Puunhape ja selle roll neuroloogiliste häirete ennetamisel: ülevaade, 1. osa

Abstraktne:

Neurodegeneratiivsed haigused (ND) mõjutavad miljoneid inimesi kogu maailmas. ND-sid iseloomustab närvirakkude progresseeruv kahjustus ja surm, millega kaasneb kõrge põletikuliste biomarkerite tase ja oksüdatiivsed stressitingimused.

Neurodegeneratiivsed haigused, nagu Alzheimeri tõbi ja dementsus, on tänapäeval levinud haigused. Need haigused põhjustavad neuronite surma ja ajurakkude atroofiat patsiendi ajus, põhjustades kognitiivset langust. Mälu on üks enim mõjutatud valdkondi.

Kuid isegi nende haigusohtudega silmitsi seistes ei tohiks me loobuda oma vaimsesse tervisesse investeerimisest ja selle nimel töötamisest. Uuringud näitavad, et aktiivne elustiil, vaimne tervis ja intellektuaalne liikumine võivad neurodegeneratiivsete haiguste progresseerumist suurel määral edasi lükata ja säilitada head mälu.

Näiteks võivad aeroobsed treeningud ja ajutreeningud parandada aju struktuuri ja funktsiooni ning aeglustada kognitiivsete funktsioonide halvenemist. Toitev, tasakaalustatud toitumine, piisav uni ja sotsiaalne suhtlus on samuti olulised tegurid hea tervise säilitamisel ning võivad aidata ennetada neurodegeneratiivseid haigusi ja säilitada mälu.

Teised teadlased usuvad, et nii enesetõhusus kui ka emotsionaalne tasakaal võivad aidata meil mälu säilitada. Näiteks, kui näeme end probleemi lahendamas või eesmärki täitmas, tunneme end enesekindlamalt ja õnnelikumana ning need tunded võivad aidata meil säilitada oma vaimset tervist, mis omakorda aitab säilitada head mälu.

Igapäevaelus saame mälu parandamiseks läbi viia ka lihtsaid treeninguid. Näiteks: telefoninumbrite, sünnipäevade, nimede ja muu teabe meeldejätmine, artiklite ettelugemine ja sisu meelde tuletamine on kõik väga tõhusad meetodid.

Kuigi neurodegeneratiivne haigus on tõsine haigus, tuletab see meile meelde ka heade eluharjumuste säilitamist ja positiivset suhtumist, et tagada meie vaimne tervis ja mälu ning muuta meie elu tervislikumaks, täisväärtuslikumaks ja paremaks! On näha, et me peame parandama mälu ja Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola on traditsiooniline Hiina ravimmaterjal, millel on palju ainulaadseid toimeid, millest üks on mälu parandamine. Cistanche deserticola efektiivsus tuleneb selles sisalduvatest mitmetest aktiivsetest koostisosadest, sealhulgas parkhape, polüsahhariidid, flavonoidglükosiidid jne. Need koostisosad võivad mitmel viisil edendada aju tervist.

Klõpsake käsul Tea lühiajalist mälu, kuidas parandada

Punicic hape, mis on granaatõuna (Punica granatum) seemneõli peamine bioaktiivne komponent, on konjugeeritud linoolhappe oomega{0}} isomeer, millel on tugev antioksüdatiivne ja põletikuvastane toime, mis aitab kaasa selle positiivsele toimele mitmesuguste haigused. Puunhape vähendab oksüdatiivseid kahjustusi ja põletikku, suurendades peroksisoomi proliferaatori poolt aktiveeritud retseptorite ekspressiooni.

Lisaks võib see vähendada beeta-amüloidi ladestumise moodustumist ja tau hüperfosforüülimist, suurendades GLUT4 valgu ekspressiooni ja inhibeerides kalpaiini hüperaktivatsiooni. Mikrokapseldatud granaatõun, milles on palju puniinhapet, suurendab antioksüdantide PON1 aktiivsust HDL-is. Samuti on kõrge puniinhappesisaldusega kapseldatud granaatõuna preparaadid näidanud antioksüdandi PON1 aktiivsuse suurenemist HDL-is.

Puunhappe piiratud aju läbilaskvuse tõttu on välja töötatud erinevad manustamisvormid, mis suurendavad puunihappe bioloogilist aktiivsust ajus, vähendades neuroloogiliste häirete sümptomeid.

Puunhape on oluline toitaineühend neurodegeneratiivsete haiguste, nagu Alzheimeri, Parkinsoni ja Huntingtoni tõve ennetamisel ja ravis.

