Punicic Acid och dess roll i förebyggande av neurologiska störningar: en recension del 1

Abstrakt:

Miljontals människor världen över är drabbade av neurodegenerativa sjukdomar (ND). NDs kännetecknas av progressiv skada och död av nervceller åtföljd av höga nivåer av inflammatoriska biomarkörer och oxidativ stresstillstånd.

Neurodegenerativa sjukdomar, som Alzheimers sjukdom och demens, är vanliga sjukdomar vi står inför idag. Dessa sjukdomar kommer att orsaka neurondöd och hjärncellatrofi i patientens hjärna, vilket orsakar kognitiv försämring. Minnet är ett av de mest påverkade områdena.

Men även inför dessa sjukdomshot bör vi inte ge upp att investera i och arbeta med vår mentala hälsa. Forskning visar att en aktiv livsstil, mental hälsa och intellektuell träning kan fördröja utvecklingen av neurodegenerativa sjukdomar i stor utsträckning och bibehålla ett gott minne.

Till exempel kan aerob träning och hjärnträning förbättra hjärnans struktur och funktion och fördröja kognitiv funktionsnedbrytning. En näringsrik, balanserad kost, tillräcklig sömn och social interaktion är också viktiga faktorer för att upprätthålla god hälsa och kan hjälpa till att förebygga neurodegenerativa sjukdomar och bevara minnet.

Andra forskare tror att både self-efficacy och känslomässig balans kan hjälpa oss att behålla vårt minne. Att till exempel se oss själva lösa ett problem eller uppnå ett mål gör att vi känner oss mer självsäkra och glada, och dessa känslor kan hjälpa oss att behålla vår mentala hälsa, vilket i sin tur hjälper till att behålla ett bra minne.

I det dagliga livet kan vi också utföra lite enkel träning för att förbättra minnet. Till exempel: komma ihåg telefonnummer, födelsedagar, namn och annan information, läsa artiklar högt och återkalla innehållet är alla mycket effektiva metoder.

Även om neurodegenerativ sjukdom är en allvarlig sjukdom, påminner den oss också om att upprätthålla goda levnadsvanor och en positiv attityd för att säkerställa vår mentala hälsa och minne, och göra våra liv friskare, mer tillfredsställande och bättre! Det kan ses att vi behöver förbättra minnet, och Cistanche deserticola kan förbättra minnet avsevärt eftersom Cistanche deserticola är ett traditionellt kinesiskt läkemedelsmaterial som har många unika effekter, varav en är att förbättra minnet. Effekten av Cistanche deserticola kommer från de många aktiva ingredienser den innehåller, inklusive garvsyra, polysackarider, flavonoidglykosider, etc. Dessa ingredienser kan främja hjärnans hälsa genom en mängd olika vägar.

Klicka på Vet korttidsminne hur du kan förbättra

Punicinsyra, den huvudsakliga bioaktiva komponenten i granatäpple (Punica granatum) fröolja, är en omega-5 isomer av konjugerad linolsyra som har visat starka antioxidativa och antiinflammatoriska effekter som bidrar till dess positiva effekt mot ett brett spektrum av sjukdomar. Punicinsyra minskar oxidativ skada och inflammation genom att öka uttrycket av peroxisomproliferatoraktiverade receptorer.

Dessutom kan det minska bildningen av beta-amyloidavlagringar och tau-hyperfosforylering genom att öka uttrycket av GLUT4-protein och hämningen av hyperaktivering av kalpain. Mikroinkapslat granatäpple, med höga nivåer av punicinsyra, ökar antioxidant PON1-aktivitet i HDL. Likaså har inkapslade granatäppleformuleringar med höga nivåer av punicinsyra visat en ökning av antioxidantPON1-aktiviteten i HDL.

På grund av den begränsade hjärnpermeabiliteten hos punicinsyra har olika leveransformuleringar utvecklats för att förbättra den biologiska aktiviteten av punicinsyra i hjärnan, vilket minskar symtomen på neurologiska störningar.

