Hluti 1: Pólýfenól og sjónræn heilsa: Hugsanleg áhrif á hrörnunarsjúkdóma í sjónhimnu

Fyrir frekari upplýsingar. sambandtina.xiang@wecistanche.com

Ágrip: Mataræðifjölfenólumeru hópur náttúrulegra efnasambanda sem hefur verið talið hafa jákvæð áhrif á heilsu manna. Þeir voru fyrst þekktir fyrir sínaandoxunarefnieiginleika, en nokkrar rannsóknir í gegnum árin hafa sýnt að þessi efnasambönd geta haft verndandi áhrif gegn langvinnum sjúkdómum. Engu að síður eru aðferðirnar sem liggja að baki þessum hugsanlega ávinningi enn óvissar og greint hefur verið frá misvísandi áhrifum. Í þessari umfjöllun greinum við hugsanleg áhrif polyphenol efnasambanda á suma sjónsjúkdóma, með sérstakri áherslu á hrörnunarsjúkdóma í sjónhimnu. Núverandi árangursríkar meðferðir til meðferðar á slíkum sjónhimnusjúkdómum skortir og þróa þarf nýjar aðferðir. Af þessum sökum er um þessar mundir endurnýjaður áhugi á að finna nýja bindla (eða þekkta bindla með áður óvænt einkenni) sem gætu tengst sjónhimnuljósviðtökum og mótað sameindaeiginleika þeirra. Sum pólýfenól, sérstaklegaflavonoids(td quercetin og tannínsýra), gæti dregið úr ljósvöldum viðtakaskemmdum og stuðlað að sjónrænum heilsufarslegum ávinningi. Nýlegar vísbendingar benda til þess að tiltekin flavonoids gætu hjálpað til við að koma á stöðugleika í rétt samanbrotinni lögun sjónljósviðtakapróteins rhodopsin og vega upp á móti skaðlegum áhrifum stökkbreytinga á sjónhimnubólgu. Í þessu sambandi hefur verið sýnt fram á að ákveðin pólýfenól, eins og flavonoids sem nefnd eru áður, bæta stöðugleika, tjáningu, endurnýjun og brjóta rhodopsin stökkbrigði í tilraunarannsóknum in vitro. Ennfremur virðast þessi efnasambönd bæta samþættingu viðtakans inn í frumuhimnuna en virka á sama tíma gegn oxunarálagi. Við gerum ráð fyrir að hægt sé að nota pólýfenólsambönd til að miða á sjónljósviðtakaprótein, eins og rhodopsin, á þann hátt sem nýlega hefur verið lagt til og að hægt sé að nota þau í nýjum aðferðum til að meðhöndla hrörnunarsjúkdóma í sjónhimnu eins og retinitis pigmentosa; þó, rannsóknir á þessu sviði eru takmarkaðar og frekari rannsókna er þörf til þess að skilgreina réttilega áhrif þessara efnasambanda á hrörnunarsjúkdóma í sjónhimnu með fyrirhuguðum aðferðum.

Leitarorð: flavonoids; hrörnunarsjúkdómar í sjónhimnu; retinitis pigmentosa; prótein brjóta saman; bindill bindandi; rhodopsin

Smelltu hér til að fá frekari upplýsingar um vörur

1. Inngangur

Mismunandi rannsóknir hafa greint frá því að mataræðifjölfenólumhafa verndandi og jákvæð áhrif gegn langvinnum sjúkdómum eins og taugahrörnunar- og hjarta- og æðasjúkdómum, krabbameini og sykursýki [1]; Hins vegar er langt frá því að vera fullkomlega skilið hvaða leiðir liggja að baki þessum ávinningi og frekari rannsókna er þörf til að skilgreina þá. Þrátt fyrir allan þann ávinning sem pólýfenól geta veitt, eru nokkrir mikilvægir þættir sem þarf að taka tillit til þegar rætt er um lífeðlisfræðileg áhrif þeirra. Þessi efnasambönd hafa lítið aðgengi til inntöku og aðrir eiginleikar eins og eðlisefnafræðilegur stöðugleiki þeirra, frásog í meltingarvegi og umbrot eru mikilvæg til að tryggja skilvirka virkni [2,3].

Þrátt fyrir gjá þekkingar í verkunarháttum þeirra, hefur Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin mælt með því að auka neyslu ávaxta, grænmetis og trefja vegna mikils fjölda plöntuþátta [4] þar sem pólýfenól gegna mikilvægu hlutverki, þar sem þau geta veita heilsufarslegum ávinningi tengdum ósmitlegum sjúkdómum (NCD)[5,6]. Þrátt fyrir að það sé krefjandi að tengja fjölfenól við sérstaka sjúkdóma [7], hafa nokkrar efnilegar niðurstöður náðst í mismunandi athugunarrannsóknum varðandi fjölfenól og ákveðna NCD [8,9], þar á meðal sumum sjónsjúkdómum. Af þessum sökum þarf að rannsaka og skilgreina áhrif fjölfenóla á heilsufar og sjúkdóma, vegna væntanlegra jákvæðra áhrifa á heilsu manna.

