Antioxidanty pri chorobách súvisiacich s vekom a stratégie proti starnutiu
Jul 20, 2023
Starnutie je zložitý proces a dôležitý rizikový faktor pri rozvoji a rozvoji mnohých porúch. Ako svetová populácia starne, chronické ochorenia spojené s vekom budú čoraz bežnejšie so silným vplyvom na kvalitu života. Patogenéza rôznych chorôb, vrátane kardiometabolických porúch, neurodegeneratívnych chorôb a rakoviny, pozostáva z akumulácie reaktívnych foriem kyslíka, čo vedie k oxidačnému stresu a zápalu, ktoré sú hlavnými prispievateľmi k starnutiu buniek.
Glykozid cistanche môže tiež zvýšiť aktivitu SOD v tkanivách srdca a pečene a výrazne znížiť obsah lipofuscínu a MDA v každom tkanive, účinne zachytáva rôzne reaktívne kyslíkové radikály (OH-, H₂O₂ atď.) a chráni pred poškodením DNA. OH-radikálmi. Cystanche fenyletanoidové glykozidy majú silnú schopnosť zachytávať voľné radikály, vyššiu redukčnú schopnosť ako vitamín C, zlepšujú aktivitu SOD v suspenzii spermií, znižujú obsah MDA a majú určitý ochranný účinok na funkciu membrány spermií. Polysacharidy Cistanche môžu zvýšiť aktivitu SOD a GSH-Px v erytrocytoch a pľúcnych tkanivách experimentálne starnúcich myší spôsobenú D-galaktózou, ako aj znížiť obsah MDA a kolagénu v pľúcach a plazme a zvýšiť obsah elastínu. dobrý čistiaci účinok na DPPH, predĺženie doby hypoxie u starnúcich myší, zlepšenie aktivity SOD v sére a oddialenie fyziologickej degenerácie pľúc u experimentálne starnúcich myší Experimenty ukázali, že pri bunkovej morfologickej degenerácii má Cistanche dobrú antioxidačnú schopnosť a má potenciál byť liekom na prevenciu a liečbu chorôb starnutia kože. Zároveň má echinakozid v Cistanche významnú schopnosť vychytávať voľné radikály DPPH a má schopnosť vychytávať reaktívne formy kyslíka a zabraňovať degradácii kolagénu vyvolanej voľnými radikálmi a tiež má dobrý reparačný účinok pri poškodení aniónom voľných radikálov tymínu.
Kliknite na Výhody Desert Cistanche
【Ďalšie informácie:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】
Boli navrhnuté rôzne stratégie pre zdravé starnutie a pre oddialenie alebo spomalenie starnutia. Rastlinné matrice bohaté na antioxidačné molekuly, ako sú polyfenoly, fytosteroly, vitamíny a minerály, znižujú riziko syndrómov spojených s vekom v mnohých štúdiách in vitro [1,2]. Na základe skutočnosti, že in vitro priaznivé výsledky akejkoľvek zlúčeniny alebo extraktu by mali byť potvrdené prostredníctvom in vivo toxikologických štúdií [3], antioxidačné a protizápalové účinky boli replikované v intervenciách na zvieracích modeloch, ktoré odhalili nižšie hladiny reaktívnych foriem kyslíka (ROS), konečné produkty pokročilej glykácie alebo zápalové biomarkery [4,5]. Okrem toho klinické dôkazy podporili potenciál bioaktívnych zlúčenín pri znižovaní mnohých rizikových faktorov súvisiacich so starnutím a pravdepodobnou prevenciou chorôb súvisiacich s vekom [6].
Toto špeciálne vydanie „Antioxidanty pri chorobách súvisiacich s vekom a stratégie proti starnutiu“, ktoré obsahuje päť výskumných článkov, štyri prehľadové správy a jeden systematický prehľad a metaanalýzu, pridáva nové príspevky, ktoré opisujú mechanizmy, ktorými oxidačný stres a zápalové faktory spôsobiť výskyt alebo progresiu chronických ochorení súvisiacich s vekom, ako aj nové stratégie na liečbu alebo prevenciu týchto patologických stavov.
