Kurkuminoidide antioksüdantsete omaduste tehnika tase neurodegeneratiivsete haiguste korral, 3. osa

Kooskõlas nende tulemustega, Jaroonwitchawan et al. hindas kurkumiini võimet vähendada A tootmist ja oksüdatiivset stressi parakvaadiga kokkupuutunud SH-SY5Y rakkudes.

Kurkumiin on looduslik ühend, millel arvatakse olevat aju ja keha tervisele mitmeid eeliseid. Ja selle seos mäluga on samuti palju tähelepanu äratanud.

Uuringud on leidnud, et kurkumiin võib kaitsta neuroneid kahjustuste eest, vähendades põletikku ja oksüdatiivset stressi. See ühend stimuleerib kasvufaktorite tootmist, mis soodustavad neuronite kasvu ja ühendusi, parandades seeläbi mälu. Lisaks võib kurkumiin soodustada ka närvirakkude ainevahetust, tõhustada aju energiavahetust ja vereringet ning parandada mälu ja õppimisvõimet.

Lisaks sellele arvatakse, et kurkumiin on Alzheimeri tõve ennetamisel väga kasulik. Alzheimeri tõbi on keerukate põhjustega degeneratiivne ajuhaigus, millega sageli kaasneb mälu ja kognitiivsete võimete langus. Kurkumiin võib vähendada Alzheimeri tõve riski, inhibeerides amüloidi agregatsiooni ja vähendades raua taset ajus.

Väärib märkimist, et kurkumiin ei paranda kohe inimeste ajutegevust. Parima efekti saavutamiseks nõuab see pikaajalist kogumist. Seetõttu peaksime alati nõudma kurkumiinirikaste toitude nagu ingveri, kurkumipulbri jms mõõdukat tarbimist. Samal ajal ärge unustage säilitada häid elamisharjumusi, nagu korralikult toitumine, mõõdukas treening, hea une säilitamine jne, et edendada kurkumiini positiivset mõju meie tervisele.

Kokkuvõtteks võib öelda, et kurkumiin on tihedalt seotud mäluga. Kurkumiini mõõdukas tarbimine on kasulik ajufunktsiooni parandamiseks ja tervise kaitsmiseks. Meie jaoks on väga oluline säilitada positiivne ellusuhtumine ja parandada oma elukvaliteeti. On näha, et meil on vaja mälu parandada ja Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola suudab reguleerida ka neurotransmitterite tasakaalu, näiteks tõsta atsetüülkoliini ja kasvufaktorite taset. Need ained on mälu ja õppimise jaoks väga olulised. Lisaks võib Cistanche deserticola parandada ka verevoolu ja soodustada hapniku kohaletoimetamist, mis tagab aju piisava toitainete ja energia kättesaamise, parandades seeläbi aju elujõudu ja vastupidavust.

Mälu parandamiseks klõpsake teadmise lisandeid

SH-SY5Y rakke töödeldi parakvaadiga (0,5 mM) 24 tundi, hinnates mõju AD progresseerumisega seotud geenide ekspressioonile. Üksikasjalikult näitas parakvaadi ravi APP ja PSEN1 geenide mRNA transkriptsiooni suurenemist. Pärast 2-tunnist eeltöötlust kurkumiiniga (5 ja 10 µM) täheldati APP ekspressiooni ja APP valkude olulist vähenemist.

Lisaks näitab kurkumiini poolt indutseeritud Bax/Bcl-2 suhte oluline vähenemine selle ühendi apoptootilist toimet. Lisaks tõstis eeltöötlus kurkumiiniga esile antioksüdantide potentsiaali SOD ja GSH-Px taseme tõusu kaudu. Märkimisväärne on see, et kurkumiin suurendas autofagia aktiivsust, reguleerides LC3I / II.

Kuna on teada, et autofagilise protsessi kahjustus võib APP töötlemisel mängida võtmerolli, võib selle protsessi täiustamine olla toimemehhanism, mida kurkumiin kasutab neurodegeneratsiooni eest kaitsmiseks [99].

Samuti hindasid kurkumiini neuroprotektiivset toimet Shi et al. uuringus, mis viidi läbi hiire hipokampuse HT-22 neuronaalsete rakkudega, mida raviti AD mudeli reprodutseerimiseks akroleiiniga.

