Современные антиоксидантные свойства куркуминоидов при нейродегенеративных заболеваниях. Часть 1.

Абстрактный:

Нейродегенеративные заболевания представляют собой совокупность патологий, характеризующихся необратимой и прогрессирующей гибелью нейрональных клеток в определенных областях головного мозга. Окислительное фосфорилирование является источником производства энергии, с помощью которого многие клетки, например, нейрональные клетки, удовлетворяют свои энергетические потребности.

Нейродегенеративные заболевания являются распространенным типом заболеваний пожилых людей, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Альцгеймера и др. По мере ускорения старения населения влияние этих заболеваний на нашу жизнь и общество становится все более серьезным.

Нейродегенеративные заболевания тесно связаны с памятью. Эти заболевания часто вызывают органические изменения головного мозга, влияющие на его нормальные функции, в том числе на память. На ранних стадиях пациенты могут чувствовать себя забытыми или иметь амнезию. Тем не менее, если им постоянно напоминать и о них заботиться, они могут сохранить способность заботиться о себе и поддерживать высокие социальные функции.

Что нам делать перед лицом такого заболевания? Прежде всего, нам следует принять активные профилактические меры, такие как больше заниматься спортом, избегать чрезмерной усталости и придерживаться здорового питания. Эти меры позволяют эффективно замедлить развитие заболевания. В то же время нам также необходимо продолжать изучать и понимать знания об этом заболевании, а также совершенствовать медицинские навыки и профессионализм персонала службы ухода за пожилыми людьми, чтобы предоставлять пациентам более качественные услуги.

Кроме того, нам также необходимо начать с соответствующих физических упражнений, социального взаимодействия, кислородной терапии и т. д., чтобы улучшить качество жизни пациентов и их самооценку, а также вселить в них любовь и уверенность в жизни. Эти положительные факторы могут сыграть положительную роль в снижении психологического напряжения и тревоги пациентов, делая их более оптимистичными в отношении жизни.

Короче говоря, хотя нейродегенеративные заболевания могут влиять на память, мы должны активно противостоять этой ситуации, принимать меры для замедления прогрессирования заболевания, улучшения качества жизни и предпринимать практические действия, чтобы согреть и помочь пациентам и их семьям. Видно, что нам необходимо улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность Cistanche Deserticola обусловлена ​​множеством содержащихся в нем активных ингредиентов, включая дубильную кислоту, полисахариды, флавоноидные гликозиды и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными путями.

Нажмите «Знай кратковременную память», как ее улучшить.

Нарушение регуляции окислительного фосфорилирования вызывает окислительный стресс, который играет ключевую роль в возникновении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера (БА), болезнь Паркинсона (БП) и боковой амиотрофический склероз (АЛС).

На сегодняшний день для большинства нейродегенеративных заболеваний не существует надежных методов лечения, а есть только вмешательства, способные облегчить симптомы или замедлить течение заболевания. Поэтому необходимы эффективные стратегии нейропротекции.

В последние годы натуральные продукты, такие как куркуминоиды, интенсивно изучались и изучались на предмет их терапевтического потенциала при некоторых нейродегенеративных заболеваниях. Куркуминоиды представляют собой нутрицевтические соединения, обладающие рядом терапевтических свойств, таких как антиоксидантные, противовоспалительные и нейропротекторные эффекты.

В этом контексте целью этого обзора было предоставить обзор доклинических и клинических данных, направленных на иллюстрацию антиоксидантного действия куркуминоидов при нейродегенеративных заболеваниях. Многообещающие результаты доклинических исследований поощряют использование куркуминоидов для профилактики и лечения нейродегенерации.

Ключевые слова: нейродегенеративные заболевания; куркуминоиды; антиоксидантные свойства.

1. Введение

Неврологические заболевания поражают миллионы людей во всем мире [1]. Изменения окружающей среды в центральной нервной системе (ЦНС) вызывают активацию микроглии и астроцитов, клеток, участвующих в поддержании гомеостаза ЦНС.

После повреждения эти клетки активируют ответ, который индуцирует высвобождение провоспалительных цитокинов, ответственных за местную воспалительную реакцию [2]. Кроме того, будучи активными, микроглия и астроциты могут производить активные формы кислорода (АФК).