Štúdia Ghzaiela a kol. [7] skúmali chemické zloženie oleja zo semien Pistacia lentiscus L. (PLSO) z hľadiska polyfenolov, flavonoidov, fytosterolov, -tokoferolu, - karoténu a mastných kyselín a jeho antioxidačnú aktivitu. Nasledovalo in vitro hodnotenie potenciálu tejto rastliny neutralizovať cytotoxické účinky vyvolané 7 -hydroxycholesterolom (7 -OHC) v myších myoblastoch C2C12. 7 -OHC je oxysterol, ktorý môže aktivovať oxidačný stres a zápal a prispievať k chorobám súvisiacim s vekom, ako je sarkopénia. Výsledky ukázali, že PLSO obsahuje kombináciu molekúl schopných zmenšiť 7 -OHC-indukované cytotoxické účinky a aktivovať cytoprotektívne vlastnosti, vrátane prevencie bunkovej smrti a dysfunkcie organel, zoslabenia oxidačného stresu a normalizácie aktivity glutatiónperoxidázy ( GPx) a superoxiddismutáza (SOD), čo sú kľúčové antioxidačné enzýmy. PLSO teda môže predchádzať chorobám súvisiacim s vekom, ako je sarkopénia, postupné zhoršovanie hmoty, sily a funkcie kostrového svalstva.
Koža je bariérou medzi telom a prostredím, ktorá chráni telo pred škodlivinami a patogénmi z prostredia. Jedna štúdia [8] bola vykonaná s cieľom objaviť prírodný produkt, ktorý účinne zmierňuje cytotoxicitu a oxidačný stres vyvolaný vzdušnými časticami s veľkosťou 10 µm alebo menej (PM10) v koži. Údaje ukázali, že extrakt Siegesbeckiae Herba (SHE), extrakt z horúcej vody pripravený zo sušených listov Siegesbeckia pubescent Makino, mal potenciál zmierniť cytotoxicitu vyvolanú PM10- a zvýšiť bunkovú antioxidačnú kapacitu v bunkách HaCaT, zvečnenom ľudskom keratinocyte bunkovej línie. SHE zmiernila bunkovú smrť indukovanú PM{4}}, uvoľňovanie laktátdehydrogenázy (LDH), peroxidáciu lipidov a zníženie produkcie ROS. Okrem toho SHE aktivovala systém NRF2 v bunkách znížením expresie KEAP1, negatívneho regulátora NRF2, a zvýšením expresie HMOX1 a NQO1, dvoch hlavných cieľových génov NRF2. Kyselina chlorogénová môže byť aktívnou fytochemikáliou pri aktivácii dráhy NRF2. Okrem toho SHE selektívne indukovala enzýmy zapojené do syntézy a regenerácie redukovaného glutatiónu (GSH) a zvýšila bunkový obsah GSH, čím zabránila oxidácii GSH na GSSG vyvolanej expozíciou PM10. Zistenia tohto experimentu by sa mali overiť pomocou normálnych ľudských epidermálnych keratinocytov a zvieracích modelov.
Ďalšia štúdia [9] analyzovala rastlinné zlúčeniny, ktoré by mohli zmierniť tvorbu vrások na koži, zápal, pigmentáciu a dehydratáciu spôsobenú chronickým ožarovaním ultrafialovým B (UVB) svetlom. UVB môže aktivovať signálne dráhy, čo vedie k upregulácii génov vrátane matrixových metaloproteináz (MMP), najmä MMP{1}}, ktoré sa podieľajú na degradácii kolagénu a tvorbe vrások, a cyklooxygenázy 2 (COX{3}}), ktorá sa podieľa na zápal kože a fotostarnutie. V tejto in vivo štúdii bola použitá Rosa gallica, jeden z najbežnejšie používaných druhov Rosa na kulinárske, medicínske a kozmetické účely, ktorý preukázal in vitro potenciál na prevenciu biomarkerov starnutia pokožky. Podávanie výťažku z Rosa gallica sondou zabránilo tvorbe vrások na koži sprostredkovanej UVB a degradácii kolagénu v dorzálnej koži samíc myší znížením expresie COX-2 a MMP-1 vyvolanej UVB. Kyselina galová bola hlavnou molekulou, ktorá prispela k účinku proti starnutiu pokožky selektívnou inhibíciou signálnej osi c-Raf/MEK/ERK/c-Fos. Pretože molekuly zacielené na dráhu c-Raf majú chemopreventívne a chemoterapeutické účinky proti rôznym typom rakoviny, kyselina galová by mohla potenciálne potlačiť karcinogenézu. Štúdia dospela k záveru, že Rosa gallica a kyselina gallová môžu chrániť kožné bunky pred voľnými radikálmi a zápalovými reakciami, čo vedie k zníženiu starnutia pokožky.
