Kurkuminoidien antioksidanttisten ominaisuuksien nykytaso neurodegeneratiivisissa sairauksissa, osa 1

Abstrakti:

Neurodegeneratiiviset sairaudet edustavat joukkoa patologioita, joille on ominaista peruuttamaton ja etenevä hermosolujen menetys tietyillä aivojen alueilla. Oksidatiivinen fosforylaatio on energiantuotannon lähde, jonka avulla monet solut, kuten hermosolut, täyttävät energiatarpeensa.

Neurodegeneratiiviset sairaudet ovat yleinen iäkkäiden sairauksien tyyppi, kuten Alzheimerin tauti, Alzheimerin tauti jne. Väestön ikääntymisen voimistuessa näiden sairauksien vaikutukset elämäämme ja yhteiskuntaamme ovat yhä vakavampia.

Neurodegeneratiiviset sairaudet liittyvät läheisesti muistiin. Nämä sairaudet aiheuttavat usein orgaanisia aivomuutoksia, jotka vaikuttavat normaaleihin aivotoimintoihin, mukaan lukien muistin suorituskykyyn. Potilaat voivat tuntea itsensä unohdetuiksi tai heillä voi olla muistinmenetys varhaisessa vaiheessa. Silti, jos heitä jatkuvasti muistutetaan ja hoidetaan, he saattavat säilyttää kykynsä pitää huolta itsestään ja ylläpitää korkeat sosiaaliset toiminnot.

Mitä meidän pitäisi tehdä tällaisen sairauden edessä? Ensinnäkin meidän tulee ryhtyä aktiivisiin ennaltaehkäiseviin toimenpiteisiin, kuten harjoitella enemmän, välttää liiallista väsymystä ja noudattaa terveellistä ruokavaliota. Nämä toimenpiteet voivat tehokkaasti hidastaa taudin kehittymistä. Samalla meidän on myös jatkettava tämän taudin oppimista ja ymmärtämistä sekä parannettava vanhustenhuollon henkilöstön lääketieteellisiä taitoja ja ammattitaitoa tarjotaksemme parempia palveluja potilaille.

Lisäksi meidän on aloitettava sopivasta liikunnasta, sosiaalisesta vuorovaikutuksesta, happiterapiasta jne. parantaaksemme potilaiden elämänlaatua ja itsetuntoa sekä herättääksemme heidän rakkauttaan ja luottamusta elämään. Näillä positiivisilla tekijöillä voi olla positiivinen rooli potilaiden psykologisen paineen ja ahdistuksen vähentämisessä, mikä tekee heistä optimistisempia elämän suhteen.

Lyhyesti sanottuna, vaikka neurodegeneratiiviset sairaudet voivat vaikuttaa muistiin, meidän on kohdattava tämä tilanne ennakoivasti, ryhdyttävä toimenpiteisiin taudin etenemisen hidastamiseksi, elämänlaadun parantamiseksi sekä käytännön toimiin tuodaksemme lämpöä ja apua potilaille ja heidän perheilleen. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche deserticola voi parantaa muistia merkittävästi, koska Cistanche deserticola on perinteinen kiinalainen lääkeaine, jolla on monia ainutlaatuisia vaikutuksia, joista yksi on parantaa muistia. Cistanche deserticolan teho johtuu sen sisältämistä useista aktiivisista ainesosista, mukaan lukien tanniinihappo, polysakkaridit, flavonoidiglykosidit jne. Nämä ainesosat voivat edistää aivojen terveyttä monin eri tavoin.

Napsauta Tiedä lyhytaikaista muistia, kuinka voit parantaa

Oksidatiivisen fosforylaation häiriöt aiheuttavat oksidatiivista stressiä, jolla on keskeinen rooli hermostoa rappeuttavien sairauksien, kuten Alzheimerin taudin (AD), Parkinsonin taudin (PD) ja amyotrofisen lateraaliskleroosin (ALS) puhkeamisessa.

Tähän mennessä useimpiin hermostoa rappeutuviin sairauksiin ei ole olemassa päättäväisiä hoitoja, vaan vain sellaisia ​​interventioita, joilla voidaan lievittää oireita tai hidastaa taudin etenemistä. Siksi tarvitaan tehokkaita hermosolujen suojausstrategioita.

Viime vuosina luonnontuotteita, kuten kurkuminoideja, on tutkittu intensiivisesti ja tutkittu niiden terapeuttisen potentiaalin suhteen useissa neurodegeneratiivisissa sairauksissa. Kurkuminoidit ovat ravitsemuksellisia yhdisteitä, joilla on useita terapeuttisia ominaisuuksia, kuten antioksidanttisia, anti-inflammatorisia ja hermostoa suojaavia vaikutuksia.

