Антиоксиданты при возрастных заболеваниях и стратегиях борьбы со старением

Старение — сложный процесс и важный фактор риска развития и прогрессирования многих заболеваний. По мере старения населения мира хронические заболевания, связанные с возрастом, будут становиться все более распространенными, оказывая сильное влияние на качество жизни. Патогенез различных заболеваний, включая кардиометаболические расстройства, нейродегенеративные заболевания и рак, состоит из накопления активных форм кислорода, что приводит к окислительному стрессу и воспалению, которые вносят основной вклад в клеточное старение.

Гликозид цистанхе также может повышать активность СОД в тканях сердца и печени и значительно снижать содержание липофусцина и МДА в каждой ткани, эффективно удаляя различные активные кислородные радикалы (ОН-, Н₂О₂ и др.) и защищая от повреждения ДНК, вызванного ОН-радикалами. Цистанхефенилэтаноидные гликозиды обладают сильной акцепторной способностью свободных радикалов, более высокой восстановительной способностью, чем витамин С, улучшают активность СОД в суспензии сперматозоидов, снижают содержание МДА и оказывают определенное защитное действие на функцию мембран сперматозоидов. Полисахариды цистанхе могут усиливать активность СОД и GSH-Px в эритроцитах и ​​тканях легких экспериментально стареющих мышей, вызванную D-галактозой, а также снижать содержание МДА и коллагена в легких и плазме, повышать содержание эластина, хороший очищающий эффект на DPPH, продлевает время гипоксии у стареющих мышей, улучшает активность SOD в сыворотке и задерживает физиологическую дегенерацию легких у экспериментально стареющих мышей Эксперименты с клеточной морфологической дегенерацией показали, что Cistanche обладает хорошей антиоксидантной способностью и потенциально может стать лекарством для профилактики и лечения заболеваний кожи, вызывающих старение. В то же время эхинакозид в цистанхе обладает значительной способностью улавливать свободные радикалы DPPH и обладает способностью улавливать активные формы кислорода и предотвращать вызванную свободными радикалами деградацию коллагена, а также оказывает хорошее восстанавливающее действие на повреждение свободных радикалов тимина.

Нажмите на преимущества пустынной цистанхе

【Для получения дополнительной информации:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Были предложены различные стратегии для здорового старения и для отсрочки или замедления старения. В многочисленных исследованиях in vitro было обнаружено, что растительные матрицы, богатые антиоксидантными молекулами, такими как полифенолы, фитостеролы, витамины и минералы, снижают риск возрастных синдромов [1,2]. Основываясь на том факте, что положительные эффекты любого соединения или экстракта in vitro должны быть подтверждены токсикологическими исследованиями in vivo [3], антиоксидантные и противовоспалительные эффекты были воспроизведены в экспериментах на животных, выявляющих более низкие уровни активных форм кислорода (АФК). конечные продукты гликирования или воспалительные биомаркеры [4,5]. Более того, клинические данные подтверждают потенциал биоактивных соединений в снижении многих факторов риска, связанных со старением, и вероятной профилактике возрастных заболеваний [6].

В этом специальном выпуске «Антиоксиданты при возрастных заболеваниях и стратегиях борьбы со старением», включающем пять исследовательских статей, четыре обзорных отчета и один систематический обзор и метаанализ, добавлены новые материалы, описывающие механизмы, посредством которых окислительный стресс и воспалительные факторы причиной возникновения или прогрессирования возрастных хронических заболеваний, а также новые стратегии лечения или профилактики этих патологических состояний.

Исследование Ghzaiel et al. [7] проанализировали химический состав масла семян Pistacia lentiscus L. (PLSO) с точки зрения полифенолов, флавоноидов, фитостеролов, -токоферола, -каротина и жирных кислот, а также его антиоксидантную активность. За этим последовала оценка in vitro способности этого растения нейтрализовать цитотоксические эффекты, вызванные 7 -гидроксихолестеролом (7 -OHC) в миобластах мыши C2C12. 7 -OHC представляет собой оксистерол, который может активировать окислительный стресс и воспаление и способствовать развитию возрастных заболеваний, таких как саркопения. Результаты показали, что PLSO содержит комбинацию молекул, способных уменьшать цитотоксические эффекты, индуцированные 7 -OHC, и активировать цитопротекторные свойства, включая предотвращение гибели клеток и дисфункции органелл, ослабление окислительного стресса и нормализацию активности глутатионпероксидазы. GPx) и супероксиддисмутазы (СОД), которые являются ключевыми антиоксидантными ферментами. Таким образом, PLSO может предотвратить возрастные заболевания, такие как саркопения, возрастное постепенное ухудшение массы, силы и функции скелетных мышц.

