Moscatilin inhibe la calcification vasculaire en activant IL13RA2 et en atténuant la voie de signalisation Wnt3/β-caténine

Contexte

La calcification vasculaire est un processus pathologique caractérisé par le dépôt d’hydroxyapatite dans la paroi des vaisseaux sanguins, souvent associé à des maladies cardiovasculaires athérosclérotiques et à une maladie rénale chronique (CKD). La calcification vasculaire réduit l’élasticité de la paroi vasculaire, augmentant le risque d’événements cardiovasculaires (comme la rupture de plaques) et affectant l’efficacité des interventions chirurgicales de reconstruction vasculaire. Bien que la calcification vasculaire soit liée à plusieurs maladies, les traitements médicamenteux et les stratégies thérapeutiques restent très limités. Par conséquent, la recherche de traitements efficaces est devenue une priorité.

Le Moscatilin (également appelé Dendrophenol) est un composé naturel extrait de la plante médicinale chinoise Dendrobium huoshanense, possédant diverses activités biologiques telles que l’amélioration de l’immunité, l’activité antitumorale et anti-inflammatoire. Des études récentes suggèrent que le Moscatilin pourrait exercer ses effets biologiques en inhibant les voies inflammatoires. Étant donné le lien étroit entre l’inflammation et la calcification vasculaire, il est intéressant d’explorer si le Moscatilin peut inhiber la calcification vasculaire en modulant les voies de signalisation inflammatoires.

Origine de l’article

Cet article est le fruit d’une collaboration entre plusieurs institutions, notamment l’Université de Technologie de Hefei (Chine), l’Université des Sciences et Technologies de Chine, l’Université du Queensland (Australie) et l’Université de Vigo (Espagne). Le premier auteur est Tingting Zhang, et les auteurs correspondants sont Suowen Xu et Yuanli Chen. L’article a été publié le 27 février 2024 dans le Journal of Advanced Research sous le titre “Moscatilin inhibe la calcification vasculaire en activant l’inhibition dépendante de IL13RA2 de STAT3 et en atténuant la voie de signalisation Wnt3/β-caténine”.

Démarche et résultats de la recherche

1. Conception de l’étude et procédures expérimentales

L’objectif principal de l’étude était d’explorer le rôle du Moscatilin dans l’inhibition de la calcification vasculaire et ses mécanismes sous-jacents. L’étude s’est déroulée en plusieurs étapes :

• Expériences in vitro : Les chercheurs ont d’abord établi un modèle de calcification induite par le phosphate dans des cellules musculaires lisses de l’aorte humaine (HASMCs). Grâce à un criblage de médicaments, ils ont découvert que le Moscatilin réduisait significativement les dépôts de calcium dans les HASMCs. Des analyses transcriptomiques et des expériences de déplacement thermique cellulaire (CETSA) ont révélé que le Moscatilin se lie à IL13RA2 et augmente son expression, inhibant ainsi l’activation de STAT3.

• Expériences in vivo : Les chercheurs ont utilisé des souris C57BL/6J pour établir un modèle de calcification vasculaire induite par la nicotine et la vitamine D3 (VD3). Les souris ont été divisées en trois groupes : contrôle, modèle de calcification et traitement au Moscatilin. À l’aide de techniques de coloration (comme la coloration à la alizarine rouge et la coloration de von Kossa) et de mesures de la teneur en calcium, il a été démontré que le Moscatilin réduisait significativement les dépôts de calcium dans l’aorte des souris.

• Étude des mécanismes : Grâce à des techniques de Western blotting, de coloration immunofluorescence et d’ELISA, les chercheurs ont découvert que le Moscatilin augmente l’expression de IL13RA2, inhibe l’activation de STAT3 et atténue la voie de signalisation Wnt3/β-caténine, inhibant ainsi la différenciation ostéogénique des HASMCs.

2. Principaux résultats expérimentaux

• Moscatilin inhibe la calcification vasculaire : Dans les expériences in vitro, le Moscatilin a significativement réduit les dépôts de calcium dans les HASMCs et a diminué l’expression des marqueurs ostéogéniques (comme ALPL, RUNX2, BMP2 et OPN). Dans les expériences in vivo, le Moscatilin a significativement réduit les dépôts de calcium dans l’aorte des souris.

• Le rôle de IL13RA2 dans l’effet anti-calcification du Moscatilin : L’analyse transcriptomique a montré que le Moscatilin augmentait significativement l’expression de IL13RA2. Des expériences de déplacement thermique cellulaire ont confirmé que le Moscatilin se lie à IL13RA2 et augmente sa stabilité. L’inhibition de l’expression de IL13RA2 par siRNA a partiellement inversé l’effet anti-calcification du Moscatilin, indiquant que IL13RA2 joue un rôle clé dans le mécanisme d’action du Moscatilin.

• Le rôle des voies de signalisation STAT3 et Wnt3/β-caténine : L’étude a montré que le Moscatilin, en augmentant l’expression de IL13RA2, inhibe l’activation de STAT3, atténuant ainsi l’activité de la voie de signalisation Wnt3/β-caténine. L’activation de cette voie ou la surexpression de STAT3 ont affaibli l’effet anti-calcification du Moscatilin.

3. Conclusion et signification

Cette étude démontre que le Moscatilin, en se liant et en activant IL13RA2, inhibe l’activation de STAT3, atténuant ainsi la voie de signalisation Wnt3/β-caténine et inhibant finalement la calcification vasculaire. Cette découverte offre une nouvelle cible potentielle pour le traitement de la calcification vasculaire. En tant que produit naturel, le Moscatilin présente une bonne sécurité et une activité biologique, ce qui en fait un candidat prometteur pour le traitement de la calcification vasculaire.

4. Points forts de l’étude

• Découverte d’un nouvel agent anti-calcification : Le Moscatilin, en tant que composé naturel issu de la médecine traditionnelle chinoise, a été identifié pour la première fois comme ayant un effet anti-calcification vasculaire significatif.
• Approfondissement des mécanismes : L’étude a non seulement révélé l’effet anti-calcification du Moscatilin, mais a également élucidé en détail son mécanisme d’action via les voies de signalisation IL13RA2/STAT3 et Wnt3/β-caténine.
• Validation par plusieurs modèles : L’étude a validé l’effet anti-calcification du Moscatilin à travers des modèles cellulaires in vitro, des modèles murins in vivo et des expériences ex vivo sur des anneaux aortiques.

Autres informations utiles

L’équipe de recherche a également confirmé la liaison du Moscatilin à IL13RA2 et sa régulation directe de STAT3 grâce à des expériences de docking moléculaire et de ChIP (immunoprécipitation de la chromatine). Ces expériences ont fourni des preuves solides du mécanisme moléculaire du Moscatilin.

Conclusion

Les découvertes de cette étude ouvrent de nouvelles perspectives pour le traitement de la calcification vasculaire et mettent en lumière le potentiel des produits naturels dans les maladies cardiovasculaires. Le Moscatilin, en modulant les voies de signalisation IL13RA2/STAT3 et Wnt3/β-caténine, démontre un effet anti-calcification significatif et pourrait devenir un nouveau médicament prometteur pour le traitement de la calcification vasculaire.