Tässä yhteydessä tämän katsauksen tarkoituksena oli antaa yleiskatsaus prekliinisistä ja kliinisistä todisteista, joiden tarkoituksena oli havainnollistaa kurkuminoidien antioksidanttisia vaikutuksia hermoston rappeutumissairauksissa. Prekliinisistä tutkimuksista saadut lupaavat tulokset rohkaisevat kurkuminoidien käyttöä neurodegeneraation ehkäisyyn ja hoitoon.

Avainsanat: neurodegeneratiiviset sairaudet; kurkuminoidit; antioksidanttisia ominaisuuksia.

1. Johdanto

Neurologiset sairaudet vaikuttavat miljooniin ihmisiin ympäri maailmaa [1]. Ympäristömuutokset keskushermostossa (CNS) saavat aikaan mikroglian ja astrosyyttien, keskushermoston homeostaasin ylläpitämiseen osallistuvien solujen, aktivoitumisen.

Vaurioitumisen jälkeen nämä solut aktivoivat vasteen, joka saa aikaan tulehdusta edistävien sytokiinien vapautumisen, jotka ovat vastuussa paikallisesta tulehdusreaktiosta [2]. Lisäksi kun mikrogliat ja astrosyytit ovat aktiivisia, ne voivat tuottaa reaktiivisia happilajeja (ROS).

Aivot kuluttavat kuitenkin noin 20 % kehon hapesta (O2), vaikka niiden osuus on vain 2 % kehon kokonaispainosta. Siten se sisältää runsaasti antioksidantteja, jotka osallistuvat ROS:n muodostumisen estämiseen. Liiallinen ROS-tuotanto aiheuttaa patologisia tiloja, kuten hermostoa rappeuttavia sairauksia, ellei solujen ainesosat tehokkaasti estä sitä [3–5].

Tämä on erityisen merkityksellistä hermostoa rappeuttavissa sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa (AD), Parkinsonin taudissa (PD) ja amyotrofisessa lateraaliskleroosissa (ALS). Hermoston tulehdus ja oksidatiivinen stressi ovatkin hermostoa rappeutuvien sairauksien yleisiä piirteitä [6,7].

Vaikka näihin sairauksiin on saatavilla hoitoja, jotka viivästävät tai hallitsevat oireita, tällä hetkellä ei ole saatavilla tehokkaita hoitoja. Siksi kiinnostus luonnollisista yhdisteistä, joilla on antioksidanttisia ja tulehdusta ehkäiseviä ominaisuuksia, kasvaa [8,9]. Kurkuma on mauste, joka on uutettu Zingiberaceae-perheeseen kuuluvan Curcuma Longan juurakoista ja jota viljellään Intiassa ja Kaakkois-Aasiassa [10].

Kurkuman pääainesosa on kurkumiini, keltainen pigmentti, jota käytetään yleisesti mausteena ja elintarvikevärinä. Sitä käytetään luonnollisena lääkkeenä tulehdussairauksien hoitoon [11]. Itse asiassa kurkumiini on ravintoaineyhdiste, jolla on lukuisia terapeuttisia ominaisuuksia erilaisia ​​sairauksia, mukaan lukien hermostoa rappeuttavia sairauksia, vastaan ​​[12].

Kurkuminoidien [13–15] useista ominaisuuksista anti-inflammatoriset [16,17] ja antioksidantit [18,19] ovat tutkituimpia niiden roolin vuoksi neurodegeneratiivisten sairauksien patogeneesissä [20].

Kurkuminoideilla on todellakin keskeinen rooli entsyymien, kuten p38-mitogeenilla aktivoiman proteiinikinaasin (MAPK) ja c-Jun-N-terminaalisen kinaasin (c-JNK) ja transkriptiotekijöiden (kuten ydintekijä-KB, NF-KB) estämisessä. liittyvät tulehdusprosesseihin.

Lisäksi ne vähentävät useiden tulehdusta edistävien sytokiinien ilmentymistä [21,22]. Lisäksi monet kurkumiinin hyödyllisistä vaikutuksista voidaan yhdistää sen antioksidanttisiin ominaisuuksiin [23].