Märksõnad: antioksüdant; konjugeeritud linoolhape; hematoentsefaalbarjäär; Alzheimeri tõbi; Parkinsoni tõbi; Huntingtoni tõbi; neurodegeneratsioon.

1. Sissejuhatus

Mõned levinumad haigused, mis võivad vanemas populatsioonis iseseisvuse kaotust põhjustada, on neurodegeneratiivsed haigused (ND-d), mis sagenevad. Neurodegeneratiivne protsess on kesknärvisüsteemi rakkude järkjärguline funktsiooni kaotus või surm, mis põhjustab motoorsete ja kognitiivsete võimete suurenemist. kahjustused aja jooksul [1].

Kõige levinumate ND-de hulka kuuluvad Alzheimeri tõbi (AD) ja frontotemporaalne dementsus, Parkinsoni tõbi (PD), Huntingtoni tõbi (HD), amüotroofne lateraalskleroos (ALS) ja mitu spinotserebellaarne ataksia. AD esinemissagedus 85-aastastel ja vanematel elanikel on umbes 30%, samas kui PD on umbes 2% üle 65-aastastel inimestel ja ALS-i juhtudest teatati 1–2 juhtumit 100, 000 inimese kohta aastas ning esinemissagedus peaks hüppeliselt suurenema. kui elanikkonna arvud [2].

Seetõttu on vaja rakendada uusi ennetusmeetmeid ja töötada välja uudsed ravimeetodid neurodegeneratsiooni varases staadiumis. Maailma Terviseorganisatsiooni hinnangul on dementsuse globaalne sotsiaalne kulu 818 miljardit USA dollarit, mis on võrdne 1,1 protsendiga maailma sisemajanduse kogutoodangust. AD levimus Ladina-Ameerikas on koguni 8,5%.

Lisaks eeldatakse, et aastaks 2030 elab dementsusega umbes 65,7 miljonit ja 2050. aastaks umbes 115,4 miljonit [3]. Nende neuroloogiliste häirete põhjustatud suremus ja inimeste puue on suurenenud, mistõttu peetakse neid ülemaailmseks rahvatervise väljakutseks. Kuna haigestumus peaks rahvastiku vananedes hüppeliselt kasvama, on uute lahenduste ja strateegiate leidmine neurodegeneratiivsete haiguste raviks üha kiireloomulisem. Kuna oksüdatiivsed kahjustused ja põletik on neurodegeneratsiooni arengu võtmeteed, uuritakse kõrgendatud antioksüdatiivsete ja põletikuvastaste omadustega fütokemikaale, et aidata ära hoida neurodegeneratsiooni ja peatada haiguse progresseerumist.

Granaatõun (Punica granatum) on Lääne-Aasiast pärit iidne ja kohanemisvõimeline puuvili, mis kuulub Punicaceae perekonda. Seda kasvatatakse kõikjal maailmas, sealhulgas Lähis-Ida, Aasia, Euroopa ja Ameerika riikides, peamiselt subtroopilistes ja troopilistes piirkondades muutuvate kliimatingimuste korral [4,5]. Ligikaudu 50% puuvilja kogukaalust moodustab koor, mis on oluline fenoolsete ühendite, mineraalide ja komplekssete polüsahhariidide allikas. Samal ajal koosneb granaatõunavilja söödav osa vee-, suhkru-, pektiini- ja seemnete (10%) rikastest arillidest (40%) [6].

Granaatõunaseemned sisaldavad palju komponente, nagu polüfenoolid ja rasvhapped, mis aitavad kaasa nende kasulikule toimele. Granaatõunaseemneõli (PSO) moodustab umbes 12% ja 20% seemnete kogukaalust [7]. PSO sisaldab 14 rasvhapet, millest enim on puniinhape50–8{{20}}% [7–9], millele järgneb linoolhape (13–20%), palmitiinhape hape (6–9%), steariinhape (2–3%), oleiinhape (8–9%), linoleenhape (0,06–0,08%) ja arahhiidhape (0,68–0,90%) [9].

Puunhape, PSO peamine bioaktiivne komponent, saavutas tugeva antioksüdatiivse toime, mis aitab kaasa selle positiivsele toimele paljude haiguste vastu, nagu osteoporoos, omab rasvumisvastaseid omadusi, suurendab antioksüdantide ja lipiidide metabolismiga seotud geenide ekspressiooni ja muudab suure tihedusega lipoproteiini (HDL) koostist ja funktsiooni [10–13].

