Punicic Acid og dens rolle i forebyggelsen af ​​neurologiske lidelser: En gennemgang, del 1

Abstrakt:

Millioner af mennesker verden over er ramt af neurodegenerative sygdomme (ND'er). NDs er karakteriseret ved progressiv beskadigelse og død af nerveceller ledsaget af høje niveauer af inflammatoriske biomarkører og oxidative stresstilstande.

Neurodegenerative sygdomme, såsom Alzheimers sygdom og demens, er almindelige sygdomme, vi står over for i dag. Disse sygdomme vil forårsage neurondød og hjernecelleatrofi i patientens hjerne, hvilket forårsager kognitiv tilbagegang. Hukommelse er et af de mest berørte områder.

Men selv i lyset af disse sygdomstrusler bør vi ikke opgive at investere i og arbejde på vores mentale sundhed. Forskning viser, at en aktiv livsstil, mental sundhed og intellektuel motion kan forsinke udviklingen af ​​neurodegenerative sygdomme i vid udstrækning og bevare en god hukommelse.

For eksempel kan aerob træning og hjernetræning forbedre hjernens struktur og funktion og forsinke kognitiv funktionsnedbrydning. En nærende, afbalanceret kost, tilstrækkelig søvn og social interaktion er også vigtige faktorer for at opretholde et godt helbred og kan hjælpe med at forebygge neurodegenerative sygdomme og bevare hukommelsen.

Andre forskere mener, at både selveffektivitet og følelsesmæssig balance kan hjælpe os med at bevare vores hukommelse. At se os selv løse et problem eller nå et mål får os for eksempel til at føle os mere selvsikre og glade, og disse følelser kan hjælpe os med at bevare vores mentale sundhed, hvilket igen hjælper med at bevare en god hukommelse.

I dagligdagen kan vi også udføre noget simpel træning for at hjælpe med at forbedre hukommelsen. For eksempel: at huske telefonnumre, fødselsdage, navne og anden information, læse artikler højt og huske indholdet er alle meget effektive metoder.

Selvom neurodegenerativ sygdom er en alvorlig sygdom, minder den os også om at opretholde gode levevaner og en positiv holdning for at sikre vores mentale sundhed og hukommelse og gøre vores liv sundere, mere tilfredsstillende og bedre! Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche deserticola er et traditionelt kinesisk medicinsk materiale, der har mange unikke effekter, hvoraf en er at forbedre hukommelsen. Virkningen af ​​Cistanche deserticola kommer fra de mange aktive ingredienser, den indeholder, herunder garvesyre, polysaccharider, flavonoidglycosider osv. Disse ingredienser kan fremme hjernens sundhed gennem en række forskellige veje.

Klik på Kend korttidshukommelse, hvordan du forbedrer

Punicinsyre, den vigtigste bioaktive komponent i granatæble (Punica granatum) frøolie, er en omega-5 isomer af konjugeret linolsyre, der har vist stærke antioxidative og anti-inflammatoriske virkninger, der bidrager til dens positive virkning mod en lang række af sygdomme. Punicinsyre reducerer oxidativ skade og inflammation ved at øge ekspressionen af ​​peroxisomproliferator-aktiverede receptorer.

Derudover kan det reducere dannelsen af ​​beta-amyloidaflejringer og tau-hyperphosphorylering ved at øge ekspressionen af ​​GLUT4-protein og hæmningen af ​​calpain-hyperaktivering. Mikroindkapslet granatæble, med høje niveauer af punicinsyre, øger antioxidant PON1-aktivitet i HDL. Ligeledes har indkapslede granatæbleformuleringer med høje niveauer af punicinsyre vist en stigning i antioxidantPON1-aktiviteten i HDL.

På grund af den begrænsede hjernepermeabilitet af punicinsyre er der udviklet forskellige leveringsformuleringer for at øge den biologiske aktivitet af punicinsyre i hjernen, hvilket mindsker symptomer på neurologiske lidelser.