Tretia štúdia [10] skúmajúca zdravie pokožky skúmala prospešné aktivity kyanidínu a malvidín-3--O-glukozidov, molekúl patriacich do skupiny antokyanov a niektorých ich štruktúrne príbuzných pigmentov. Zistilo sa, že väčšina skúmaných zlúčenín znižuje produkciu biofilmu Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa, vykazuje kapacitu UV filtra a tiež znižuje produkciu ROS v epidermálnych keratinocytoch ľudskej kože a dermálnych fibroblastoch. Okrem toho molekuly odhalili inhibičnú aktivitu enzýmov degradujúcich kožu, hyaluronidázy, kolagenázy a elastázy, troch hlavných enzýmov zodpovedných za reguláciu štrukturálnej integrity vrstiev kože, pričom nevykazujú žiadnu významnú cytotoxicitu. Problém stability zlúčenín skupiny antokyanov možno prekonať použitím štruktúrnych derivátov antokyanov, ako je karboxypyranokyanidin-3-oglukozid, molekula s veľkou štruktúrnou stabilitou, ktorá by mohla byť zahrnutá do topických prípravkov na kozmeceutické účely.
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 percent prípadov) na príznaky sporadickej AD u ľudí. Výsledky ukázali, že v porovnaní s neliečenými kontrolnými (Wistar) potkanmi SkQ1 eliminoval rozdiely v expresii ôsmich z deviatich génov zapojených do signalizačných dráh hipokampálnych extracelulárnych regulovaných kináz (ERK1 a -2). Okrem toho SkQ1 znížil hyperfosforyláciu tau proteínu, ktorý je prítomný v patologických agregátoch pri AD. SkQ1 teda zmierňuje patológiu AD v hipokampe potkanov OXYS znížením fosforylácie MEK1/2-ERK1/2 a môže byť sľubným liekom pre ľudskú AD.
Collins a kol. [12] predložili dôkladnú revíziu antioxidačnej terapie pri AD. Silné dôkazy podporujú úlohu oxidačného stresu v patogenéze a progresii AD a starnutia. Oxidačný stres sa objavuje, keď existuje nerovnováha medzi antioxidantmi a produkciou a hromadením ROS v súvislosti s nedostatočným alebo nefunkčným antioxidačným obranným systémom s škodlivými účinkami na dôležité bunkové štruktúry vrátane proteínov, lipidov a nukleových kyselín. Adekvátna bunková homeostáza, rovnováha medzi produkciou a depléciou ROS, nastáva prostredníctvom ochranných mechanizmov prírodných a syntetických antioxidantov. Prírodné antioxidanty možno ďalej rozdeliť na enzymatické antioxidanty, enzýmy produkované v tele so schopnosťou zachytávať voľné radikály, ako sú SOD, kataláza (CAT), GPx, glutatiónreduktáza (GR) a glukózo-6-fosfátdehydrogenáza ( G6PDH) a neenzymatické antioxidanty vrátane polyfenolov, karotenoidov, vitamínov a minerálov.