Puunhape on konjugeeritud linoleenhappe (CLnA) oomega{0}}-isomeer ja sellel on struktuursed sarnasused konjugeeritud linoolhappega (CLA) [12]. Puunhappel iseenesest on lai valik bioloogilisi toimeid, nagu põletikuvastased, diabeedivastased, rasvumisvastased, proliferatsioonivastased ja kantserogeensed omadused [14,15]. Peamine puunihappe puhul kirjeldatud bioloogiline mehhanism hõlmab peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptorite (PPAR-de) diferentsiaalse ekspressiooni moduleerimist, mis kontrollivad rakkude diferentseerumises ja proliferatsioonis osalevate geenide ekspressiooni, reguleerivad lipiidide metabolismis osalevaid ensüüme ja glükoosi homöostaasi.

Lisaks on PPAR-id tihedalt seotud põletikueelsete biomarkerite aktiveerimise ja tootmisega [16–19]. Kuigi puniinhappe antioksüdantsed ja põletikuvastased omadused võivad avaldada kasulikku mõju ND-de ravile, võib see, kuidas see interakteerub ND-de progresseerumisega seotud erinevatel radadel, anda sellele eelised teiste antioksüdatiivsete toitainete ees.

Selle ülevaate eesmärk on anda ülevaade praegustest teadmistest puniinhappe võimalike eeliste kohta neuroloogiliste häirete korral ja selle mõjuga seotud molekulaarsete mehhanismide kohta.

2. Neuroloogiliste haigustega seotud peamised teed

Kuigi kõigil ND-del on erinev patoloogia ja sümptomatoloogia, on nende radadel mõned ühised tunnused. Neurodegeneratsiooniga seotud erinevaid teid klassifitseeriv kontseptuaalne mudel töötati välja nelja peamise toimemudeli alusel [20] (joonis 1).

Üldiselt hõlmavad neuronite ellujäämist ja degeneratsiooni soodustavad teed: (1) rakusisesed mehhanismid, nagu apoptoos [21], autofagia [22], mitokondriaalne funktsioon, oksüdatiivne kahjustus ja paranemine [23], ubikvitiin/proteasoom [24], (2) ) lokaalne koekeskkond, nagu rakkude adhesioon [25], endotsütoos, neurotransmissioon [26], prioonid/transmissiivne faktor [27], (3) süsteemne keskkond, nagu põletik/immuunvastus [28], lipiidide/endokriinne metabolism [29], aju veresoonkond [30], (4) ja vananemisega seotud mehhanismid [31], näiteks epigeneetika [32], neurotroofsed tegurid [33] ja telomeerid [34]. Kõik need komponendid on omavahel tihedalt seotud ja interakteeruvad neurodegeneratiivse protsessi moduleerimiseks (joonis 2).

2.1. Intratsellulaarne mehhanism

Neuronite ellujäämise ja degeneratsiooniga seotud intratsellulaarsete mehhanismide hulgas on DNA kahjustus ja defektne parandamine kõige levinumad tunnused, mida jagavad paljud progresseeruvate liikumishäirete tunnustega ND-d.

Reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) kõrge kontsentratsioon võib põhjustada oksüdatiivse DNA kahjustuse kuhjumist selle järjestuses ja epigeneetilisi modifikatsioone [24]. Muudetud geeniekspressioon võib põhjustada normaalse närvifunktsiooni kaotuse ja järk-järgult vallandada programmeeritud rakusurma ja neuronite kadumise [22]. Mitokondrid on raku ROS-i tootmise peamine allikas ning leiti, et oksüdatiivne kahjustus võib soodustada sünukleiini agregatsiooni ning mõjutada amüloidi- (A) ja muid vananemisega ja ND-ga seotud valke [22,35]. Pikaealistes mittemitootilistes rakkudes on näiteks neuronitena põhjustab ROS-i arvukus oksüdatiivset stressi ja antioksüdantide kaitsevõime halvenemist, mille tulemuseks on mitokondrite düsfunktsioon ja rakusurma kaskaadi algus [36].

Mitmed uuringud seostavad lämmastikoksiidi ja ROS-i mõju ND-dele, sealhulgas Lewise kehade nitreerimist Lewise kehadementsuse ja Alzheimeri tõve (AD) korral, sünukleiinide nitreerimist mitmesüsteemi atroofiaga patsientidel, laialt levinud nitraatide tau-valke AD korral ja frontotemporaalset dementsust koos Parkinsonismiga. Lämmastikoksiidi taseme langus aitab kaasa A ülesreguleerimisele tserebrovaskulaarsüsteemis ja lämmastikoksiidi inhibeerimine aeglustab Parkinsoni tõve patoloogia progresseerumist [37].

