Časť 2: Účinky izohamnetínu na diabetes a jeho pridružené komplikácie: Prehľad štúdií in vitro a in vivo a post hoc transkriptómová analýza zapojenej molekulárnej dráhy

Pre viac info. kontakttina.xiang@wecistanche.com

3. Všeobecný prehľad biologických aktivít izoramnetínu

Oxidačný stres je endogénny a exogénny proces, ktorý zohráva úlohu pri starnutí. Oxidačný stres vzniká v dôsledku dysregulácie vantioxidantobranyschopnosti vyplývajúce z nevyváženej produkcie ROS a druhov dusíka [59]. Niekoľko výskumníkov preukázalo, že dlhodobé vystavenie voľným radikálom prispieva k rozvoju chronických ochorení, ako je rakovina [60],cukrovka[61], kardiovaskulárne problémy [62] a neurodegeneratívne ochorenia [63]. Štúdium biologických aktivít izohamnetínu možno preto začať skúmaním zapojenia tejto molekuly do fenoménu antioxidantov. Izorhamnetín patrí do triedy flavonolov, ktorá je známa svojim antioxidačným potenciálom [64,65]. Viaceré štúdie navyše ukázali, že je to takflavonolmá pozoruhodnú antioxidačnú aktivitu, zachytáva radikál DPPH a radikál ABTS a môže inhibovať peroxidáciu lipidov [66-68]. Wu a kol. ukázali, že izohamnetín a izohamnetín-3-glukuronid by mohli inhibovať proliferáciu buniek ľudského karcinómu prsníka MCF-7 [69]. Wei a kol. dokázali, že izohamnetín inhibuje proliferáciu bunkovej línie rakoviny krčka maternice HeLa [70]. Mechanizmus antiproliferatívneho účinku izohamnetínu dôkladne súvisel so zastavením bunkového cyklu v štádiu G2/M aktiváciou dráhy ATM-Chk2. Li a kolegovia odhalili, že izohamnetín by tiež mohol inhibovať rast buniek PC9 rezistentných na gefitinib (PC9-IR) znížením expresie génu BCL{11}} a expresiou proteínu PCNA, inhibíciou syntézy DNA a zvýšením regulácie P53, BAX, a expresia génu CASP3 [22]. Spolu s tým Aonuma a kol. [71] preukázali, že izohamnetín môže účinne potláčať hypertrofiu a fibrózu indukovanú angiotenzínom IⅡ v srdcovom tkanive reguláciou dráh transformujúceho rastového faktora (TGF-). Okrem toho mohol oceniť vlastnosti na potenciálne klinické dôsledky kardiovaskulárnych ochorení reguláciou renín-angiotenzínového systému. Izorhamnetín mal neuroprotektívny účinok proti ischemickému poškodeniu u myší znížením objemu infarktu a aktivity Casp3 (biomarker apoptózy) a zlepšením opätovného držania neurologických funkcií. Podobne myši liečené týmto flavonolom vykazovali znížený edém mozgu, zvýšenú funkciu hematoencefalickej bariéry a zvýšenú génovú expresiu proteínov s tesným spojením, vrátane Ocln, Zo{20}} a Clin{21}} [72]. Ishola a kol. uvádza, že izohamnetín zlepšuje priestorové a nepriestorové učenie a poruchu pamäti in vivo indukovanú skopolamínom [73]. Podobne by mohol znížiť produkciu malondialdehydu (MDA) a dusitanov zvýšením hladiny glutatiónu (GSH), aktivity SOD a CAT v prefrontálnom kortexe a hipokampe. Theprotizápalovéúčinok izohamnetínu a príbuzné mechanizmy boli široko študované [21]. Yang a kol. [32] preukázali, že izohamnetín by mohol zmierniť akútne poškodenie pľúc vyvolané LPS inhibíciou expresie Cox-2 u samcov myší BALB/c [74]. Podobne in vivo štúdia Dou et al.[75] ukázali, že by mohla zmierniť ochorenie čriev aktiváciou PXR a podporou upregulácie metabolizmu probiotík sprostredkovaného PXR a downreguláciou prenosu signálu nukleárneho faktora-kappa B (NF-kB) [75].

