Punicic Acid og hlutverk hennar í forvörnum gegn taugasjúkdómum: Yfirlitshluti 3

3.2. Punicic Acid Áhrif á taugahrörnunarsjúkdóm

Punicínsýra gæti tengst forvörnum gegn taugahrörnun með nokkrum mismunandi leiðum, þar á meðal (1) innanfrumuaðferðum sem tengjast oxunarskemmdum í gegnum peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) og high-density lípóprótein (HDL) tengd paraoxonase 1 (PON1); (2) staðbundið vefumhverfi eins og synaptic functionvia calpains, og (3) almennt umhverfi eins og bólgur og fituefnaskipti viaPPARs og glúkósaefnaskipti með glúkósaflutningsefni tegund 4 (GLUT4) (tafla 1).

Exósóm eru efni innan frumna sem gegna mikilvægu hlutverki við að viðhalda eðlilegri lífeðlisfræðilegri starfsemi frumna. Rannsóknir undanfarinna ára hafa leitt í ljós að peroxisóm eru nátengd minni manna og gegna mikilvægu hlutverki við að bæta vitræna hæfileika mannsins.

Í fyrsta lagi geta exósóm stuðlað að orkuefnaskiptum í frumum og aukið orkustig líkamans. Þetta er sérstaklega áberandi í mannsheilanum því heilinn er eitt flóknasta líffæri mannslíkamans og krefst mikillar orku til að styðja við hugsun, minni og aðra starfsemi fólks. Ef hægt er að viðhalda magni peroxisóma í líkamanum á áhrifaríkan hátt verður minni fólks stöðugra og varanlegra.

Í öðru lagi geta exósóm stuðlað að brottnámi sindurefna í líkamanum og komið í veg fyrir að frumur skemmist vegna árása sindurefna. Sindurefni eru afurð frumuefnaskipta. Þeir eru til í miklu magni í mannslíkamanum og geta skemmt uppbyggingu og virkni sameinda innan frumna. Ef peroxisómin í líkamanum geta fjarlægt þessar sindurefna á áhrifaríkan hátt er hægt að viðhalda heilsu og stöðugleika frumna og bæta þannig minni og vitræna getu fólks.

Að lokum geta oxísóm einnig bætt andoxunargetu fólks og þannig verndað líkamann gegn sjúkdómum. Heilsuástand fólks er nátengt minni. Ef líkaminn er í heilbrigðu ástandi verður minni fólks og vitræna hæfileikar einnig sterkari. Oxisósóm eru góð andoxunarefni sem vernda líkamann fyrir sindurefnum og koma í veg fyrir að líkaminn verði veikburða vegna sjúkdóma.

Í stuttu máli hafa exósóm mjög veruleg áhrif á minni og vitræna hæfileika. Þeir geta viðhaldið eðlilegu umbroti frumna, verndað frumur gegn sindurefnum og bætt andoxunargetu manna. Þess vegna ættum við virkan að viðhalda magni peroxisóma í líkamanum til að bæta minni okkar og vitræna hæfileika enn frekar. Það má sjá að við þurfum að bæta minnið og Cistanche deserticola getur bætt minnið verulega því Cistanche deserticola getur líka stjórnað jafnvægi taugaboðefna eins og aukið magn asetýlkólíns og vaxtarþætti. Þessi efni eru mjög mikilvæg fyrir minni og nám. Að auki getur Cistanche deserticola einnig bætt blóðflæði og stuðlað að súrefnisgjöf, sem getur tryggt að heilinn fái nægileg næringarefni og orku og þar með bætt heilaþrótt og úthald.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

Punicicacid getur virkað sem örvi PPAR, aukið mRNA tjáningu PPAR-, PPAR-, PPAR- og PPAR- og tengst bæði PPAR- og PPAR- [83,84]. Það eykur tjáningu GLUT4prótein [85] og eykur andoxunareiginleika HDL og PON1 virkni [86,87].

Að lokum getur púnínsýra virkað sem hemill á calpain, sem gegnir lykilhlutverki í ROS kynslóð, og calpain getur gegnt hlutverki í hvatbera ROS myndun og HDL niðurbroti [88].

3.2.1. Punicic Acid eykur tjáningu á Peroxisome Proliferators Activated Receptors (PPAR)
Það er tengsl á milli hlutverks PPAR eins og PPAR- , PPAR- /δ og PPAR- og taugahrörnunarsjúkdóms, sérstaklega Alzheimers. Inni í heilanum eru starfsemi sem rekja má til PPAR- meðal annars minnkun á oxunarálagi, taugabólgu, tauhyperfosfórun, minni A myndun og samloðun, glúkósaefnaskipti, sjálfsát, taugaboð og þætti fituefnaskipta eins og fituacýl-CoA-oxun og PUFA lífmyndun.

Á sama hátt stjórnar PPAR- /δ mergmyndunarferli miðtaugakerfisins, en PPAR- tekur þátt í lífmyndun taugafrumna, taugabólgu og taugahrörnun [89,90]. Hjá sjúklingum með taugasjúkdóma er PPAR niðurstýrt [91].

Áhrif púnsýru á PPAR hafa verið rannsökuð með tímanum. Vísbendingar sýna að punicínsýra dregur úr bólgu af völdum bólgueyðandi frumudrepna Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF- ) og Interleukin 6 (IL-6) á 3T3-L1 forfitufrumum.

Sömuleiðis dregur púnínsýrubætt próteintjáning PPAR- úr umritunarvirkni kjarnaþáttar kappa B (NFκB) p65 undireiningarinnar, minnkar mRNA tjáningu á bælingu cýtókínboða 3 (SOCS3) og dregur úr prótein týrósínfosfatasa 1B (PTP1B) af völdum [83,84].

