Vitaminernes rolle i neurodegenerativ sygdom: En opdatering, del 3

5.2. Vitaminbaserede dyre- og cellestudier i Alzheimers sygdom

I en streptozotocin (STZ)-induceret AD musemodel, forbedrede beta-caroten, en form for VitA, signifikante mål for kognitiv funktion og oxidativt stress og reducerede niveauer af toksiske B-amyloidfragmenter [194].

Oxidativt stress refererer til en række uønskede reaktioner i organismer, hvor frie radikaler og reaktive iltarter forårsaget af forskellige årsager overstiger organismens antioxidantkapacitet. Disse reaktioner kan have negative virkninger på den menneskelige krops normale fysiologiske funktioner, herunder hjernens hukommelse.

Men med den fortsatte udvikling af videnskab og teknologi har folk en dybere forståelse af sammenhængen mellem oxidativ stress og hukommelse. Eksisterende forskning viser, at moderat oxidativt stress har en vis fremmende effekt på hukommelsen, specielt ved at fremme aktiviteten af ​​enolase og SOD, og ​​derved øge hjernecellernes antioxidantkapacitet, reducere hjernecelleskader og vedligeholde hukommelsen. og forfremmelse.

Derudover kan ordentlig motion, kost, søvn og andre livsstilsændringer også reducere den negative påvirkning af oxidativt stress på hukommelsen, yderligere forbedre hjernens antioxidantkapacitet og derved fremme hukommelsesforbedring.

Derfor behøver vi ikke bekymre os for meget om virkningen af ​​oxidativt stress på hukommelsen. I stedet bør vi fokusere på sundhedspleje og sundhed i vores daglige liv, for at afhjælpe virkningen af ​​oxidativt stress på hjernen og bevare en god hukommelse. Jeg tror på, at med den rigtige tilgang kan alle få en sund og mindeværdig hjerne. Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche deserticola også kan regulere balancen af ​​neurotransmittere, såsom at øge niveauet af acetylcholin og vækstfaktorer. Disse stoffer er meget vigtige for hukommelse og indlæring. Derudover kan Cistanche deserticola også forbedre blodgennemstrømningen og fremme ilttilførsel, hvilket kan sikre, at hjernen får tilstrækkelige næringsstoffer og energi, og derved forbedre hjernens vitalitet og udholdenhed.

Klik på kend kosttilskud for at forbedre hukommelsen

In vitro og in vivo dyreforsøg viser, at VitA og beta-caroten hæmmer oligomeriseringen og aggregeringen af ​​A (figur 3) [146,195,196]. Desuden svækkede VitC fremskridtet af neurodegeneration og forbedrede adfærdsmæssige underskud i en musemodel af AD [197]. En kombination af VitA-, VitC- og VitE-terapi kan således give en synergistisk effekt og fungere som adjuvanser, der forhindrer progressionen af ​​neurodegeneration i AD [198].

I en AD-musemodel blev neuronal dysfunktion signifikant svækket ved intranasal administration af 9-cis retinosyre (9-cis RA). Dette kan være en ny terapeutisk mulighed for forebyggende behandling af AD. Astrocytaktiveringen, neuroinflammationen og A-aggregationen blev betydeligt reduceret af 9-cis RA i den transgene AD-musemodel sammenlignet med kontroller (figur 3). 

Som et resultat blev synaptiske underskud genoprettet i AD-modellen sammenlignet med vehikelbehandlede mus [199]. Retinoider viser stærk terapeutisk effekt til at forhindre progressiv neurodegeneration ved at hæmme de neuroinflammatoriske processer i AD [200]. Selvom AD tegner sig for 60-80 % af demens, er der andre typer, såsom vaskulær demens (VD), frontotemporal demens (FTD), Wernicke-Korsakoff syndrom osv. [201,202].

Interessant nok er Wernicke-Korsakoff en type demens forårsaget af mangel på VitB1 (thiamin), og VitB1-tilskud er blevet brugt til at behandle denne type demens [203]. Tilsvarende optræder symptomer på frontotemporal lapdegeneration ved vaskulær demens, og VitB1-tilskud forbedrer disse symptomer signifikant [204]. VitB12 og folat (VitB9) mangler er også set hos VD og AD patienter [205].

Alvorlig mangel på niacin (VitB3) fører til pellagra, en sygdom karakteriseret ved diarré, dermatitis og demens, som behandles med niacintilskud [159,206]. VitB viser således terapeutisk aktivitet ved AD og andre demenssygdomme. I en anden undersøgelse forhindrede forbehandling med VitC kognitiv svækkelse og forbedrede biokemiske foranstaltninger såsom at sænke proinflammatoriske cytokiner, modulere anti-apoptotisk aktivitet og bidrage til phosphoryleringen af ​​p38 mitogenaktiveret proteinkinase (MAPK) aktivering i hippocampus hos LPS-behandlede mus [ 207].