Okrem toho sa uvádza, že izohamnetín zabraňuje pľúcnej tuberkulóze [76]. Okrem toho môže zlepšiť akútne poškodenie obličiek inhibíciou aktivácie signálnej dráhy NF-kB [31]. Okrem toho izohamnetín vykazuje antitrombusové [77], antihypertenzívne [78], protizápalové [26], antiosteoporózne [79], protidoštičkové účinky [80], hepatoprotektívne [81] a antihypoxické [82] účinky. Ukázalo sa tiež, že izohamnetín môže posilniť vrodenú imunitu [83]. Nenašli sme však širokú škálu publikácií, ktoré by potvrdili antimikrobiálne a antivírusové aktivity izohamnetínu. Niektoré štúdie však uvádzajú baktericídne účinky rastlinných extraktov obsahujúcich izohamnetín alebo jeho deriváty [84-86]. Antivírusové aktivity izoramnetínu sa pozorovali proti chrípke [87l, SARS-CoV-2] [24] a herpes simplex[88] (pozri súhrn na obrázku 3). Stručne povedané, táto zaujímavá molekula je obrovským zdrojom biologických aktivít. Viac ako to, čo sme spomenuli, má kritickú antidiabetickú aktivitu, ktorú študujeme v ďalšej časti tohto prehľadu.

Kliknutím sem sa dozviete viac produktov

4. Antidiabetický účinok izoramnetínu

Bolo hlásené, že izohamnetín zmierňuje zdieľané metabolické komplikácie pri diabetes mellitus 1. typu (T1DM) a diabetes mellitus 2. typu (T2DM), ale až do súčasnosti je viac v súlade s T2DM. Napríklad Matboli et al. ukázali, že izohamnetín používaný v troch rôznych dávkach (10, 20, 40 mg/kg počas 3 týždňov) má antidiabetický účinok reguláciou inzulínovej dráhy na mikroskopickej, molekulárnej a proteínovej úrovni v streptozotocíne. /modely potkanov T2DM indukované stravou s vysokým obsahom tuku [89]. Autori v tejto štúdii dospeli k záveru, že izohamnetín by sa mohol použiť ako alternatívna a/alebo potenciálna komplementárna liečba pri T2DM prostredníctvom modulácie génovej expresie súvisiacej so signálnou dráhou inzulínovej rezistencie. Pokiaľ však ide o T1DM, účinok izohamnetínu ešte nie je dobre študovaný na modeloch in vitro a in vivo.

4.1. Všeobecný prehľad diabetu a jeho súvislosť s metabolickým syndrómom

Metabolický syndróm je súborom kardiometabolických rizikových faktorov, ktoré boli prvýkrát opísané pred 90 rokmi [90]. V roku 1988 sa objavil pojem syndróm X [91]. Zahŕňa abdominálnu obezitu, inzulínovú rezistenciu, glukózovú intoleranciu (alebo hyperglykémiu), hypertenziu a dyslipidémiu. Kombinácia týchto rizikových faktorov je spojená so zvýšeným rizikom rozvoja T2DM a kardiovaskulárnych ochorení. Diabetes mellitus (DM) je rozšírené metabolické ochorenie charakterizované abnormálne zvýšenými hladinami glukózy v krvi. Rozdeľuje sa na typ 1 (T1DM) a typ 2 (T2DM). Prvá kategória diabetu (T1DM) je typicky spojená so zlyhaním produkcie inzulínu v dôsledku deštrukcie pankreatických buniek autoimunitou sprostredkovanou T-bunkami. T2DM je však špecifickejší pre inzulínovú rezistenciu a funkciu [92]. Príčiny metabolického syndrómu sú vo všeobecnosti nedostatočne pochopené, ale zahŕňajú genetické faktory spojené s prostredím. Z genetických faktorov možno uviesť faktory určujúce korpulenciu, distribúciu tukovej hmoty, hyperinzulinémiu a rôzne metabolizmus (lipoproteíny)93. Konštitutívne prvky týchto faktorov majú tendenciu vychádzať z multivalentnej logiky. Známejšie sú najmä environmentálne faktory, sedavý spôsob života, fajčenie, nadbytok kalórií vo forme lipidov a pridaných cukrov. Nedávno bolo objavených mnoho ďalších faktorov, ako je prítomnosť zápalových buniek v tukovom tkanive a zmeny v sekrécii adipokínov [93]. Je preto potrebné nájsť adekvátnu a bezpečnú liečbu vzhľadom na závažné zdravotné dôsledky tohto ochorenia, vrátane diabetickej nefropatie, retinopatie, neuropatie, kardiovaskulárnych ochorení a diabetického vredu na nohe [92].