Punicinsyre er en vigtig ernæringsmæssig forbindelse til forebyggelse og behandling af neurodegenerative sygdomme som Alzheimers, Parkinsons og Huntingtons sygdom.

Nøgleord: antioxidant; konjugeret linolsyre; blod hjerne barrieren; Alzheimers sygdom; Parkinsons sygdom; Huntingtons sygdom; neurodegeneration.

1. Introduktion

Nogle af de mest udbredte sygdomme, der kan forårsage tab af uafhængighed hos ældre befolkninger, er neurodegenerative sygdomme (ND'er), som bliver hyppigere. Den neurodegenerative proces er det progressive tab af funktion eller død af celler i centralnervesystemet, hvilket forårsager en stigning i motorisk og kognitiv funktion. svækkelse med tiden [1].

Blandt de mest udbredte ND'er er Alzheimers sygdom (AD) og frontotemporal demens, Parkinsons sygdom (PD), Huntingtons sygdom (HD), amyotrofisk lateral sklerose (ALS) og multiple spinocerebellære ataksier. AD forekomsten i befolkningen på 85 år og derover er omkring 30 %, mens PD er omkring 2 % hos personer over 65 år, og ALS rapporterede 1-2 tilfælde pr. 100000 mennesker årligt, og forekomsten forventes at stige som befolkningstal [2].

Derfor er der behov for implementering af nye forebyggende foranstaltninger og udvikling af nye behandlinger til de tidlige stadier af neurodegeneration. Verdenssundhedsorganisationen anslår, at de globale sociale omkostninger ved demens er 818 milliarder USD, svarende til 1,1 % af verdens bruttonationalprodukt. Forekomsten af ​​AD i Latinamerika er så høj som 8,5%.

Desuden forventes det, at omkring 65,7 millioner i 2030 vil leve med demens og omkring 115,4 millioner i 2050 [3]. Dødeligheden og menneskers handicap forårsaget af disse neurologiske lidelser er steget, og betragter dem derfor som en global folkesundhedsudfordring. Da forekomsten forventes at stige i takt med, at befolkningen bliver større, er det at finde nye løsninger og strategier til behandling af neurodegenerative sygdomme et mål om at øge hastende. Fordi oxidativ skade og inflammation er nøgleveje i udviklingen af ​​neurodegeneration, undersøges fytokemikalier med forhøjede antioxidative og antiinflammatoriske egenskaber for at hjælpe med at forebygge neurodegeneration og standse sygdomsprogression.

Granatæblet (Punica granatum) er en ældgammel og tilpasningsdygtig frugt, der oprindeligt kommer fra det vestlige Asien, som tilhører Punicaceae-familien. Det dyrkes over hele verden, herunder mellemøstlige, asiatiske, europæiske og amerikanske lande, hovedsageligt i subtropiske og tropiske områder under varierende klimatiske forhold [4,5]. Cirka 50 % af frugtens samlede vægt svarer til skrællen, som er en vigtig kilde til phenolforbindelser, mineraler og komplekse polysaccharider. I mellemtiden består den spiselige del af granatæblefrugten af ​​arils (40%) rig på vand, sukker, pektin og frø (10%) [6].

Granatæblefrø indeholder mange komponenter såsom polyphenoler og fedtsyrer, der bidrager til deres gavnlige virkninger. Granatæblefrøolie (PSO) repræsenterer omkring 12 % og 20 % af den samlede frøvægt [7]. PSO indeholder 14 fedtsyrer, hvoraf den mest udbredte er puninsyre50-8{{20}}% [7-9], efterfulgt af linolsyre (13-20%), palmitinsyre syre (6-9%), stearinsyre (2-3%), oliesyre (8-9%), linolensyre (0,06-0,08%) og arachidinsyre (0,68-0,90%) [9].

Punicinsyre, PSO's vigtigste bioaktive komponent, har vist sig at opnå en potent antioxidativ effekt, der bidrager til dens positive effekt mod en lang række sygdomme såsom osteoporose, har anti-fedme egenskaber, øger ekspressionen af ​​antioxidant- og lipidmetabolisme-relaterede gener, og modificerer sammensætningen og funktionen af ​​high-densitylipoprotein (HDL) [10-13].