I en AlCl3-induceret (100 mg/kg)-induceret rottemodel af Alzheimers sygdom (AD) lindrede ascorbinsyre (100 mg/kg dagligt i 15 dage) de biokemiske og adfærdsmæssige mangler sammen med neuropatologiske ændringer ved dets antioxidative aktivitet. Ascorbinsyre viser AChE-hæmmende og anti-proteolytisk aktivitet. Således hæmmes progressionen af ​​AD af ascorbinsyretilskud [208].

Således forbedrede VitC kognition ved at modulere oxidativ stress og neuroinflammatoriske parametre. En undersøgelse viste, at en lav dosis VitC (200 og 400 mg/kg lgv) giver beskyttelse mod colchicin-induceret, neuroinflammationsmedieret neurodegeneration og kognitive svækkelser ved at opfange frie radikaler. På den anden side var en højere dosis af VitC (600 mg/kg lgv) imidlertid ansvarlig for dannelsen af ​​oxidativt stress, neuroinflammation og kognitiv svækkelse. Derfor udviste VitC dobbelt aktivitet med beskyttelse ved lavere doser og beskadigelse ved højere [209].

VitD3 forbedrede kognitiv funktion ved at hæmme neuroinflammatoriske og oxidative stress-responser og forbedret kolinerg funktion i musemodellen af ​​STZ-induceret AD [210]. VitD forbedrede det aldersrelaterede kognitive fald i en rottemodel ved at modulere aktiviteten af ​​proinflammatoriske cytokiner. VitD reducerede også amyloidbyrden ansvarlig for kognitiv svækkelse [211].

En nylig undersøgelse viste, at maxacalcitol, en analog af den aktive form af VitD, forbedrede kognitiv funktion og hæmmede neuroinflammation induceret af LPS i en rottemodel af AD, gennem Keap1/Nrf2 og MAPK-38p/ERK signalveje [212]. Således forhindrer VitD og dets analoger effektivt AD-patologi i dyremodeller og AD-patienter [177,183]. Manglen på Vit-D fremmer AD-lignende patologi ved at reducere det antioxidative potentiale. Forbedret produktion af amyloid-beta, den forhøjede fosforyleringsstatus af tau, øget inflammatorisk belastning og afspejlet VitD-mangel hos mus.

En reduceret koncentration af den aktive form af VitD kan forbedre AD og demensrisiko på en væsentlig måde [213]. I den D-Galactose-inducerede hukommelsessvækkelsesmusemodel vises neurobeskyttende aktivitet af VitD via SIRT1/Nrf-2/NF-kB signalveje [214].

Derfor bør VitD-niveauet kontrolleres og styres af patienterne under AD-behandling [215]. Forlænget administration af VitE gav bedre resultater, da det modvirkede effektivt med A-plakker og NFT. Yderligere forhindrede en type VitE, -tocopherol, progressiveurodegeneration i dyremodeller af AD [190]. Derudover viste -tocopherol synergistiske virkninger med antioxidative og antiinflammatoriske forbindelser, der er gavnlige ved behandling af AD [190,216].

I en retrospektiv undersøgelse udviser et multivitamin sit terapeutiske potentiale til at forbedre kognitiv svækkelse. I denne retrospektive multivitaminundersøgelse forbedrede højere folatkoncentration den kognitive ydeevne, som vist ved dens MMSE-score. Folatmangel er direkte forbundet med hyperhomocysteinæmi og er forbundet med dårligere kognitiv ydeevne. Yderligere undersøgelse vil være nødvendig for at definere den optimale vitaminstatus blandt berørte individer [191]. En anden multivitamin-baseret undersøgelse antyder en neurobeskyttende rolle af vitamin B6, B12, folat og cholin i hypoxi. Denne multivitaminbehandling lindrede signifikant hypoxi-inducerede hukommelsessvigt. Reduceret tau-hyperfosforylering og faldende niveauer af homocystein påvises ved behandling med vitamin B6, B12, folat og cholin. Hukommelsesfunktionerne blev forbedret ved denne multivitamintilgang [217].

Derfor, i stedet for en enkelt vitaminbaseret tilgang, kan multivitaminstrategien tilbyde bedre terapeutiske muligheder for AD og MCI. Vitamin K2 forhindrer den A-inducerede neurotoksicitet af den phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) associerede signalvej [218]. Som konklusion er vitaminer blevet undersøgt til behandling af AD og andre typer demens, og mange af disse undersøgelser har indikeret vitaminer ' gavnlig rolle med bevis for VitA, der hæmmer dannelsen af ​​A-plakker, og VitB, VitC, VitD og VitE griber ind med progressionen af ​​neurokognitiv tilbagegang.