Hoci dostupné lieky pomáhajú pri zvládaní symptómov AD, neexistujú žiadne liečebné postupy na prevenciu alebo vyliečenie choroby a žiadna zo súčasných liečebných postupov nerieši oxidačný stres. Nedávne štúdie sa teda zamerali na použitie antioxidantov na zníženie účinkov oxidačného stresu na centrálny nervový systém. V predklinických in vitro a in vivo experimentoch kombinácia antioxidačných zlúčenín zlepšila celkovú antioxidačnú kapacitu liekovej terapie, zvýšila biologickú dostupnosť do rôznych bunkových umiestnení a zvýšila funkčnosť antioxidačných molekúl. Terapeutický potenciál prírodných antioxidantov pri prevencii a/alebo liečbe neurodegeneratívnych stavov sa v súčasnosti hodnotí v klinických štúdiách na ľuďoch.
Biologické aktivity a kozmeceutické vlastnosti nikotínamidu boli diskutované v zaujímavom prehľade [13]. Nikotínamid (niacínamid) sa väčšinou používa ako výživový doplnok vitamínu B3 (kyselina nikotínová, niacín) a vitamín B3 sa ďalej používa pri syntéze koenzýmov rodiny NAD plus, súvisiacich s bunkovým energetickým metabolizmom a obrannými systémami. Suplementácia nikotínamidom obnovuje mitochondriálnu energiu a bunkový NAD plus pool, zabraňuje procesu pigmentácie kože a znižuje oxidačný stres a zápalovú reakciu. Táto molekula má potenciál podporovať homeostázu kože reguláciou bunkového redoxného stavu. V klinických štúdiách bol lokálne aplikovaný nikotínamid kožou dobre tolerovaný a redukoval hyperpigmentáciu a progresiu starnutia kože. Preto môže byť užitočný ako kozmeceutická zložka na zmiernenie starnutia pokožky, najmä u starších ľudí alebo u pacientov so zníženou hladinou NAD plus v koži.
Ďalší prehľad [14] skúmal vitamín K a jeho úlohu ako životne dôležitého kofaktora pri aktivácii niekoľkých proteínov, ktoré pôsobia proti chorobám súvisiacim s vekom. Ukázalo sa, že vitamín K karboxyluje osteokalcín, proteín zodpovedný za transport a fixáciu vápnika v kostiach, aktivuje matrix Gla proteín, inhibítor vaskulárnej kalcifikácie a kardiovaskulárnych príhod; karboxyláty proteín Gas6, ktorý sa podieľa na fyziológii mozgu a môže inhibovať kognitívny pokles a neurodegeneratívne ochorenie; a zlepšuje citlivosť na inzulín, čím znižuje riziko cukrovky. Okrem toho má vitamín K antiproliferatívne, proapoptotické a autofagické účinky a je spojený so zníženým rizikom rakoviny. Nedávne dôkazy naznačujú, že proteín S, ďalší proteín závislý od vitamínu K, môže zabrániť búrke cytokínov zaznamenanej v prípadoch COVID-19. Najnovšie vedecké dokumenty zdôrazňujú úlohu vitamínu K pri prevencii chorôb súvisiacich s vekom a zlepšovaní účinnosti liečebných postupov u starších ľudí.
V naratívnom prehľade Barbalho a kol. [15] analyzovali Ginkgo biloba (GB), liečivú rastlinu z čeľade Ginkgoaceae, ktorá je považovaná za najstarší živý strom na svete. GB extrakty predstavujú niektoré zdravotné prínosy pre pamäť a kogníciu, AD, Parkinsonovu chorobu (PD) a demenciu, ktoré sa pripisujú ich antioxidačným, protizápalovým a antiapoptotickým aktivitám. Okrem toho môže GB prospievať pri kardiovaskulárnych stavoch, hypertenzii, inzulínovej rezistencii, sérovej glukóze nalačno, glykovanom hemoglobíne a dyslipidémii. Okrem toho môže zlepšiť zásobovanie cerebrálnym krvným obehom, výkonnú funkciu, pozornosť / koncentráciu a neverbálnu pamäť a znížiť stres. V mnohých európskych štátoch je GB extrakt jedinou liekovou terapiou na liečbu miernej kognitívnej poruchy. Za priaznivé účinky sú zodpovedné bioaktívne zlúčeniny, najmä polyfenoly, flavonoidy, terpenoidy a organické kyseliny. Tento prehľad odhalil, že GB by sa mohlo zvážiť v terapeutických a preventívnych metódach pre stavy súvisiace so starnutím a proces starnutia. Je však potrebných viac štúdií na určenie dávok, liekovej formy a doby liečby potrebnej v podmienkach starnutia.
