Kas polüfenoolid võivad tõesti olla hea radioaktiivse kaitse strateegia?

Lisateabe saamiseks võtke ühendusttina.xiang@wecistanchecom

Abstraktne: Praegu on kiiritusravi üks tõhusamaid vähiravi strateegiaid. Kahjulik toksilisus normaalsete rakkude vastu viitab aga vajadusele neid selektiivselt kaitsta. Reaktiivsed hapniku- ja lämmastikuliigid tugevdavadioniseeriv kiirgustsütotoksilisust ja ühendeid, mis suudavad neid liike hävitada või antioksüdantseid ensüüme (nt superoksiiddismutaas, katalaas ja glutatioonperoksüdaas) võimendada, tuleks korralikult uurida. Antioksüdantsed taimsed ühendid, nagufenoolidjapolüfenoolid, võib olla väärtuslik alternatiiv sünteetilistele ühenditele, mida kasutatakse radioaktiivsete ainetena. Tegelikult võib nende annusest sõltuv antioksüdantide/prooksüdantide tõhusus pakkuda normaalsetele kudedele kõrgetasemelist kaitset, kusjuures kasvajarakkude kaitse on vähene või puudub üldse. Käesolev ülevaade annab ajakohastatud praegused teaduslikud teadmised polüfenoolide kohta puhtal kujul või kujultaimeekstraktidheade tõenditega nende võimaliku raadiomoduleeriva tegevuse kohta. Tõepoolest, väheste eranditega, on praeguseks saadaolevad fragmentaarsed andmed enamasti pärit in vitro uuringutest, mis ei leia prekliinilistes ja/või kliinilistes uuringutes lohutust. Vastupidi, kui esitatakse prekliinilised uuringud, eriti seoses taimeekstrakti bioaktiivsusega, ei võeta selle keemilist koostist arvesse, vältides standardimist ja ohustades andmete reprodutseeritavust.

Märksõnad: ioniseeriv kiirgus; kiirguskaitse; polüfenoolid; flavonoidid; taimeekstraktid

Klõpsake flavonoidtoodete kohta lisateabe saamiseks

1. Sissejuhatus

Elu Maal on arenenud pideva kokkupuute juuresolekulioniseeriv kiirgus (IR), mille toimemehhanism biomolekulaarsel tasemel on ainulaadne kõigi teadaolevate mutageenide ja kantserogeensete ainete seas [l]. Selle põhjuseks on IR-i neeldumisega kaasnev energia sadestumine mikro- ja nanomeetri skaalal [2], mis on oma olemuselt mittehomogeenne, mille tulemuseks on kas isoleeritud või väga rühmitatud ionisatsioonisündmused. Selle tulemusena võivad nad tekitada suurel hulgal erineva raskusastmega DNA kahjustusi, alates aluse kahjustusest ja molekulaarsetest ristsidemetest kuni kõige kahjulikumate ühe- ja kaheahelaliste katkestusteni (vastavalt SSB ja DSB)[3]. Tõepoolest, raku DNA-d on alati peetud IR-i bioloogilise toime sihtmärgiks, kuna see esineb ühes eksemplaris, seega võib mis tahes parandamata või valesti parandatud kahjustusel olla asjakohased tagajärjed, mõjutades eksponeeritud raku järglaste genoomi terviklikkust ja stabiilsust. Tegelikult on IR-kiirgusega kokkupuute kõikjal esineva olemuse tõttu rakusüsteemid välja töötanud hästi korraldatud DNA parandamise molekulaarsed rajad, mis on väga spetsialiseerunud ja diferentseeritud, et tulla toime mitme klassi või IR-indutseeritud kahjustustega, masinaid nimetatakse ühiselt DNA kahjustusreaktsiooniks (DDR). )[3]Remondivõime sõltub algselt indutseeritud DNA kahjustuse suurest hulgast, mis sõltub neeldunud kiirgusdoosist, aga ka kiirguse kvaliteedist, st ionisatsioonitihedusest kiirgusradadel.

Loomulikult ei ole looduslikult esinev taustkiirgus inimeste infrapunakiirgusega kokkupuute allikas[4]. Umbes samal ajal valgustati loodusliku radioaktiivse lagunemise protsessi reguleerivad seadused ja sai selgeks, et infrapunakiirgust saab kunstlikult tekitada. Wilhelm Conrad Roentgeni 1895. aasta röntgenikiirguse avastamise mõju paljudele inimeste tervise aspektidele kajastub ka tänapäeval, kuna infrapunakiirgust kasutatakse laialdaselt nii haiguste diagnoosimisel kui ka ravis [5]. Mis puudutab infrapunakiirguse terapeutilist kasutamist, siis sama DNA-d kahjustavat toimet, mis liigitab selle inimese tervisele ohtlikuks, kasutab ära selle võime hävitada vähirakke kiiritusravi abil. Tänu ulatuslikele radiobioloogilistele uuringutele, mis on paljastanud põhimehhanismid, on palju teada, kuidas IR oma bioloogilisi mõjusid avaldab. Sel eesmärgil on kasulik klassifitseerida IR kaudseks ja otseseks, lähtudes sellest, kuidas energia vabaneb (bioloogilises) aines. Footonid, nagu röntgeni- ja -kiired, ja neutronid toimivad kaudselt, nõudes enne potentsiaalselt bioloogiliselt oluliste kahjustuste tekitamist kaheastmelist tegevust. Tegelikult interakteeruvad footonid aatomi kesta sisaldavate elektronidega, tekitades seeläbi sekundaarseid kiiresti liikuvaid elektrone, mis omakorda põhjustavad edasist ioniseerumist koos aeglasemate elektronide emissiooniga; neutronid interakteeruvad läbitava materjali tuumadega, tekitades laetud osakesi, nagu prootonid ja raskemad tuumad [5]. Selle asemel kaotavad laetud osakesed energiat otse Coulombi interaktsioonide kaudu, tekitades ülalmainitud ioniseerivad rajad koos nende läbitungimissügavusega [5]. IR-ga seotud bioloogilised mõjud, olenemata sellest, kas need on põhjustatud otsesest või kaudsest kiirgusest, liigitatakse ka otsesteks ja kaudseteks. Esimesel juhul moodustub biomolekulide keemiline muutumine füüsikalis-keemilises etapis, mis ajaliselt eelneb tegelikule bioloogilisele etapile. Selle asemel on need kaudsed, kui need on tingitud kiirgusproduktidest, nagu näiteks vee radiolüüsi tekitatud vabad radikaalid. Kaudselt tekitatud DNA kahjustus on ainus kahjustuse vorm, mille suurust saab moduleerida kaasnevate ainete, näiteks antioksüdantsete ühenditega. Tegelikult, kui ioniseeriv kiirgus läbib vett, põhjustab see mitmeid ioonseid ja ergastatud olekuid, mis lagunevad või rekombineeruvad, moodustades hüdraatunud elektronid (e-ag) ja reaktiivsed ühendid, sealhulgas vesinikuradikaal (H"), hüdroksüülradikaal (OH). "), vesinikperoksiid (H2O2), hapnik (O2), vesinik (H2) ja hüdroperoksüülradikaal (HO2") (joonis 1) [6].