4.2. Účinok isorhamnetínu na súvisiace metabolické dráhy

Niekoľko štúdií in vitro a in vivo ukázalo, že izohamnetín môže modulovať metabolizmus uhľohydrátov a vykazovať antidiabetické účinky zapojením rôznych mechanizmov. Vedci navrhli, že izohamnetín podporuje metabolizmus uhľohydrátov od štádia trávenia a črevnej absorpcie [94], zlepšuje vychytávanie glukózy pečeňou a svalmi [19,95], chráni bunky pankreasu a zmierňuje poruchy sekrécie inzulínu [96]. okrem toho izohamnetín reguluje diferenciáciu, rast a dozrievanie tukového tkaniva [29]. Pre antidiabetický potenciál výskumníci skúmali izohamnetín izolovaný z rôznych liečivých rastlín. V tabuľke 1 sme uviedli rastlinné zdroje a postupy extrakcie izohamnetínu, ktoré regulovali rôzne intracelulárne signálne dráhy spojené s cukrovkou. Vo zvyšku tohto prehľadu sa pokúsime vysvetliť vplyv tejto molekuly a jej metabolického prekurzora (kvercetínu)[97] na mechanizmy súvisiace s diabetom.

4.2.1. Účinok izoramnetínu na transportéry glukózy

Glukózové transportéry (GLUT) sú veľkou skupinou membránových proteínov, ktoré pasívnym transportom transportujú glukózu z epiteliálnych buniek do krvi az krvi do buniek prechádzajúcich cez črevnú bariéru v smere gradientu. Niektoré z nich sú závislé od inzulínu, najmä GLUT4. Je to hlavný transportér glukózy regulovaný inzulínom a koordinátor účinku inzulínu v tukovom tkanive. V skutočnosti je dobre známe, že inzulín, ktorý zvyšuje vychytávanie glukózy, tiež stimuluje nábor GLUT4 do bunkovej membrány tkaniva citlivého na inzulín. V štúdii, ktorá je základom antidiabetických vlastnostíkvercetína isorhamnetinu, autori dokázali, že fyziologické koncentrácie isorhamnetínu podporovali translokáciu GLUT4 do plazmatickej membrány v myotrubiciach L6 rôznymi mechanizmami bez toho, aby zmenili expresiu GLUT4 [95]. V skutočnosti by izohamnetín mohol aktivovať signálnu dráhu JAK-STAT pri 1 nM a 10 nM, čo umožňuje indukciu translokácie glukózového transportéra. JAK-STAT je systém prenosu signálu zložený z transmembránového receptora, spojeného s enzýmom Janus kináza (JAK) a proteínom typu STAT. Keď sa ligand naviaže na receptor, zmení svoju konformáciu, čím sa aktivuje enzým JAK, ktorý fosforyluje proteín STAT, indukuje sa transdukčná kaskáda a aktivuje sa transkripcia špecifických génov [100]. V štúdii in silico Selvaraj [101] ukázal, že určité flavonoidy, vrátane izohamnetínu, môžu silne interagovať s aktívnym miestom proteínu GLUT4 prostredníctvom interakcie H-väzby. Toto zistenie nám umožňuje hľadať vplyv tejto molekuly na transportéry glukózy, najmä GLUT 4. Na porovnanie, kvercetín stimuluje dráhu závislú od inzulínu a AMPK v rovnakých bunkách L6. V skutočnosti Eid a kol. ukázali, že 18-hodinové ošetrenie kultivovaných buniek kostrového svalstva potkana L6 dávkou 50 uM kvercetínu by mohlo stimulovať AMPK a zvýšiť translokáciu GULT4 [102]. Podobne aj kvercetín preukázal rozdielne účinky na inzulínom sprostredkovanú translokáciu GLUT4 v adipocytoch za bazálnych a inzulín-rezistentných podmienok súvisiacich s jeho reguláciou aktivity AMPK (103). Okrem toho Eid a kol. potvrdili, že kvercetín aglykón, extrahovaný z bobúľ Vaccinium Viti, by mohol zvýšiť príjem glukózy svalovými bunkami [98]. Riadená frakcionácia extraktu z bobúľ založená na absorpcii glukózy vo svalových bunkách ukázala, že kvercetín-3--glykozidy boli hlavnými aktívnymi zlúčeninami. Pri 50 μM tieto zlúčeniny zvýšili bazálnu absorpciu glukózy až o 59 percent po 18-hodinovej liečbe, čo je účinok výrazne väčší ako účinok 100 nM inzulínu.