Punicinsyre er en omega-5-isomer af konjugeret linolensyre (CLnA) og udviser strukturelle ligheder med konjugeret linolsyre (CLA) [12]. I sig selv besidder punicinsyre et bredt spektrum af biologiske virkninger såsom anti-inflammatoriske, anti-diabetiske, anti-fedme, anti-proliferative og anti-carcinogene egenskaber [14,15]. Den vigtigste biologiske mekanisme beskrevet for punicinsyre involverer moduleringen af ​​den differentielle ekspression af peroxisomproliferator-aktiverede receptorer (PPAR'er), som kontrollerer ekspressionen af ​​gener involveret i celledifferentiering og -proliferation, regulerer enzymer involveret i lipidmetabolisme og glucosehomeostase.

Derudover er PPAR'er tæt forbundet med aktivering og produktion af pro-inflammatoriske biomarkører [16-19]. Mens de antioxidante og antiinflammatoriske egenskaber af punicinsyre kan give gavnlige virkninger på behandlingen af ​​ND'er, kan den måde, den interagerer på i forskellige veje relateret til progressionen af ​​ND'er, give den fordele i forhold til andre antioxidative næringsstoffer.

Denne gennemgang har til formål at præsentere et overblik over den nuværende viden om de potentielle fordele ved punicinsyre ved neurologiske lidelser og den molekylære mekanisme, der er involveret i dens virkninger.

2. Hovedveje involveret i neurologisk sygdom

Selvom alle ND'er har forskellig patologi og symptomatologi, deler deres veje nogle fælles træk. En konceptuel model, der klassificerer de forskellige veje involveret i neurodegeneration, blev udviklet under hensyntagen til fire store handlingsmodeller [20] (Figur 1).

Generelt inkluderer veje, der bidrager til neuronoverlevelse og degeneration: (1) intracellulære mekanismer såsom apoptose [21], autofagi [22], mitokondriefunktion, oxidativ skade og reparation [23], ubiquitin/proteasom [24], (2 ) lokalt vævsmiljø såsom celleadhæsion [25], endocytose, neurotransmission [26], prioner/overførbar faktor [27], (3) systemisk miljø såsom inflammation/immunrespons [28], lipid/endokrin metabolisme [29], hjerne vaskulatur [30], (4) og mekanismer relateret til aldring [31], for eksempel epigenetik [32], neurotrofiske faktorer [33] og telomerer [34]. Alle disse komponenter er meget relaterede og interagerer med hinanden for at modulere den neurodegenerative proces (figur 2).

2.1. Intracellulær mekanisme

Blandt intracellulære mekanismer relateret til neuronoverlevelse og degeneration er DNA-skade og defekt reparation de mest almindelige kendetegn, som mange ND'er med træk ved progressive bevægelsesforstyrrelser deler.

En høj koncentration af reaktive oxygenarter (ROS) kan forårsage akkumulering af oxidativ DNA-skade i dens sekvens og epigenetiske modifikationer [24]. Ændret genekspression kan forårsage tab af normal neural funktion og gradvist udløse programmeret celledød og neuronalt tab [22]. Mitokondrier er hovedkilden til cellulær ROS-produktion, og det blev fundet, at oxidativ skade kan fremme -synuclein-aggregering og påvirke amyloid- (A ) og andre proteiner relateret til aldring og ND [22,35]. I langlevende, ikke-mitotiske celler, f.eks. som neuroner forårsager ROS-overflod oxidativ stress og svækkelse af antioxidantforsvaret, hvilket resulterer i dysfunktion af mitokondrierne og initiering af celledødskaskade [36].

Flere undersøgelser relaterer virkningerne af nitrooxid og ROS med ND'er, herunder nitrering af Lewis-kroppe ved Lewis-kroppsdemens og Alzheimers sygdom (AD), nitrering af -synukleiner hos patienter med multipelsystematrofi, udbredte nitrat-tau-proteiner i AD og frontotemporal demens med Parkinsonisme. Nedsatte niveauer af nitrogenoxid bidrager til opreguleringen af ​​A i det cerebrovaskulære system, og nitrogenoxidhæmning forsinker progressionen af ​​Parkinsons sygdoms patologi [37].