DNA DSB-sid peetakse üldiselt kõige kahjulikumaks IR-indutseeritud kahjustuseks [7]. DDR võib viia rakutsükli kontrollpunkti aktiveerimiseni, seega rakutsükli viivitamiseni/seiskumiseni, püüdes pikendada parandamiseks kuluvat aega. Sõltumata sellest, millist mehhanismi rakk kasutab, võivad parandamata/valesti parandatud DSB-d põhjustada rakusurma mitmel teel (nt mitootiline rike, apoptoos), mis tekib tavaliselt kiiritamisjärgsel mitoosil või mõne rakutsükli järel pärast kokkupuudet. See on raviva kiiritusravi eesmärk. Ebaõnnestunud DBS-i ebaõige taastamine võib aga põhjustada geneetilise materjali ümberkorraldusi (nt kromosoomiaberratsioonid, mikrotuumad), mis rakkude jagunemise kaudu edasi kandumisel võivad põhjustada hiliseid mõjusid, mis põhjustavad üldist genoomilist ebastabiilsust ja seega suurenemist. pahaloomulise transformatsiooni ohu korral [8].

Tavapärane kiiritusravi suure energiaga footon- või elektronkiirtega on tänapäevase vähiravi alustala, hinnanguliselt 50 protsenti vähipatsientidest saavad seda üksi või koos teiste meetoditega kogu maailmas [9]. Kuigi annuse manustamise täpsuses on saavutatud mitmeid täiustusi, on mittevähkkasvaja normaalse koe toksilisuse leevendamine endiselt ülioluline, kuna ülalmainitud sekundaarne vähirisk mõjutab vältimatult avatud normaalseid kudesid ja/või elundeid. Kuna footoneid iseloomustab peamiselt kaudne toimeviis, saab nende füüsikalises etapis tekitatud kahjustuste suurust muuta keemilises etapis enne kahjustuse fikseerimist ja enne bioloogiliselt juhitava DDR-i algust. Seetõttu saab normaalsetele kudedele selektiivselt kasu andmiseks kasutada modifikaatoreid/kaitsjaid, mis tagavad täiendava minimaalse toksilisuse [10]. Selles kontekstis on kirjeldatud mitmeid ühendeid, kuid ainult amifostiin, 2-[(3-aminopropüül)aminoetaantiooli S-fosfoderivaat, on kliinilise kiirguse kaitsjana heaks kiidetud [11]. Radioprotektoritena on uuritud muid tiooli sisaldavaid ühendeid peale superoksiiddismutaasi (SOD) sarnase toimega nitroksiidide, hormoonanaloogide, antibiootikumide ja fütokemikaalide, samas kui leevendavate ainetena on uuritud immunomodulaatoreid, probiootikume ja statiine [12]. Spetsiaalsed looduslikud ühendid mängivad prekliinilistes ja kliinilistes uuringutes võtmerolli tänu nende antioksüdantsele ja põletikuvastasele efektiivsusele, mis teeb need paljulubavate ainetena kiirguskaitse ja kiirguse leevendamise valdkonnas.

2. Raadiokaitse: väärtuslik lähenemisviis kiirgusega kokkupuute vastu võitlemiseks

Kuigi kiiritusravi on üks tõhusamaid vähiravi strateegiaid, on normaalsete kudede reaktsioon piiravaks teguriks koguannuse suhtes, mida saab ohutult manustada kasvaja lokaalse kontrolli saavutamiseks, vähendades seega ravivõimalusi, samas kui ägedad ja kroonilised mürgistused võivad viia patsiendi üldise halva elukvaliteedini. Seetõttu väidetakse aktiivselt normaalsete rakkude kaitsmise vajadust. Sellega seoses jätkuvad infrapunakiirguse edastamise ja täpsuse tehnoloogilised täiustused, samas kui raadiomoduleerivaid aineid peetakse väärtuslikuks alternatiiviks normaalsete kudede toksilisuse vähendamiseks. See pole niivõrd esile kerkiv probleem, et riikliku vähiinstituudi IR-uuringute programm klassifitseeris vastavalt manustamise ajastusele IR-kaitseomadustega ained kolme kategooriasse: (a) kaitse, (b) leevendamine ja (c) terapeutiline toime. agendid [13]. Sarnaselt on Euroopa Komisjon pööranud ja pöörab jätkuvalt suurt tähelepanu kiirguskaitsele, käsitledes üldiselt uusi uurimistulemusi, millel on võimalik poliitiline ja/või regulatiivne mõju [14].

Raadioprotektorid ja raadiokiirguse leevendajad on väärtuslikud modulaatorid. Nende kohaletoimetamine eelneb kiirguse manustamisele või toimub samaaegselt kiirguse manustamisega ning see vähendab või parandab normaalset koe toksilisust. Viimased võivad kahjuliku toime ilmnemisel ära kasutada terapeutilisi ühendeid, mis toimivad pärast kiiritamist leevendava või toetava toimena [15].