Koska oksidatiivinen stressi, joka johtuu reaktiivisten happilajien liiallisesta tuotannosta, lipidien peroksidaatiosta ja DNA:n ja proteiinien oksidatiivisista vaurioista, on vastuussa monista patologisista komplikaatioista, kuten hermostoa rappeutuvista sairauksista, kurkumiinilla voi olla tärkeä rooli näissä olosuhteissa. Kurkumiinia on tutkittu laajasti sen hyödyllisiä ominaisuuksia vastaan ​​useita neurologisia sairauksia, kuten PD [24], AD [25] ja ALS [26].

Tämän katsauksen tarkoituksena on kuvata kurkuminoidien antioksidanttisia ominaisuuksia, jotka liittyvät niiden tehokkuuteen neurologisissa sairauksissa. Tässä katsauksessa esitetään yhteenveto prekliinisistä ja kliinisistä todisteista, jotka korostavat kurkuminoidien antioksidanttivaikutuksia neurologisissa häiriöissä.

2. Kurkumiini

Kurkuminoidit ovat kurkumassa esiintyviä aktiivisia yhdisteitä, ja niihin kuuluvat kurkumiini (diferuloyylimetaani), demetoksikurkumiini ja bisdemetoksikurkumiini (kuva 1). Useat in vitro ja in vivo -todisteet kuvaavat kurkuminoidien anti-inflammatorisia [27] ja antioksidanttisia ominaisuuksia [28].

Kurkuminoideista kurkumiini muodostaa noin 90 % kurkuman sisältämistä kurkuminoideista. Kurkumiini on polyfenoli, jonka molekyylikaava on C21H20O6, joka karakterisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1910 [29].

Niiden joukossa kurkumiinilla tiedetään olevan hermostoa suojaavia vaikutuksia, ja sen antioksidantti- ja anti-inflammatorinen vaikutus on laajalti tutkittu. Diketoniryhmä ja kaksi fenolirengasta sen kemiallisessa rakenteessa toimivat elektroniloukkuina, mikä estää vetyperoksidin (H2O2), hydroksyyliradikaalin (OH·) ja superoksidianionin (O2−·) muodostumisen.

Lisäksi kurkumiinin theb-diketonifraktio ja hydroksyyliryhmät pystyvät muodostamaan kompleksin metalleja, kuten kuparia (Cu2+), sinkkiä (Zn2+) ja rautametallia (Fe2+). [30]. Fe2+ on välttämätön Fenton-reaktiolle, joka tuottaa OH·-radikaaleja; näin ollen kurkumiini kelatoimalla Fe2+suojaa metallin aiheuttamalta myrkyllisyydeltä.

Onkin hyvin tunnettua, että kurkumiinilla on antioksidanttisia ominaisuuksia ja se näyttää kymmenen kertaa tehokkaammalta kuin E-vitamiini vapaiden radikaalien sieppaajana [31]. Koska kurkumiinilla on kyky ylittää veri-aivoeste [32], se alentaa myös ROS-tasoa [33], suojaa aivoja lipidiperoksidaatiolta ja vähentää oksidatiivisten loukkausten aiheuttamaa hermosolujen kuolemaa [34].

Sen lisäksi, että kurkumiini toimii suorana ROS:n poistajana, se käyttää antioksidanttisia ominaisuuksiaan lisäämällä glutationi (GSH) tasoa [35], parantamalla glutationiperoksidaasin (GSHPx), glutationireduktaasin (GR), katalaasin (CAT) ja superoksididismutaasin aktiivisuutta. (SOD) [36]. Lisäksi kurkumiini vähentää mitokondrioiden vaurioita ja apoptoosia lipidperoksidaation välittämänä [37].

Kurkumiini voi estää useiden transkriptiotekijöiden aktivoitumista, mukaan lukien NF-κB [38], aktivoitu proteiini-1 (AP-1) [39], Notch-1 [40], -kateniini [41] ] ja peroksisomiproliferaattorilla aktivoitu reseptori-gamma (PPAR-) [42], jotka kaikki osallistuvat erilaisiin biologisiin prosesseihin, mukaan lukien tulehdukseen.

NF-κB lokalisoituu sytosoliin - aktivoitumisen jälkeen se siirtyy tumaan, jossa se edistää solujen lisääntymiseen ja tulehdukseen osallistuvien eri geenien ilmentymistä [43]. NF-κB:n säätelemätön aktiivisuus on useiden tulehdussairauksien, kuten hermostoa rappeuttavien sairauksien, taustalla [44]. Kurkumiini estää NF-KB-aktivaatiota estämällä p65:n ja inhibiittorin κB (IκB) siirtymisen tumaan [45].