Однако мозг, несмотря на то, что он составляет всего 2% от общей массы тела, потребляет около 20% кислорода организма (O2); таким образом, он богат антиоксидантами, участвующими в предотвращении образования АФК. Чрезмерное производство АФК, если ему не противодействовать эффективно клеточными компонентами, вызывает патологические состояния, такие как нейродегенеративные заболевания [3–5].

Это особенно актуально при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера (БА), болезнь Паркинсона (БП) и боковой амиотрофический склероз (АЛС). Действительно, нейровоспаление и окислительный стресс являются общими чертами нейродегенеративных заболеваний [6,7].

Хотя для этих расстройств доступны методы лечения, которые замедляют или контролируют симптомы, в настоящее время эффективных методов лечения не существует. Поэтому растет интерес к природным соединениям, обладающим антиоксидантными и противовоспалительными свойствами [8,9]. Куркума — это пряность, добываемая из корневищ Curcuma Longa, принадлежащей к семейству Zingiberaceae, культивируемой в Индии и Юго-Восточной Азии [10].

Основным компонентом куркумы является куркумин, желтый пигмент, обычно используемый в качестве приправы и пищевого красителя. Он используется как натуральное лекарство для лечения воспалительных заболеваний [11]. Действительно, куркумин представляет собой нутрицевтическое соединение, обладающее многочисленными терапевтическими свойствами против различных заболеваний, включая нейродегенеративные заболевания [12].

Среди нескольких свойств куркуминоидов [13–15] наиболее изучены противовоспалительная [16,17] и антиоксидантная активность [18,19] из-за их роли в патогенезе нейродегенеративных заболеваний [20].

Действительно, куркуминоиды играют ключевую роль в ингибировании ферментов, таких как митоген-активируемая протеинкиназа p38 (MAPK) и N-концевая киназа c-Jun (c-JNK), а также факторы транскрипции (такие как ядерный фактор-κB, NF-κB). связанных с воспалительными процессами.

Кроме того, они уменьшают экспрессию некоторых провоспалительных цитокинов [21,22]. Более того, многие полезные эффекты куркумина могут быть связаны с его антиоксидантными свойствами [23].

Поскольку окислительный стресс, вызванный чрезмерным производством активных форм кислорода, перекисным окислением липидов и окислительным повреждением ДНК и белков, является причиной многих патологических осложнений, таких как нейродегенеративные заболевания, куркумин может играть важную роль в этих состояниях. его полезные свойства против некоторых неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона [24], болезнь Альцгеймера [25] и БАС [26].

Цель этого обзора — описать антиоксидантные свойства куркуминоидов, связанные с их эффективностью при неврологических заболеваниях. В настоящем обзоре обобщены доклинические и клинические данные, подчеркивающие антиоксидантное действие куркуминоидов при неврологических расстройствах.

2. Куркумин

Куркуминоиды — это активные соединения, обнаруженные в куркуме, и включают куркумин (диферулоилметан), деметоксикуркумин и бисдеметоксикуркумин (рис. 1). Некоторые данные in vitro и in vivo описывают противовоспалительные [27] и антиоксидантные свойства [28] куркуминоидов.

Среди куркуминоидов куркумин составляет около 90% куркуминоидов, присутствующих в куркуме. Куркумин представляет собой полифенол с молекулярной формулой C21H20O6, впервые охарактеризованный в 1910 году [29].

Среди них известно, что куркумин обладает нейропротекторным действием, а его антиоксидантная и противовоспалительная сила широко изучена. Дикетоновая группа и два фенольных кольца в его химической структуре действуют как ловушки электронов, предотвращая образование перекиси водорода (H2O2), гидроксильного радикала (OH·) и супероксид-аниона (O2-·).

Кроме того, фракция b-дикетона и гидроксильные группы куркумина способны образовывать комплексы с металлами, такими как медь (Cu2+), цинк (Zn2+) и двухвалентное железо (Fe2+). [30]. Fe2+ необходим для реакции Фентона, в результате которой образуются радикалы OH·; таким образом, куркумин, хелатируя Fe2+, защищает от токсичности, вызванной металлами.

Действительно, хорошо известно, что куркумин обладает антиоксидантными свойствами и оказывается в десять раз более мощным поглотителем свободных радикалов, чем витамин Е [31]. Благодаря способности куркумина преодолевать гематоэнцефалический барьер [32] он также снижает уровень АФК [33], защищает мозг от перекисного окисления липидов и снижает гибель нейронов, вызванную окислительными повреждениями [34].