Kõik need ühendid peavad jagama mõningaid funktsionaalseid omadusi, näiteks võimet katkestada või aeglustada reaktiivsete liikide ületootmist, mis võib lõputult säilitada IR-kahjustuse, mis mõjutab erinevaid raku aktiivsusi ja signaaliülekande radu. Tõepoolest, reaktiivsed hapniku- ja lämmastikuliigid tugevdavad IR-tsütotoksilisust. Oksüdatiivse stressi tingimuste tekke vastu võitlemine hoiab ära nukleiinhapete, valkude ja lipiidide struktuurse ja funktsionaalse häire ning protsesside (nt mitokondriaalse depolarisatsiooni), mis viib pöördumatult rakusurma [16]. IR-indutseeritud genoomne ebastabiilsus on peamine sihtmärk, mida tuleb hõlmata, kuna mutatsioonid, geenide amplifikatsioon ja muud tsütogeneetilised ümberkorraldused võivad toimuda ka pärast esialgset solvamist [17]. Rakud reageerivad adaptiivselt IR-le, aktiveerides Nrf2-ARE antioksüdantide kaitse |18[, mis koosneb ensümaatilistest ja mitteensümaatilistest ühenditest ning võib olla kasulik radioprotektoritele, eesmärgiga vältida vabu radikaale ja eemaldada IR-indutseeritud toksilised ained. ning üldiselt parandamise ja taastamise protsesside intensiivistamiseks [19]. Seega tuleks korralikult uurida ühendeid, mis suudavad neid liike eemaldada või antioksüdantseid ensüüme (nt superoksiiddismutaas, katalaas ja glutatioonperoksüdaas) võimendada. Selles kontekstis kaitsevad tioolid tänu oma võimele eemaldada hüdroksüülradikaale DNA-d, mis annab enamasti hüpoksilistes tingimustes kahjulikke DNA radikaale, mis tõenäoliselt põhjustavad kiirguse letaalsust [10]. Lisaks täheldatakse, et tioolid takistavad membraani fosfolipiidide oksüdatsiooni ning moduleerivad rakkude taastumist ja stressireaktsioone. Tsüsteiin ja tsüsteamiin on sulfhüdrüülamiinid ja teised aminotiooli analoogid/derivaadid näisid olevat radioprotektiivsed, kuid nende kõrvaltoimete tõttu ei soovitatud kliinilist kasutamist, välja arvatud aminotioolamifostiin (WR{10}})[10]. Sügavalt uuritud liikide hulgas pakuvad nitroksiidid suurt huvi ka tänu nende üheelektronilise redokstsükli võimele. Eelkõige täheldati, et tempol vähendab pleiotroopse rakusisese antioksüdandina kiirgusest põhjustatud teiste pahaloomuliste kasvajate esinemissagedust [20]. Tõepoolest näidati, et tempool (4-hüdroksü-2,2,6,6-tetrametüülpiperidiin-N-oksüül) toimib SOD-i mimeetikumina, samas kui SOD-isovormide radioprotektiivsed omadused ( Cu, Zn SOD, Mn-SOD ja ekstratsellulaarne SOD) on esile tõstetud kasulike ainetena nende O,- eemaldamise efektiivsuse tõttu vastavalt tsütosoolis, mitokondrites ja ekstratsellulaarses ruumis ning nende katalüüsitud dismutatsiooni tõttu H2O2-ks ja O-ks. Muud kategooriad Radioprotektiivse aine hulka kuuluvad tsütokiinid ja kasvufaktorid, sealhulgas IL-1, TNF-, G-CSF, GM-CSE ja erütropoetiin ning angiotensiini konverteeriva ensüümi inhibiitorid (joonis 2). Täheldati, et need viimati nimetatud ühendid, mis on tavaliselt ette nähtud hüpertensiooni raviks, leevendavad kiirguse kõrvaltoimeid neerudes, kopsudes ja ajus ning häirivad TGF-rada, mis võib kaasa aidata kiirgusest põhjustatud fibroosi tekkele [10]. Nende ainete hulgas kiideti esmalt heaks keemia- ja kiiritusravist põhjustatud suu mukosiidi raviks palifermiin, keratinotsüütide kasvufaktori rekombinantne N-otsa kärbitud vorm [21]. Samuti uuriti PUMA (p53 Up-regulated Modulator of Apoptosis Modulator) ja kiirgusest põhjustatud apoptoosi inhibiitoreid. PUMA inhibiitorid (PUMAi) on mõeldud PUMA-sõltuva ja kiirgusest põhjustatud apoptoosi pärssimiseks ning põletikuliste tsütokiinide, ROS-i (reaktiivsete hapnikuliikide) või vähiravi põhjustatud soolekahjustuste ja apoptoosi vältimiseks või leevendamiseks [22].

Kasvavat huvi leiavad ka looduslikud antioksüdandid. Vitamiinid (A, C ja E), L-selenometioniin, N-atsetüültsüsteiin, glutatioon ja koensüüm Q-10 on arvatavasti tõhusad kiirguskahjustuste vastu [23], samas kui mitmed toidust saadavad fütokemikaalid näivad olevat radioprotektorid. normaalsed rakud ja kasvajarakkude radiosensibilisaatorid põnevas stsenaariumis. Melatoniin, mida eritab aju käbinääre, lümfotsüütidest, võrkkestast ja seedetraktist, on üks enim uuritud looduslikke ühendeid. See hävitab otseselt ROS-i liike, inhibeerib ROS-i moodustavaid ensüüme ja aktiveerib DNA parandamise ensüüme [24].

Kahjuliku toksilisuse puudumine koos nende märgatava antioksüdantse ja immunostimuleeriva toimega muudavad taimede spetsiifilised metaboliidid radioprotektiivsete ühendite lõputuks reservuaariks.Polüfenoolidoma antioksüdantse võime tõttu on võimelised vähendama põletikku, kaitstes nii immuun- kui ka vereloomesüsteeme ning säilitades DNA-d. Eriti,flavonoidid, nagu rutiin ja baikaleiin, isoflavonoidne genisteiin ja stilbeen-resveratrool, esindavad ühendeid, mis on rangelt seotud biosünteesi vaatepunktiga ja on paljulubavad radioprotektiivsed kandidaadid. Nende ainete halb biosaadavus julgustab uusi manustamisvorme ja fütokeemilisi uuringuid uute ühendite avastamiseks lootustandvatest taimeekstraktidest. Allpool on toodud raadiokiirguse eest kaitsvate looduslike molekulide värskendus ja nende koostisainetega rikastatud taimeekstraktide uurimine.

3. Fenoolid ja polüfenoolid: kas need on väärtuslikud radioprotektiivsed strateegiad?

Sünteetiliste ühendite ebaõnnestumine tõhusate radioprotektoritena võimaldas teadlastel keskenduda looduslikele ainetele ja nende radioprotektiivsele efektiivsusele ning mitmete taimepreparaatide puhul, mis võivad olla sünteetilistest odavamad, on nende radioprotektiivset toimet uuritud [25].

Vabade radikaalide eemaldamine, põletikuvastane toime, paranemistegevuse hõlbustamine, hematopoeetiliste rakkude regenereerimine on peamised looduslikele radioprotektoritele omistatavad mehhanismid (joonis 2). Kuna suurem osa infrapunakiirguse kahjustustest tavapärases kiiritusravis tuleneb IR-indutseeritud vabade radikaalide koosmõjust biomolekulidega, võivad looduslikud ained, nagu kurkumiin, klorogeenhapped ja erinevad flavonoidid, vabu radikaale hävitada või nende teket ära hoida. moodustumist, võiks olla radioprotektorid [26]. Seega näis radioprotektorite kasutamine normaalsete kudede kaitsmiseks ja radiosensibilisaatorite kasutamine vähikoe vastuse suurendamiseks olevat uuenduslikult maksimeeritud polüfenoolidel põhinevas toksilisusevabas ravimeetodis. Need looduslikud ühendid võtavad kokku ideaalse kaitsja kontseptsiooni, kuna nende annusest sõltuva antioksüdandi/prooksüdandi efektiivsuse põhjal võivad need pakkuda normaalsetele kudedele kõrgetasemelist kaitset, vähirakkude kaitset aga vähe või üldse mitte. Lisaks on taimse päritoluga polüfenoolid pälvinud palju tähelepanu pikaajalistes otsingutes oma olemuselt madala toksilisusega radiosensibiliseerivate ravimite järele. Puhaste polüfenoolide või polüfenoolidega rikastatud ekstraktide atraktiivne kahepoolne potentsiaal andis häid tõendeid nende võimaliku raadiot moduleeriva toime kohta ning polüfenooli kahekordne võime toimida nii radiosensibiliseerivate kui ka radioaktiivsete ainetena omab vaieldamatult prekliinilist tähtsust ja üldisemalt avaldavad olulist mõju kiiritusravile allumatute kasvajate prognoosile.