Systematický prehľad a metaanalýza [16] skúmala biomarkery metabolického syndrómu a zápalu ako patofyziologické prediktory starnutia a chorôb súvisiacich s vekom. Nedávne dôkazy potvrdili, že konkrétne diéty bohaté na antioxidačné bioaktívne zlúčeniny a vyvážený lipidový profil, ako sú vlašské orechy, by mohli mať priaznivé účinky na ľudské zdravie. Uskutočnilo sa systematické vyhľadávanie v niekoľkých databázach s cieľom nájsť randomizované kontrolované štúdie uvádzajúce výsledky konzumácie vlašských orechov na metabolický syndróm a zápalové markery u dospelých v strednom a staršom veku. Výskum získal 17 štúdií vrátane 11 krížových a 6 paralelných štúdií. Analýza odhalila, že diéty obohatené o vlašské orechy mali významné redukčné účinky na triglyceridy, celkový cholesterol, hladiny LDL cholesterolu a niektoré zápalové markery, bez nežiaducich účinkov na antropometrické a glykemické parametre. Hoci sú potrebné ďalšie a lepšie navrhnuté správy, výsledky zdôrazňujú výhody zahrnutia vlašských orechov do stravovacích plánov dospelých v strednom a staršom veku.
Chceli by sme poďakovať všetkým autorom, ktorí prispeli k tomuto špeciálnemu číslu a poskytli lepšie pochopenie významu antioxidantov pri oddialení starnutia a prevencii chorôb spojených so starnutím, ako aj o potrebe vyvinúť budúce terapeutické stratégie zamerané na tieto choroby. .
Financovanie: Tento výskum nezískal žiadne externé financovanie.
Konflikt záujmov:Autori nedeklarujú žiadny konflikt záujmov.
Referencie
Rusu, ME; Fizesan, I.; Pop, A.; Mocan, A.; Gheldiu, AM; Babota, M.; Vodnár, DC; Jurj, A.; Berindan-Neagoe, I.; Vlase, L.; a kol. Septum orecha kráľovského (Juglans regia L.): Hodnotenie bioaktívnych molekúl a biologických účinkov in vitro. Molekuly 2020, 25, 2187. [CrossRef] [PubMed]
Pop, A.; Fizesan, I.; Vlase, L.; Rusu, ME; Cherfan, J.; Babota, M.; Gheldiu, A.-M.; Tomuta, I.; Popa, D.-S. Zlepšená regenerácia fenolických a tokoferolových zlúčenín zo samčích kvetov vlašského orecha (Juglans Regia L.) na základe optimalizácie procesu extrakcie za asistencie ultrazvuku: Fytochemický profil a biologické aktivity. Antioxidanty 2021, 10, 607. [CrossRef] [PubMed]
Vedeanu, N.; Voica, C.; Magdas, DA; Kiss, B.; Štefan, MG; Simedrea, R.; Georgiu, C.; Berce, C.; Vostinaru, O.; Boros, R.; a kol. Subakútna spoločná expozícia nízkym dávkam ruténia (III) mení distribúciu, vylučovanie a biologické účinky iónov striebra u potkanov. Environ. Chem. 2020, 17, 163–172. [CrossRef]
Rusu, ME; Georgiu, C.; Pop, A.; Mocan, A.; Kiss, B.; Vostinaru, O.; Fizesan, I.; Štefan, MG; Gheldiu, AM; Mates, L.; a kol. Antioxidačné účinky jadra vlašského orecha (Juglans Regia L.) a extraktu septa z vlašských orechov v modeli starnutia indukovaného D-galaktózou a prirodzene starnutých potkanov. Antioxidanty 2020, 9, 424. [CrossRef] [PubMed]