Eeltöötlus kurkumiiniga (5 µg/ml) 30 minuti jooksul näitas rakkude elujõulisuse suurenemist ja apoptootilise protsessi vähenemist, vähendades akroleiini neurotoksilist toimet. Lisaks põhjustas eeltöötlemine kurkumiiniga SOD ja GSH taseme tõusu ning näitas MDA taseme langust akroleiiniga töödeldud HT-22 rakkudes. Teisest küljest võib kurkumiin neutraliseerida akroleiini toksilisuse põhjustatud BDNF / TrkB signaaliülekande inhibeerimist.

Tulemused kinnitasid kurkumiini kui neuroprotektiivset ainet AD vastu. Eelkõige täheldati -sekretaasi (ADAM-10) tõusu, mis hõlbustab APP lagunemist.

Samal ajal taastati akroleiiniga kokkupuute tõttu suurenenud beeta-amüloidi konverteeriv ensüüm 1 (BACE1) [100]. Morales et al. viis läbi uuringu, et hinnata kurkuminiin N2a neuroblastoomi rakkude antioksüdantseid omadusi pärast kokkupuudet tsütotoksiliste ühenditega.

N2a rakke töödeldi eraldi raudnitrilotriatsetaadi ja H2O2-ga ning seejärel töödeldi kurkumiiniga (5–15 uM). Kurkumiinravi näitas rakkude elujõulisuse suurenemist, kinnitades seega tsütoprotektiivset toimet neuronaalsetes rakkudes. Lisaks inkubeerisid teadlased AD mudeli reprodutseerimiseks inimese tau (htau40) N2a rakkudes.

N2a rakke inkubeeriti 8 päeva monomeerse htau40 ja hepariiniga, et moodustada Tau agregaadid. Katsetulemused visualiseeriti tioflaviin-S fluorestsentsanalüüsi abil, mis on otseselt proportsionaalne agregeeritud Tau kontsentratsiooniga.

Kurkumiini ja hepariini samaaegne töötlemine pärast ühepäevast inkubeerimist näitas fluorestsentsi vähenemist, seega ka Tau agregaatide vähenemist. Kuid kurkumiini manustamine kolm päeva pärast hepariinravi üksi näitas fluorestsentsi drastilist vähenemist, mis näitab teravat toimet juba moodustunud Tau agregaatide vastu. [101].

Arvestades neid leide, Buccarello et al. hindas kurkumiini antioksüdantseid omadusi H2O2-töödeldud SH-SY5Y rakkudes. Rakke töödeldi eelnevalt kurkumiiniga (1, 2,5, 5, 10 ja 15 µM) 24 minutit, millele järgnes töötlemine 0,5 mM H2O2-ga 30 minutit. LDH annus ja rakkude elujõulisus näitasid, et kurkumiin kaitses rakke H2O2 indutseeritud oksüdatiivse stressi eest.

Eeltöötlemine kurkumiiniga kutsus esile inkaspaasi-3 taseme (suurte annuste korral) ja LC3B II/I suhte (iga testitud annuse korral) languse. Vastupidi, 10 µM kurkumiiniga töödeldud rakkudel ilmnes ubikvitiini taseme tõus. Lisaks täheldati, et kurkumiin põhjustas SUMO-1üülimise ning c-JNK ja ERK fosforüülimise olulise vähenemise.

Lisaks põhjustas kurkumiini annuste hulgas ainult 5 µM Tau fosforüülimise olulist vähenemist võrreldes kontrolliga, näidates kurkumiini rolli Tau fosforüülimise ennetamisel.

Huvitaval kombel näitas immunofluorestsentsanalüüs, et eeltöötlemine kurkumiiniga (5 µM) vähendas H2O2-ga töötlemisega indutseeritud SUMO-1-p-JNK-Tau valkude kaaslokaliseerumist tuumakehades [102].

Kurkumiinravi efektiivsust oksüdatiivse stressi vastu hinnati AD-ga patsientide makrofaagidel. Jairani et al. katsetas inimese monotsüütiliste THP-1 rakkudega, mis pärinesid ägedast monotsüütleukeemiast ja diferentseeriti seejärel makrofaagideks. AD mudeli reprodutseerimiseks töödeldi makrofaage H2O2-ga (500 µM).

Leiud näitasid vähem tõhusat fagotsütoosi H2O2-töödeldud makrofaagides. Seejärel inkubeeriti makrofaage üleöö HiLyte jahuga 488-, mis oli märgistatud A 1–42 (1 µg/mL), et hinnata A 1–42 sisestamist.