Som sådan er rollen af ​​mange vitamininadjuverende terapibehandlinger for AD blevet undervurderet [146]. Derfor kan fremtidige kliniske undersøgelser, der anvender vitaminer i AD-terapi, belyse vigtige detaljer om, hvordan vitaminer hjælper med at lindre AD-symptomer.

6. Vitaminer ved Huntingtons sygdom

Huntingtons sygdom (HD) er også et eksempel på en progressiv, neurodegenerativ sygdom i CNS. I lighed med PD og AD er motoriske abnormiteter, demens og psykiatriske problemer hovedkarakteristika ved HS [219,220]. HD er forårsaget af en dominerende arvelig genetisk mutation, der forlænger en del af huntingtin-genet ved gentagelse af trinukleotid (CAG) segmenter (mere end 36 gentagelser), hvilket fører til toksiske intracellulære polyglutaminaggregater og neuronal nedbrydning [221.222] (Figur 4). Ændringer i vitaminer er involveret i patogenesen af ​​HD [223].

Oxidativ stress er en af ​​de vigtigste årsagsfaktorer, der er ansvarlige for progressiv neurodegeneration. Antioxidativ terapi rettet mod de reaktive oxygenarter viser den potentielle virkning af at reducere stressbyrden i associerede neuronale celler [224]. I lighed med AD og PD tilbyder vitaminer også stærk antioxidativ aktivitet og forhindrer progressiv neurodegeneration i HD [225]. RA er den mest undersøgte form for VitA, og dens receptorer er til stede i CNS [226]. RA regulerer effektivt voksenhjernefysiologi gennem dens receptorer [227-229].

Imidlertid er virkningsmekanismen ikke klart forstået. En af hovedplaceringerne af RA-receptorer i striatum, en hjerneregion, der er afgørende for planlægning og udførelse af bevægelse, kognition, belønning og motivation [230,231]. En isoform af RA-receptoren, kendt som retinsyrereceptor (RAR), er bredt undersøgt i PD, AD og HD [232]. Karakteriseringen af ​​RAR-transkriptionelle mål gennem genom-dækkende analyse identificerede mulige virkningsmekanismer for RAR-aktivitet [230]. RAR kontrollerer de striatale veje gennem transkription, energimetabolisme og neurotransmission gennem G-protein, cAMP og calciumsignalering [230]. I HD-transgene musemodeller nedreguleres striatale signalgener induceret af retinoider [233].

Derudover er RAR-receptoren sekvestreret inde i huntingtin-proteinaggregater i R6/2-musestriatum [230]. Disse undersøgelser indikerer, at RA-signalering er kompromitteret ved HS og bidrager til HS-patologi. Derfor kan lægemidler, der retter sig mod denne signalvej, tilbyde en potentiel behandling for HD. I lighed med AD og PD vil der være behov for flere undersøgelser for at nå frem til en sikker konklusion vedrørende virkningsmekanismen bag RA og dens receptor i HD-behandling [230].

Den direkte sammenhæng mellem thiamin (VitB1) og HS er langt fra klar, men resultaterne har vist, at mangel på thiamin forårsager oxidativt stress og neuroinflammation, hvilket kan bidrage til udviklingen af ​​HS [234-236]. Forskere undersøgte rollen af ​​suppleret thiamin i HD-patogenese ved at vurdere levedygtigheden af ​​humane lymfocytter med og uden det unormale huntingtin-gen [237].

Resultater indikerede, at energimetabolisme er et vigtigt skridt i HD-patogenese, og thiaminmangel forårsagede en reduktion i cellulær energimetabolisme ved at ændre ekspressionen af ​​forskellige gener. I HD human B-lymfocytmodellen var de berørte gener glyceraldehyd-3-phosphatedehydrogenase (GAPDH), isocitrat dehydrogenase-gen (IDH1) og den opløste bærerfamilie 19, medlem 3 (SLC19A3) gen. GAPDH, IDH1 og SLC19A3 er involveret i synteseprocessen af ​​ATP og andre højenergiholdige molekyler [237]. Thiamin kontrollerer således ekspressionen af ​​gener involveret i energimetabolisme og kan give effektiv terapi mod HS. Nylige resultater viste, at nikotinamid (VitB3) forbedrede motorisk funktion og forhindrede progressionen af ​​3-nitropropionsyre (NPA)-induceret HD-associeret neurodegeneration ved balancering af redoxtilstanden i en rottemodel.

