Yijung

npj Biofilm e microbiomi volume 9, numero articolo: 32 (2023) Citare questo articolo

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Attualmente, nella moderna biologia dei sistemi, una notevole attenzione è focalizzata sull’esplorazione della potenziale relazione tra la fitoterapia (HM) e il microbioma intestinale in termini di termoregolazione, che è un aspetto importante della salute umana. Tuttavia, la nostra conoscenza dei meccanismi degli HM nella termoregolazione è inadeguata. Qui, dimostriamo che la formula erboristica canonica, Yijung-tang (YJT), protegge dall'ipotermia, dall'iperinfiammazione e dalla disbiosi del microbiota intestinale nei ratti ipotiroidei indotti da PTU. In particolare, queste proprietà sono state associate ad alterazioni del microbiota intestinale e alla diafonia di segnalazione tra i mediatori termoregolatori e infiammatori nell’intestino tenue e nel tessuto adiposo bruno (BAT). In contrasto con il farmaco convenzionale L-tiroxina per la cura dell’ipotiroidismo, YJT ha un’efficacia nell’attenuare le risposte infiammatorie sistematiche, correlate alla depressione nelle vie di segnalazione intestinale TLR4 e Nod2/Pglyrp1. I nostri risultati suggeriscono che YJT potrebbe promuovere la termogenesi BAT e prevenire l’infiammazione sistemica nei ratti ipotiroidei indotti da PTU, che era associata al suo effetto prebiotico sulla modulazione del microbiota intestinale e sull’espressione genica con rilevanza nella funzione enteroendocrina e nel sistema immunitario innato. Questi risultati potrebbero rafforzare la logica dell’asse microbiota-intestino-BAT per un cambiamento di paradigma per consentire una medicina incentrata sugli olobionti.

La termoregolazione è una caratteristica chiave nel mantenimento dell'omeostasi che consente ai processi organici di funzionare in modo efficace e la sua stretta connessione con gli ormoni tiroidei è ben documentata1,2. Con l’aumento delle malattie metaboliche negli ultimi anni, le disfunzioni tiroidee, in particolare l’ipotiroidismo, rappresentano i disturbi endocrini più comuni e rappresentano un importante problema sanitario che colpisce circa il 4-10% della popolazione mondiale3,4. Il trattamento convenzionale dell’ipotiroidismo genera eventi avversi farmacologici, elevati costi di trattamento e problemi di compliance, il che spinge gli scienziati a identificare potenziali strategie alternative per il trattamento dei disturbi fisiologici cronici. In questo contesto, la medicina erboristica (HM), come la medicina tradizionale cinese e coreana, è stata ampiamente studiata per il suo potenziale nel trattamento dell'ipotiroidismo, sulla base di una serie di teorie uniche e di una significativa esperienza clinica5,6,7.

L'ipotiroidismo mostra una diminuzione del metabolismo energetico e quindi per il suo trattamento sono stati utilizzati farmaci con proprietà calde a causa del loro potenziale impatto sull'aumento del metabolismo energetico5. Yijung-tang (YJT), noto anche come Li-Zhong-Tang, è una formula erboristica cinese canonica con proprietà calde che fu descritta per la prima volta nel Trattato sulle malattie febbrili e varie di Zhongjing Zhang 1800 anni fa. Viene spesso utilizzato per alleviare i sintomi dell'ipotiroidismo e presenta effetti antiossidanti e immunomodulatori8. YJT comprende le seguenti erbe: Zingiber officinale Rose (Famiglia: Zingiberaceae) rizoma (9 g), Atractylodes macrocephala Koidz (Famiglia: Asteraceae) rizoma (9 g), Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. (Famiglia: Campanulaceae) radice (9 g) e Glycyrrhiza uralensis Fisch. Ex DC. (Famiglia: Fabaceae) rizoma (9 g)8. Tuttavia, la farmacologia e i meccanismi delle sue proprietà calde non sono stati ancora studiati.