Samuti on kasvaja nekroosifaktor-alfa (TNF-) põletikuvastane tsütokiin, mis on seotud ND patogeneesiga süsteemse põletiku kaudu [38]. Mitmed uuringud pakkusid välja anti-TNF-ravi, et vähendada AD-patoloogiat, vähendada amüloidi ladestumist ja neuronite kahjustusi [39]. Lisaks kirjeldati aju insuliiniresistentsust kui kognitiivseid häireid ja neurodegeneratsiooni esilekutsumist.

Insuliini aju tase väheneb vananemise ja Alzheimeri tõve ajal, mille tulemuseks on mitme Tau defosforüülimisega seotud fosfataasi pärssimine, mille tulemuseks on ekstratsellulaarsete amüloid- (A ) naastude ladestumine ja kuhjumine [40, 41].

Joonis 2. Neurodegeneratiivsete haiguste (ND) ühiste füsiopatoloogiliste tunnuste skemaatiline esitus: (1) Mitokondriaalne düsfunktsioon, mis on tingitud oksüdatiivsest stressist, vananemisest või geneetiliste või keskkonnategurite kahjustustest, mille tulemuseks on ROS-i liigne tootmine, mis võib aktiveerida 53 ja Baxi ( apoptootilise regulaatori) translokatsioon, mis võimaldab tsütokroom C (Cyt C) vabanemist, joonis 2.

Neurodegeneratiivsete haiguste (ND) jagatud füsiopatoloogiliste tunnuste skemaatiline esitus: (1) Mitokondriaalne düsfunktsioon oksüdatiivse stressi, vananemise või geneetiliste või keskkonnategurite kahjustuse tõttu, mille tulemuseks on ROS-i liigne tootmine, mis võib aktiveerida 53 ja Baxi (apoptootiline regulaator) translokatsioon, mis võimaldab vabastada tsütokroom C (Cyt C), mis viib (Cas 9) ja kaspaas 3 (Cas3) aktivatsiooni, mille tulemuseks on DNA kahjustus ja rakusurm või (2) apoptoos.

Samuti põhjustab liigne ROS-i tootmine ka oksüdatiivset stressi ja (3) lipiidide peroksüdatsiooni, mis võib põhjustada valguagregaate, nagu sünukleiin, aga ka valesti volditud amüloidpeptiid, millest viimane muutub amüloidi (A) naastuks, mis mõjutab neuronite signaaliülekannet (4) Koliinergiline puudulikkus. A-naastu kuhjumine kutsub omakorda esile (5) mikrogliia aktivatsiooni koos (6) põletikuliste tsütokiinide samaaegse vabanemisega ja tekitab neuropõletikku.

Teisest küljest võib (7) Ca2+ düsregulatsioon neuronaalse membraani depolarisatsiooni tõttu esile kutsuda sünaptilisi puudujääke ja soodustada A-naastude kuhjumist ning (8) neurofibrillaarsed tangid kalpaiini aktiveerimise kaudu. Lisaks põhjustab kaltsiumi pidev sissevool neuronaalse lämmastikoksiidi süntaasi (nNOS) üleaktiveerumist, mille tulemusena suureneb lämmastikoksiidi süntees, mis põhjustab oksüdatiivset stressi / nitroseerivat stressi ja üldist ajupõletikku. Lisaks indutseerib ROS-i akumuleerumine (9) kinaasi aktivatsiooni (glükogeensüntaaskinaas-3, GSK-3) ja indutseerib tau hüperfosforüülimist, soodustades A-naastude akumuleerumist.

A-oligomeeride akumuleerumine põhjustab insuliiniretseptorite (IRS) eemaldamise rakupinnalt, indutseerides (10) neuronaalse insuliiniresistentsuse ja pärssides 4. tüüpi glükoosi transporteri (GLUT 4) aktivatsiooni. Düsfunktsionaalne insuliini signaaliülekanne viib rapamütsiini (mTOR) raja imetaja sihtmärgi alla ja põhjustab (11) autofagia ebaõnnestumise A-naastude kogunemisel.