Кожа является барьером между телом и окружающей средой, защищая организм от загрязнителей окружающей среды и патогенов. Одно исследование [8] было проведено для обнаружения природного продукта, который эффективно смягчает цитотоксичность и окислительный стресс, вызванные переносимыми по воздуху твердыми частицами размером 10 мкм или менее (PM10) в коже. Данные показали, что экстракт Siegesbeckiae Herba (SHE), экстракт горячей воды, приготовленный из высушенных листьев Siegesbeckia pubescent Makino, потенциально способен ослаблять цитотоксичность, индуцированную PM10-, и повышать клеточную антиоксидантную способность клеток HaCaT, иммортализованных кератиноцитов человека. клеточная линия. SHE уменьшал гибель клеток, индуцированную PM10-, высвобождение лактатдегидрогеназы (ЛДГ), перекисное окисление липидов и снижал выработку АФК. Кроме того, SHE активировала систему NRF2 в клетках за счет снижения экспрессии KEAP1, отрицательного регулятора NRF2, и увеличения экспрессии HMOX1 и NQO1, двух основных генов-мишеней NRF2. Хлорогеновая кислота может быть активным фитохимическим веществом, активирующим путь NRF2. Более того, SHE избирательно индуцирует ферменты, участвующие в синтезе и регенерации восстановленного глутатиона (GSH), и увеличивает содержание GSH в клетках, предотвращая окисление GSH до GSSG, вызванное воздействием PM10. Результаты этого эксперимента следует проверить с использованием нормальных эпидермальных кератиноцитов человека и животных моделей.

В другом исследовании [9] были проанализированы растительные соединения, которые могут уменьшить образование морщин на коже, воспаление, пигментацию и обезвоживание, вызванные хроническим облучением ультрафиолетовым светом B (UVB). UVB может активировать сигнальные пути, приводя к активизации генов, включая матриксные металлопротеиназы (MMP), особенно MMP-1, участвующие в деградации коллагена и образовании морщин, и циклооксигеназу 2 (COX-2), участвующую в воспаление кожи и фотостарение. В этом исследовании in vivo использовали Rosa gallica, один из наиболее часто используемых видов шиповника в кулинарии, медицине и косметике, который продемонстрировал потенциал in vitro для предотвращения биомаркеров старения кожи. Введение через желудочный зонд экстракта Rosa gallica предотвратило опосредованное УФ-В развитие кожных морщин и деградацию коллагена в спинной коже самок мышей за счет подавления индуцированной УФ-В экспрессии ЦОГ-2 и ММР-1. Галловая кислота была основной молекулой, способствующей эффекту против старения кожи путем селективного ингибирования сигнальной оси c-Raf/MEK/ERK/c-Fos. Поскольку молекулы, нацеленные на путь c-Raf, оказывают химиопрофилактическое и химиотерапевтическое действие против различных типов рака, галловая кислота потенциально может подавлять канцерогенез. Исследование пришло к выводу, что Rosa gallica и галловая кислота могут защищать клетки кожи от свободных радикалов и воспалительных реакций, что приводит к замедлению старения кожи.

В третьем исследовании [10], посвященном здоровью кожи, изучалась полезная активность цианидина и мальвидина-3-O-глюкозидов, молекул, принадлежащих к семейству антоцианов, и некоторых их структурно родственных пигментов. Было обнаружено, что большинство исследованных соединений снижают образование биопленок Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa, проявляют способность УФ-фильтра, а также снижают продукцию АФК в эпидермальных кератиноцитах кожи человека и дермальных фибробластах. Кроме того, молекулы показали ингибирующую активность ферментов, разрушающих кожу, гиалуронидазы, коллагеназы и эластазы, трех основных ферментов, ответственных за регуляцию структурной целостности слоев кожи, не проявляющих значительной цитотоксичности. Проблема стабильности соединений семейства антоцианов может быть решена путем использования структурных производных антоцианов, таких как карбоксипираноцианидин-3-оглюкозид, молекула с высокой структурной стабильностью, которую можно включать в составы для местного применения в космецевтических целях.