Lisaks kasutati lüsosomaalset markerit A 1–42 lüsosoomidesse sisestamise hindamiseks. Seetõttu ravisid autorid makrofaage kurkumiiniga (10 uM).

Kurkumiin parandas A 1–42 sisestamist makrofaagidesse ja lüsosomaalset lokaliseerimist. Uurimise käigus hinnati ka ApolipoproteinE (APOE) polümorfismide esinemist AD patsientidel. Kurkumiiniga ravitud APOEε3 patsientide makrofaagid sisestavad rohkem A 1–42 kui APOEε4 patsiendid. Seetõttu parandas kurkumiin fagotsüütilist aktiivsust makrofaagides, hoides ära neurodegeneratsiooni [103].

Hiljutine uuring illustreeris kurkumiini kaitsvat toimet SH-SY5Y rakkudes, mis on transfekteeritud APPswe geeniga, Rootsi mutatsiooniga, mis põhjustab A-peptiidide kuhjumist.

Rakke töödeldi kurkumiiniga (0,625–5 µM) 4 tundi ja seejärel eksponeeriti oksüdatiivse stressi esilekutsumiseks 24 tunniks H2O2-ga (250 µM). Kurkumiinravi suurendas rakkude proliferatsiooni ja vähendas LDH vabanemist, näidates, et see vähendas H2O2--indutseeritud rakukahjustusi.

Kurkumiin vähendab neuronaalsete rakkude struktuurseid muutusi, põhjustades kromatiini kondenseerumist, millega kaasneb apoptootilise protsessi vähenemine. Oksüdatiivse stressi poolt mitokondriaalsele funktsioonile põhjustatud kahjustuste hindamiseks täheldati, et kurkumiin suutis vähendada elektrontranspordiahela kahjustavat aktiivsust ja vähendada H2O2-indutseeritud mitokondriaalse membraani depolarisatsiooni.

On näidatud, et oksüdatiivne stress mõjutab APP ja BACE1 geenide ekspressiooni, mis vastupidiselt taastati kurkumiiniga. Lisaks takistas kurkumiin APP lõhustumist ja rakusisest A põlvkonda stimuleeriti H2O2-st.

Seetõttu tugevdab kurkumiini antioksüdantne toime, mis on võimeline vähendama ka rakusisest A-d, hüpoteesi, et seda saab kasutada AD raviks [104]. Kooskõlas eelmise uuringuga on Yan et al. näitas ka, et kurkumiin (6,25–25 µM) vähendas H2O2--indutseeris oksüdatiivset stressi neuronaalsetes PC12 rakkudes. Kuid lisaks ROS-i taseme vähendamisele on kurkumiin võimeline kelaatima ka mitmeid metalliioone.

Tõepoolest, on näidatud, et kurkumiini kompleksid metalliioonidega töötavad sarnaselt SOD-ga. Sellega seoses uurisid autorid kurkumiin-Cu2+ või-Zn2+ komplekside kaitsvat toimet H2O2 poolt indutseeritud PC12 rakkude vigastuste eest.

Leiti, et kurkumiin-Cu2+ kompleks suurendas rakkude elujõulisust võrreldes kurkumiini või kurkumiinZn2+ kompleksiga. Lisaks näitas kurkumiin-Cu{4}} kompleks antioksüdantsete ensüümide, nagu SOD, CAT ja GSH-Px, taseme kiiret tõusu ning see vähendas MDA, kaspaasi-3 ja kaspaasi{{7} taset. }}.

Teisest küljest suurendasid kurkumiin ja kurkumiin-Cu2+või -Zn2+ Bcl-2/Bax suhet ja vähendasid NF-κB p65 taset, näidates, et kurkumiin pärsib apoptoos.

Seetõttu toovad need tulemused esile metalliioonidega komplekseeritud kurkumiini potentsiaalse terapeutilise väärtuse AD-s [105]. Siiski on kurkumiinil teadaolevalt madal biosaadavus, mistõttu on selle farmakoloogiliste mõjude selge mõistmine raske. Djiokeng Paka jt viisid selle ühendi biosaadavuse suurendamiseks läbi in vitro katse, kapseldades kurkumiini polü (laktiid-ko-glükoliid) (PLGA) nanoosakestesse (NP) suhtega 50% piimhapet (LA) ja 50% glükoolhapet (GA) (NPs-kurkumiin 50:50) või suhtega 65% LA ja 35% GA (NPs-kurkumiin 65:35).