Fizes, an, I.; Rusu, ME; Georgiu, C.; Pop, A.; S, tefan, MG; Muntean, DM; Mirel, S.; Vostinaru, O.; Kiss, B.; Popa, DS Antitusické, antioxidačné a protizápalové účinky extraktu zo septa vlašského orecha (Juglans regia L.) bohatého na bioaktívne zlúčeniny. Antioxidanty 2021, 10, 119. [CrossRef] [PubMed]
Rusu, ME; Mocan, A.; Ferreira, ICFR; Popa, DS Zdravotné prínosy konzumácie orechov u populácie stredného a staršieho veku. Antioxidanty 2019, 8, 302. [CrossRef] [PubMed]
Ghzaiel, I.; Zarrouk, A.; Nury, T.; Libergoli, M.; Florio, F.; Hammouda, S.; Ménétrier, F.; Avoscan, L.; Yammine, A.; Samadi, M.; a kol. Antioxidačné vlastnosti a cytoprotektívny účinok Pistacia lentiscus L. Seed Oil proti 7 -hydroxycholesterolom indukovanej toxicite v C2C12 myoblastoch: Zníženie oxidačného stresu, mitochondriálnych a peroxizomálnych dysfunkcií a oslabenie bunkovej smrti. Antioxidanty 2021, 10, 1772. [CrossRef] [PubMed]
Ha, JW; Boo, extrakt YC Siegesbeckiae Herba a kyselina chlorogénová zlepšujú smrť keratinocytov HaCaT vystavených časticiam prenášaným vzduchom zmierňovaním oxidačného stresu. Antioxidanty 2021, 10, 1762. [CrossRef] [PubMed]
Jo, S.; Jung, YS; Cho, YR; Seo, JW; Lim, WC; Nam, TG; Lim, TG; Byun, S. Orálne podanie Rosa gallica Zabraňuje starnutiu pokožky vyvolanému UVB prostredníctvom zacielenia na signálnu os c-Raf. Antioxidanty 2021, 10, 1663. [CrossRef] [PubMed]
Correia, P.; Araújo, P.; Ribeiro, C.; Oliveira, H.; Pereira, AR; Mateus, N.; de Freitas, V.; Brás, NF; Gameiro, P.; Coelho, P.; a kol. Pigmenty súvisiace s antokyanmi: Prirodzení spojenci pre udržanie a ochranu zdravia pokožky. Antioxidanty 2021, 10, 1038. [CrossRef] [PubMed]
Muraleva, NA; Kološová, NG; Štefanová, NA MEK1/2-ERK Pathway Alterations ako terapeutický cieľ pri sporadickej Alzheimerovej chorobe: Štúdia u potkanov OXYS akcelerovaných starnutím. Antioxidanty 2021, 10, 1058. [CrossRef] [PubMed]
Collins, AE; Saleh, TM; Kalisch, BE Prirodzene sa vyskytujúca antioxidačná terapia pri Alzheimerovej chorobe. Antioxidanty 2022, 11, 213. [CrossRef] [PubMed]
Boo, YC mechanický základ a klinické dôkazy pre aplikácie nikotínamidu (niacinamidu) na kontrolu starnutia pokožky a pigmentácie. Antioxidanty 2021, 10, 1315. [CrossRef] [PubMed]
Popa, DS; Bigman, G.; Rusu, ME Úloha vitamínu K u ľudí: vplyv na starnutie a choroby súvisiace s vekom. Antioxidanty 2021, 10, 566. [CrossRef] [PubMed]
Barbalho, SM; Direito, R.; Laurindo, LF; Marton, LT; Guiguer, EL; de Alvares Goulart, R.; tofano, RJ; Carvalho, ACA; Flato, UAP; tofano, VAC; a kol. Ginkgo biloba v procese starnutia: Naratívny prehľad. Antioxidanty 2022, 11, 525. [CrossRef] [PubMed]
Mates, L.; Popa, D.-S.; Rusu, ME; Fizes, an, I.; Leucut, a, D. Intervencie príjmu vlašských orechov zacielené na biomarkery metabolického syndrómu a zápalu u dospelých v strednom a vyššom veku: Systematický prehľad a metaanalýza randomizovaných kontrolovaných štúdií. Antioxidanty 2022, 11, 1412. [CrossRef] [PubMed]
【Ďalšie informácie:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】