Tällä tavalla se estää lukuisten solujen eloonjäämiseen liittyvien geenien aktivoitumista, mukaan lukien Bcl-2, Bcl-xL, sykliini D1, syklo-oksigenaasi 2 (COX-2) ja matriksimetallopeptidaasi (MMP){{5} }, mikä edistää solusyklin pysähtymistä, inhiboi proliferaatiota ja indusoi apoptoosia [46].

Monet kurkumiinin vaikutuksista välittyvät myös sen kyvystä estää useita proteiinikinaaseja (PK:ita), jotka osallistuvat erilaisiin soluprosesseihin, kuten autofosforylaatioaktivoitua (AK) proteiinikinaasia [47], Ca2+--riippuvaista proteiinikinaasia (CDPK) [47]. 48], januskinaasi (JAK) [49], mitogeenilla aktivoitu proteiinikinaasi (MAPK) [50,51], rapamysiinin (mTOR) nisäkäskohde [52,53], fosforylaasikinaasi (PhK) [47], sytosolinen proteiinikinaasi (cPPK [47], PKA [47], PKB/Akt [54], PKC [47].

Lisäksi MAPK-reittiä estävä vaikutus ja ekstrasellulaarisen reseptorkinaasin (ERK), c-JNK:iden ja p38 MAPK:iden fosforylaation esto ovat vastuussa kurkumiinin voimakkaista tulehdusta ehkäisevistä vaikutuksista [55].

Itse asiassa NF-κB- ja MAPK-reittien esto vähentää useiden tulehduksellisten interleukiinien (IL:iden), kuten IL-1, IL-6, tuumorinekroositekijä-alfan (TNF-) [56], IL:n, ilmentymistä. -2 [57], IL-5 [58], IL-8 [59], IL-12 [60], IL-18 [61] ja signaali transkriptioproteiinien (STAT) muuntaja ja aktivaattori [49]. Siksi kurkumiini säätelee transkriptiotekijöitä, kuten NF-KB:tä, estää proinflammatoristen sytokiinien tuotantoa, mikä osoittaa voimakasta anti-inflammatorista vaikutusta [62].

Nämä kurkumiinille ominaiset ominaisuudet tekevät siitä pätevän hermostoa suojaavan yhdisteen. Epidemiologiset tutkimukset osoittavat, että Intian väestössä kurkuman kulutus korreloi tiiviisti hermostoa rappeuttavien sairauksien, kuten AD ja PD, vähäisen esiintyvyyden kanssa valkoihoiseen väestöön verrattuna [63,64 ].

3. Metodologia

Tämän käsikirjoituksen tarkoituksena on antaa yleiskuva kokeellisista ja kliinisistä tutkimuksista, jotka raportoivat kurkuminoidien antioksidanttisista vaikutuksista hermoston rappeumasairauksissa, kuten PD, AD ja ALS.

Tämän arvostelun kirjoittamista varten PubMedusingissa tehtiin haku seuraavilla avainsanoilla: "kurkuminoidit", "antioksidanttivaikutukset", "Parkinsonin tauti", "Alzheimerin tauti", "ja amyotrofinen lateraaliskleroosi".

Otimme huomioon vuosina 2015–2021 julkaistut artikkelit, joissa osoitettiin kurkuminoidien hermoja suojaava rooli. Tästä hausta löytyi 65 artikkelia, kuten Prisman vuokaaviossa (kuva 2) näkyy. "Seulotut tietueet" -osiossa 20 artikkelia jätettiin pois. Heistä 12:ta ei otettu huomioon, koska ne poikkesivat tarkastelumme painopisteestä.

Kaksi muuta artikkelia jätettiin pois, koska ne keskittyivät muiden yhdisteiden antioksidanttiseen rooliin. Lisäksi, koska keskityimme kurkuminoideihin, jätimme pois myös kuusi artikkelia, joissa arvioitiin kurkumiinin ja muiden yhdisteiden vaikutuksia.

Koska tämän katsauksen tarkoituksena on antaa yleiskatsaus kokeellisiin tutkimuksiin, "Kelpoisuuden arvioidut kokotekstiartikkelit" -osiossa 13 artikkelia suljettiin pois, koska ne ovat arvioita.

Lopuksi tässä käsikirjoituksessa käsiteltiin 27 tutkimusta, jotka arvioivat kurkuminoidien antioksidanttisten vaikutusten taustalla olevia biokemiallisia ja molekyylimekanismeja ja niiden terapeuttista käyttöä neurologisia sairauksia.