Ligeledes er Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-) apro-inflammatorisk cytokin relateret til patogenesen af ​​ND gennem systemisk inflammation [38]. Anti-TNF-terapier blev foreslået af adskillige undersøgelser for at mindske AD-patologi, mindske amyloidaflejring og mindske neuronal svækkelse [39]. Derudover blev hjernens insulinresistens beskrevet som en faktor til at inducere kognitive svækkelser og neurodegeneration.

Insulin-hjerneniveauer reduceres under aldring og Alzheimer, hvilket resulterer i hæmning af adskillige fosfataser involveret i Tau-dephosphorylering, hvilket resulterer i aflejring og akkumulering af ekstracellulære amyloid-(A)-plaques [40,41].

Figur 2. Skematisk repræsentation af fælles fysiopatologiske kendetegn ved neurodegenerative sygdomme (ND'er): (1) Mitokondriel dysfunktion på grund af oxidativ stress, aldring eller på grund af skader på genetiske miljøfaktorer, hvilket resulterer i overdreven produktion af ROS, som kan aktivere p53 og Bax ( apoptotisk regulator) translokation, der tillader frigivelse af cytochrom C (Cyt C) Figur 2.

Skematisk repræsentation af fælles fysiopatologiske kendetegn ved neurodegenerative sygdomme (ND'er): (1) Mitokondriel dysfunktion på grund af oxidativ stress, aldring eller på grund af skader på genetiske miljøfaktorer, hvilket resulterer i overdreven produktion af ROS, som kan aktiveretep53 og Bax (apoptotisk regulator) translokation, der tillader frigivelse af cytochrom C (Cyt C), der fører til (Cas 9) og caspase 3 (Cas3) aktivering, hvilket resulterer i DNA-skade og celledød eller (2) Apoptose.

Ligeledes fører overdreven ROS-produktion også til oxidativt stress og (3) LipidPeroxidation, hvilket kan føre til proteinaggregater såsom -synuclein samt forkert foldet amyloidpeptid, hvor sidstnævnte bliver en amyloid (A) plak, der påvirker neuronsignalering induceret af (4) Kolinerg insufficiens. Til gengæld inducerer akkumulering af A-plak (5) Microglia-aktivering med den samtidige frigivelse af (6) inflammatoriske cytokiner og producerer neuroinflammation.

På den anden side kunne (7) Dysregulering af Ca2+ på grund af neuronal membrandepolarisering inducere synaptiske underskud og fremme akkumulering af A-plakker, og (8) Neurofibrillære Tangles gennem calpain-aktivering. Derudover resulterer vedvarende calciumtilstrømning i overaktivering af neuronal nitrogenoxidsyntase (nNOS), hvor stigningen i nitrogenoxidsyntese fører til oxidativ stress/nitrosativ stress og generaliseret hjernebetændelse. Desuden inducerer ROS-akkumulering(9) kinaseaktivering (glykogensyntasekinase-3, GSK-3) og inducerer tau-hyperphosphorylering, hvilket fremmer akkumuleringen af ​​A-plakker.

Akkumulering af A-oligomerer forårsager fjernelse af insulinreceptorer (IRS) fra celleoverfladen, inducerer en (10) neuronal insulinresistens og hæmmer aktiveringen af ​​glucosetransportør type 4 (GLUT 4). Dysfunktionel insulinsignalering bringer pattedyrmålet for rapamycin (mTOR)-vejen ned og resulterer i (11) Autophagy manglende akkumulering af A-plaques.