Кроме того, куркумин, помимо прямого удаления АФК, проявляет свои антиоксидантные свойства за счет повышения уровня глутатиона (GSH) [35], улучшения активности глутатионпероксидазы (GSHPx), глутатионредуктазы (GR), каталазы (CAT) и супероксиддисмутазы. (СОД) [36]. Кроме того, куркумин уменьшает повреждение митохондрий и апоптоз, опосредованный перекисным окислением липидов [37].

Куркумин может ингибировать активацию нескольких факторов транскрипции, включая NF-κB [38], активированный белок-1 (AP-1) [39], Notch-1 [40], -катенин [41 ] и гамма-рецептор, активирующий пролифератор пероксисом (PPAR-) [42], все они участвуют в различных биологических процессах, включая воспаление.

NF-κB локализуется в цитозоле и после активации транслоцируется в ядро, где способствует экспрессии различных генов, участвующих в клеточной пролиферации и воспалении [43]. Нарушенная регуляция активности NF-κB лежит в основе ряда воспалительных заболеваний, таких как нейродегенеративные заболевания [44]. Куркумин ингибирует активацию NF-κB, подавляя транслокацию p65 и ингибитора κB (IκB) в ядро ​​[45].

Таким образом, он ингибирует активацию многочисленных генов, участвующих в выживании клеток, включая Bcl-2, Bcl-xL, циклин D1, циклооксигеназу 2 (COX-2) и матриксную металлопептидазу (MMP){{5}. }, тем самым способствуя остановке клеточного цикла, ингибируя пролиферацию и индуцируя апоптоз [46].

Многие эффекты куркумина также опосредованы его способностью ингибировать несколько протеинкиназ (ПК), участвующих в различных клеточных процессах, таких как протеинкиназа, активируемая аутофосфорилированием (АК) [47], Ca2+-зависимая протеинкиназа (CDPK) [47]. 48], янускиназа (JAK) [49], митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK) [50,51], мишень рапамицина млекопитающих (mTOR) [52,53], киназа фосфорилазы (PhK) [47], цитозольная протеинкиназа (цППК [47], ПКА [47], ПКБ/Акт [54], ПКС [47].

Кроме того, ингибирующее действие на путь МАРК и ингибирование фосфорилирования внеклеточной рецепторной киназы (ERK), c-JNK и p38 МАРК ответственны за мощный противовоспалительный эффект куркумина [55].

Действительно, ингибирование путей NF-κB и MAPK снижает экспрессию многочисленных воспалительных интерлейкинов (IL), таких как IL-1, IL-6, фактор некроза опухоли-альфа (TNF-) [56], IL -2 [57], IL-5 [58], IL-8 [59], IL-12 [60], IL-18 [61] и сигнал белки-преобразователи и активаторы транскрипции (STAT) [49]. Таким образом, куркумин, регулируя факторы транскрипции, такие как NF-κB, ингибирует выработку провоспалительных цитокинов, проявляя тем самым мощное противовоспалительное действие [62].

Эти характерные свойства куркумина делают его действительным нейропротекторным соединением. Действительно, эпидемиологические исследования показывают, что среди индийского населения потребление куркумы тесно коррелирует с низкой частотой нейродегенеративных заболеваний, таких как AD и PD, по сравнению с населением европеоидной расы [63,64]. ].

3. Методология

Целью этой рукописи является предоставление обзора экспериментальных и клинических исследований, в которых сообщается об антиоксидантном действии куркуминоидов при нейродегенеративных заболеваниях, таких как БП, БА и БАС.

Для написания этого обзора в PubMed был выполнен поиск по следующим ключевым словам: «Куркуминоиды», «антиоксидантные эффекты», «болезнь Паркинсона», «болезнь Альцгеймера», «и боковой амиотрофический склероз».

Мы рассмотрели статьи, опубликованные в период с 2015 по 2021 год, демонстрирующие нейропротекторную роль куркуминоидов. В ходе этого поиска было найдено 65 статей, как показано на блок-схеме Prisma (рис. 2). В разделе «Проверенные записи» были исключены 20 статей; из них 12 не были рассмотрены, поскольку они не были предметом нашего обзора.