3.1. Flavonoidid: kahe teraga mõõk kiirguskaitses

Viimase kahekümne aasta jooksul on huvi radioprotektiivide vastuflavonoididon käimas. Neid taimseid metaboliite, mida tavaliselt biosünteesitakse kaitseühenditena UV-kiirguse ja muude keskkonnastresside eest kalkooni prekursorite kaudu, iseloomustab struktuurselt 15-süsiniku karkass, mis koosneb kahest benseenitsüklist (A ja B), mis on ühendatud heterotsüklilise pürooni C kaudu. -ringi aatomid. Kõrge hüdroksüülimise, asendus- ja polümerisatsiooniaste on flavonoidide klassis, mis koosneb seitsmest alamklassist: flavanoonid, dihüdroflavonoolid, flavonoolid, flavoonid, flavandioolid, antotsüaniinid ja katehhiinid (joonis 3). Isoflavonoidid hästi eraldatud flavonoidide alamklassist, kuna nendel ühenditel oli struktuurne variant, kus B-aromaatne tsükkel asub süsiniku C3 juures (joonis 3)[27l. Uuringud, mille eesmärk oli uurida kiirguskaitsega seotud struktuurilisi iseärasusi, tõid esile, et mõned flavonoidühendid (peamiselt need, kes jagavad ketorühma, mis on konjugeeritud aromaatsete tsüklitega), võivad olla kehtivad ained, kuna kaitse on seotud nende võimega inhibeerida energiaülekandeprotsesse ja stabiliseerida kiiritatud rakkudes redoksprotsesse [28].

Flavonoolid olid kõige väärtuslikumad ühendid, kuigi glükosüülimine süsinikul C-3 mõjutab reaktsioonivõimet, mis põhineb sahhariidiosa identiteedil. Tegelikult täheldati, et flavonoolglükosiidide reaktiivsus väheneb, kui suhkur moodustab kaks molekulisiseselt H-sidet. Lisaks on aglükooni asendusel põhinedes rohkem fenoolseid funktsioone, mida rohkem ühend on aktiivsem[28]. Flavonooliühenditest on laialdaselt uuritud rutiini (3,3'4',5,7-pentahüdroksüflavon-3-ramnoglükosiid; joonis 4), mida leidub rohkesti kannatuslilles, tatras, tees ja õunas, selle radioprotektiivset toimet. . Rakukultuuri analüüside andmed näitasid selle võimet kaitsta kiirgusest põhjustatud oksüdatiivse DNA kahjustuse eest rakkudes (nt V79).

Igapäevane rutiini ja selle aglükooni, nimelt kvertsetiini lisamine vähendas mikrotuumaliste retikulotsüütide esinemissagedust kiiritatud hiirte perifeerses veres. Podofüllotoksiini ja rutiini kombineerimisel G-003 preparaadis leiti, et see kaitseb oluliselt hiirte vereloomet, seedetrakti ja hingamissüsteeme surmava kiirgusdoosi eest [29-31]. Monoglükosüülrutiin, mis on ad hoc poolsünteesitud, et ületada kvertsetiini ja rutiini lahustumatust vesikeskkonnas, osutus tõhusaks CHO10B2 rakkude suhtes, kuna see on võimeline suurendama IR-ga töödeldud rakkude ellujäämist annustes, mis on suuremad kui 2 Gy [32]. Tõepoolest, in vitro DNA kaheahelaliste katkestuste analüüs, mis viidi läbi erinevate flavonoidsete aglükoonide ja glükosiididega, näitas, et kuigi kvertsetiini derivaadid vähendasid DNA kaheahelalisi katkestusi kontsentratsioonil 10 μM, võib nende madal biosaadavus mõjutada nende efektiivsust in vivo [33].

Kaitse DNA kahjustuste eest y-kiirgusega valgetes verelibledes 【34】, leukotsüütides 【35】 määrati kindlaks ka kvertsetiini ja selle rikastatud loodusliku maatriksi taruvaigu puhul niivõrd, et viidi läbi täiendavad uuringud loommudelites. Eelkõige ilmnes taruvaigu vesiekstrakti kaitsev toime soolestiku kiirguskahjustuste vastu ka rottidel, kes olid kokku puutunud 8 Gy y-kiirguse doosiga, mis oli võimeline esile kutsuma soole limaskesta põletikku [36], samas kui propolaadi metanoolifraktsioon, mille sisaldus mõlemad lihtsadfenoolidjaflavonoidid, vähendas valgu karbonüüli kogusisaldust UV-ga töödeldud HaCat rakkudes [37].

Põhjalikult uuriti ka flavoonide, nagu apigeniin ja baikaleiin, radioprotektiivset toimet (joonis 5). Apigeniin, mis on laialt levinud köögiviljade ja puuviljade lehtedes ja vartes, indutseeris annusest sõltuvaid mikrotuumasid in vitro töödeldud inimese lümfotsüütides, pärssides ka ioniseeriva kiirguse kahjulikke mõjusid [38]. Näis, et ühend avaldas in vivo immunostimuleerivat toimet, leevendades seega kiirgusest põhjustatud hematoloogilisi muutusi. See tulemus võib olla tingitud selle võimest vallandada endogeense antioksüdandi staatus [39]. Hiljuti leiti, et apigeniin, mida manustati intraperitoneaalselt annuses, mis võrdub 15 mg/kg kehakaalu kohta, aeglustab kiirgusest põhjustatud seedetrakti kahjustusi kogu keha kiiritatud Šveitsi albiinohiirtel. Eelkõige ilmnes, et soolestiku krüpti-villuse arhitektuur taastus pärast apigeniini eeltöötlust, samuti NF-kB ekspressiooni kiirgusest põhjustatud aktivatsiooni pärssimist seedetrakti koes [40].

Naringiin, tsitrusviljade liikide flavanoon-7-O-glükosiid, avaldas samuti inhibeerivat toimet IR-indutseeritud põletikule. NF-KB supressioon määratles põletikueelsete tegurite muutumise. Lisaks tugevdas naringiin rakusiseseid kaitsemehhanisme, säilitades endogeensed antioksüdandid [41]. Oksüdatiivset stressi inhibeeriv aktiivsus oli seotud ka põletikuliste tsütokiinide vabanemisega, kutsudes esile Nrf2 aktivatsiooni, mis on teiste flavonoidühendite, nagu naringeniini ja epigallokatehhiin-3-O-gallaadi ühine tunnus (joonis 6)[42]. Mis puudutab flavooniühendeid, siis algselt Scutellaria baicalensis'e ja Scutellaria lateriflora kuivatatud juurtest eraldatud baicaleiin (5,6,7-trihüdroksüflavon) kutsus esile pleiotroopse aktiivsuse, mis võimaldas sellel kaitsta hiire põrna lümfotsüüte IR-indutseeritud rakusurma eest. tänu oma võimele MKP3 alla suruda ja ERK aktiveerida. See on kooskõlas kiirgusest põhjustatud hematopoeetilise kahjustuse leevendamisega [43]. Hiljuti tasakaalustas baicaleiin, mida manustati intraperitoneaalselt 100 mg/kg C57BL/6J hiirtele, IR-ga muudetud soolestiku mikroobide koostist, parandades soolestiku struktuuri. See reguleeris alla proapoptootiliste valkude (nt p53, kaspaas-3, kaspaas-8 ja Bax) ekspressiooni, taastades ka IR-indutseeritud vereloome düsfunktsiooni [44]. Baicaleiinist teatati kui tugevat radioprotektorit kontsentratsioonil 5-50 μM 【45】 ja see mõjutab NF-kB-vahendatud põletikulist reaktsiooni [46.

Kasvavad tõendid viitavad rohelise tee flavanoolide potentsiaalsele kasule. Varased uuringud toetasid hüpoteesi genotoksilisusevastasest efektiivsusest inimese lümfotsüütides [47] ja ultraviolettkiirgusest põhjustatud DNA kahjustuste üldise ennetamise kohta [48].