Megintilgangur þessarar úttektar er að gera tilbúna grein fyrir sumum hugsanlegum heilsufarslegum ávinningi sem fjölfenól geta haft til að bæta lífsgæði manna og bæta framgang sumra sjúkdóma, með sérstakri áherslu á sjónraskanir. Notkun fjölda alls staðar nálægra polyphenolic efnasambanda er rannsökuð hér sem hugsanlega meðferð við margs konar meinafræðilegum sjúkdómum. Hérna leggjum við áherslu á áhrif þessara efnasambanda á starfsemi sjónhimnu og sérstaklega á hugsanlega notkun þeirra til að vinna gegn stökkbreytingum á próteini í sjónhimnu, eins og þeim sem tengjast hrörnunarsjúkdómum í sjónhimnu eins og retinitis pigmentosa (RP). Það er augljós þörf á fleiri klínískum rannsóknum til að afhjúpa lífeðlisfræðilega þýðingu þeirra þar sem aðeins lítill fjöldi rannsókna hefur verið gerðar á áhrifum fjölfenóla á sjón manna og niðurstöður þeirra þarfnast frekari staðfestingar.

2. Aðferðir

Þessi grein er úttekt á bókmenntum um áhrif pólýfenóla geta haft á suma sjónsjúkdóma, sérstaklega áhrif þeirra á hrörnunarsjúkdóma í sjónhimnu. Í ljósi þeirra nýju eiginleika sem fjölfenólum hafa verið gefin í gegnum árin er megintilgangur rannsókna okkar að sýna fram á að þessi efnasambönd geti haft jákvæð áhrif á sjónheilsu manna og einnig hvetja vísindamenn til að kanna þetta svið. Mismunandi rannsóknir í þessari yfirferð (slembiraðaðar samanburðarrannsóknir, meta-greining, yfirlit og tilrauna- og athugunarrannsóknir) voru auðkenndar með leit í PubMed og Cochrane gagnagrunninum til og með febrúar 2021. Eftirfarandi lykilorð fyrir læknisfræðileg efni voru notuð: "polyphenols ", "flavonoids", "hrörnunarsjúkdómar í sjónhimnu" og "retinitis pigmentosa". Viðeigandi greinar voru auðkenndar og valdar sjálfstætt af tveimur höfundum í samræmi við inntökuskilyrðin, þ.e. frumlegar greinar í fullri texta sem voru skrifaðar á ensku (þar á meðal klínískar og forklínískar rannsóknir). Á hinn bóginn innihéldu útilokunarviðmiðin erindi og greinar skrifaðar á öðrum tungumálum en ensku.

3. Pólýfenól sem endurtekin lyf

Pólýfenól eða fenólsambönd í mataræði eru þekkt sem stærsti hópur plöntuefna [10] og eru hópur náttúrulegra efnasambanda sem deila sameiginlegum byggingareinkennum (Mynd 1). Eins og er, er endurnýjaður áhugi á þessari breiðu fjölskyldu náttúruefnasambanda vegna hugsanlegra hlutverka varðandi heilsu manna og sjúkdóma. Mismunandi vísbendingar, fengnar af viðvarandi starfi á síðustu árum, veita stuðning við mikilvægu hlutverki fjölfenóla bæði við að viðhalda heilbrigðum lífsstíl og við að koma í veg fyrir algenga sjúkdóma eins og krabbamein, hjarta- og æðasjúkdóma og taugahrörnunarsjúkdóma [11-13 ]. Sérstaklega hafa nokkrar rannsóknir bent til þess að neysla mismunandi pólýfenóla úr náttúrulegum uppruna eins og ávöxtum og grænmeti geti stuðlað að því að varðveita sjón og getur jafnvel snúið við sjónskerðingu í ákveðnum sjóntruflunum [14,15].