4.2.2. Účinok izoramnetínu na receptory aktivované peroxizómovým proliferátorom (PPAR)

PPAR patria do rodiny transkripčných nukleárnych receptorových faktorov triedy II s dôležitým účinkom pri regulácii metabolizmu glukózy a lipidov (104). Sú exprimované v rôznych typoch buniek: pankreatické bunky, pečeňové bunky a tukové bunky, čím riadia široké spektrum biologických procesov moduláciou expresie príbuzných génov [105]. V bunkách cicavcov sú prítomné tri izoformy∶ PPAR, PPAR/δ a PPARy, ktoré regulujú gény podieľajúce sa na transporte glukózy a lipidov, syntéze a oxidácii mastných kyselín (106, 107). Mnoho klinických štúdií sa zameriava na PPAR pre metabolické poruchy a liečbu cukrovky. Tiazolidíndióny (TZD: pioglitazón a rosiglitazón) sú triedou perorálnych antidiabetík, ktoré znižujú vysoké hladiny cukru v krvi a zlepšujú lipidový profil pacientov s T2DM. Obrovské množstvo hypotéz naznačuje, že antidiabetický účinok TZD sa uplatňuje prostredníctvom PPARy. Fibráty, ktoré sa zameriavajú na PPARo, sa tiež používajú na liečbu hyperlipidémie a cukrovky. Uvádza sa, že izoramnetín má podobné účinky ako spomínané lieky, najmä ako antagonisty alebo agonisty PPAR [28], čo zlepšuje metabolické komplikácie vyvolané diétou s vysokým obsahom tukov alebo deficitom leptínu [33]. Bunky 3T3-L1 bunkovej línie predadipocytovej línie sa široko používajú pri výskume obezity a cukrovky [108,109]. Diabetes vyvolaný obezitou je charakterizovaný hypertrofiou a hyperpláziou adipocytov. Predbežné ošetrenie buniek 3T3-L1 rôznymi dávkami izohamnetínu by mohlo inhibovať diferenciáciu adipocytov znížením akumulácie triglyceridov (TG) a aktivity glycerol-3-fosfátdehydrogenázy (GPDH)[29]. Na molekulárnej úrovni by izohamnetín mohol tiež regulovať expresiu mRNA hlavných adipocytových markerov, najmä transkripčných faktorov PPARy a CCAAT/enhancer-binding protein- (C/EBPa), hlavných spolupracujúcich regulátorov adipogenézy a bunkovej diferenciácie [29 ,30]. Tieto zistenia boli tiež v súlade so štúdiami, ktoré odhalili, že extrakt z Nitraria retusa bohatý na izohamnetín by mohol znížiť akumuláciu tuku v 3T3-L1 adipocytoch spôsobom závislým od dávky [18]. Izorhamnetín s jednou molekulou môže tiež významne inhibovať rýchlosť diferenciácie buniek 3T3-L1, čo vedie k zníženiu obsahu lipidových kvapiek znížením veľkosti a počtu buniek. Okrem toho, perorálne podávanie extraktu Nitraria retusa by mohlo regulovať PPAR a lipogénne enzýmy cieľové gény LPL a FAS [17]. Dôležité je, že nedávna štúdia odhalila, že izohamnetín môže významne znížiť množstvo tuku v tele zvieraťa cestou závislou od PPAR [27].

