://openalex.org/W2885506427
  • https://openalex.org/W2886737353
  • https://openalex.org/W2887700419
  • https://openalex.org/W2890205158
  • https://openalex.org/W2898206922
  • https://openalex.org/W2898607083
  • https://openalex.org/W2903534860
  • https://openalex.org/W2909205082
  • https://openalex.org/W2912119023
  • https://openalex.org/W2917964400
  • https://openalex.org/W2918296305
  • https://openalex.org/W2926646909
  • https://openalex.org/W2963241369
  • https://openalex.org/W2969718750
  • https://openalex.org/W2989230747
  • https://openalex.org/W3012298794
  • https://openalex.org/W3045211789
  • https://openalex.org/W3046989688
  • https://openalex.org/W3091500194
  • https://openalex.org/W3135648735
  • https://openalex.org/W3136891273
  • https://openalex.org/W3158004988
  • https://openalex.org/W3212041694
  • https://openalex.org/W3217522192
  • https://openalex.org/W4207033852
  • https://openalex.org/W4294216483
  • https://openalex.org/W4294591278
  • https://openalex.org/W4295846709
  • https://openalex.org/W4303183617
  • https://openalex.org/W4307425304
  • https://openalex.org/W4308735249
  • https://openalex.org/W4309463457