Derudover forbedrede nikotinamid også histopatologiske parametre ved at reducere ekspressionen af ​​lactatdehydrogenase, en markør for vævsnedbrydning [238]. Således udviser nikotinamid potentneurobeskyttende aktivitet i en kemisk-induceret rottemodel af HD.

VitC, det mest ordinerede vitamin af klinikere, er involveret i mange kropsfunktioner, herunder postural stabilitet og knoglesundhed. Postural stabilitet er den mest almindelige motorabnormalitet observeret under neurodegenerative sygdomme, og knogletæthed er signifikant relateret til serum VitC-koncentration [239-242]. Derfor er VitC-aktivitet i HD blevet udforsket bredt. HD transgene musemodeller viser dysregulering af ascorbat (VitC) inden for de kortikale og striatale veje [243]. Disse veje regulerer aktiviteten af ​​ascorbat ved hjælp af neurotransmitteren glutamat i HD-patogenese. Glutamattransportører på astrocytter er ansvarlige for fjernelse af ekstracellulært glutamat [244].

Både ascorbatfrigivelse og glutamatoptagelse var svækket i en transgen model af HD [245]. Eksternt ascorbat var ansvarlig for øget glutamatoptagelse og følgelig hæmningen af ​​HD-progression [245]. Derudover viste resultater, at for optagelsen af ​​glutamat er frigivelsen af ​​ascorbat nødvendig, og i fravær af ascorbat kompromitteres glutamatreceptoraktiviteten af ​​overaktivering [245]. Overaktive glutamatreceptorer var ansvarlige for dysregulering af den corticostriatale vej og bidrog til HD-patogenese i R6/2 muse-HD-modellen [246].

Ydermere bidrog ascorbatmangel til adfærdsmæssige underskud i HS ved at påvirke den striatale vej i R6/2 musemodellen, og indtagelse af ascorbat lindrede adfærdsabnormiteter [245,246]. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at klarlægge interaktionerne mellem ascorbat og glutamat i de forskellige signalveje i de forskellige signalveje. deres indflydelse på motorisk funktion. Calcitriol (VitD) spiller også en vigtig rolle i muskelstyrke og knogletæthed. Som sådan er VitD-mangel direkte relateret til motoriske abnormiteter [247,248]. En undersøgelse af institutionaliserede HS-patienter fandt en høj forekomst af VitD-mangel eller -insufficiens, og en positiv sammenhæng mellem calcifediol 25 (OH)D-niveauer, en indikator for Vit D-status, og ambulatoriske evner blev observeret [221].

I en transgen muse-HD-model forbedrede tilskud af calcitriol signifikant de kliniske symptomer og forlængede levetiden [249]. Serumcalcitriol er således positivt relateret til behandlingen af ​​HS. I et lokaliseret og begrænset klinisk forsøg bremsede -tocopherol, en hovedbestanddel af VitE, progressionen af ​​motoriske abnormiteter forbundet med HS [250]. Kasparová et al. undersøgte de synergistiske virkninger af CoQ10 og VitE i den NPA-inducerede rottemodel af HD.NPA-inducerede rottemodeller udviser reduceret energihomeostase. De fandt ud af, at kreatinekinase (CK), en energibiomarkør i hjernesygdomme, var øget i deres HS-model. På den anden side blev CoQ10, ATP og aktiviteten af ​​elektrontransportkæden reduceret.

Interessant nok vendte tilskud af CoQ10 og VitE disse abnormiteter [251]. Sammenfattende, til behandling af HS tilbyder vitaminer adjuverende terapeutiske muligheder. Både VitC og VitD forhindrer progression af postural ustabilitet for HS-patienter. CoQ10, VitE, nikotinamid (VitB3) og VitB1 viser alle signifikant neurobeskyttende aktivitet for at minimere belastningen for HS-patienter. Derudover er VitA og adskillige intracellulære mediatorer såsom calcium og cyklisk adenosinmonofosfat involveret i den vitaminmedierede beskyttelse af HD. Storskala kliniske undersøgelser kan hjælpe med at afdække de detaljerede virkningsmekanismer bag de neurobeskyttende virkninger af vitaminer i HD-patogenese.