In their study, Muraleva et al. [11] investigated the effects of mitochondria-targeted antioxidant plastoquinone-decyl triphenylphosphonium (SkQ1) in MEK1/2-ERK pathway alterations as a therapeutic target in Alzheimer's disease (AD). MEK1 and MEK2 are tyrosine/threonine protein kinases found in the Ras/Raf/MEK/ERK mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. The study included senescence-accelerated OXYS rats that develop neurodegenerative changes almost similar (>90 процентов случаев) к признакам спорадического БА у человека. Результаты показали, что по сравнению с необработанными контрольными крысами (Wistar) SkQ1 устранял различия в экспрессии восьми из девяти генов, участвующих в сигнальных путях внеклеточных регулируемых киназ гиппокампа (ERK1 и -2). Кроме того, SkQ1 снижал гиперфосфорилирование тау-белка, который присутствует в патологических агрегатах при БА. Таким образом, SkQ1 облегчает патологию БА в гиппокампе крыс OXYS за счет снижения фосфорилирования MEK1/2-ERK1/2 и может быть многообещающим лекарством для лечения БА у человека.

Коллинз и др. [12] представили тщательный пересмотр антиоксидантной терапии при БА. Веские доказательства подтверждают роль окислительного стресса в патогенезе и прогрессировании БА и старения. Окислительный стресс возникает, когда существует дисбаланс между антиоксидантами и производством и накоплением АФК, связанный с недостаточной или дисфункциональной системой антиоксидантной защиты с повреждающим действием на важные клеточные структуры, включая белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Адекватный клеточный гомеостаз, баланс между выработкой и истощением АФК, осуществляется за счет защитных механизмов природных и синтетических антиоксидантов. Природные антиоксиданты можно далее разделить на ферментативные антиоксиданты, ферменты, вырабатываемые в организме со способностью улавливать свободные радикалы, такие как SOD, каталаза (CAT), GPx, глутатионредуктаза (GR) и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа ( G6PDH) и неферментативные антиоксиданты, включая полифенолы, каротиноиды, витамины и минералы.

Хотя доступные лекарства помогают справляться с симптомами БА, не существует способов предотвращения или лечения болезни, и ни один из существующих в настоящее время методов лечения не направлен на окислительный стресс. Таким образом, недавние исследования были сосредоточены на использовании антиоксидантов для уменьшения воздействия окислительного стресса на центральную нервную систему. В доклинических экспериментах in vitro и in vivo комбинация антиоксидантных соединений улучшила общую антиоксидантную способность лекарственной терапии, повысила биодоступность в различных клеточных местах и ​​увеличила функциональность антиоксидантных молекул. Терапевтический потенциал природных антиоксидантов в профилактике и/или лечении нейродегенеративных состояний в настоящее время оценивается в ходе клинических испытаний на людях.

Биологическая активность и космецевтические свойства никотинамида обсуждались в интересном обзоре [13]. Никотинамид (ниацинамид) в основном используется в качестве пищевой добавки для витамина B3 (никотиновая кислота, ниацин), а витамин B3 также используется в синтезе семейства НАД+ коферментов, связанных с клеточным энергетическим метаболизмом и системами защиты. Добавка никотинамида восстанавливает митохондриальную энергетику и клеточный пул NAD+, предотвращает процесс пигментации кожи, уменьшает окислительный стресс и воспалительную реакцию. Эта молекула может поддерживать гомеостаз кожи, регулируя окислительно-восстановительный статус клеток. В клинических испытаниях местно применяемый никотинамид хорошо переносился кожей и уменьшал гиперпигментацию и прогрессирование старения кожи. Следовательно, он может быть полезен в качестве космецевтического ингредиента для замедления старения кожи, особенно у пожилых людей или у пациентов с пониженным пулом NAD+ в коже.

В другом обзоре [14] изучался витамин К и его роль в качестве жизненно важного кофактора в активации нескольких белков, действующих против возрастных заболеваний. Было показано, что витамин К карбоксилирует остеокальцин, белок, ответственный за транспортировку и фиксацию кальция в костях, активирует белок Gla матрикса, ингибитор кальцификации сосудов и сердечно-сосудистых заболеваний; карбоксилаты белка Gas6, который участвует в физиологии мозга и может ингибировать снижение когнитивных функций и нейродегенеративные заболевания; и улучшает чувствительность к инсулину, тем самым снижая риск диабета. Кроме того, витамин К оказывает антипролиферативное, проапоптотическое и аутофагическое действие и связан со снижением риска развития рака. Недавние данные указывают на то, что белок S, еще один витамин К-зависимый белок, может предотвращать цитокиновый шторм, наблюдаемый в случаях COVID-19. Последние научные документы подчеркивают роль витамина К в профилактике возрастных заболеваний и повышении эффективности медикаментозного лечения пожилых людей.