Lõpuks seob sünteesitud kolesterool apolipoproteiin E (APOE), moodustades APOE-kolesterooli (APOE-CH) osakesi. APOE-CH osakesed sisestatakse neuronitesse ja vaba kolesterool metaboliseeritakse 24-hüdroksükolesterooliks (24-OHC), mis seejärel läbib hematoentsefaalbarjääri (BBB) ​​ja siseneb plasmasse, samas kui plasma (12) ) 27 hüdroksüülkolesterool (27-OHC) voolab ajju, suurendades -sünukleiini taset ja moodustades lõpuks Lewy kehad (LB). Tagumised jooned näitavad stimulatsiooni, punased aga inhibeerimist.

2.2. Kohalik koekeskkond

Valesti volditud valkude progresseeruv agregatsioon, mis mõjutab tõsiselt kohalikku koekeskkonda, tekitades kahjustusi, on neurodegeneratiivseid haigusi iseloomustav patoloogiline tunnus [42]. Need valesti volditud valgud on allutatud valgu lagunemisele, näiteks asproteasoomi poolt vahendatud. Valkude lagunemisradade pärssimine viib proteaasiresistentsete moodustumiseni, vähendades seega agregeeritud valkude paljunemist, mis soodustavad rakuvalkude valesti voltimist [43].

Samuti on autofagia peamine mehhanism, mis vastutab valguagregaatide, düsfunktsionaalsete rakuliste organellide ja patogeenide eemaldamise eest, et säilitada raku homöostaasi. Ebaküpsete autofaagiliste vakuoolide (AV-de) kuhjumine katkenud autofagia protsessi tagajärjel on Alzheimeri tõvega patsientide ajus täheldatav tavaline tunnus.

Näidati, et rapamütsiini (mTOR) signaaliülekande imetajate sihtmärk on täiskasvanud AD mudelhiirte ajukoores ja hipokampuses pärsitud. Ajuinsuliiniresistentsus kutsub esile muutused insuliini/insuliinitaolise kasvufaktori (IGF-1)-PI3K (fosfoinositiidi 3-kinaasi klass I)-Akt rajas, mille tulemuseks on mTOR signaalide hälbiv aktiveerimine, mis reguleerib negatiivselt autofagiat induktsioon [44–46].

2.3. Süsteemne keskkond

Muutused süsteemses keskkonnas, nagu põletik, on levinud neurodegeneratiivsete haiguste, nagu AD ja Parkinsoni tõve (PD) puhul ning võivad koos oksüdatiivse stressiga põhjustada häireid kõrge tihedusega lipoproteiini (HDL) proteoomi koostises [47]. Tsirkuleeriv HDL tagab vastupidavuse AT-i tserebrovaskulaarsete düsfunktsioonide suhtes, mis mängib olulist rolli aju metabolismis ja homöostaasis, summutades A ja tau kliirensit ning põhjustades seega neuriitiliste naastude ja neurofibrillaarsete tangide moodustumist [48].

2.4. Vananemismehhanism

Rasvhapete koostis ja ajumembraanide voolavus muutuvad vanusega. Polüküllastumata rasvhapped (PUFA-d), nagu dokosaheksaeenhape (DHA, 22:6 n-3) ja arahhidoonhape (AA, 20:4 n{{5} }) on ajus kõige rikkalikumad ja olulisemad PUFA-d ning neil on oluline roll vananemises ja neurodegeneratsioonis. Eakatel inimestel DHA ja AA-orbitofrontaalse ajukoore membraanide vähenemine. Spetsiifiline DHA puudulikkus võib olla tingitud vanusega seotud ensüümi aktiivsuse vähenemisest, mis on seotud DHA sünteesi, omastamise ja aju fosfolipiidideks moodustumisega (Zhang et al., 2018).

Samal ajal on oomega{0}} ja oomega-6 PUFA-de rohke toiduga tarbimine tervislike eakate inimeste mälu jaoks soodne. Seda protsessi vahendab fornixi valgeaine mikrostruktuuri terviklikkus ja säilimine ajus (Zamroziewicz et al., 2017). Uute ND-de ja neurodegeneratsiooni vastaste ravimite väljatöötamiseks uuritakse mitmeid PUFA-sid, nagu DHA ja AA [49, 50].

Puunhape (18:3, ∆9cis, 11trans,13cis, n-5) on paljulubav kandidaat, kelle toimemehhanismi pole veel täielikult mõistetud. Järgmises jaotises käsitletakse puniinhappe omadusi ja mehhanisme ning nende võimalikku seost ND-de ennetamisega.

For more information:1950477648nn@gmail.com