SKN-SH rakke töödeldi vaba kurkumiini (0,5 µM), NPs-kurkumiini 50:50 ja NPs-kurkumiini 65:35 lahusega 1 tund. Leiud näitasid NPs-kurkumiini head imendumist 50:50 neuronaalsetes rakkudes. Kurkumiini antioksüdantse toime hindamiseks eksponeeriti rakke H2O2-ga. NPs-Curcumin 50:50 vähendas oluliselt ROS-i taset.

Seetõttu keskendusid autorid oma tähelepanu rajale Nrf2/Keap1, näidates, et töötlemine vaba kurkumiiniga (0,5 µM) ja NPs-Curcumin50:50 SK-N-SH H2O2-töödeldud rakkudes vähendas Keap1 ja sellest tulenevalt Nrf2 aktiveerimine.

Oksüdatiivne stress mängib võtmerolli ka Akt ja Tau fosforüülimisel. Sel juhul on NPs Curcumin 50:50 efektiivne nende fosforüülimise vähendamisel.

Samuti hinnati antioksüdantsetes ja neuroprotektiivsetes protsessides olulist rolli mängivate geenide muutuste ekspressiooni. Eelkõige suurendas NPs-Curcumin glutaredoksiini (GLRX), tioredoksiini (TRX) transkripte ja apolipoproteiini J (APOJ) vähenemist. Mõlemad NP-d-kurkumiin 50:50 ja NP-kurkumiin 65:35 tunduvad tõhusamad kui neid geene moduleeriv vaba kurkumiin.

Kokkuvõtteks võib öelda, et PLGAnanoosakestesse kapseldatud kurkumiini kasutamine võib olla kehtiv terapeutiline strateegia, et ületada kurkumiini kliinilise kasutamise probleemid, mis on seotud selle halva biosaadavusega [106].

Kurkumiini halb stabiilsus ja madal biosaadavus on tingitud -diketooni fragmendist, mis kutsub esile kiiret lagunemist. Selles kontekstis on kurkumiini kaks monokarbonüülanaloogi (1E, 4E)-1, 5-bis(4-hüdroksü-3-metoksüfenüül)penta-1, 4-dien-3-one (CB) ja (1E, 4E)-1-(3,4-metoksüfenüül)-5-(4-hüdroksü{{ 18}}, 5-metoksüfenüül) Penta-1, 4-dien-3-one (FE) sünteesiti.

PC12 rakke töödeldi A-ga 25–35 (10 µM) enne, samaaegselt või pärast töötlemist kurkumiini, CB ja FE-ga erinevatel kontsentratsioonidel (0,1–20 µM).

Ravi CB ja FE-ga näitas rakkude elujõulisuse paranemist ja neutraliseeris ROS-i suurenemise pärast A 25–35 indutseeritud toksilisust.

Lisaks on CB ja FE tõhusad antioksüdantsete ensüümide, nagu CAT ja SOD, taseme taastamisel. MDA ja LDH annuste oluline vähenemine leiti ka pärast ravi kurkumiini ja analoogidega.

CB ja FE suurendasid ka Bcl2 / BAX suhet ja tsütokroom c vabanemise vähenemist apoptoosi inhibeerimise tulemusena. Siiski hinnati Keap1/Nrf2/HO-1 signaaliraja valke PC12 rakkudes, mis on võtmetee rakkude kaitsmiseks oksüdatiivse stressi ja apoptoosi eest. Kurkumiin, CB ja FE vähendasid Keap1 ekspressiooni ja suurendasid samaaegselt Nrf2 ja HO-1 ekspressiooni.

Selles uuringus rõhutati, et kurkumiini monokarbonüülanaloogid näitasid kurkumiiniga võrreldes suurt efektiivsust väiksemates annustes. See näitas, et CB ja FE kasutasid sarnast kurkumiini mehhanismi ja neil oli suur stabiilsus.

Seega võib monoketooni fragmendi modifitseerimine parandada kurkumiini stabiilsust ja biosaadavust. Kokkuvõttes näitasid selle uuringu tulemused, et kurkumiini monokarbonüülanaloogid võivad olla seotud AD raviga [107]. Selle asemel on Pinkaew et al. hindas kurkumiini modifitseeritud analoogi di-O-demetüülkurkumiini neuroprotektiivset toimet. Selles uuringus töödeldi SK-N-SH rakke 2 tundi diO-demetüülkurkumiiniga (1–8 uM) ja inkubeeriti seejärel A 25–35 (10 uM) üleöö.

