Empreinte digitale des métabolites des phytoconstituants de Fritillaria cirrhosa D. Don et analyse moléculaire de l'amarrage de la péonidine bioactive avec des protéines microbiennes cibles de médicaments

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 7296 (2022) Citer cet article

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Fritillaria cirrhosa D. Don (Liliaceae), une plante médicinale précieuse et en danger critique d'extinction du nord-ouest de l'Inde, y compris le Jammu-et-Cachemire, pousse dans les régions tempérées à alpines de l'Himalaya. Elle est connue comme plante traditionnelle contre les maladies cardiovasculaires, les maladies respiratoires et les troubles métaboliques. Les bulbes de plantes sont précieux et sont utilisés pour soigner de nombreuses autres complications de santé. La présente étude a analysé les phytoconstituants par chromatographie liquide-spectrométrie de masse (LC – MS) de différents extraits bruts (méthanolique, éther de pétrole et acétate d'éthyle) de F. cirrhosa. L'analyse LC-MS des bulbes de F. cirrhosa a donné 88 composés bioactifs, la grande majorité ayant des applications thérapeutiques. En outre, la détermination des concentrations minimales inhibitrices (CMI) par la méthode de microdilution en bouillon de F. cirrhosa contre les agents pathogènes bactériens et fongiques testés a montré des résultats remarquables avec des CMI comprises entre 6,25 et 200 µg/mL et 50 et 400 µg/mL, respectivement. Par la suite, ces 88 phytocomposés identifiés ont été testés pour leur bioactivité grâce à la prédiction ADMET par SwissADME et à des études d'amarrage moléculaire in silico. Les résultats ont révélé que la péonidine pourrait avoir une activité antibactérienne et antifongique maximale contre diverses cibles protéiques microbiennes parmi les composés phytochimiques identifiés. De plus, le complexe d’affinité de liaison la plus élevée a été soumis à une analyse de simulation dynamique moléculaire (MDS) à l’aide de Desmond Schrodinger v3.8. Les graphiques d'écart quadratique moyen (RMSD) obtenus grâce aux simulations de dynamique moléculaire ont indiqué les véritables interactions de liaison, validées en outre à l'aide des graphiques de fluctuation quadratique moyenne (RMSF) qui ont permis une meilleure compréhension des acides aminés présents dans les protéines. responsable des mouvements et des fluctuations moléculaires. À notre connaissance, il s'agit de la première description des constituants phytochimiques des bulbes de F. cirrhosa analysés par LC – MS, qui montrent une signification pharmacologique. L'étude in silico de l'amarrage moléculaire et de la dynamique moléculaire de la péonidine a également été réalisée pour confirmer ses activités à large spectre basées sur les interactions de liaison avec les protéines cibles antibactériennes et antifongiques. Les résultats de la présente étude ouvriront la voie à l’invention de plantes médicinales pour plusieurs maladies en utilisant des plantes de F. cirrhosa, ce qui pourrait conduire au développement de nouveaux médicaments.

Les plantes médicinales ont joué un rôle central dans les soins de santé primaires et constituent une riche source de nouveaux composés bioactifs dans la découverte et le développement de médicaments1,2. Les maladies infectieuses constituent un problème de santé publique et une cause importante de décès dans le monde3,4,5. Les infections dues à des micro-organismes pathogènes sont très préoccupantes pour la santé humaine6. L’augmentation des cas de résistance aux médicaments, les effets secondaires indésirables des antibiotiques existants et la réapparition d’infections antérieures connues ont rendu nécessaire la création de nouveaux agents antimicrobiens sûrs et efficaces3,7,8,9,10. Dans le développement de médicaments, le criblage virtuel comme la ressemblance avec un médicament et l'analyse ADMET sont des méthodes informatiques permettant de trouver des composés susceptibles de présenter une activité physiologique dans un court laps de temps et à faible coût, à l'aide de diverses méthodes de simulation in silico11.

La famille des Liliacées abrite une Fritillaire jaune de l'Himalaya12,13,14 qui fleurit en forme de cloche jaunâtre à verte ou brunâtre à violette, que l'on trouve couramment dans les régions alpines allant de 2 700 à 4 900 m13,14 et qui est originaire de Chine et des régions du sous-continent indien. Il est largement connu sous le nom de Fritillaria cirrhosa D. Don. est une plante médicinale vivace et en danger critique d'extinction du groupe Astavarga [un groupe de huit herbes médicinales utilisées dans le savoir médical traditionnel (TMK) et le système médical traditionnel (TMS) en Inde]. Pousse sur les pentes ouvertes et ensoleillées des régions tempérées à alpines de l’Himalaya15. On le trouve dans l'Himalaya tempéré occidental, du Cachemire à Kumaon, de 2 700 à 4 035 m d'altitude16 et du Pakistan à l'Uttarakhand, entre 2 700 et 4 000 m d'altitude17. Selon l'enquête sur le terrain menée au cours de l'étude, l'espèce a été trouvée dans les régions de Gulmarg, Kongdori, Khillenmarg et Botapathri au Cachemire. Selon les archives du KASH (Herbier de l'Université du Cachemire), l'espèce a été trouvée dans les régions de Gulmarg, Apharvat, Thajwas, Zojila, Langait et Gurez du Cachemire. Les bulbes de cette plante sont riches en composés bioactifs comme la sipeimine, utilisée pour traiter de nombreux troubles respiratoires. Plus d’une centaine de phytocomposés bioactifs importants et d’autres composés chimiques importants ont été identifiés, isolés et extraits à ce jour de F. cirrhosa18. Ces composants comprennent des alcaloïdes comme la peiminine, la peimine, la peimisine, l'impériale, etc.19,20,21. Les médecins chinois ont utilisé cette plante pour impliquer sa puissance médicinale et thérapeutique22. C'est un tonique amer et un stimulant gastro-intestinal qui soulage les fièvres et les infections des voies urinaires et est un médicament contre 80 maladies23. Il est utilisé, entre autres, comme réfrigérant, diurétique, galactagogue, expectorant et aphrodisiaque. Il est utilisé pour traiter les rhumatismes, la tuberculose et l'hématémèse. Il soulage également l’inconfort des femmes enceintes, favorise la croissance de la chair et soulage diverses douleurs et symptômes24. Il a été démontré que les alcaloïdes présents dans les bulbes de F. cirrhosa ont des activités hypotensives21,25, anti-inflammatoires21,26, antitumorales21,25,27, antitussives, expectorantes21,26,28 et antiasthmatiques21,28.