7. Vitaminer ved multipel sklerose

Multipel sklerose (MS) er karakteriseret ved progressiv neuroinflammation og efterfølgende neurodegeneration [252]. I CNS angriber kroppens immunsystem myelinskederne, der dækker og beskytter nervefibre [253,254]. Bevægelsesabnormiteter, synsproblemer, træthed og smerter er almindelige symptomer forbundet med MS. Ætiologien af ​​MS er ikke klart defineret [255]. Det menes dog, at både miljømæssige og genetiske faktorer er lige ansvarlige for MS [256]. Selvom der ikke findes nogen kur mod MS, er nytten af ​​vitaminer i MS-terapi blevet undersøgt på grund af deres antioxidantaktiviteter. VitD har beskyttende aktivitet ved MS, som normalt afhænger af patientens udviklingsstadie. Som sådan var VitD-tilskud mere effektivt til at lindre MS-lignende neuroinflammation i en juvenil/adolescent rottemodel af MS sammenlignet med voksne ældre dyr [257]. Observationsstudier og kliniske forsøg har vist, at et reduceret niveau af VitD i blodet er en risikofaktor for at udvikle MS [258-260]. Tilskud med VitD viser potent anti-inflammatorisk aktivitet ved at øge oxidationen af ​​hvidt stof. Overdosering af VitD kan imidlertid føre til hypercalcæmi, en giftig ophobning af calcium i blodet [259,261-264]. Hos MS-patienter forbedrede tilskud med VitD blodperfusion, som understøtter vævsiltning og derfor reducerer neuroinflammation og neurodegeneration [265].

Adskillige undersøgelser antydede, at niveauet af apolipoprotein E og to isoformer af VitD-bindende protein (DBP) i cerebrospinalvæsken kunne anvendes aspotentielle biomarkører til diagnosticering af MS [266,267]. I modsætning hertil fandt en anden undersøgelse ingen sammenhæng mellem DBP, MS og VitD i blodprøver fra MS-patienter [268]. Derfor er større kontrollerede kliniske forsøg nødvendige for at evaluere effektiviteten af ​​VitD-supplementering i MS-behandlinger. Der er betydelig evidens fra in vitro og in vivo undersøgelser af de gavnlige virkninger af VitA/retinsyre til behandling af MS [269,270].

VitA udviste antiinflammatorisk og antioxidant aktivitet i hjernen, og VitA serumniveauer blev reduceret hos MS-patienter [269.271-273]. VitA forbedrede astrocytters funktion, førte til remyelinisering og undertrykte immunfunktionen hos MS-patienter [218.269.274-277]. I modsætning hertil viste resultater fra et studie ingen sammenhæng mellem serum VitA-koncentration og progressionen af ​​MS [278]. Til dato har få undersøgelser undersøgt de potentielle terapeutiske virkninger af den antioxidative evne af VitC eller VitE til behandling af MS [279]. Imidlertid har adskillige undersøgelser vist, at sammenlignet med et sundt individ udviser MS-patienter reducerede niveauer af VitC [280-282]. Direkte intrahippocampale injektioner af VitC i en rottemodel af MS forbedrede hukommelsesdysfunktion i passiv undgåelsesindlæring [283]. Undersøgelser, der undersøgte VitE, viste den forbedrede funktion af oligodendrocytter og hæmning af faktorer relateret til nekroseprocessen i MS [284].

På grund af den begrænsede mængde information, der i øjeblikket er tilgængelig for VitC og VitEin MS [285]. VitB's rolle i MS er meget kontroversiel. Nogle undersøgelser har fundet, at VitBlevels er reduceret hos MS-patienter, mens andre ikke viser nogen sammenhæng mellem VitB-niveauer og MS [286]. VitB kan dog stadig være nyttig i MS-terapier. Vitaminer B9 og B12 regulerer immunfunktionen i MS ved effektivt at forbedre optagelsen af ​​homocystein, som er ansvarlig for syntesen af ​​myelinskeder [287-291]. Derudover er rollerne for VitB1, VitB3 og VitB6 i MS blevet undersøgt. VitB3 viste en remyelineringsevne og måske effektiv i behandlingen af ​​MS [292]. Højdosis thiamin (VitB1) terapi forbedrede den træthed, der almindeligvis er forbundet med MS [293].

Flere kliniske forsøg er nødvendige for at validere VitB's rolle i MS-behandlinger. Fordi mange observationsstudier har relateret VitD-niveauer til MS-risiko, og på grund af VitDs antiinflammatoriske aktiviteter har der været meget fokus på udnyttelsen af ​​VitD til forebyggelse og/eller intervention af MS (for en omfattende gennemgang, se Sintzel 2018) [260]. Derudover kan andre vitaminer såsom VitA og VitE, på grund af deres antiinflammatoriske og antioxidative virkninger, være nyttige for adjuvanser i MS-behandlinger [269,270,294,295]. Rollen af ​​VitB i MS er stadig kontroversiel. Fremtidige kliniske forsøg er nødvendige for at bestemme hvert vitamins rolle i den potentielle behandling af MS.