Di-O-demetüülkurkumiini eeltöötlus näitas rakkude toksilisuse ning ROS-i ja NO taseme langust võrreldes A 25–35 rühmaga. Eeltöötlemine di-odemetüülkurkumiiniga vähendas iNOS-i ekspressiooni, vähendades seeläbi NO tootmist. Lisaks suurendas di-O-demetüülkurkumiini ekspositsioon Nrf2 valgu ekspressiooni tuumas, mille tulemusena suurenes rajaga seotud valkude, nagu HO-1, NQO1 ja SOD.

Lisaks näitas di-O-demetüülkurkumiin põletikuvastaseid omadusi, vältides NF-kB p65 translokatsiooni tuuma. Seetõttu võib di-O-demetüülkurkumiin olla sobiv kandidaat A 25-35--indutseeritud neurotoksilisuse vastu [108].

Kurkumiini derivaatide käitumist uurisid ka Orteca jt. hippocampalHT{0}} hiirerakkudes. Biosaadavuse ja kurkumiini stabiilsuse parandamiseks muutsid teadlased kurkumiini molekuli, eemaldades keto-enooli fraktsiooni, lisades pürasoolitsükli või sisestades ftalimiidiga funktsionaliseeritud ahela.

Neurotoksilisuse esilekutsumiseks töödeldi HT-22 rakke glutamaadiga (2 µM) ja seejärel koos kurkumiini ja kurkumiini derivaatidega (1 µM) 24 tundi. Kurkumiinderivaadid näitasid kurkumiiniga võrreldes suuremat tsütotoksiliste mõjude ja glutamaadiga töötlemisest põhjustatud apoptootilise protsessi vähenemist.

Lisaks vähendasid kurkumiinderivaadid iNOS-i ja vähendasid Bax / Bcl2 transkriptide suhet, kinnitades seega nende tsütoprotektiivset ja antiapoptootilist toimet oksüdatiivse stressi vastu.

Lisaks viidi läbi fluorestsentsanalüüs, et uurida kurkumiini derivaatide ja amüloidfibrillide vahelist koostoimet. Sellega seoses töödeldi HT-22 rakke A 1–40-ga (10 µM), et kutsuda esile AD mudel. 24-tunnine töötlemine kurkumiini derivaadiga (10 uM) näitas, et nendel ühenditel on suurem sidumisafiinsus ja fibrillaarsete agregaatide depolümerisatsioon võrreldes kurkumiiniga.

Seetõttu oli kurkumiinist saadud ühenditel kurkumiiniga võrreldes kõrge biosaadavus ning need näitavad rahuldavat võimet neutraliseerida oksüdatiivset stressi ja depolümeriseerida fibrillaarseid agregaate [109].

5.2. Antioksüdantsed mõjud in vivo AD mudelis

Kurkumiini mõju käitumisele ja AD-sarnaste sümptomitega seotud biokeemilistele markeritele uuriti AD in vivo eksperimentaalse mudeliga.

AD mudel indutseeriti streptozototsiini (30 mg/kg) kahepoolse hipokampuse süstimisega, mis oli seotud D-galaktoosi (125 mg/kg) subkutaanse manustamisega 7 nädala jooksul, mis soodustas neurodegeneratsiooni ja suurendas oksüdatiivset stressi.

Rotte raviti 7 nädala jooksul intraperitoneaalse süstimise teel kurkumiiniga (10 mg/kg). Pärast töötlemist täheldati kurkumiiniga ravitud rühma vereproovides GSHPx ensümaatilise aktiivsuse suurenemist võrreldes AD rühmadega.

Kurkumiin vähendas streptosototsiini ja D-galaktoosi kombinatsioonist põhjustatud oksüdatiivse stressi kahjustusi. Histokeemilised uuringud võimaldasid visualiseerida kurkumiin-vahendatud ravi mõju ajukoores ja hipokampuse piirkondades CA1 ja CA3.

Kurkumiin-vahendatud ravi vältis olulist neuronite kadu hipokampuse koes. Lisaks vähendas kurkumiin APP lõhustumist ja amüloiditaolise moodustumist ning A 1–42 hipokampuses võrreldes AD-rühmaga. Samuti täheldati kurkumiini rühmas PSEN1 ja BACE1 ekspressiooni vähenemist.

Seetõttu hoidis kurkumiin ära neurodegeneratsiooni ja säilitas hipokampuse koe terviklikkuse [110].

For more information:1950477648nn@gmail.com