Studi in silico senyawa bioaktif buah bit (Beta vulgaris L.) merah terhadap target protein antihipertensi melalui pendekatan Network Pharmacology

INDONESIA

Hipertensi merupakan penyakit kardiovaskular dengan prevalensi yang terus meningkat secara global, salah satunya di Indonesia. Penggunaan obat antihipertensi sintetik dalam jangka panjang dapat menimbulkan berbagai efek samping, sehingga diperlukan alternatif terapi berbasis bahan alam yang lebih aman. Buah bit (Beta vulgaris L.) adalah tanaman yang mengandung berbagai senyawa bioaktif yang berpotensi sebagai antihipertensi. Namun, penelitian mengenai prediksi ADMET, identifikasi senyawa terhadap target protein dan mekanisme biologis sebagai agen multi-target antihipertensi masih terbatas. Penelitian ini bertujuan menganalisis potensi senyawa bioaktif buah bit (Beta vulgaris L.) sebagai kandidat antihipertensi melalui pendekatan network pharmacology secara in silico. Penelitian dilakukan melalui identifikasi senyawa bioaktif berdasarkan studi literatur, prediksi sifat farmakokinetik dan ADMET menggunakan protox-II dan SwissAdme, prediksi target protein menggunakan Swiss Target Prediction, Analisis Protein-Protein Interaction serta jalur biologis STRING, dan visualisasi jaringan interaksi menggunakan Cytoscape Hasil penelitian didapatkan 16 senyawa bioaktif Beta vulgaris L. memenuhi kriteria Lipinski Rule of five yang memiliki potensi drug likeness yang baik untuk dikembangkan sebagai obat oral dan menun-jukkan profil toksistas yang rendah kelas VI-V, serta diprediksi berinteraksi dengan 63 target protein terkait hipertensi, terdapat protein IL1B, GADPH, ACE, ESR1 dan PTGS2 yang merupakan hub protein yang memiliki peran sentral dalam hipertensi. Mekanisme kerja yang diprediksi menunjukkan keterlibatan berbagai jalur biologis. Berdasarkan hasil penelitian, senyawa bioaktif buah bit (Beta vulgaris L.) berpotensi dikembangkan sebagai agen antihipertensi secara multi target dan multi patways. Temuan ini dapat menjadi dasar bagi penelitian eksperimental lanjut untuk mengonfirmasi aktivitas antihipertensi buah bit (Beta vulgaris L. ) secara in vitro maupun in vivo.

ENGLISH

Hypertension is a cardiovascular disease with a steadily increasing prevalence globally, in-cluding in Indonesia. Long-term use of synthetic antihypertensive drugs can cause various side effects, necessitating safer, natural-based alternative therapies. Beetroot (Beta vulgaris L.) is a plant containing various bioactive compounds with potential antihypertensive proper-ties. However, research on ADMET prediction, compound identification against protein tar-gets, and biological mechanisms as multi-target antihypertensive agents is still limited. This study aims to analyze the potential of beetroot (Beta vulgaris L.) bioactive compounds as an-tihypertensive candidates through an in silico network pharmacology approach. The study was conducted through the identification of bioactive compounds based on literature studies, prediction of pharmacokinetic properties and ADMET using protox-II and SwissAdme, pre-diction of protein targets using Swiss Target Prediction, Protein-Protein Interaction Analysis and STRING biological pathways, and visualization of interaction networks using Cytoscape. The results of the study obtained 16 bioactive compounds of Beta vulgaris L. that meet the Lipinski Rule of five criteria that have good drug likeness potential to be developed as oral drugs and show a low toxicity profile of class VI-V, and are predicted to interact with 63 pro-tein targets related to hypertension, there are proteins IL1B, GADPH, ACE, ESR1 and PTGS2 which are hub proteins that have a central role in hypertension. The predicted mecha-nism of action shows the involvement of various biological pathways. Based on the results of the study, bioactive compounds of beetroot (Beta vulgaris L.) have the potential to be devel-oped as antihypertensive agents with multiple targets and multiple pathways. These findings can be the basis for further experimental research to confirm the antihypertensive activity of beetroot (Beta vulgaris L.) in vitro and in vivo.

ARABIC

يُعدّ ارتفاع ضغط الدم مرضًا قلبيًا وعائيًا ينتشر بشكل متزايد عالميًا، بما في ذلك في إندونيسيا. ويمكن أن يُسبب الاستخدام طويل الأمد للأدوية الخافضة لضغط الدم الاصطناعية آثارًا جانبية متنوعة، مما يستدعي البحث عن علاجات بديلة أكثر أمانًا وطبيعية. يُعدّ الشمندر (Beta vulgaris L.) نباتًا يحتوي على مركبات حيوية نشطة متنوعة ذات خصائص خافضة لضغط الدم. ومع ذلك، لا تزال الأبحاث حول التنبؤ بخصائص الامتصاص والتوزيع والاستقلاب والإخراج والسمية (ADMET)، وتحديد المركبات التي تستهدف البروتينات، والآليات البيولوجية كعوامل خافضة لضغط الدم متعددة الأهداف محدودة. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل إمكانات المركبات الحيوية النشطة في الشمندر (Beta vulgaris L.) كمرشحات خافضة لضغط الدم من خلال منهجية علم الصيدلة الشبكية الحاسوبية. أُجريت الدراسة من خلال تحديد المركبات الحيوية النشطة بناءً على الدراسات المنشورة، والتنبؤ بالخصائص الحركية الدوائية وخصائص الامتصاص والتوزيع والاستقلاب والإخراج والسمية (ADMET) باستخدام برنامجي protox-II وSwissAdme، والتنبؤ بالبروتينات المستهدفة باستخدام برنامج Swiss Target Prediction، وتحليل تفاعل البروتين-بروتين، ومسارات STRING البيولوجية، وتصوير شبكات التفاعل باستخدام برنامج Cytoscape. أسفرت نتائج الدراسة عن تحديد 16 مركباً حيوياً من نبات الشمندر (Beta vulgaris L.) تستوفي معايير قاعدة ليبينسكي الخمسة، ما يُشير إلى إمكانية تطويرها كأدوية فموية، وانخفاض سميتها (من الفئة السادسة إلى الخامسة). ومن المتوقع أن تتفاعل هذه المركبات مع 63 بروتيناً مستهدفاً مرتبطاً بارتفاع ضغط الدم، من بينها بروتينات IL1B وGADPH وACE وESR1 وPTGS2، وهي بروتينات محورية تلعب دوراً أساسياً في ارتفاع ضغط الدم. ويُظهر آلية العمل المتوقعة مشاركة مسارات بيولوجية متعددة. وبناءً على نتائج الدراسة، تتمتع المركبات الحيوية في الشمندر (Beta vulgaris L.) بإمكانية تطويرها كعوامل خافضة لضغط الدم، حيث تستهدف مسارات متعددة. ويمكن أن تُشكل هذه النتائج أساساً لمزيد من البحوث التجريبية لتأكيد فعالية الشمندر (Beta vulgaris L.) في خفض ضغط الدم في المختبر وفي الجسم الحي.