پیش‌بینی اثر محافظتی زمینه‌ای زعفران بر بیماری پارکینسون از طریق فارماکولوژی شبکه و داکینگ مولکولی

گزارش‌های پیش‌زمینه نشان می‌دهند که زعفران منشا ایرانی دارد و سپس از طریق مسیرهای تجاری قدیمی میان تبت به سرزمین اصلی چین وارد شده است. بر اساس نظریه طب سنتی چین، زعفران با تحریک گردش خون و رفع انسداد خون، خنک کردن خون و سم‌زدایی، و همچنین کاهش افسردگی برای آرام‌سازی عمل می‌کند. تحقیقات پزشکی مدرن چندین خاصیت زعفران را نشان داده‌اند که شامل ضد تومور، ضد افسردگی، تقویت ایمنی و محافظت قلبی است. قابل توجه است که مطالعات اخیر نشان می‌دهند که زعفران اثری محافظت‌کننده عصبی دارد، به‌ویژه در درمان بیماری پارکینسون در سال‌های اخیر.

با این حال، مکانیزم مولکولی پشت این اثر هنوز نامشخص باقی مانده است. از این رو، هدف این مطالعه پیش‌بینی مکانیزم احتمالی زعفران بر بیماری پارکینسون از طریق داروشناسی شبکه‌ای و داکینگ مولکولی است.روش‌هایک مدل شبکه‌داروشناسی مبتنی بر عملکرد و مونتاژ مولکولی برای بررسی مکانیزم پایه‌ای اثر زعفران بر بیماری پارکینسون ساخته شد. بر اساس پایگاه داده‌های داروشناسی سنتی چین (TCMSP) و مرورهای ادبیات علمی، اهداف احتمالی زعفران جمع‌آوری شدند. علاوه بر این، شبکه‌های تعامل اهداف دارو-ترکیبات پیشنهادی-اهداف درمانی-بیماری با استفاده از نرم‌افزار Cytoscape استخراج شدند. تحلیل‌های غنی‌سازی مسیرهای Gene Ontology (GO) و Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) انجام شد و پایگاه داده String برای تحلیل شبکه تعامل پروتئین‌ها استفاده گردید.

در نهایت، مونتاژ مولکولی برای پیش‌بینی تعامل بین اجزای زعفران و اهداف کلیدی با نرم‌افزار MOE 2014.09 استفاده شد.نتایجدر مجموع ۹ ترکیب کاندیدا از زعفران که مربوط به ۵۲ هدف درمانی بیماری پارکینسون بودند شناسایی شدند. اثر نوروپروتکتیو زعفران در درمان بیماری پارکینسون به واسطه پیوند قوی بین کروکین (شامل کروکین I و کروکین II) و همچنین اهداف کلیدی شامل CASP3، IL6، و MAPK8 نسبت داده شد. علاوه بر این، اثرات کمکی نوروپروتکتیو ممکن است از کوئرستین، کامفرول، ایزورامنتین، کروستین، سافرانال و پیکروکروسین ناشی شود، به دلیل ظرفیت پیوند کمی ضعیف‌تر آنها به اهداف کلیدی.نتیجه‌گیریزعفران از طریق اهداف و مسیرهای متعدد اثر هم‌افزایی در درمان بیماری پارکینسون دارد و تحلیل داروشناسی سیستماتیک ما پایه‌ای برای کاربرد بالینی و مطالعه عمیق‌تر زعفران فراهم می‌کند.

“Background
Reports indicate that saffron originated from Iran then introduced into mainland China through the earlier established trans-Tibet trade routes in ancient China. Based to the theory of traditional Chinese medicine, saffron functions by promoting blood circulation and removing blood stasis, cooling blood and detoxification, as well as relieving depression for tranquilization. Modern medical research has demonstrated several properties of saffron including antitumor, antidepressant, enhancement of immunity, cardioprotection. Notably, recent studies introduce that saffron has a neuroprotective effect, specifically in the treatment of Parkinson’s disease in recent years. Nevertheless, the underlying molecular mechanism remains elusive so far. As such, this study aims to predict the underlying mechanism of saffron on Parkinson’s disease through network pharmacology and molecular docking.
Methods
A functional-based network pharmacology and molecular docking model was constructed for dissecting the underlying mechanism of saffron on Parkinson’s disease. Based on the Traditional Chinese Medicine System Pharmacology database (TCMSP) and the literature reviews, the putative targets of Saffron were collected. Further, the interaction networks of Drug- candidate compounds targets Therapeutic targets Disease were mined using the Cytoscape software. Gene Ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway enrichment analyses were conducted and the String database was used to analyze the protein interaction network. Finally, Molecular docking was used to predict the interaction between the components in Saffron and key targets by MOE 2014.09 software.
Results
A total of 9 candidate compounds from saffron corresponding to 52 therapeutic targets of Parkinson’s disease were identified. The neuroprotective effect of saffron in the treatment of PD was attributed to the strong binding between crocin (including crocin I and crocin II) as well as key targets including CASP3, IL6, and MAPK8. Additionally, the auxiliary neuroprotective effects might have originated from quercetin, kaempferol, isorhamnetin, crocetin, safranal, and picrocrocin because of their slightly weaker binding
capacity to the key targets.
Conclusion
Saffron exhibits a synergistic effect via multiple targets and pathways in the treatment of Parkinson’s disease and our systemic pharmacological analysis provides a basis for the clinical application and in depth study of saffron.”