Fjölfenól yfirfjölskyldan inniheldur mikinn fjölda undirætta, þar á meðal getum við fundið flavonoids, phenolic sýrur, stilbenes og lignans [16]. Reyndar eru þær hópur náttúruafurða í jurtaríkinu sem er ein af þeim fjölmennustu og alls staðar dreift. Einn af mest rannsökuðu hópunum, úr þessum mismunandi undirflokkum, er flavonoids, sem samanstendur af yfir 4000 meðlimum [17].Flavonoidshafa einkennandi uppbyggingu 15-kolefnisgrind krómanhrings sem er tengdur við annan arómatískan hring [18]Lífmyndun þessara flóknu pólýfenóla er tengd frumefnaskiptum [10]. Flavonoids eru geymdar, í upprunalegu ástandi, í plöntum sem glýkósíð og óglýkósýleruð samtengd og geta frásogast í smáþörmum og auðveldlega umbrotin, þegar þau eru tekin inn, af fasa I ensímum. Eftir þetta lífefnafræðilega ferli geta einingarnar sem myndast farið í blóðrásina [19,20].

Það skal tekið fram að ekki allir flavonoids frásogast í smáþörmum. Mikill fjöldi þeirra fer í þörmum, þar sem aftengdu umbrotsefnin eru brotin niður af ristil örveru í sameindir eins og fenólsýrur sem auðvelt er að frásogast [19].

Ein helsta fyrirhugaða líffræðilega virkni pólýfenóla er tengd andoxunarkrafti þeirra innan lifandi frumna; Hins vegar benda nákvæmar rannsóknir til þess að þessi áhrif, í mörgum vefjum, séu ef til vill ekki eins mikilvæg og áður hefur verið lagt til. Þetta er vegna þess að í mörgum vefjum er erfitt fyrir þessi efnasambönd að ná þeim þröskuldsstyrk sem þarf til að hafa einhver marktæk líffræðileg áhrif [21,22]. Engu að síður hafa nýlegar rannsóknir bent til þess að pólýfenól geti haft veruleg áhrif á heilsu manna, svo sem bólgueyðandi, örverueyðandi og æxlisbælandi eiginleika [23-25]. Fjölbreytileiki pólýfenólefnasambanda af náttúrulegum uppruna, efnafræðilegur hæfileiki þeirra og flókið lífaðgengismynstur þeirra krefst þess vegna strangt mat á lífeðlisfræðilegum áhrifum þessara efnasambanda og slíkt mat er ekki alltaf tiltækt. Þessar úttektir eru algerlega nauðsynlegar til síðari notkunar í lækningalegum forritum.

4. Áhrif og hugsanlegur ávinningur af pólýfenólum á heilsu manna

Eins og áður hefur verið fjallað um hafa pólýfenól verið vel einkennd fyrir andoxunaráhrif sín, en lífeðlisfræðilegt mikilvægi þeirra hefur verið dregið í efa vegna takmarkaðs aðgengis sem gerir tiltölulega lágan styrk sem getur hindrað marktæk áhrif in vivo [21,22]; Hins vegar hefur verið greint frá mismunandi sameindaaðferðum þar sem pólýfenól virðast hafa hlutverki að gegna og það gefur þessum efnasamböndum

annað safn af eiginleikum sem geta táknað ávinning fyrir heilsu manna. Þetta felur í sér mismunandi aðgerðir bæði á stigi innan- og millifrumuboðaleiða, eins og til dæmis að stjórna kjarnaumritunarþáttum og fituumbrotum og móta nýmyndun bólgumiðla eins og frumuboða, æxlisdrepsþáttar x, interleukin-1 , og interleukin-6 [26,27]. Sem almennt yfirlit hefur verið sýnt fram á að mismunandi rannsökuð flavonoids gegna mismunandi hlutverkum í frumuferlum, svo sem að auka insúlínseytingu, draga úr frumudauða, stuðla að frumufjölgun og draga úr bólgu og oxunarálagi í sumum frumum [28]. Öll þessi áhrif gegna hlutverki í mismunandi ferlum, eins og sykurstjórnun, og sýna að flavonoids geta haft hagstæð áhrif á sykursýki og offituvarnir og stjórn á offitu [29-31].

Þrátt fyrir öll hugsanleg jákvæð áhrif pólýfenóla sem lagt hefur verið fram til þessa er lykilatriði sem þarf að huga að snýr að virkum styrk í mannslíkamanum af þessum efnasamböndum og magni náttúrulegrar fæðu sem þarf að neyta til að ná slíkum styrk. Í mörgum tilfellum er hægt að ná nauðsynlegu magni pólýfenóls sem þarf til að framkvæma ákveðna lífeðlisfræðilega virkni með því að neyta algengrar fæðu í viðeigandi magni í venjulegu mataræði og í slíkum tilvikum er forðast eiturverkanir. Í öðrum tilvikum, þar sem hægt er að sjá fyrir hugsanlegum jákvæðum áhrifum, þarf að auka neyslu matvæla sem innihalda pólýfenól og í grundvallaratriðum er ekki búist við neinum skaðlegum áhrifum ef þessi aukning er vandlega skipulögð. Að lokum, ef ekki er hægt að ná lífeðlisfræðilega virkum styrk með venjulegri fæðuinntöku, getur fæðubótarefni eða lyfjafræðilegar aðferðir verið nauðsynlegar. Þetta getur leitt til aukningar á skaðlegum aukaverkunum sem krefjast strangrar eftirfylgni með inntöku og réttri stjórn á skammtaáætluninni [30].