8. Vitaminer i amyotrofisk lateral sklerose

Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er en dødelig form for motorneuronsygdom (MND) karakteriseret ved progressiv degeneration af motorneuroner i hjernen og rygmarven. Tabet af motorneuroner fører til forringelse af hele kroppens muskelmasse [296-298 ].I lighed med MS er der udført meget få undersøgelser vedrørende vitaminernes rolle i ALS. Men som ved MS er der en stærk sammenhæng mellem ALS og VitD-tilskud. Den aktive form af VitD er reduceret hos ALS-patienter og dyremodeller af ALS [81.299].

VitD viste sig at være beskyttende i motoriske neuroner in vitro, og plasmaniveauer af VitD var direkte korreleret til sværhedsgraden af ​​sygdommen hos ALS-patienter [300]. Genetiske undersøgelser har vist, at VitD er forbundet med ALS-patologi gennem regulering af forskellige immunkomponenter såsom toll-lignende receptorer, major histocompatibility complex (MHC) klasse II-molekyler, poly (ADP-ribose) polymerase 1 (PARP1) og hæm oxygenase{{5 }} (HO-1) [81]. Derudover påvirker VitD ALS-patologi gennem cellesignaleringsmekanismer, herunder Wnt/-catenin, mitogenaktiveret proteinkinase (MAPK), glutamat, prostaglandiner, reaktive oxygenarter ( ROS), matrixmetalloproteinaser og nitrogenoxidasesyntase [81]. I transgene musemodeller af ALS reducerede VitD-tilskud symptomer på muskelsvaghed og forbedrede motorisk funktionel kapacitet, men forhindrede ikke det endelige sygdomsudfald [201-303].

I modsætning hertil fandt en nylig undersøgelse af ALS-patienter ingen reduktion i VitD-niveauer og ingen fordel ved VitD-tilskud til at forbedre prognosen for denne sygdom [304]. Derfor er fremtidige undersøgelser nødvendige for at bestemme rollen af ​​VitD i ALS patofysiologi. Virkningen af ​​VitE-tilskud er blevet overvåget i et klinisk studie. Resultater tydede på, at personer, der ikke tog den almindelige dosis af VitE, udviste tidlig død sammenlignet med dem, der regelmæssigt tog VitE-tilskud. Denne undersøgelse konkluderede også, at VitE signifikant forbedrede motorisk funktion hos ALS-patienter [305].

I en undersøgelse med fokus på transkriptionelle profiler forhindrede VitE døden af ​​NSC-34 motorneuronsin ALS gennem nedregulering af c-Jun N-terminal kinase (JNK) og p38 MAPKpathway (celledød) og opregulering af det ekstracellulære signal -regulerede kinase (ERK)-veje (celleoverlevelse) [306]. Sammenfattende er ALS ansvarlig for progressiv muskeldegeneration. Vit D og VitE kan have gavnlige aktiviteter i ALS ved at beskytte motoriske neuroner og forbedre motoriske symptomer. Der er dog behov for flere undersøgelser for at forstå disse vitaminers roller fuldt ud og for at afdække den potentielle brug af andre vitaminer i behandlingen af ​​ALS.

9. Vitaminer i prionsygdom

Prionsygdom (PRD), også kendt som overførbare spongiforme encephalopatier, er en progressiv neurodegenerativ lidelse forårsaget af unormal prionproteinakkumulering, som fører til efterfølgende hjerneskade [307]. Strukturelle forskelle forekommer mellem to former for prionprotein [308]. PrPC er det normale prionprotein, mens det fejlfoldede PrPSc (scrapie) er den patogene form [309]. Forskellen mellem de to versioner af prionproteinet er i den sekundære struktur [310,311]. Sekundær struktur -helixmotiver i det normale protein omdannes til -sheet sekundære strukturer, hvilket fører til proteinfejlfoldning og toksicitet. De molekylære mekanismer for denne omdannelse er uklare [312].

Vitaminer forhindrer transformationen af ​​den normale form af prionproteinet mod den patogene form [313]. Forskellige mikronæringsstoffer, herunder kobber (Cu) andiron (Fe), er også involveret i den vitaminmediterede vedligeholdelse af den normale form af prionproteinet [314]. Derudover menes det, at oxidativt stress og inflammation fører til dannelsen af ​​den patogene form af prionproteinet. Derfor bør forbindelser eller vitaminer med antioxidative og anti-inflammatoriske egenskaber være gavnlige ved at mindske risikoen for PRD [313]. Cobalamin (Cbl, Vitamin B12) mangel spiller en stor rolle i forstyrrelsen af ​​forbindelsen mellem CNS og det perifere nervesystem (PNS) ) [315.316].