Epigallokatehhiin-3-O-gallaat (joonis 6), rohelise tee peamine polüfenool, pakub oma antioksüdantse toime ja tõhususe tõttu paljude oksüdatiivse stressiga seotud haiguste leevendamisel suurt huvi. See soodustas omakorda Nrf2-sõltuvat radioprotektiivset toimet ja Nrf2 signaaliülekannet ning leiti, et see pärsib IR-indutseeritud apoptoosi ja ferroptoosi, leevendades isastel C57 BL/6J hiirtel kogu keha kiiritusest põhjustatud soolekahjustusi [49]. EGCG kiirguskaitset uuriti oksüdatiivse kahjustuse mudeli abil 60Coy kiirgusega hiirtel ja saadud andmed näitasid ühendi võimet suurendada ensümaatiliste antioksüdantide, nagu superoksiiddismutaas ja glutatioonperoksüdaas, aktiivsust, samuti glutatiooni taset [50]. .

Soja isoflavoonid leevendavad kopsuvähi kiiritusraviga seotud veresoonte kahjustusi ja põletikku [51]. Genisteiin, peamine soja isoflavoon, millel on fütoöstrogeeni aktiivsus, on kiiritusravis kahekordne; esiteks võib see kaitsta L-02 rakke kiirguskahjustuste eest apoptoosi pärssimise, DNA kahjustuste ja kromosoomiaberratsiooni leevendamise, GRP78 allareguleerimise ning HERP, HUS1 ja hHR23A ülesreguleerimise kaudu madalal kontsentratsioonil (1,5). μM). Teiseks, kõrgel kontsentratsioonil (20 μM) viitavad need radiosensibiliseerivatele omadustele apoptoosi ja kromosoomiaberratsiooni soodustamise, DNA parandamise kahjustuse, GRP78 ülesreguleerimise ja HUS1, SIRT1, RAD17, RAD51 ja RNF8 allareguleerimise kaudu. 52]. Tõepoolest, hiljuti täheldati, et genisteiin on võimeline suurendama hepatoblastoomirakkude radiosensitiivsust, kutsudes esile G2/M seiskumise ja apoptoosi [53]. Genisteiini manustamine näitas ka kaitset ägedate kiirguskahjustuste eest mittetoksiliste annuste korral [54]. Mitmed tõendid rõhutavad genisteiini poolt põhjustatud radiokaitset hematopoeetilise ägeda kiirguskahjustuse korral ning uuriti ka ühendi võimet toimida selektiivse östrogeeniretseptori agonistina, kuna see on seotud selle radioprotektiivses toimemehhanismis [55]. ER- ja FOXL-2 ülesreguleerimine genisteiini poolt koos sellega seotud TGF-i ekspressiooni alareguleerimisega viitas ka kiiritusravist põhjustatud enneaegse munasarjapuudulikkuse tagasipööramisele [56]. Soja isoflavoonid on üldiselt altid muutma kliinilisi vastuseid RT-le, toimides nii radiosensibiliseeriva kui ka radioprotektiivse toimega. Eesnäärmevähi, neerurakulise kartsinoomi ja mitteväikerakk-kopsuvähi prekliinilistes ortotoopilistes mudelites täheldati, et soja isoflavoonid olid suunatud kiirgusega reguleeritud signaalide ellujäämisradadele, nagu DNA parandamise ja transkriptsioonifaktorid, viies vähirakud lõpuks surma [57]. ].

Huvi flavonoidide kui raadiomodulaatorite vastu viis ka poolsünteetiliste ravimite, näiteks flavopiridooli omaduste skriinimiseni (joonis 5). See ühend, tuntud ka kui alvo-cidiib, on flavooni derivaat, mille töötas välja Sanofi-Aventis ja mis põhineb India põlistaimest Dysoxylum binectariferum saadud flavonoidil. Flavopiridool, mis põhineb struktuurselt flavonoidi (2-klorofenüül-4-on) ja alkaloidi (1-metüülpiperasiini) fragmentidel, on CDK inhibiitor, mis inhibeerib tugevalt CDK1,2,4,6 ,7 ja 9. Täheldati, et ühend inhibeerib ja/või parandab subletaalseid kahjustusi, samuti DNA kaheahelalise katkemise parandamist, millele järgneb kiiritusravi pahaloomuliste kasvajate korral. Tõepoolest, see võib suurendada kiirguse tsütotoksilist toimet radioresistentsetele kasvajarakkudele p53 düsfunktsiooni või Bcl{14}} üleekspressiooni kaudu [58].

UV-kiirguse kahjulike mõjude vähendamine on oluline ülesanne, kuna UVB (290-320 nm) võib hävitada naha terviklikkuse, põhjustades epidermise rakkude apoptoosi, mis võib põhjustada isegi nahavähki. Seega tuleb uurida radioprotektiivseid ühendeid ja antotsüaniinid olid väärtuslikud kandidaadid. Eelkõige tsüanidiin-3-O-glükosiidi kaitsev toime UVB-indutseeritud kahjustuste eest, mis on üks kahjulikke tegureid inimese nahale inimese HaCa keratinotsüütidele. Antotsüaniin suutis vähendada rakusiseselt reaktiivsete hapnikuliikide, samuti fosfo-p53 ja fosfo-ATM/ATR tasemeid ning apoptootilise valgu B-rakulise lümfoomi 2 ekspressiooni [59]. Tõepoolest, näidati ka, et tsüanidiin-3-O-glükosiid pärssis COX-2 ekspressiooni interaktsiooni kaudu MAPK ja Akt signaaliradadega [60]. Liigne ultraviolettkiirgus (UV) põhjustab mitmesuguseid nahakahjustusi. Tsüanidiin-3-O-glükosiidi kapseldamine kitosaani nanoosakestesse andis tõendeid preparaadi efektiivsuse kohta UVB-indutseeritud epidermise kahjustuste tõhusal vähendamisel p53-vahendatud apoptoosi signaaliraja kaudu [61].

3.2.Muud radioprotektiivse toimega fenoolid ja polüfenoolid

Mitteflavonoidseid ühendeid analüüsiti ka puhtal kujul või segus. Lihtsaid fenoole, nagu vanilliin, skriiniti nende radioprotektiivse toime suhtes.