В описательном обзоре Barbalho et al. [15] проанализировали Ginkgo biloba (GB), лекарственное растение семейства Ginkgoaceae, которое считается старейшим деревом в мире. Экстракты GB объясняют некоторые преимущества для здоровья в отношении памяти и познания, AD, болезни Паркинсона (PD) и деменции, что связано с их антиоксидантной, противовоспалительной и антиапоптотической активностью. Кроме того, ГБ может оказывать положительное влияние на сердечно-сосудистые заболевания, гипертонию, резистентность к инсулину, уровень глюкозы в сыворотке натощак, гликированный гемоглобин и дислипидемию. Кроме того, он может улучшить кровоснабжение головного мозга, исполнительную функцию, внимание/концентрацию и невербальную память, а также уменьшить стресс. Во многих европейских государствах экстракт ГБ является единственным лекарственным средством для лечения легких когнитивных нарушений. За положительный эффект отвечают биоактивные соединения, в основном полифенолы, флавоноиды, терпеноиды и органические кислоты. Этот обзор показал, что ГБ можно рассматривать в качестве терапевтических и профилактических методов для состояний, связанных со старением, и процесса старения. Однако необходимы дополнительные исследования для определения доз, фармацевтической формы и времени лечения, необходимых в условиях старения.

Систематический обзор и метаанализ [16] исследовали биомаркеры метаболического синдрома и воспаления как патофизиологические предикторы старения и возрастных заболеваний. Недавние данные подтвердили, что определенные диеты, богатые антиоксидантными биологически активными соединениями и сбалансированным профилем липидов, такие как грецкие орехи, могут иметь благотворное влияние на здоровье человека. Был проведен систематический поиск в нескольких базах данных, чтобы найти рандомизированные контролируемые испытания, в которых сообщалось о влиянии потребления грецких орехов на метаболический синдром и воспалительные маркеры у людей среднего и пожилого возраста. В исследование было включено 17 исследований, в том числе 11 перекрестных и 6 параллельных испытаний. Анализ показал, что диеты, обогащенные грецкими орехами, оказали значительное снижение уровня триглицеридов, общего холестерина, уровня холестерина ЛПНП и некоторых маркеров воспаления без каких-либо побочных эффектов на антропометрические и гликемические параметры. Хотя требуются дополнительные отчеты с улучшенным дизайном, результаты подчеркивают преимущества включения грецких орехов в диетические планы людей среднего и старшего возраста.

Мы хотели бы поблагодарить всех авторов, которые внесли свой вклад в этот специальный выпуск и обеспечили лучшее понимание важности антиоксидантов в замедлении старения и профилактике заболеваний, связанных со старением, а также необходимости разработки будущих терапевтических стратегий, нацеленных на эти заболевания. .

Финансирование: Это исследование не получило внешнего финансирования.

Конфликт интересов:Авторы объявили, что нет никаких конфликтов интересов.

Рекомендации

1. Русу, Мэн; Физесан, И.; Поп, А .; Мокан, А .; Гельдиу, AM; Бабота, М.; Воднар, округ Колумбия; Юрдж, А .; Бериндан-Неаго, И.; Власе, Л.; и другие. Грецкий орех (Juglans regia L.) Перегородка: оценка биоактивных молекул и биологических эффектов in vitro. Молекулы 2020, 25, 2187. [CrossRef] [PubMed]

2. Поп, А .; Физесан, И.; Власе, Л.; Русу, Мэн; Черфан, Дж.; Бабота, М.; Гельдиу, А.-М.; Томута, И.; Попа, Д.-С. Повышенное извлечение фенольных и токоферольных соединений из мужских цветков грецкого ореха (Juglans Regia L.) на основе оптимизации процесса экстракции с помощью ультразвука: фитохимический профиль и биологическая активность. Антиоксиданты 2021, 10, 607. [CrossRef] [PubMed]

3. Ведяну, Н .; Войка, К.; Магдас, Д.А.; Поцелуй, Б.; Стефан, MG; Симедреа, Р .; Георгиу, К.; Берс, К.; Востинару, О .; Борос, Р.; и другие. Подострое совместное воздействие низких доз рутения (III) изменяет распределение, экскрецию и биологические эффекты ионов серебра у крыс. Окружающая среда. хим. 2020, 17, 163–172. [Перекрестная ссылка]

4. Русу, Мэн; Георгиу, К.; Поп, А .; Мокан, А .; Поцелуй, Б.; Востинару, О .; Физесан, И.; Стефан, MG; Гельдиу, AM; Матс, Л.; и другие. Антиоксидантные эффекты ядра грецкого ореха (Juglans Regia L.) и экстракта перегородки грецкого ореха в модели старения, вызванной D-галактозой, и у крыс, состарившихся естественным образом. Антиоксиданты 2020, 9, 424. [CrossRef] [PubMed]

