Bawang putih sebagai obat yang ampuh melawan aterosklerosis

Dalam sebuah studi yang baru-baru ini diterbitkan dalam Frontiers in Pharmacology, para peneliti dari Tiongkok mengidentifikasi dan menganalisis komponen aktif bawang putih dan targetnya dalam aterosklerosis, dengan mengeksplorasi mekanisme farmakologis yang mendasarinya. Mereka menemukan bahwa bawang putih mengurangi ekspresi gen yang terkait dengan ferroptosis, yang menunjukkan potensinya untuk mengobati aterosklerosis dengan mengatur ferroptosis dan mengurangi peroksidasi lipid.

Aterosklerosis merupakan penyebab utama penyakit kardiovaskular (PKV), seperti penyakit jantung koroner dan stroke, dengan penebalan intima abnormal pada arteri karotis yang memengaruhi lebih dari satu miliar orang di seluruh dunia. Penyakit ini disebabkan oleh metabolisme lipid yang abnormal, yang menyebabkan pembentukan plak dan kemungkinan penutupan arteri akibat pecahnya plak. Bukti yang muncul menyoroti peran ferroptosis, suatu bentuk kematian sel yang diatur yang terkait dengan peroksidasi lipid, dalam aterosklerosis dan PKV lainnya. Meskipun obat penurun lipid tersedia, obat tersebut mengandung risiko seperti kerusakan hati dan ginjal, yang menyoroti perlunya perawatan yang lebih aman.

Bawang putih, yang banyak digunakan sebagai suplemen herbal, dikenal karena manfaatnya bagi kardiovaskular, terutama dalam mengurangi stres oksidatif dan peradangan, yang merupakan faktor penting dalam aterosklerosis. Komponen aktifnya, seperti allicin, dapat menghambat peroksidasi lipid dan ferroptosis. Meskipun manfaatnya diketahui, mekanisme pasti yang digunakan bawang putih untuk memengaruhi aterosklerosis masih belum jelas. Farmakologi jaringan dan teknik docking molekuler dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme multitarget bawang putih, dengan tujuan mengembangkan obat baru yang efektif untuk pencegahan dan pengobatan aterosklerosis. Dalam studi ini, para peneliti menyelidiki mekanisme yang digunakan bawang putih untuk memperbaiki aterosklerosis menggunakan kombinasi farmakologi jaringan, bioinformatika, docking molekuler, dan validasi eksperimental.

Target farmakologis utama dan komponen aktif bawang putih, secara kolektif disebut sebagai target obat terkait bawang putih, diambil dari tiga basis data: Basis Data Farmakologi Sistem Pengobatan Tradisional Tiongkok (TCMSP), Basis Data Informasi Pengobatan Tradisional Tiongkok (TCM-ID), dan Ensiklopedia Pengobatan Tradisional Tiongkok (ETCM). Gen target aterosklerosis potensial diambil dari basis data berikut: DisGeNET, GeneCards, dan DiGSeE. Analisis interseksi data ini dilakukan untuk mengidentifikasi gen target bawang putih potensial untuk pengobatan aterosklerosis. Analisis pengayaan Gene Ontology (GO) dan Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) dilakukan untuk gen-gen ini. Jaringan interaksi antara komponen bawang putih, target terapeutik, dan jalur pensinyalan utama dibangun. Perbedaan ekspresi gen arteri antara individu sehat dan mereka yang menderita aterosklerosis dianalisis menggunakan basis data yang berbeda. Selain itu, docking molekuler komponen aktif bawang putih dengan gen kunci dilakukan.

Validasi eksperimental meliputi eksperimen sel dengan sel tikus untuk mengevaluasi sitotoksisitas, uji biokimia, pewarnaan O merah minyak, dan Western blotting. Reaksi berantai polimerase kuantitatif-transkripsi balik (RT-qPCR) dilakukan untuk mengukur tingkat ekspresi gen. Model tikus kemudian dibagi menjadi empat kelompok: kelompok yang dioperasi semu, kelompok model, kelompok yang diberi allicin, dan kelompok kontrol negatif. Uji biokimia serum dan perubahan histologis diamati.

Sebanyak 16 komponen aktif bawang putih dan 503 target potensial telah diidentifikasi. Selain itu, 3033 target utama untuk aterosklerosis telah ditemukan. Sebagai hasil dari persilangan target bawang putih dengan target aterosklerosis, 230 target terapi potensial telah diidentifikasi. Analisis pengayaan jalur mengungkap 2017 proses biologis, 78 komponen seluler, dan 200 fungsi molekuler. Proses signifikan meliputi respons stres oksidatif dan peradangan. Target potensial ditemukan diperkaya dalam metabolisme lipid dan jalur aterosklerosis.

Studi docking molekular telah menunjukkan bahwa komponen bawang putih seperti sobrole A, benzaldoxime, allicin dan (+)-L-alliin berinteraksi kuat dengan protein terkait ferroptosis seperti GPX4 (glutathione peroxidase), DPP4 (dipeptidyl peptidase 4) dan ALOX5 (arachidonate 5-lipoxygenase). Pada model hewan, terutama tikus knockout apolipoprotein E dan tikus C57BL/6, allicin telah terbukti secara signifikan mengurangi pembentukan plak dan pengendapan lipid di arteri karotis. Allicin juga memperbaiki profil lipid dengan mengurangi low-density lipoprotein (LDL-C), kolesterol total dan konsentrasi trigliserida pada kelompok yang diobati dibandingkan dengan kelompok yang tidak diobati. Allicin mengurangi peroksidasi lipid dan kematian sel yang disebabkan oleh zat besi sebagaimana dibuktikan oleh penurunan kadar malondialdehid dan peningkatan GPX4 dalam serum.

Percobaan in vitro, allicin mengurangi kerusakan oksidatif yang disebabkan oleh ox-LDL. Ekspresi protein gen terkait ferroptosis DPP4 dan ALOX5 menurun akibat pengobatan allicin, sementara ekspresi GPX4 meningkat. Selain itu, allicin menurunkan kadar mRNA ALOX5 dan meningkatkan kadar mRNA GPX4 dibandingkan dengan kelompok ox-LDL. Hasil ini menunjukkan bahwa bawang putih, terutama allicin, dapat memperbaiki aterosklerosis dengan mengatur ferroptosis, yang menyoroti nilai terapeutik potensialnya dalam penanganan CVD.

Sebagai kesimpulan, penelitian ini menyoroti potensi bawang putih dan senyawa aktifnya seperti sobrol A, allicin, (+)-L-alliin, dan benzaldoxime dalam pengobatan aterosklerosis dengan menargetkan mekanisme terkait ferroptosis. Gen target spesifik yang diidentifikasi dalam penelitian ini memberikan dasar bagi pengembangan terapi target yang dapat meningkatkan hasil pengobatan di masa mendatang. Temuan ini menyerukan penelitian lebih lanjut tentang terapi berbasis bawang putih yang dapat menghasilkan pilihan pengobatan alami yang lebih efektif untuk penyakit kardiovaskular.