Cbl-mangel påvirker hovedsageligt gliaceller, myelinskeder og interstitium i nervesystemet [317,318]. I rotte-CNS forårsager Cbl-mangel en reduktion i den epidermale vækstfaktor (EGF) og en forøgelse af aktiviteten af ​​tumornekrosefaktor- (TNF-), hvilket fører til myelinskader og gliaaktivering i både CNS og PNS [319]. Interessant nok hæmmer Cbl den nukleare lokalisering af NF-KB-vejen, som er ansvarlig for opreguleringen af ​​cytokiner såsom TNF- og påvirker omdannelsen af ​​den normale form af PrPC til den syge form [320].

Et andet vitamin, der er relevant for PRD, er VitD2, som effektivt krydsede BBB og undertrykte PrPc-oligomerisering, et påkrævet trin før PrPSc-dannelse [321]. Metalhomeostase spiller en vigtig rolle i opretholdelsen af ​​CNS [322]. Metaller deltager som cofaktorer i de vitaminmedierede terapeutiske processer. Således reduceres effektiviteten af ​​vitaminer i fravær af rigelige mængder metalioner. Metaller deltager også i forskellige enzymmedierede aktiviteter i CNS. Abnormiteter i metalhomeostasisme kan være ansvarlige for dannelsen af ​​ROS, som kunne bidrage til progressionen af ​​neurodegenerativ sygdom. PRD er også reguleret af metalionkoncentrationer [323].

Skadelige metaller fra animalske proteiner kan inducere risikoen for PRD. Middelhavskosten kan have en beskyttende rolle i forebyggelsen af ​​PRD [324]. Grundlaget for Mediterraneandiet er grøntsager, frugter, urter, forskellige nødder, bønner og fuldkorn, som er rige på polyphenoler, der kan krydse BBB og virke på flere mål for at hæmme dannelsen af ​​den giftige form af prionproteiner [313]. Polyfenoler er ansvarlige for at regulere skadelige metalioner og hæmme den aggregerede form af prionproteinet [323]. Således kontrollerer middelhavsdiæten aktiviteten af ​​skadelige metaller og beviser dens effektivitet til at forhindre PRD-progression [323].

10. Vitaminer i aldersrelateret makuladegeneration

Ikke kun indflydelsesrige i PD, AD og HD, vitaminer udøver også deres terapeutiske respons mod aldersrelateret makuladegeneration (AMD). Oralt tilskud og modifikationer i kosten viser betydelig beskyttelse mod AMD [325]. Forskningsgruppen Age-Related Eye Disease Study2 (AREDS2) foreslog, at lutein/zeaxanthin spiller en meget vigtig rolle i beskyttelsen mod AMD [326]. Ved AMD blev keglecelleabnormaliteterne forårsaget af oxidativ stress signifikant forbedret af VitD-tilskud [327]. En klinisk undersøgelse af den koreanske befolkning viser, at degenerationen af ​​AMD skrider frem på grund af et lavere niveau af VitD [328]. I patogenesen af ​​AMD spiller Vit D-metabolismen en meget ny rolle antydet af en systembiologi-baseret analyse. Derfor kan vi sige, at vitaminer også er meget effektive mod AMD. Flere undersøgelser vil være nødvendige for at bekræfte anvendeligheden og egnetheden af ​​vitaminer i AMD.

11. Konklusioner og fremtidsudsigter

Oxidativt stress og neuroinflammation er de to vigtigste faktorer, der er involveret i udviklingen af ​​neurodegenerative sygdomme. Som sådan bør forbindelser med antioxidative og antiinflammatoriske egenskaber give betydelig neurobeskyttelse. I de senere år har akkumulerende beviser antydet en gavnlig rolle for vitaminer i beskyttelsen af ​​CNS-sygdomme, da både WSV og FSV kan beskytte neuroner mod død [329.330]. PD, AD, HD, MS, ALS og PRD er de vigtigste neurodegenerative sygdomme, der findes hos mennesker. Dyremodeller for disse sygdomme er blevet brugt til at bevise den terapeutiske effektivitet af vitaminer.

Imidlertid er brugen af ​​vitaminer i terapier blevet forsinket på grund af undersøgelser, der tyder på ingen korrelation mellem vitaminniveauer og neurodegenerative sygdomme. På trods af dette understøtter flere kliniske forsøg en potentiel rolle for vitaminer i fremtidige behandlinger for neurodegenerative sygdomme. Hormesis er en vigtig faktor og bør tages i betragtning under udformningen af ​​dosis af vitaminer. Hormesis skelner mellem den gavnlige og toksiske aktivitet af vitaminer ved en bestemt dosis. Multivitamintilskud viser terapeutisk solidt potentiale for neurodegenerative sygdomme sammenlignet med en enkelt vitaminbaseret valg. Flere signalveje er involveret i multivitamintilgangen, der kan booste det antioxidative responsmanifold.