Endelig binder det syntetiserede kolesterol apolipoprotein E (APOE) for at danne APOE-kolesterol (APOE-CH) partikler. APOE-CH-partikler internaliseres i neuroner, og det frie kolesterol metaboliseres til 24-hydroxycholesterol (24-OHC), som efterfølgende passerer gennem blod-hjerne-barrieren (BBB) ​​og kommer ind i plasma, mens plasma (12 ) 27 hydroxyl cholesterol (27-OHC) strømmer ind i hjernen, øger niveauet af -synuclein og danner til sidst Lewy bodies (LB'er). Ryglinjerne indikerer stimulation, mens de røde linjer indikerer hæmning.

2.2. Lokalt vævsmiljø

Den progressive aggregering af fejlfoldede proteiner, der i alvorlig grad påvirker det lokale vævsmiljø og skaber skade, er et patologisk træk, der karakteriserer neurodegenerative sygdomme [42]. Disse fejlfoldede proteiner udsættes for proteinnedbrydning, såsom proteasom-medieret. Hæmning af proteinnedbrydningsveje fører til dannelsen af ​​protease-resistente, hvilket reducerer udbredelsen af ​​aggregerede proteiner, der fremmer fejlfoldning af celleproteiner [43].

Ligeledes er autofagi den vigtigste mekanisme, der er ansvarlig for at fjerne proteinaggregater, dysfunktionelle cellulære organeller og patogener for at opretholde cellulær homeostase. Akkumulering af umodne autofagiske vakuoler (AV'er) som en konsekvens af en forstyrret autofagi-proces er et almindeligt kendetegn, der observeres i hjernen hos Alzheimers-patienter.

Det blev vist, at pattedyrmålet for rapamycin (mTOR)-signalering er hæmmet i cortex og hippocampus hos voksne AD-modelmus. Hjerneinsulinresistens inducerer ændringer i den insulin/insulinlignende vækstfaktor (IGF-1)-PI3K(phosphoinositide 3-kinase klasse I)-Akt-vej, hvilket resulterer i den afvigende aktivering af mTOR-signalering, som negativt regulerer autofagi induktion [44-46].

2.3. Systemisk miljø

Ændringer i det systemiske miljø såsom inflammation er almindelige i neurodegenerative sygdomme som AD og Parkinsons sygdom (PD) og kan sammen med oxidativt stress forårsage forstyrrelser i proteomsammensætningen af ​​High-Density Lipoprotein (HDL) [47]. Cirkulerende HDL giver modstandsdygtighed over for cerebrovaskulær dysfunktion i AD, som spiller en vigtig rolle i hjernemetabolisme og homeostase, dæmper clearance af A og tau og fører dermed til dannelsen af ​​neuritiske plaques og neurofibrillarytangles [48].

2.4. Aldringsmekanisme

Sammensætningen af ​​fedtsyrer og flydende hjernemembraner ændres med alderen. Flerumættede fedtsyrer (PUFA'er) såsom docosahexaensyre (DHA, 22:6 n-3) andarachidonsyre (AA, 20:4 n{{5} }) er de mest udbredte og vigtige PUFA'er i hjernen og spiller en afgørende rolle i aldring og neurodegeneration. Hos ældre falder DHA og AA i membraner i den orbitofrontale cortex. Specifik DHA-mangel kan skyldes en aldersrelateret reduktion i enzymaktivitet involveret i reguleringen af ​​DHA-syntese, optagelse og samling i hjernefosfolipider (Zhang et al., 2018).

I mellemtiden er et højt diætforbrug af omega-3 og omega-6 PUFA'er gunstigt for raske ældre menneskers hukommelse. Denne proces er medieret af integriteten og bevarelsen af ​​den hvide substans mikrostruktur af fornix i hjernen (Zamroziewicz et al., 2017). Adskillige PUFA'er såsom DHA og AA bliver undersøgt med henblik på udvikling af nye behandlinger mod ND'er og neurodegeneration [49, 50].

Punicinsyre (18:3, ∆9cis, 11trans,13cis, n-5) er en lovende kandidat, hvis virkningsmekanisme endnu ikke er fuldstændig forstået. Det følgende afsnit vil referere til karakteristika og mekanismer af interesse for punicinsyre og deres potentielle sammenhæng med forebyggelse af ND'er.

For more information:1950477648nn@gmail.com