5. Физес, И.; Русу, Мэн; Георгиу, К.; Поп, А .; С, тефан, мг; Мунтян, ДМ; Мирель, С .; Востинару, О .; Поцелуй, Б.; Попа, Д.С. Противокашлевое, антиоксидантное и противовоспалительное действие экстракта перегородки грецкого ореха (Juglans regia L.), богатого биологически активными соединениями. Антиоксиданты 2021, 10, 119. [CrossRef] [PubMed]

6. Русу, Мэн; Мокан, А .; Феррейра, ICFR; Попа, Д.С. Польза для здоровья от потребления орехов у людей среднего и пожилого возраста. Антиоксиданты 2019, 8, 302. [CrossRef] [PubMed]

7. Гзаиэль, И.; Заррук, А .; Нури, Т .; Либерголи, М.; Флорио, Ф .; Хаммуда, С .; Менетрие, Ф .; Авоскан, Л.; Яммин, А .; Самади, М .; и другие. Антиоксидантные свойства и цитопротекторный эффект масла семян Pistacia lentiscus L. против 7 -индуцированной гидроксихолестеролом токсичности в миобластах C2C12: снижение окислительного стресса, митохондриальных и пероксисомальных дисфункций и ослабление гибели клеток. Антиоксиданты 2021, 10, 1772. [CrossRef] [PubMed]

8. Ха, JW; Boo, экстракт травы YC Siegesbeckiae и хлорогеновая кислота улучшают гибель кератиноцитов HaCaT, подвергшихся воздействию взвешенных в воздухе твердых частиц, путем смягчения окислительного стресса. Антиоксиданты 2021, 10, 1762. [CrossRef] [PubMed]

9. Джо, С .; Юнг, Ю.С.; Чо, Ю.Р.; Сео, JW; Лим, туалет; Нам, ТГ; Лим, ТГ; Бьюн, С. Пероральное введение Rosa gallica предотвращает старение кожи, вызванное УФ-В, путем воздействия на сигнальную ось c-Raf. Антиоксиданты 2021, 10, 1663. [CrossRef] [PubMed]

10. Коррейя, П.; Араужо, П.; Рибейро, К.; Оливейра, Х .; Перейра, Арканзас; Матеус, Н .; де Фрейтас, В.; Брас, НФ; Гамейро, П.; Коэльо, П.; и другие. Пигменты, связанные с антоцианами: естественные союзники для поддержания и защиты здоровья кожи. Антиоксиданты 2021, 10, 1038. [CrossRef] [PubMed]

11. Муралева, Н.А.; Колосова, Н.Г.; Стефанова, Н.А. Изменения пути MEK1/2-ERK как терапевтическая цель при спорадической болезни Альцгеймера: исследование крыс OXYS с ускоренным старением. Антиоксиданты 2021, 10, 1058. [CrossRef] [PubMed]

12. Коллинз, А.Э.; Салех, ТМ; Калиш, Б.Е. Природная антиоксидантная терапия при болезни Альцгеймера. Антиоксиданты 2022, 11, 213. [CrossRef] [PubMed]

13. Boo, YC Механистическая основа и клинические данные о применении никотинамида (ниацинамида) для контроля старения кожи и пигментации. Антиоксиданты 2021, 10, 1315. [CrossRef] [PubMed]

14. Попа, Д.С.; Бигман, Г.; Русу, М.Е. Роль витамина К в организме человека: влияние на старение и связанные с возрастом заболевания. Антиоксиданты 2021, 10, 566. [CrossRef] [PubMed]

15. Барбальо, С.М.; Дирейто, Р .; Лауриндо, Л.Ф.; Мартон, LT; Гигер, Э.Л.; де Альварес Гуларт, Р.; Тофано, Р.Дж.; Карвалью, ACA; Флато, УАП; Тофано, ВАК; и другие. Гинкго билоба в процессе старения: описательный обзор. Антиоксиданты 2022, 11, 525. [CrossRef] [PubMed]

16. Матс, Л.; Попа, Д.-С.; Русу, Мэн; Физес, И.; Leucut, a, D. Вмешательства, связанные с потреблением грецких орехов, нацеленные на биомаркеры метаболического синдрома и воспаления у людей среднего и пожилого возраста: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых испытаний. Антиоксиданты 2022, 11, 1412. [CrossRef] [PubMed]
    

【Для получения дополнительной информации:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】