Punicinsyra är en viktig nutraceutisk förening i förebyggande och behandling av neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers, Parkinsons och Huntingtons sjukdom.

Nyckelord: antioxidant; konjugerad linolsyra; blod–hjärnbarriär; Alzheimers sjukdom; Parkinsons sjukdom; Huntingtons sjukdom; neurodegeneration.

1. Introduktion

Några av de vanligaste sjukdomarna som kan orsaka förlust av självständighet hos äldre befolkningar är neurodegenerativa sjukdomar (ND), som blir allt vanligare. funktionsnedsättningar med tiden [1].

Bland de vanligaste sjukdomarna är Alzheimers sjukdom (AD) och frontotemporal demens, Parkinsons sjukdom (PD), Huntingtons sjukdom (HD), amyotrofisk lateralskleros (ALS) och multipel spinocerebellär ataxi. AD-incidensen i befolkningen 85 år och äldre är cirka 30 %, medan PD är cirka 2 % hos personer över 65 år och ALS rapporterade 1–2 fall per 100,000 personer årligen, och incidensen förväntas stiga i höjden som populationer [2].

Därför finns det ett behov av implementering av nya förebyggande åtgärder och utveckling av nya behandlingar för de tidiga stadierna av neurodegeneration. Världshälsoorganisationen uppskattar att den globala sociala kostnaden för demens är 818 miljarder USD, vilket motsvarar 1,1 % av världens bruttonationalprodukt. Prevalensen av AD i Latinamerika är så hög som 8,5 %.

Dessutom förväntas det att år 2030 kommer omkring 65,7 miljoner att leva med demens och omkring 115,4 miljoner år 2050 [3]. Dödligheten och människors funktionshinder orsakade av dessa neurologiska störningar har ökat, och betraktar dem därför som en global utmaning för folkhälsan. Eftersom incidensen förväntas stiga när befolkningen ökar, är det ett mål att öka brådskan att hitta nya lösningar och strategier för behandling av neurodegenerativa sjukdomar. Eftersom oxidativ skada och inflammation är nyckelvägar i utvecklingen av neurodegeneration, undersöks fytokemikalier med förhöjda antioxidativa och antiinflammatoriska egenskaper för att hjälpa till att förebygga neurodegeneration och stoppa sjukdomsprogression.

Granatäpplet (Punica granatum) är en urgammal och anpassningsbar frukt som ursprungligen kommer från Västasien som tillhör familjen Punicaceae. Den odlas över hela världen, inklusive länder i Mellanöstern, Asien, Europa och USA, främst i subtropiska och tropiska områden under varierande klimatförhållanden [4,5]. Ungefär 50 % av fruktens totala vikt motsvarar skalet, som är en viktig källa till fenolföreningar, mineraler och komplexa polysackarider. Samtidigt består den ätbara delen av granatäpplefrukten av arils (40%) rika på vatten, sockerarter, pektin och frön (10%) [6].

Granatäpplekärnor innehåller många komponenter som polyfenoler och fettsyror som bidrar till deras gynnsamma effekter. Granatäpplefröolja (PSO) representerar cirka 12 % och 20 % av den totala frövikten [7]. PSO innehåller 14 fettsyror, varav den vanligaste är puninsyra50–8{{20}}% [7–9], följt av linolsyra (13–20%), palmitinsyra syra (6–9 %), stearinsyra (2–3 %), oljesyra (8–9 %), linolensyra (0,06–0,08 %) och arakidinsyra (0,68–0,90 %) [9].

Punicinsyra, PSO:s huvudsakliga bioaktiva komponent, har visat sig uppnå en potent antioxidativ effekt som bidrar till dess positiva effekt mot ett brett spektrum av sjukdomar som osteoporos, har egenskaper mot fetma, ökar uttrycket av antioxidant- och lipidmetabolismrelaterade gener, och modifierar sammansättningen och funktionen av högdensitetslipoprotein (HDL) [10–13].