Две другие статьи были исключены, поскольку в них основное внимание уделялось антиоксидантной роли других соединений. Более того, поскольку мы сосредоточились на куркуминоидах, мы также исключили шесть статей, в которых оценивалось влияние куркумина в сочетании с другими соединениями.

Поскольку этот обзор предназначен для предоставления обзора экспериментальных исследований, из раздела «Полнотекстовые статьи, оцененные на соответствие критериям отбора», 13 статей были исключены, поскольку они являются обзорами.

Наконец, в этой рукописи рассмотрены 27 исследований, оценивающих биохимические и молекулярные механизмы, лежащие в основе антиоксидантного действия куркуминоидов и их терапевтического применения при неврологических заболеваниях.

В подтверждение результатов доклинических исследований мы также предоставляем краткую информацию о текущих клинических исследованиях, зарегистрированных на сайте ClinicalTrial.gov (https://clinicaltrials.gov/, по состоянию на 12 февраля 2021 г.), используя следующие ключевые слова: «Куркумин», «Паркинсонизм». Болезнь» или «Болезнь Альцгеймера» или «Боковой амиотрофический склероз».

4. Болезнь Паркинсона

y роль в содействии или усугублении нигростриарной дегенерации [68]. Отличительными клиническими особенностями БП являются тремор, брадикинезия, ригидность и нарушения равновесия. Кроме того, у пациентов с БП возникают и немоторные нарушения, такие как тревога, деменция, депрессия, нарушения сна и психоз, которые негативно обуславливают качество жизни [69 ].

Кроме того, отличительной чертой БП является образование телец Леви, представляющих собой цитоплазматические включения альфа-синуклеина (-син) [70]. Однако окислительный стресс и воспаление играют ключевую роль в БП. В 90% случаев БП протекает в спорадической форме; только в 10% случаев встречается семейная форма.

Семейные формы БП включают мутации гена -синуклеина (SNCA), убиквитин С-концевой гидролазы L1 (UCHL-1), предполагаемую киназу 1, индуцированную гомологом фосфатазы и тензина (PINK1), паркин (PRKN), деликатный белок (DJ{ {6}}) и киназа 2 с богатыми лейцином повторами (LRRK2) [71]. Рисунок 2.

Блок-схема Prisma, иллюстрирующая методологию отбора доклинических исследований, использованных для написания обзора. Повторяющиеся статьи были исключены из общего числа зарегистрированных исследований.

Вместо этого они считались статьями, в которых оценивались антиоксидантные эффекты куркуминоидина при неврологических заболеваниях. Заявление PRISMA было опубликовано в [65]. Чтобы подтвердить результаты доклинических исследований, мы также предоставляем краткую информацию о текущих клинических исследованиях, записанных на сайте ClinicalTrial.gov (https://clinicaltrials.gov/, по состоянию на 12 февраля 2021 г.), используя следующие ключевые слова: «Куркумин», «Болезнь Паркинсона», «Болезнь Альцгеймера» или «Боковой амиотрофический склероз».4.

Болезнь Паркинсона БП представляет собой прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, вызываемое прогрессирующей гибелью нейронов черной субстанции с последующим снижением уровня дофамина в полосатом теле [66].

Эти события приводят к дисфункции нигростриарного пути, что приводит к двигательным расстройствам [67]. Окислительный стресс и воспалительная реакция играют ключевую роль в развитии или усугублении нигростриарной дегенерации [68]. Отличительными клиническими особенностями БП являются тремор, брадикинезия, ригидность и нарушения равновесия.

Кроме того, у пациентов с БП возникают и немоторные нарушения, такие как тревога, деменция, депрессия, нарушения сна и психоз, которые негативно обусловливают качество жизни [69]. Кроме того, отличительной чертой БП является образование телец Леви, представляющих собой цитоплазматические включения альфа-синуклеина (-син) [70]. Однако окислительный стресс и воспаление играют ключевую роль в БП.

В 90% случаев БП протекает в спорадической форме; только 10% случаев имеют семейную форму. Семейные формы БП включают генные мутации -синуклеина (SNCA), убиквитин С-концевую гидролазу L1 (UCHL-1), фосфатазу и предполагаемую киназу 1, индуцированную тензиномомологом (PINK1), паркин (PRKN), деликатный белок (DJ{{ 9}}), и киназа 2 с богатыми лейцином повторами (LRRK2) [71].

For more information:1950477648nn@gmail.com