4.2.3. Účinok izoramnetínu na pečeňové enzýmy

Pečeň je orgán, ktorý hrá kľúčovú úlohu v homeostáze sacharidov [110]. Okrem mikro a makrovaskulárnych komplikácií diabetu má pacient s T2DM istejšie hepatálne komplikácie, predovšetkým steatózu pečene. Pri T2DM je riziko progresie do fibrózy a zápalu pečene vyššie [111], čím je určitý počet diabetických pacientov vystavený významným klinickým následkom, najmä s hepatokarcinómom [112]. Súbežne s tým boli hepatálne komplikácie u diabetických pacientov spojené s vyšším rizikom kardiovaskulárnych príhod, čo môže mať praktické dôsledky z hľadiska optimalizácie kardiovaskulárnej prevencie [113]. Zameriavame sa na najvýznamnejšie pečeňové komplikácie súvisiace s cukrovkou: stukovatenie pečene, fibrózu pečene a hepatocelulárny karcinóm (HCC).

Nealkoholická steatohepatitída

Tukové ochorenie pečene alebo nealkoholická steatohepatitída (NASH) predstavuje potenciálnu hepatálnu komplikáciu. Je charakterizovaná ako abnormálna akumulácia TG vo vnútri pečeňových buniek. Pri cukrovke 2. typu vedie inzulínová rezistencia k hromadeniu toxických mastných kyselín. Keď k tejto akumulácii dôjde v pečeňových bunkách, spôsobí to nealkoholické stukovatenie pečene (NAFLD) a v ťažkých formách steatózu alebo NASH (111,114). Ganbold a kol. ukázali, že izohamnetínom zmiernená steatóza pečene a fibróza na myšom modeli NASH vykazuje podobné črty ako ľudský NASH [19]. V skutočnosti, v porovnaní s kontrolnou skupinou myší, vzorky pečene zo skupiny indukovanej NASH vykazovali akútnu akumuláciu tuku presahujúcu 37 percent oblasti pozitívnej na olejovú červenú O. Avšak liečba izohamnetínom v skupine NASH by mohla zredukovať olejovočervenú zafarbenú oblasť na 22 percent. Okrem toho liečba izohamnetínom zmiernila zmenu génovej expresie indukovanú NASH. Autori ukázali, že izohamnetín účinne zlepšil zmenený metabolický proces lipidov pri NASH a inhiboval de novo lipogenézu.

Fibróza pečene

Hepatálna fibróza je nadmerné zjazvenie spôsobené nahromadením spojivového tkaniva v pečeni. Je to spôsobené nadmernou produkciou a/alebo nedostatočnou degradáciou extracelulárnej matrice. Existuje mnoho príčin fibrózy pečene. Medzi nimi je NASHorigin. Keď je rezistencia na inzulín, mastné kyseliny sa hromadia v pečeni, čo spôsobuje toxicitu a zápal. Toto je sprevádzané produkciou cytokínov a reaktívnych foriem kyslíka. Pri fibróze sú cytokíny zodpovedné za aktiváciu hepatických hviezdicových buniek (HSC) a budú aktivovať nadmernú produkciu kolagénových vlákien (115, 116). Spúšťačom je chronická agresivita, najmä v prípade zápalovej zložky [115]. TGF- je kľúčovým mediátorom aktivácie HSC a akumulácie extracelulárnej matrice, čo vedie k fibróze [117]. Blokovanie tejto dráhy by preto mohlo byť potenciálnou stratégiou pre fibrózu pečene [118]. V tejto súvislosti Yang a kol. preukázali, že izohamnetín inhiboval aktiváciu HSC a zabránil expresii fibrogénnych génov indukovanej TGF- -, vrátane -SMA, PAI-1 a COL1A1 [74]. V skutočnosti autori odhalili, že inhibičný účinok tohto flavonolu bol výsledkom kanonickej inhibície signálnej dráhy TGF-/Smad. Okrem toho izohamnetín aktivoval signalizáciu Nrf2-ARE a potlačil produkciu ROS sprostredkovanú TGF{15}}, čo tiež prispelo k inhibícii expresie fibrogénneho génu. Okrem toho izohamnetín významne potláčal tetrachlórmetánom (CCl4) indukovanú fibrózu u myší. Liu a kol. tiež ukázali, že izohamnetín by mohol zmierniť fibrózu pečene indukovanú ligáciou žlčových ciest (BDL) inhibíciou produkcie TGF- 1 a aktivácie HSC [119]. Podobne Lee a kol. preukázali, že izohamnetín extrahovaný z Oenanthe javanica môže znížiť fibrózu v potkaních HSC blokovaním signálnej dráhy extracelulárnej signálom regulovanej kinázy (ERK) a inhibíciou proliferácie a syntézy kolagénu buniek HSC-T6 [99]. V skutočnosti predbežné ošetrenie buniek HSC-T6 týmto flavonolom potlačilo sérom indukovanú fosforyláciu ERK rovnakým spôsobom ako inhibítor MEK (PD98059).