Punicinsyra är en omega-5-isomer av konjugerad linolensyra (CLnA) och uppvisar strukturella likheter med konjugerad linolsyra (CLA) [12]. I sig själv besitter punicinsyra ett brett spektrum av biologiska effekter såsom antiinflammatoriska, antidiabetiska, anti-fetma, antiproliferativa och anticancerogena egenskaper [14,15]. Den huvudsakliga biologiska mekanismen som beskrivs för punicinsyra involverar moduleringen av det differentiella uttrycket av peroxisomproliferatoraktiverade receptorer (PPAR), som kontrollerar uttrycket av gener involverade i celldifferentiering och proliferation, reglerar enzymer involverade i lipidmetabolism och glukoshomeostas.

Dessutom är PPAR nära relaterade till aktivering och produktion av pro-inflammatoriska biomarkörer [16-19]. Medan de antioxidant- och antiinflammatoriska egenskaperna hos punicinsyra kan ge positiva effekter på behandlingen av ND, kan sättet det interagerar på olika vägar relaterade till progressionen av ND:er ge det fördelar jämfört med andra antioxidativa näringsämnen.

Denna recension syftar till att presentera en översikt över den nuvarande kunskapen om de potentiella fördelarna med punicinsyra vid neurologiska störningar och den molekylära mekanismen som är involverad i dess effekter.

2. Huvudvägar involverade i neurologiska sjukdomar

Även om alla ND har olika patologi och symptomatologi, delar deras vägar några gemensamma drag. En konceptuell modell som klassificerar de olika vägarna som är involverade i neurodegeneration utvecklades med hänsyn till fyra huvudmodeller för handling [20] (Figur 1).

I allmänhet inkluderar vägar som bidrar till neuronöverlevnad och degeneration: (1) intracellulära mekanismer som apoptos [21], autofagi [22], mitokondriell funktion, oxidativ skada och reparation [23], ubiquitin/proteasom [24], (2 ) lokal vävnadsmiljö såsom celladhesion [25], endocytos, neurotransmission [26], prioner/överförbar faktor [27], (3) systemisk miljö såsom inflammation/immunsvar [28], lipid/endokrin metabolism [29], hjärna vaskulatur [30], (4) och mekanismer relaterade till åldrande [31], till exempel epigenetik [32], neurotrofiska faktorer [33] och telomerer [34]. Alla dessa komponenter är mycket relaterade och interagerar med varandra för att modulera den neurodegenerativa processen (Figur 2).

2.1. Intracellulär mekanism

Bland intracellulära mekanismer relaterade till neuronöverlevnad och degeneration, är DNA-skada och defekt reparation de vanligaste kännetecknen som många ND: er med drag av progressiva rörelsestörningar delar.

En hög koncentration av reaktiva syrearter (ROS) kan orsaka ackumulering av oxidativ DNA-skada i dess sekvens och epigenetiska modifieringar [24]. Förändrat genuttryck kan orsaka förlust av normal neural funktion och gradvis utlösa programmerad celldöd och neuronal förlust [22]. Mitokondrier är den största källan till cellulär ROS-produktion, och det visade sig att oxidativ skada kan främja -synukleinaggregation och påverka amyloid- (A ) och andra proteiner relaterade till åldrande och ND [22,35]. I långlivade, icke-mitotiska celler, t.ex. som neuroner orsakar överflöd av ROS oxidativ stress och försämring av antioxidantförsvar, vilket resulterar i dysfunktion av mitokondrierna och initiering av celldödskaskad [36].