Pólýfenól eru aðallega veitt með neyslu mismunandi fæðugjafa, svo sem kaffi, te, kakó og epla og þau hafa verið tengd nokkrum hugsanlegum heilsufarslegum ávinningi [56,11,14,32-36]. Reyndar hafa pólýfenól tekið þátt í umbrotum glúkósa, blóðflagnastarfsemi, starfsemi æðaþels, blóðþrýstingi, bólgu og kólesterólmagni, meðal annarra [37,38]. Þessi fjölbreytni frumuvirkni sem getur orðið fyrir áhrifum af verkun pólýfenóla veitir frábæran vettvang til að þróa árangursríkar heilsuvarnaraðferðir sem og nýjar lækningaaðferðir, ekki aðeins fyrir algenga sjúkdóma í sjúkdómum heldur jafnvel fyrir erfðafræðilega arfgenga sjaldgæfa meinafræðilega sjúkdóma [5,6] . Sumar vísbendingar um jákvæð áhrif pólýfenóla á heilsu manna koma frá athugunarrannsóknum og þetta felur í sér að tekið sé tillit til nokkurra þátta þegar marktækar ályktanir eru teknar þegar tilraunagögn eru túlkuð. Til dæmis getur mikil inntaka pólýfenóla úr mismunandi matvælum verið jafnvægi með minni inntöku annars hugsanlega skaðlegra matvæla úr dýraríkinu; Hins vegar geta athugunarrannsóknir verið gagnlegar í mörgum tilfellum, td við mótun tilgáta sem verða síðan teknar með í stýrðar íhlutunarrannsóknir. Reyndar ætti athugunarrannsóknir varðandi þetta mál að vera bætt við og studd af ströngum og víðtækum klínískum rannsóknum sem meta þá tilgátu að fenólar í mataræði hafi jákvæðan þátt í að bæta heilsu manna og koma í veg fyrir sjúkdómsástand [28].

Auk allra áhrifa á efnaskiptaheilsu hjartans eru pólýfenól einnig talin hafa gagnlegt hlutverk í vitrænni virkni. Til dæmis sýna sumar langtímarannsóknir að regluleg súkkulaðineysla í mataræði getur dregið úr hættu á vitrænni hnignun 39,40. Rannsóknir á öðrum fæðugjöfum eins og tei sýna að neysla þess getur hjálpað til við að draga úr hættu á vitrænni skerðingu, draga úr hættu á þunglyndi og hafa verndandi áhrif gegn sumum sjúkdómum eins og Parkinsonsveiki [41-44].

Frá öllum pólýfenóltegundum geta flavonoids í mataræði einnig haft jákvæð áhrif á hrörnunarsjúkdóma í sjónhimnu eins og retinitis pigmentosa, þar sem stökkbreytingar í sjónhimnupróteinum geta valdið ljósviðtakafrumudauða og sjónskerðingu, sem að lokum leitt til blindu. Reyndar reyndist flavonoid quercetin hafa áhrif á sköpulagsstöðugleika og virkni sjónræna G prótein-tengda viðtakans (GPCR) rhodopsin (Rho) [45]. Þessar niðurstöður benda til þess að quercetin geti haft jákvæð áhrif á stöðugleika og lögunareiginleika G90V Rho RP stökkbrigðisins. Þessar niðurstöður leggja áherslu á að önnur hlutverk, til viðbótar við þekkt andoxunaráhrif þeirra, er hægt að sjá fyrir flavonoids og önnur pólýfenól. Áhrifin á Rho í sjónhimnu benda til áhrifa á viðtakastigi sem verðskulda frekari rannsókn. Þessar niðurstöður opna nýjan ramma af möguleikum til að nota þetta og önnur flavonoids, hugsanlega í samsetningu með sérstökum retínóíðum, til að meðhöndla sjónhimnuhrörnun sem tengist RP. Þessi aðferð gæti einnig verið notuð til að vinna bug á stökkbreytingaráhrifum sem tengjast mismunandi meinafræðilegum aðstæðum í öðrum meðlimum GPCR ofurfjölskyldunnar [45].

Pólýfenólsambönd, og sérstaklega flavonoids, eru góðar möguleikar til að meðhöndla eða bæta framgang sjúkdóma í mönnum, auk staðfestra andoxunarmöguleika þeirra sem er talið mikilvægt sem hluti af heilbrigðum lífsstíl.