Hepatocelulárny karcinóm

Hepatocelulárny karcinóm je často objavený neskoro v štádiu metastáz (v 64 percentách prípadov); najčastejšími sekundárnymi lokalizáciami sú pľúca, lymfatické uzliny, obličky a nadobličky [120]. Ako bolo uvedené vyššie, pri vysokej akumulácii mastných kyselín v pečeňových bunkách sa časom objavia fyziologické poruchy ako NASH, potom zápal (s tvorbou cytokínov a ROS), v pokročilejších prípadoch cirhóza a v ťažkých formách karcinóm [121,122]. . Úloha izohamnetínu je odvodená z jeho protinádorových potenciálnych aktivít. Izorhamnetín, extrahovaný z Hippophae rhamnoides L., vykazoval silnú protinádorovú aktivitu v bunkách hepatocelulárneho karcinómu BEL-7402, pričom vykazoval silnú cytotoxicitu s IC50 pri koncentrácii 74,4 ± 1,13 ug/ml a 72-hodinovej inkubácii [123]. Cytotoxicita tohto flavonolu na rakovinové bunky závisí od bunkovej akumulácie izohamnetinu. Namiesto toho farbenie buniek ošetrených izohamnetínom pibenzimol hydrochloridom ukázalo kondenzované a fragmentované jadrá a apoptotické telá. Okrem toho analýza prietokovou cytometriou použitá na vyhodnotenie progresie bunkového cyklu a rozlíšenie medzi apoptózou a nekrózou odhalila, že 13,77 percent buniek BEL-7402 ošetrených izohamnetínom (s 50 ug/ml počas 48 hodín) sa objavilo v hypodiploidnom vrchole. Podobná práca od Wei a kol. uviedli, že izohamnetín inhiboval progresiu bunkového cyklu bunkovej línie rakoviny krčka maternice HeLa zastavením fázy G2/M prostredníctvom aktivácie dráhy Chk2 mutovanej ataxia-telangiektáziou [75]. V inej práci a porovnaním izohamnetín{25}}O-glukozid, kvercetín 3-O-ramnozid-7-O-glukozid a kaempferol-3-O-glukozid{33 }} O-ramnozid, extrahovaný z Cleome droserifolia, redukoval HepG2, bunku pečeňového hepatocelulárneho karcinómu, bunkovú životaschopnosť a bunkový rast nezávislý od ukotvenia spôsobom závislým od dávky a času, ale s najvyšším účinkom.kvercetínderivát. Okrem toho vykazovali zníženú migračnú kapacitu buniek HepG2 [124].

4.2.4. Účinok izoramnetínu na dysfunkciu pankreatických buniek

Inzulín je hormón prirodzene vylučovaný telom, ktorý pomáha našim bunkám, najmä svalovým, pečeňovým, tukovým a mozgovým bunkám absorbovať glukózu z potravy, aby sa premenila na energiu pre všetky biologické procesy a funkcie[125,126]. Za normálnych podmienok je inzulín vylučovaný bunkami pankreasu a potom uvoľnený do krvného obehu. -bunková dysfunkcia je charakterizovaná zhoršenou sekréciou inzulínu, kritickým znakom T2DM, a to tak pri jeho nástupe, ako aj progresii [127]. Dysfunkcia buniek vyvolaná metabolickým stresom pri T2DM môže byť tiež spojená s vysokými hladinami nasýtených tukov pri obezite, čo vedie k zvýšenému zápalu a oxidačnému stresu v bunkách. Preto je poškodenie sekrécie inzulínu závažnejšie ako inzulínová rezistencia [128]. Celkovo sú potrebné nové antidiabetické terapeutické stratégie na prevenciu alebo obnovu dysfunkcie pankreatických buniek. V tejto súvislosti Wang a kol. navrhol, že izohamnetín, odvodený z antihelmintickej byliny Vernonia, by mohol potlačiť proliferáciu buniek rakoviny pankreasu (bunková línia kolorektálneho adenokarcinómu) zastavením bunkového cyklu v S fáze, čo môže byť alternatívny spôsob prevencie karcinómu pankreasu a jeho metabolických komplikácií [129]. Ďalšia správa konzistentne ukázala, že izohamnetín a glykozylovaná forma izohamnetínu (izolovaná z rastliny Salicornia herbacea) by mohli podporovať glukózou stimulovanú sekréciu inzulínu v pankreatických bunkách potkanov s inzulínom secernujúcim inzulín (INS-1) bez ovplyvnenia životaschopnosti buniek [ 96]. Okrem toho by mohol stimulovať sekréciu inzulínu prostredníctvom fosforylácie celkovej ERK, substrátu inzulínového receptora-2 (IRS-2), fosfatidylinozitol 3-kinázy (PI3K), Akt a aktivovaného pankreatického a duodenálneho homeoboxu{ {24}} (PDX-1)[96]. Zlepšenie týchto markerov môže zmierniť dysfunkciu pankreatických buniek spôsobujúcu diabetes.