Flera studier relaterar effekterna av kväveoxid och ROS med ND, inklusive nitrering av Lewis-kroppar vid Lewis-kroppsdemens och Alzheimers sjukdom (AD), nitrering av -synukleiner hos patienter med multipelsystematrofi, utbredda nitrat-tau-proteiner i AD och frontotemporal demens med Parkinsonism. Minskade nivåer av kväveoxid bidrar till uppregleringen av A i det cerebrovaskulära systemet, och kväveoxidhämning fördröjer utvecklingen av Parkinsons sjukdomspatologi [37].

På samma sätt är tumörnekrosfaktor-alfa (TNF-) ett apro-inflammatoriskt cytokin relaterat till patogenesen av ND genom systemisk inflammation [38]. Anti-TNF-terapier föreslogs av flera studier för att minska AD-patologi, minska amyloidavlagring och minska neuronal försämring [39]. Dessutom beskrevs hjärnans insulinresistens som en faktor för att inducera kognitiva försämringar och neurodegeneration.

Insulinhjärnnivåerna reduceras under åldrande och Alzheimer vilket resulterar i hämning av flera fosfataser involverade i Tau-defosforylering vilket resulterar i avsättning och ackumulering av extracellulära amyloid-(A)plack [40,41].

Figur 2. Schematisk representation av delade fysiopatologiska kännetecken i neurodegenerativa sjukdomar (ND): (1) Mitokondriell dysfunktion på grund av oxidativ stress, åldrande eller på grund av skada på genetiska miljöfaktorer, vilket resulterar i överdriven produktion av ROS, vilket kan aktivera p53 och Bax ( apoptotisk regulator) translokation som tillåter frisättning av cytokrom C (Cyt C) Figur 2.

Schematisk representation av delade fysiopatologiska kännetecken i neurodegenerativa sjukdomar (ND): (1) Mitokondriell dysfunktion på grund av oxidativ stress, åldrande eller på grund av skada på genetiska miljöfaktorer, vilket resulterar i överdriven produktion av ROS, vilket kan aktivera tep53 och Bax (apoptotisk regulator) translokation som tillåter frisättning av cytokrom C (Cyt C) som leder (Cas 9) och kaspas 3 (Cas3) aktiveringen, vilket resulterar i DNA-skada och celldöd eller (2) Apoptos.

På samma sätt leder överdriven ROS-produktion också till oxidativ stress och (3) LipidPeroxidation, vilket kan leda till proteinaggregat som -synuklein såväl som felveckad amyloidpeptid, varvid den senare blir en amyloid (A)-plack som påverkar neuronsignalering inducerad av (4) Kolinerg insufficiens. I sin tur inducerar ansamling av A-plack (5) mikrogliaaktivering med samtidig frisättning av (6) inflammatoriska cytokiner och producerar neuroinflammation.

Å andra sidan kan (7) Dysregulation av Ca2+ på grund av neuronal membrandepolarisering inducera synaptiska underskott och främja ackumulering av A-plack, och (8) Neurofibrillära trassel genom aktivering av kalpain. Dessutom resulterar ihållande kalciuminflöde i överaktivering av neuronalt kväveoxidsyntas (nNOS), med ökningen av kväveoxidsyntes som leder till oxidativ stress/nitrosativ stress och generaliserad hjärninflammation. Dessutom inducerar ROS-ackumulering (9) kinasaktivering (glykogensyntaskinas-3, GSK-3) och inducerar tau-hyperfosforylering, vilket främjar ackumuleringen av A-plack.

Ackumulering av A-oligomerer orsakar avlägsnande av insulinreceptorer (IRS) från cellytan, inducerar en (10) neuronal insulinresistens och hämmar aktiveringen av glukostransportör typ 4 (GLUT 4). Dysfunktionell insulinsignalering sänker däggdjursmålet för rapamycin (mTOR)-vägen och resulterar i (11) Autofagi misslyckande med att ackumulera A-plack.