Varem uuriti ühendit 4-hüdroksü-3-metoksübensaldehüüd, paremini tuntud kui vanilliin, mida kasutatakse laialdaselt toidu maitseainena ja mis suudab neutraliseerida inimese ja hiire perifeerses plasmiidis pBR322 kiirgusest põhjustatud DNA kahjustusi. vere leukotsüüdid ja põrna lümfotsüüdid. Positiivne toime oli tingitud selle radikaalse eemaldamise võimest, samuti DNA parandamise moduleerimisest [62]. Vanilliini antioksüdantne jõud hõlmab ka selle võimet toimida lipoperoksüdandina. Veelgi enam, ühendil on mutageensed toimed, mis on võimelised inhibeerima röntgenikiirgust ja UV-indutseeritud üheahelalise DNA katkestab kromosoomikatkesi ja DNA ristsidumist. Peale selle, kuigi näidati, et see soodustab ka DNA ligeerimist, parandamist ja replikatsiooni, piirab selle kliinilist kasutamist madal in vivo aktiivsus. See leid soodustas selle derivaadi VND3207 sünteesi, mis näis prekliinilise sõeluuringu kohaselt olevat kiirgusest põhjustatud soolekahjustuse suhtes radioprotektiivne [63]. Selles kontekstis täheldati, et kiirguskaitse on lisaks ühendi radikaalsetele omadustele tingitud ka aktiveeritud p53 tasemete moduleerimisest sooleepiteelirakkudes. Hiljuti Li et al. [64] näitas, et ravi VND3207-ga võib suurendada DNA-sõltuva proteiinkinaasi (DNA-PKcs) katalüütilise subühiku ekspressiooni inimese lümfoblastoidrakkudes koos kiiritusega või ilma. Ka antud juhul seisnes ensüümi aktiivsus DNA kaheahelalise katkestuse parandamises.

Hüdroksükaneelhappeid, mida tavaliselt leidub puuviljades, köögiviljades ja jookides ning mida struktuurselt iseloomustab fenüülpropanoidskelett, mis tuleneb fenüülalaniini ja türosiini deaminatsioonist taimedes, võib peegeldada radiokaitses. Hiljuti leiti, et kofeiinhape leevendab vereloome tüvirakkude enneaegset vananemist tänu oma antioksüdantsele võimele. Tegelikult vahendab vananemist ROS-i ületootmine. Teisest küljest võib kofeiinhape toimida käärsoolevähi rakkudes pro-apoptootilise ainena [65]. Samuti oletati, et feruulhape on efektiivne õnnetusjuhtumite või tahtliku ioniseeriva kiirgusega kokkupuute vastu ning DNA parandamist katsetati feruulhappega töödeldud hiirtel kiiremini [66].

Hüdroksütsinnamoüüli derivaatide hulgas hoidis klorogeenhape ära röntgenikiirguse põhjustatud genoomse ebastabiilsuse mittekasvajalikes inimese vere lümfotsüütides [67]. Lisaks soodustas ravi selle depsiidiga annusega 200 mg/kg üks tund enne kiiritamist suurte y-kiirgusdoosidega loomade ellujäämist[68]. Samuti uuriti taruvaikus rohkesti leiduvate kofeiinhappe fenetüülestrite radioprotektiivset võimet ning see hõlmab kiirgusest põhjustatud oksüdatiivsete ja nitroseerivate kahjustuste vältimist [69]. Teises uuringus leiti, et kofeiinhappe fenetüülester toimib nii radioprotektorina kui ka radiosensibilisaatorina, mis tähendab, et see võib moduleerida kiirgusvastust, järgides koetüübist olenevalt erinevaid mehhanisme [70].

Rosmariinhape, kofeiinhappe ja 3,4-dihüdroksüfenüülpiimhappe depsiid, soodustas 100 mg/kg manustamisel kiiritatud hiirte perifeersete vererakkude taastumist |71]. Selle võimet võrreldi ka karnooshappe ja karnosooliga, kahe aromaatse diterpeeniga, millel on antioksüdatiivsed ja antimikroobsed omadused ja mis on võrdselt eraldatud rosmariini ürdist. Tõepoolest, kiiritusevastane radioprotektiivne toime oli karnooshappe > rosmariinhappe järjestuses, mis on suurem või võrdne karnosooliga 【72】. Kiirguskaitseuuringud pööravad erilist tähelepanu kurkumiinile, mille antioksüdantsed ja põletikuvastased omadused on teadaolevalt suunatud mitmele signaalimolekule [73].

On näidatud, et diferuloüülmetaan leevendab kiirgusest põhjustatud kopsufibroosi [74]. Selle toime ilmnes tsütoprotektiivse heemi oksügenaasi 1 ülesreguleerimise kaudu. Lisaks, kuna oksüdatiivne stress on seotud kiirguse neuronopaatiaga, tuvastati kiirgusest indutseeritud reaktiivsete hapnikuliikide pärssimine hiire kopsu primaarsetes rakkudes. Kurkumiini ennetav tulemus oli ka niudesoole pokaalrakkudes [75 l ja Drosophila melanogasteri elueas [76]. Kurkumiini peamine toimeviis on transkriptsioonifaktori NF-KB inhibeerimine ja see on seotud ka kurkumiinil põhineva radiosensibiliseerimisega [77].

Hiljutised leiud viitavad kurkumiiniga eeltöötlemise võimele vältida kiiritusravist põhjustatud naha oksüdatiivseid vigastusi, suurendades CAT, SOD ja GSH-Px[78]. Tõepoolest, kurkumiini madalat biosaadavust, mis on tingitud halvast imendumisest, kiirest metabolismist ja kiirest süsteemsest eliminatsioonist [79], võeti selle funktsionaalsuse säilitamise lähenemisviiside uurimisel hoolikalt arvesse. Selles kontekstis oli tegemist nanomõõtmeliste kurkumiiniga kapseldatud liposoomide [80] koostamisega või kurkumiiniga konjugeeritud albumiinipõhiste nanoosakeste kujundamisega. Eelkõige hinnati konjugeeritud albumiinipõhiste nanoosakeste radioaktiivse kaitse paranemist HHF{10}} rakkudes röntgenkiirtega kiiritatud, leides, et 50 ug/ml kurkumiini sisaldavad nanoosakesed suurendasid rakkude arvu 23- korda. elujõulisus rakkude suhtes, mis läbisid ainult röntgenikiirguse [81].

Tabelis 1 on esitatud kirjanduse andmed kõigi ülaltoodud arutelus arvesse võetud fenoolsete ja polüfenoolsete ühendite kohta, mis on järjestatud tähestikulises järjekorras, koos üksikasjadega uuritud mudeli (in vitro või in vivo), kasutatud annuse ja peamise(te) kaitsva(te) mõju(te) kohta.

4. Bioaktiivsed taimeekstraktid kiirguskaitses: endiselt alahinnatud teema

Taimeekstraktidneil on lõpmatult palju ravimeid, nagu vähivastane, antioksüdant, antimikroobne, põletikuvastane ja valuvaigisti. Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel kasutab ligikaudu 80 protsenti inimestest kogu maailmas traditsioonilist meditsiini esmatasandi tervishoiu vajadusteks [82]. 91 riigis on ligi 20,000 ravimtaime, mis sisaldavad laias valikus aineid, mida saab kasutada erinevatel ravieesmärkidel. Erinevate fenoolide ja polüfenoolide ja/või muude spetsiifiliste metaboliitide (nt karotenoidid, väävliühendid) rikkad taimeekstraktid skriiniti nende radioprotektiivse toime suhtes ning pakuti välja võimalikud toimemehhanismid.

Tõepoolest, kuigi soovitati paljutõotavat tõhusust, puuduvad kirjanduse andmetel sageli üksikasjalikud keemilise koostise analüüsid ja standardimine, mis seab ohtu andmete reprodutseeritavuse.