Okrem toho Grdovic et al. uviedli, že izohamnetín pochádzajúci z rastlinného druhu Castanea ischiasa má ochranný účinok na oxidačné poškodenie vyvolané streptozotocínom a apoptotickú smrť buniek [130]. Tento priaznivý účinok silne koreloval s antioxidačným potenciálom tejto molekuly zmiernením bunkových biomarkerov oxidačného stresu, tj MDA a intracelulárnych hladín GSH, a zvýšením aktivít antioxidačných enzýmov SOD a CAT. Účinok bol potvrdený aj na molekulárnej úrovni zníženým transkripčným faktorom NF-kB stimulovaným bunkovým oxidačným stresom, čo naznačuje ochranný účinok v bunkách. Kvercetín, ktorý sa metabolizuje na izohamnetín, by mohol znižovať hladiny glukózy zlepšením sekrécie inzulínu v modeli diabetu 1. typu vyvolaného streptozotocínom u potkanov [131]. V tom istom zvieracom modeli kvercetín preukázal ochranný účinok na integritu buniek znížením markerov oxidačného stresu [132]. Mohol by tiež regenerovať ostrovčeky v bunkách pankreasu [133].

4.2.5. Účinok izohamnetínu na NF-kB

NF-kB je proteín z nadrodiny transkripčných faktorov zapojených do imunitných a bunkových stresových reakcií a považuje sa za hlavný mediátor sekrécie zápalových markerov, ako sú cytokíny, chemokíny a rôzne kľúčové enzýmy [130,134,135]. Bola skúmaná úloha NF-k v patofyziológii diabetu as ním spojených vaskulárnych komplikácií [136]. Hyperglykémia aktivuje tento nukleárny faktor, ktorý následne indukuje sekréciu a nadmernú expresiu prozápalových cytokínov, najmä TNF-, interleukínov, TGF- a Bcl2, čo spôsobuje vaskulárne komplikácie, ako je neuropatia, nefropatia, retinopatia a kardiomyopatia [137 ]. Mnohé experimentálne výskumy preventívneho účinku flavonolov na vaskulárnu dysfunkciu vyvolanú cukrovkou ukázali, že izohamnetín môže inhibovať aktiváciu NF-k prostredníctvom indukcie aktivity pankreatických antioxidačných enzýmov [138]. Ďalšia štúdia uvádza inhibičný účinok izohamnetínu na expresiu iNOS a produkciu NO v aktivovaných makrofágoch, čo vedie k blokovaniu NF-k [139]. Okrem toho, Qiu a kol. študovali renoprotektívny účinok flavonolu izohamnetínu na modeli potkanov T2DM prostredníctvom modulácie NF-k signálnej dráhy [31]. Autori ukázali, že táto molekula inhibovala signalizačnú aktivitu NF-kB zvýšením produkcie NF-kB p65, fosfo-NF-kB p65 a fosfo-IkB a zápalových mediátorov TNF-, IL-1, IL{{ 30}}, ICAM-1 a TGF- 1, ako aj zníženie väzbovej aktivity DNA NF-kB p65. Okrem toho by mohol zmierniť oxidačný bunkový stres reguláciou hladín MDA a SOD, čo vedie k obnove poškodenia obličiek u diabetických potkanov.