بررسی مکانیسم زعفران در درمان میوکاردیت ویروسی با استفاده از فارماکولوژی شبکه‌ای و داکینگ مولکولی

میوکاردیت ویروسی (VM) یک اختلال قلبی عروقی است که می‌تواند منجر به نارسایی قلبی و شوک کاردیوژنیک شود. زعفران، یک گیاه دارویی سنتی چینی، در مطالعات متعدد پتانسیل درمانی علیه VM را نشان داده است. با این حال، مکانیسم‌هایی که زعفران از طریق آنها اثرات خود را بر VM اعمال می‌کند، هنوز به خوبی شناخته نشده‌اند. بنابراین، این مطالعه با هدف روشن کردن ترکیبات فعال، اهداف مولکولی و مسیرهای سیگنالینگ دخیل در عملکرد درمانی زعفران علیه VM با استفاده از رویکردهای فارماکولوژی شبکه‌ای و داکینگ مولکولی انجام شد. ترکیبات فعال و اهداف مربوطه زعفران از پایگاه داده فارماکولوژی سیستم‌های پزشکی سنتی چینی بازیابی شدند. اهداف مرتبط با VM از پایگاه داده GeneCards تهیه شدند. سپس اهداف همپوشانی بین زعفران و VM شناسایی شدند. شبکه‌های تعامل پروتئین-پروتئین با استفاده از پلتفرم STRING و نرم‌افزار Cytoscape برای تعیین اهداف اصلی ایجاد و تجزیه و تحلیل شدند. علاوه بر این، هستی‌شناسی ژن و تجزیه و تحلیل‌های غنی‌سازی دایره‌المعارف ژن‌ها و ژنوم‌های کیوتو با استفاده از Bioconductor در R انجام شد تا فعالیت‌های بیولوژیکی بالقوه و مسیرهای سیگنالینگ که از طریق آنها زعفران ممکن است علیه VM عمل کند، بررسی شود. در نهایت، داکینگ مولکولی و تجسم مدل با استفاده از نرم‌افزارهای AutoDock Tools و PyMOL متن‌باز انجام شد. از پایگاه داده، 4 ترکیب فعال در زعفران با اثرات بالقوه علیه VM شناسایی شد: کروستین، ایزورامنتین، کائمفرول و کوئرستین. در مجموع 60 هدف مربوطه مشاهده شد که TNF، IL-6، IL-1β، CXCL8 و JUN به عنوان اهداف اصلی ظاهر شدند. تجزیه و تحلیل غنی‌سازی دایره‌المعارف ژن‌ها و ژنوم‌های کیوتو، 155 مسیر سیگنالینگ تنظیمی را نشان داد که از بین آنها مسیرهای سیگنالینگ TNF، AGE-RAGE و IL-17، متابولیسم لیپید و تصلب شرایین برجسته‌ترین بودند. نتایج داکینگ مولکولی نشان داد که کوئرستین قوی‌ترین میل اتصال را به IL-1β و CXCL8 نشان می‌دهد. اثر درمانی زعفران علیه VM توسط یک عامل واحد هدایت نمی‌شود، بلکه شامل چندین ترکیب فعال، هدف و مسیر سیگنالینگ است.

Viral myocarditis (VM) is a cardiovascular disorder that can lead to heart failure and cardiogenic shock. Saffron, a traditional Chinese medicinal herb, has shown therapeutic potential against VM in numerous studies. However, the mechanisms through which saffron exerts its effects on VM remain poorly understood. Thus, this study aimed to elucidate the active compounds, molecular targets, and signaling pathways involved in saffron’s therapeutic action against VM by employing network pharmacology and molecular docking approaches. The active compounds and corresponding targets of saffron were retrieved from the Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology database. VM-associated targets were sourced from the GeneCards database. Overlapping targets between saffron and VM were then identified. Protein–protein interaction networks were established and analyzed utilizing the STRING platform and Cytoscape software to determine core targets. Furthermore, gene ontology and Kyoto encyclopedia of genes and genomes enrichment analyses were carried out utilizing Bioconductor in R to explore the potential biological activities and signaling pathways through which saffron may act against VM. Finally, molecular docking and model visualization were carried out using AutoDock Tools and PyMOL open-source software. From the database, we identified 4 active compounds in saffron with potential effects against VM: crocetin, isorhamnetin, kaempferol, and quercetin. A total of 60 corresponding targets were observed, with TNF, IL-6, IL-1β, CXCL8, and JUN emerging as core targets. Kyoto encyclopedia of genes and genomes enrichment analysis revealed 155 regulatory signaling pathways, among which the TNF, AGE-RAGE, and IL-17 signaling pathways, lipid metabolism, and atherosclerosis were the most prominent. Molecular docking results indicated that quercetin showed the strongest binding affinity toward IL-1β and CXCL8. The therapeutic effect of saffron against VM is not driven by a single factor, but rather involves multiple active compounds, targets, and signaling pathways.