Essendo un fattore cruciale nella fisiologia dei mammiferi, il microbioma è emerso come un nuovo campo di ricerca che costituisce parte integrante della salute. I recenti progressi tecnologici con l’avvio di vari progetti internazionali sul microbioma intestinale umano hanno consentito uno studio approfondito e una ricerca sugli hotspot tra le malattie croniche e il microbioma intestinale legati alla salute umana9,10. Studi precedenti hanno identificato l'associazione tra il microbioma intestinale e la fisiopatologia della tiroide e hanno dimostrato cambiamenti nella concentrazione degli ormoni tiroidei in diversi modi, inclusa un'alterazione nella composizione dei batteri intestinali e l'effetto sulla iodotironina deiodinasi (Dios)11,12. Inoltre, è stato proposto che l’asse tiroide-intestino influisca sull’intero metabolismo attraverso il riciclo degli ormoni tiroidei13. Nel frattempo, poiché il microbiota intestinale è strutturalmente dinamico nel tempo e plastico in diverse condizioni, e poiché una delle caratteristiche dell’HM è che può essere somministrato per via orale, l’HM interagirà inevitabilmente con la flora intestinale e aiuterà a sostenere l’omeostasi dell’intestino. microbioma intestinale. Pertanto, il microbioma intestinale come canale può esercitare effetti farmacologici dell'HM sull'ospite14,15. YJT contiene polisaccaridi prebiotici che possono stimolare selettivamente la crescita e l'attività dei batteri benefici nell'intestino e, come fonte di cibo per questi batteri, promuovere la produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA) per sostenere la salute dell'intestino e il benessere generale16,17. Questa prova ci ha portato all’ipotesi che YJZ potrebbe regolare la termogenesi e l’infiammazione attraverso la riprogrammazione del microbiota intestinale e molteplici vie di segnalazione per alleviare i sintomi dell’ipotiroidismo.

1 °C decrease in the average Tb (Fig. 1d, Supplementary Figure 1a) compared with the control. Both YJT and T4 inhibited PTU-induced loss in body mass, food intake, and Tb from approximately 9 days after administration (Fig. 1b–d). Moreover, YJT treatment led to a recovery in these metabolic parameters, whereas long-term T4 treatment induced hyperphagia and hyperthermia. Both YJT and T4 recovered glucose tolerance that was disrupted by PTU (Fig. 1e). As predicted, a significant increase in the serum thyroid stimulating hormone (TSH) levels and decreases in T4 and tri-iodothyronine (T3) levels were detected in rats with PTU-induced hypothyroidism compared with controls (Fig. 1f–h). YJT reversed the serum T4 and T3 levels to the control levels (Fig. 1f–h). Although PTU did not affect the serum ghrelin levels (anorexigenic hormone, Fig. 1i), it increased the secretion of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) (an anorexigenic hormone, Fig. 1j), resulting in reduced food intake in PTU-treated rats. Both YJT and T4 treatment stimulated ghrelin secretion, and YJT, rather than T4, prevented PTU-induced increases of serum GLP-1 levels (Fig. 1i, j). The circulating inflammatory markers such as tumor necrosis factor-α (TNF-α) and lipopolysaccharides (LPS) were enhanced both in the PTU-treated and T4 + PTU-treated groups, whereas YJT prevented PTU-induced systemic inflammation (Fig. 1k, l). Moreover, histology of the ileum indicated that hypothyroidism disturbed the intestinal barrier and absorption indicated by decreased villi length and crypt depth, while both YJT and T4 treatment reversed these variables (Fig. 1m). T4 treatment caused a significant increase in the length of the small intestine and the mass of some organs including the liver, heart, and spleen (Supplementary Figure 1b, c)./p>2 in the fecal microbiota community. c Relative abundance of different bacteria at the genus level ("+" indicates the mean of data). d Combinative plot of Mantel test and Pearson correlation between intestinal markers and bacteria taxonomy. e Heatmap of correlation coefficients between specific genera and mRNA expression of different intestinal markers and receptors. One-way ANOVA followed by post hoc LSD test. *P < 0.05, **P < 0.01, and ***P < 0.001. The different letters above the columns indicate significant differences. Vehicle, the control rats which were orally gavaged with phosphate-buffered saline (PBS); CMTPTU, the rats that were colonized by cecal microbiota from PTU-treated donors; CMTYJT, the rats that were colonized by cecal microbiota from YJT+ PTU-treated donors; CMTT4, the rats that were colonized by cecal microbiota from L-thyroxine+PTU-treated donors; CMTCon, the rats that were colonized with cecal microbiota from control donors./p>

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