Tegevused sissekiirguskaitseallpool on kirjeldatud ravimtaimede ekstraktides, mida kasutatakse laialdaselt täiendavas ja alternatiivses meditsiinis, või toidutaimedest. Taime Ageratum conyzoides alkoholiekstrakt suutis kaitsta hiirte suremust, mis puutusid kokku 10 Gy kiirgusega. Sellest tulenevalt omistati kuni 3000 mg kg-I doos mittetoksilisele kontsentratsioonile, mis viitab sellele, et Ageratum conyzoides'e poolt pakutav kiirguskaitse võib osaliselt olla tingitud ioniseeriva kiirguse poolt indutseeritud reaktiivsete hapnikuliikide eemaldamisest [83].

Viie ravimtaime, sealhulgas Adhatoda vasica, Amaranthus paniculatus, Brassica compestris, Mentha piperita ja Spirulina fusiformis ekstraktide uurimine näitas, et nende taimeekstraktide antioksüdantsed omadused võivad põhjustada radioprotektiivset toimet [84]. Selle uuringu kohaselt mängivad peamised keemilised koostisosad kiirguskaitses võtmerolli. Need ühendid olid Adhatoda wasica vaktsiin, VersionOne, betaiin, C-vitamiin, -karoteen ja vasakiin; valgud, vitamiinid (C ja E), provitamiin A ja riboflaviin Amaranthus paniculatus'e puhul; allüülisotiotsüanaat, glükosinolaadid, indoolid Brassica compestrises ja valgud, looduslikud vitamiinid (karoteen) ja SOD Spirulina fusiformises.

Imetajarakkudes on pakutud mitmeid kaitseviise ioniseeriva kiirguse eest [85]. Need mehhanismid hõlmavad vabade radikaalide eemaldamist reaktiivsete hapnikuliikide pärssimise kaudu, samuti vesinikuaatomite annetamist [86,87]. Võib järeldada, et fenoolsed ühendid võivad oma antioksüdantse toime tõttu toimida vabade radikaalide püüdjatena ja ka radioprotektoritena [84]. Hiljuti osutus Lõuna-Itaalia kirsisordi vesiekstrakt, mis koosneb klorogeenhapetest ja flavonoididest koos lihtsate süsivesikute ja polüoolidega, omavat raadiot moduleerivat käitumist SH-SY5Y neuroblastoomi rakuliini vastu. Tegelikult toimis see väikestes annustes radioprotektorina, samas kui suurtes annustes suurendas see kiirgusega kokkupuute tõttu tsütotoksilist toimet [88].

Olea europaea leht on rikkalik fenooli- japolüfenoolid, mille radioprotektiivset potentsiaali uuriti vähesel määral UV-eelses ja -järgses ravis [89]. Leiti, et oliivileheekstrakti antiklastogeenne ja antiradikaalne toime oli oleuropeiinis 24,5%, hüdroksütürosoolis 1,5%, flavoon-7-glükosiidides peaaegu 3% ja verbaskosiidis 1%. Samuti määrati puhta oleuropeiini mõju kiirgusreaktsioonile ninaneelu kartsinoomi korral [90]. Oleanoolhape ja ursoolhape, kaks oliiviviljadest ja muudest dieettoodetest pärit triterpeenhapet, võivad pärast kiiritamist pärssida kasvaja kasvu ja muuta vereloome tüvirakke (HSC-sid) [91]. Lisaks viidi kasvajavastane toime oleanoolhappe ja ursoolhappe koosmõjul, nii et need võivad osaliselt toimida vähivastaste ainetena ja lisaks vähendada pärast kiiritusravi vereloomekoe kahjustusi [91,92]. Õunapolüfenoolide kiirguskaitset uuriti ka in vitro uuringute kaudu, mille eesmärk oli peamiselt selgitada polüfenooli võimet vabu radikaale eemaldada [93].

Rheum palmatum L. ja selle peamine ühend emodiin (6-metüül-13, 8-trihüdroksüantrakinoon) olid y-kiirte eest radioprotektiivsed. Emodini toimemehhanism seisneb millegipärast selles, et tioolide, nagu glutatiooni ja lipiidide peroksüdatsiooniproduktide tase on vähenenud. Lisaks näitas keele antioksüdantsete ensüümide, glutatioonperoksidaasi, glutatioon-S-transferaasi, -glutamüültransferaasi ja glükoos-6-fosfataasi mõõtmine rakuliste tioolide ja antioksüdantsete ensüümide taseme paranemist gamma-diabeediga kiiritatud seerumis. emodiinraviga [94].

Ayurveda ja Unani meditsiinis tuntud taimse ravimi Adhatoda vasica L. Nees lehtede etanoolne ekstrakt näitas happelise fosfataasi taseme olulist langust ja vastupidi, aluselise fosfataasi taseme tõusu. Eelravi Adha-todaga näitas märkimisväärselt ka kiirgusest põhjustatud kromosomaalsete kahjustuste vältimist luuüdi rakkudes. Siiski on vaja mehhaanilisi uuringuid nii selle radioprotektiivse toime kui ka selle ekstrakti peamiste koostisosade kohta [95]. Adhatoda vasica lehtede ekstraktist teatati ka kaitsva rolli eest Šveitsi albiinohiirte põrnas, mis puutusid kokku 6 Gy Y-kiirgusega [96].

On teatatud Amaranthus paniculatuse lehtede ekstrakti radioprotektiivsest efektiivsusest [97, 98]. A. paniculatus'e ekstraktide suukaudne manustamine Šveitsi albiinohiirtele annuses 800 mg/kg kehakaalu kohta 15 päeva jooksul enne gammakiirgusega kokkupuudet näitas endogeensete põrnakolooniate ja põrna massi suurenemist ilma kõrvalmõjude või toksilisuseta. Selle teised tulemused olid glutatiooni moduleerimine ja lipiidide peroksüdatsioon [97].

Lamiaceae perekonnale omistatakse radioprotektori võime, mille mehhanismid hõlmavad peamiselt vabade radikaalide eemaldamist, DNA kahjustuste kaitset, lipiidide peroksüdatsiooni vähendamist ning glutatiooni, superoksiidi dismutaasi, katalaasi ja aluselise fosfataasi aktiivsuse taseme tõstmist [99]. Näiteks Mentha piperita on sellesse perekonda kuuluv taim, mis sisaldab eugenooli, kofeiinhapet, rosmariinhapet ja -tokoferooli, millel on võtmeroll vähivastastes ja radioprotektiivsetes omadustes [84 100].

Teatatud on aromaatsete taimede ravivatest ja farmakoloogilistest omadustest. Muuhulgas kasutatakse eeterlikke õlisid erinevatel eesmärkidel, näiteks kosmeetikas, lõhnaainetes, pestitsiidides ja jookides. Kuna eeterlikud õlid on tuntud oma antioksüdantse toime ja vabade radikaalide eemaldamise poolest, võib neid pidada ka radioprotektoriteks, on Ageratumi arvates näidanud DPPH radikaalide eemaldamist, samuti radioprotektiivset rolli annusega 75 mg/kg 6-11 Grey on hiired. Selle taime toimeained on polüoksügeenitud flavonoidid, triterpeenid (friedeliin), steroolid -sitosterool ja stigmasterool ning alkaloidid (glükoosamiin ja ehinaat) [83].