Her diskuterede vi både gavnlige og kontroversielle undersøgelser, der involverer vitaminernes rolle i neurodegenerative sygdomme. Fremtidige undersøgelser, der involverer forskellige lægemiddeldosisparadigmer, forskellige dyremodeller og forskellige geografiske placeringer er nødvendige for præcist at bestemme vitaminernes potentielle roller i terapier til behandling af neurodegenerative sygdomme. Desuden er humane kliniske forsøg ønskværdige for at bevise effektiviteten og den beskyttende rolle af vitaminer i neurodegenerative sygdomme.

Forfatterbidrag: SNR og PS skrev manuskriptet. Redigering af manuskriptet blev udført af HWMS, EV, GA og MPS. Alle forfattere har læst og accepteret den offentliggjorte version af manuskriptet.

Finansiering: Ikke relevant.

Udtalelse fra det institutionelle bedømmelsesudvalg: Ikke relevant.

Erklæring om informeret samtykke: Alle forfatterne har godkendt indholdet af dette papir og har accepteret indsendelsespolitikker.

Erklæring om datatilgængelighed: Hver af forfatterne bekræfter, at dette manuskript ikke tidligere er blevet offentliggjort og ikke i øjeblikket er under overvejelse i noget andet tidsskrift. Derudover har alle forfatterne godkendt indholdet af denne artikel og har accepteret indsendelsespolitikker.

Anerkendelser: Forfatterne anerkender også, at University Grant Commission DS Kothari Postdoctoral Fellowship til Sachchida Nand Rai (Referencenummer: F.4-2/2006 (BSR)/BL/19-20/0032) og The Deanship of Scientific Research ( DSR) ved King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi-Arabien har finansieret dette projekt under bevilling nr. (FP-81-42). Forfatterne vil også gerne anerkende Biorender (https://app.biorender.com/biorender-templates (tilgået den 20. april 2020)) for at give en effektiv platform til at skabe alle figurerne.

Interessekonflikter: Forfatterne erklærer ingen interessekonflikter.

Referencer
1. Darnton-Hill, I. Folkesundhedsaspekter i forebyggelse og kontrol af vitaminmangel. Curr. Dev. Nutr. 2019, 3, nzz075.[CrossRef]

2. Shenkin, A. Mikronæringsstoffer i sundhed og sygdom. Postgrad. Med. J. 2006, 82, 559-567. [CrossRef] [PubMed]

3. Woteki, CE; Thomas, PR I Eat for life: Mad- og ernæringsstyrelsens guide til at reducere din risiko for kronisk sygdom. Clin. Nutr.Insight 1993, 19, 7. [CrossRef]

4. Heaney, RP Næringsstofproblemet. Nutr. Rev. 2012, 70, 165-169. [CrossRef]

5. Shao, A.; Drewnowski, A.; Willcox, DC; Kramer, L.; Lausted, C.; Eggersdorfer, M.; Mathers, J.; Bell, JD; Randolph, RK; Witkamp, ​​R.; et al. Optimal ernæring og det stadigt skiftende kostlandskab: En konferencerapport. Eur. J. Nutr. 2017, 56, 1-21.[CrossRef] [PubMed]

6. Kurutas, EB Betydningen af ​​antioxidanter, som spiller rollen i cellulær respons mod oxidativt/nitrosativt stress: Nuværende tilstand. Nutr. J. 2015, 15, 71. [CrossRef]7. Sies, H.; Stahl, W.; Sundquist, AR Antioxidantfunktioner af vitaminer. Vitamin E og C, beta-caroten og andre carotenoider.Ann. NY Acad. Sci. 1992, 669, 7-20. [CrossRef]

8. Albahrani, AA; Greaves, RF Fedtopløselige vitaminer: Kliniske indikationer og aktuelle udfordringer for kromatografisk måling.Klin. Biochem. Rev. 2016, 37, 27. [PubMed]

9. Bruno, EJ; Ziegenfuss, TN Vandopløselige vitaminer: Forskningsopdatering. Curr. Sports Med. Rep. 2005, 4, 207-213. [CrossRef][PubMed]

10. Sagde, HM; Mohammed, ZM Intestinal absorption af vandopløselige vitaminer: En opdatering. Curr. Opin. Gastroenterol. 2006, 22.140-146. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com