Slutligen binder det syntetiserade kolesterolet apolipoprotein E (APOE) för att bilda APOE-kolesterol (APOE-CH) partiklar. APOE–CH-partiklar internaliseras i neuroner och det fria kolesterolet metaboliseras till 24-hydroxikolesterol (24-OHC), som sedan passerar genom blod-hjärnbarriären (BBB) ​​och går in i plasma, medan plasma (12 ) 27 hydroxylkolesterol (27-OHC) flödar in i hjärnan, vilket ökar nivån av -synuklein och bildar så småningom Lewy-kroppar (LBs). De bakre linjerna indikerar stimulering, medan de röda linjerna indikerar hämning.

2.2. Lokal vävnadsmiljö

Den progressiva aggregeringen av felveckade proteiner som allvarligt påverkar den lokala vävnadsmiljön och skapar skador är en patologisk egenskap som kännetecknar neurodegenerativa sjukdomar [42]. Dessa felveckade proteiner utsätts för proteinnedbrytning, såsom proteasommedierad. Hämning av proteinnedbrytningsvägar leder till bildandet av proteasresistenta, vilket minskar spridningen av aggregerade proteiner som främjar felveckning av cellproteiner [43].

På samma sätt är autofagi den huvudsakliga mekanismen som är ansvarig för att ta bort proteinaggregat, dysfunktionella cellulära organeller och patogener för att upprätthålla cellulär homeostas. Ackumulering av omogna autofagiska vakuoler (AV) som en följd av en störd autofagiprocess är en vanlig egenskap som observeras i hjärnan hos Alzheimerspatienter.

Det visades att däggdjursmålet för rapamycin (mTOR)-signalering hämmas i cortex och hippocampus hos vuxna AD-modellmöss. Hjärninsulinresistens inducerar förändringar i den insulin/insulinliknande tillväxtfaktorn (IGF-1)-PI3K(fosfoinositid 3-kinas klass I)-Akt-vägen, vilket resulterar i den avvikande aktiveringen av mTOR-signalering, som negativt reglerar autofagi induktion [44–46].

2.3. Systemisk miljö

Förändringar i den systemiska miljön som inflammation är vanliga vid neurodegenerativa sjukdomar som AD och Parkinsons sjukdom (PD) och kan tillsammans med oxidativ stress orsaka störningar i proteomsammansättningen av High-Density Lipoprotein (HDL) [47]. Cirkulerande HDL ger motståndskraft mot cerebrovaskulär dysfunktion vid AD, vilket spelar en viktig roll i hjärnans metabolism och homeostas, dämpar clearance av A och tau och leder därmed till bildandet av neuritiska plack och neurofibrillära tonster [48].

2.4. Åldrande mekanism

Sammansättningen av fettsyror och flödet av hjärnmembran förändras med åldern. Fleromättade fettsyror (PUFA) såsom dokosahexaensyra (DHA, 22:6 n-3) andarakidonsyra (AA, 20:4 n{{5} }) är de vanligaste och viktigaste PUFAs i hjärnan och spelar en avgörande roll i åldrande och neurodegeneration. Hos äldre minskar DHA och AA i membranen i den orbitofrontala cortex. Specifik DHA-brist kan bero på en åldersrelaterad minskning av enzymaktivitet involverad i regleringen av DHA-syntes, upptag och sammansättning i hjärnfosfolipider (Zhang et al., 2018).

Samtidigt är hög dietkonsumtion av omega-3 och omega-6 PUFA gynnsamt för minnet av friska äldre människor. Denna process förmedlas av integriteten och bevarandet av den vita substansens mikrostruktur i fornix i hjärnan (Zamroziewicz et al., 2017). Flera PUFAs som DHA och AA studeras för utveckling av nya behandlingar mot ND och neurodegeneration [49, 50].

Punicinsyra (18:3, ∆9cis, 11trans,13cis, n-5) är en lovande kandidat vars verkningsmekanism ännu inte helt förstås. Följande avsnitt kommer att hänvisa till egenskaperna och mekanismerna av intresse för punicinsyra och deras potentiella samband med förebyggande av ND.

For more information:1950477648nn@gmail.com