Allium cepa, Alium station on kaks taime Liliaceae perekonnast, millel on antioksüdant, antihüpertensiivne ja antihüperglükeemiline toime [101]. Sibulate ja küüslaugu alk(en)üültiosulfaadid vähendasid märkimisväärselt kahjustusi roti hepatoomi H4IIE rakkudes ja hiire lümfoomi L5178Y rakkudes, mida töödeldi 10 Gy röntgenkiirgusega [102].

Hiljuti kontrolliti Fabaceae perekonda kuuluva väikese kuni keskmise suurusega lehtpuu Pterocarpus san-talinuse hüdroalkohoolse ekstrakti [103] radioprotektiivset efektiivsust BALB/c hiirtel, kes olid kokku puutunud Y-kiirgusega. Kiirguse poolt rikutud redoks-homöostaas paranes pärast ekstraktiga töötlemist, mis tõenäoliselt toimus Nrf2, HO-1 ja GPX-1p ülesreguleerimise kaudu. Ekstrakti UHPLC-HRMS/MS analüüs tõi esile selle mitmekesisuse Santolinas, lisaks muudele fenoolidele ja flavonoidühenditele [104]. Lisaks ei olnud Pterocarpus santalinuse hüdroalkohoolne ekstrakt (PSHE) mürgine ja kui RAW264.7 makrofaage sellega eelnevalt töödeldi, täheldati LPS-i indutseeritud põletikueelsete tsütokiinide IL-6 olulist pärssimist ja TNF-i tootmist. Leiti, et ravimtaimede polüfenoolid, nagu Sanguisorba officinalis ja Erigeron canadiens, suudavad ROS-mehhanisme kasutades vähendada kiiritusest põhjustatud oksüdatiivset stressi normaalsetes lümfotsüütides, toimides normaalsete rakkude kiirguse modifikaatorina [105]. Lonicera caerulea var. antotsüaniinide rikas edulis, mida manustati hiirtele maosiseselt üks kord päevas, enne 5 Gy kogu keha 5Coy kiirgust, alandas tõhusalt malondialdehüüdi taset, suurendades samal ajal superoksiidi dismutaasi ja glutatioonperoksidaasi aktiivsust ning glutatiooni GSH sisaldust maksas [ 106].

5. Kokkuvõtted

Viimase kahe aastakümne jooksul on taimede sekundaarseid metaboliite laialdaselt peetud nende terapeutiliste omaduste tõttu radioprotektoriteks. Tõepoolest, looduslike toodete madalam toksilisus ja maksumus on kaks peamist tegurit, mis sunnivad uurimistööd süvendama arusaamist nende ainete toimemehhanismist. Seega on kirjandusest leitud mitmeid uuringuid, mis keskenduvad nende rollile IR-indutseeritud kahjustuste vastu võitlemisel. Puhtad ühendid või taimeekstraktid, millel on vabu radikaale püüdev, lipoperoksüdantide vastane ja redutseeriv toime, pakuvad valdavalt huvi ning võivad sekkuda DNA parandamisse või kromosoomikahjustuste taastamisse.

Eelkõige võivad (polü)fenoolid olla väärtuslik alternatiiv sünteetilistele ühenditele, mida kasutatakse radioprotektiivsete ainetena. Tegelikult, tuginedes nende annusest sõltuvale antioksüdantide/prooksüdantide efektiivsusele, võivad nad pakkuda kaitset normaalsetele rakkudele, kuid kiiritusravi suhtes resistentsetele kasvajarakkudele kaitsevad nad vähesel määral või üldse mitte. Seega pakuvad need häid tõendeid võimaliku radiomoduleeriva toime kohta.

Lisaks, arvestades enamiku uuritud maatriksite toitumist, võib veel üks suur eelis tuleneda suukaudse manustamise sobivusest, mis võib olla kiiritusravi ajal optimaalne. Kuid vähesed erandid välja arvatud, on siiani kättesaadavad andmed killustatud ja on enamasti in vitro uuringute tulemus, mis küll süvendab molekulide keemilisi ja bioloogilisi teadmisi, kuid ei leia prekliinilistes ja/või kliinilistes uuringutes ega prekliinilistes uuringutes lohutust. mille puhul eriti taimeekstrakti bioaktiivsuse hindamisel ei võeta arvesse selle keemilist koostist.

Viited

1. Belli, M.; Indovina, L. Elusorganismide reaktsioon vähese kiirgusega keskkonnale ja selle mõju kiirguskaitsele. Ees. Rahvatervis 2020, 8, 601711. [CrossRef]

2. Goodhead, DT An Assessment of the Role of Microdosimetry in Radiobiology. Kiirgus. Res. 1982, 91, 45. [CrossRef]

3. Jeggo, P.; Löbrich, M. Kiirgusest põhjustatud DNA kahjustuse vastused. Kiirgus. Prot. Dosim. 2006, 122, 124–127. [CrossRef] [PubMed]

4. Durante, M.; Manti, L. Inimese reaktsioon kõrge taustaga kiirguskeskkondadele Maal ja kosmoses. Adv. Space Res. 2008, 42, 999–1007. [CrossRef]

5. Saha, GB tuumameditsiini füüsika ja radiobioloogia; Springer Science & Business Media: Berliin, Heidelberg, Saksamaa, 2012.

6. Varanda, EA; Tavares, DC Radioprotection: mehhanismid ja radioprotektiivsed ained, sealhulgas mesilase mürk. J. Venom. Anim. Toksiinid 1998, 4, 5–21. [CrossRef]

7. Lomax, ME; Folkes, LK; O'Neill, P. Kiirgusest põhjustatud DNA kahjustuse bioloogilised tagajärjed: olulisus kiiritusravi jaoks. Clin. Oncol. 2013, 25, 578–585. [CrossRef]

8. Manti, L.; Braselmann, H.; Calabrese, ML; Massa, R.; Pugliese, M.; Scampoli, P.; Sicignano, G.; Grossi, G. Moduleeritud mikrolainekiirguse mõju mobiiltelefonide sagedusel (1,95 GHz) inimese lümfotsüütide röntgenikiirgusest põhjustatud kromosoomiaberratsioonidele in vitro. Kiirgus. Res. 2008, 169, 575–583. [CrossRef]

9. Wong, K.; Delaney, GP; Barton, MB; Teave, PEKFC Tõenduspõhine vähi kiiritusravi fraktsioonide optimaalne arv: kasulik vahend kiiritusravi nõudluse hindamiseks. Radiother. Oncol. 2015, 119, 145–149. [CrossRef]

10. Johnke, RM; Sattler, JA; Allison, RR Kiiritusravi radioprotektiivsed ained: tulevikusuundumused. Tulevik. Oncol. 2014, 10, 2345–2357. [CrossRef]

11. Andreassen, CN; Grau, C.; Lindegaard, JC Keemiline radioprotektsioon: amifostiini kui kiiritusravi tsütoprotektori kriitiline ülevaade. Semin. Kiirgus. Oncol. 2003, 13, 62–72. [CrossRef]

12. Obrador, E.; Salvador, R.; Villaescusa, J.; Soriano, J.; Estrela, J.; Montoro, A. Kiirguskaitse ja kiirguse leevendamine: pingilt kliinilise praktikani. Biomedicines 2020, 8, 461. [CrossRef]