Prekliinisten tutkimusten tulosten tueksi tarjoamme myös yhteenvedon nykyisistä kliinisistä tutkimuksista, jotka on tallennettu ClinicalTrial.gov-sivustolla (https://clinicaltrials.gov/, käytetty 12. helmikuuta 2021), käyttämällä seuraavia avainsanoja: "Curcumin", "Parkinsonin tauti". Sairaus" tai "Alzheimerin tauti" "Amyotrofisessa lateraaliskleroosissa" tai "Amyotrofisessa lateraaliskleroosissa".

4. Parkinsonin tauti

y rooli nigrostriataalisen rappeutumisen edistämisessä tai pahentamisessa [68]. PD:n tunnusomaisia ​​kliinisiä piirteitä ovat vapina, bradykinesia, jäykkyys ja tasapainohäiriöt. Lisäksi PD-potilailla esiintyy myös ei-motorisia puutteita, kuten ahdistuneisuutta, dementiaa, masennusta, unihäiriöitä ja psykoosia, jotka heikentävät elämänlaatua [69 ].

Lisäksi PD:n tunnusmerkki on Lewyn kappaleiden muodostuminen, jotka ovat alfa-synukleiinin (-syn) sytoplasmisia sulkeumia [70]. Oksidatiivisella stressillä ja tulehduksella on kuitenkin keskeinen rooli PD:ssä. 90 %:ssa tapauksista PD esiintyy satunnaisessa muodossa; vain 10 % tapauksista esiintyy perhemuodossa.

PD:n perhemuotoihin kuuluvat -synukleiinigeenimutaatiot (SNCA), ubikvitiini C-terminaalinen hydrolaasi L1 (UCHL-1), fosfataasin ja tensiinihomologin indusoima oletettu kinaasi 1 (PINK1), Parkin (PRKN), herkkä proteiini (DJ{). {6}}) ja leusiinirikas toistuva kinaasi 2 (LRRK2) [71]. Kuva 2.

Prisma-vuokaavio, joka havainnollistaa katsauksen kirjoittamiseen käytettyjen prekliinisten tutkimusten valintametodologiaa. Päällekkäiset artikkelit jätettiin pois kirjattujen tutkimusten kokonaismäärästä.

Sen sijaan niitä pidettiin artikkeleina, jotka arvioivat kurkuminoidiinin neurologisen sairauden antioksidanttisia vaikutuksia. PRISMA-lausunto julkaistiin vuonna [65]. Esikliinisten tutkimusten tulosten tueksi tarjoamme myös yhteenvedon nykyisistä kliinisistä tutkimuksista, jotka on tallennettu ClinicalTrial.gov-sivustolle (https://clinicaltrials.gov/ käytetty 12. helmikuuta 2021), käyttämällä seuraavat avainsanat: "Kurkumiini", "Parkinsonin tauti" tai "Alzheimerin tauti" tai "Amyotrofinen lateraaliskleroosi".4.

Parkinsonin tautiPD on etenevä ja hermostoa rappeuttava sairaus, jonka aiheuttaa substantia nigran hermosolujen asteittainen häviäminen, jota seuraa dopamiinitasojen lasku nidrassa [66].

Nämä tapahtumat johtavat nigrostriataalisen reitin toimintahäiriöön, mikä johtaa liikehäiriöihin [67]. Oksidatiivisella stressillä ja tulehdusvasteella on keskeinen rooli nigrostriataalisen rappeutumisen edistämisessä tai pahentamisessa [68]. PD:n kliinisiä piirteitä ovat vapina, bradykinesia, jäykkyys ja tasapainohäiriöt.

Lisäksi PD-potilailla esiintyy myös ei-motorisia puutteita, kuten ahdistuneisuutta, dementiaa, masennusta, unihäiriöitä ja psykoosia, jotka heikentävät elämänlaatua [69]. Lisäksi PD:n tunnusmerkki on Lewyn kappaleiden muodostuminen, jotka ovat alfa-synukleiinin (-syn) sytoplasmisia sulkeumia [70]. Oksidatiivisella stressillä ja tulehduksella on kuitenkin keskeinen rooli PD:ssä.

90 %:ssa tapauksista PD esiintyy satunnaisessa muodossa; vain 10 % tapauksista esiintyy perhemuodossa. PD:n perhemuotoihin kuuluvat -synukleiinigenmutaatiot (SNCA), ubikvitiini C-terminaalinen hydrolaasi L1 (UCHL-1), fosfataasi ja tensinhomologin aiheuttama oletettu kinaasi 1 (PINK1), Parkin (PRKN), herkkä proteiini (DJ{{). 9}}), ja leusiinirikas toistuva kinaasi 2 (LRRK2) [71].

For more information:1950477648nn@gmail.com