Nýlegri rannsókn á lifur músum sem fengu fituríkt fæði sem bætt var við PSO nanófleyti leiddi í ljós að púnsýra jók tjáningu á lípíðumbrotstengdum genum PPAR-, PPAR- og PPAR-, fitusýrasyntasa (Fasn), og bindandi sterólstýrandi þátta. umritunarþáttur (Srbp1), ásamt andoxunargenum (aldehýð oxidasi 1 (Aox1), glútaþíon S-transferasa A4 (Gst4), NAD(P)H kínón dehýdrógenasa 1 (Nqo1), Nrf2 og peroxiredoxín 1 (Prdx1), og lækkaði stigum IL-6 og TNF- [12].

Áhrif púnínsýru yfir PPAR eru einnig tengd HDL umbrotum. Kanínur sem bættar voru við örhylkið granatepli sýndu breytta lípíðsamsetningu HDL agna. PPAR og PPAR geta endurgerð HDL uppbyggingu með því að stjórna tjáningu gena sem tengjast HDL umbrotum [86].

3.2.2. Punicic Acid þátttaka í Calpain ofvirkjunarhömlun

Calpains eru kalsíumháðir cysteinpróteasar sem hafa verið tengdir við nokkra taugahrörnunarsjúkdóma eins og Alzheimers og Huntingtons sjúkdómsins. Calpains eru mikilvægir fyrir taugamótunarvirkni og taugateygjanleika, þar sem þeir hafa taugaverndandi áhrif við grunntjáningu, en ofvirkjun leiðir til taugaeiturhrifa. Calpain-1 og calpain-2eru mikið í heilanum og ofvirkjun þeirra tengist seint stigi taugahrörnunarsjúkdóma [92].

Calpain-1 er oftjáð á seinni stigum Alzheimers og myndar eitruð brot af tau sem svar við A-samsettri meðferð. Calpain-2, aftur á móti, reyndist sýna aukna snemmtæka virkni í meingerð Alzheimers í múslíkani og var í tengslum við skert vitræna virkni og aukið A í nýbarkarvefjasýnum frá Alzheimersjúklingum [92,93].

Mýs með framkallaða Machado-Joseph sjúkdóm (MJD) fyrirbæri sýndu ofvirkjað calpain kerfi grunnlínu og leiddu til aukins frumudauða í litla heila. Brotthvarf á calpain-2 í músum með framkallaða MJD fyrirbæri leiddi til minni taugaeiturhrifa og aukinnar lifun músanna [94].

Calpain hemlar eru þekktir fyrir að hafa taugaverndandi áhrif; Þess vegna þróuðu lyfjafyrirtæki kalpaín-hemla sem hugsanleg lækningalyf við Alzheimer, meðal annarra ND-sjúkdóma [95].

Calpain hindrunaráhrif áttu þátt í taugaverndandi áhrifum sem PSO-nanosamsetningin sýndi sem varan GranaGard®. Samsetningin inniheldur mikið magn af púnínsýru og leiddi til þess að Creutzfeldt-Jakob sjúkdómurinn (CJD) var stöðvaður í 60-80 daga, fylgt eftir með hægari framvindu sjúkdómsins [88]. Þessi sama samsetning reyndist draga úr A myndun, sýklínháðri kínasa 5 (cdk5) uppsöfnun og lykilhvatbera ensímið Cytochrome c oxidasa í erfðabreyttum músum [43].

Að auki staðfestu rannsóknir á anda að umbrotsefni púnínsýru, CLA, hamlar virka stað µ-calpains, hefur taugaverndandi áhrif gegn H2O2 og framkallaði A niðurbrot ómannlegra taugafrumufrumufrumulína [96].

3.2.3. Punicic Acid framkallaði hærri tjáningu GLUT4

Annar algengur viðburður fyrir nokkra taugahrörnunarsjúkdóma er truflun á efnaskiptum glúkósa og virkni og tjáningu glúkósaflutningsefna. Til dæmis á sér stað blóðumbrot glúkósa vegna lækkunar á tjáningu glúkósaflutningsefna í heila við Alzheimerssjúkdóm [97].

Á sama hátt er talið að truflanir á orku- og glúkósaefnaskiptum gegni hlutverki í þróun Huntingtons sjúkdómssjúkdóma [98]. Mannsheilinn tjáir tíu mismunandi natríumóháða glúkósaflutningsefni (GLUT), sem ásamt natríumháðum glúkósasamflutningsefnum (SGLT) og uniporter SWEET próteini, bera ábyrgð á upptöku glúkósa.

GLUT4 er aninsúlín-næmur glúkósaflutningsefni sem kemur fram í undirstúku, skynhreyfiberki, litla heila, hippocampus og heiladingli. Lífeðlisfræðilegt hlutverk þess er óþekkt, en sum af þeim aðgerðum sem mælt er með eru þátttaka þess í glúkósaskynjun, insúlínmótun glúkósaflutnings á sérstökum heilasvæðum og flutningur glúkósa, ef mikil eftirspurn er, til hreyfitaugafrumna [97,98].

Í Alzheimer, ásamt minni glúkósaupptöku á mjög virkum svæðum heilans eins og heilaberki, hippocampus og heila öræðum, minnka glúkósaflutningsefni (GLUT) [98,99]. Skert tjáning GLUT-4 í hippocampal taugafrumum gæti tengst skammtímaminnistapi og ráðleysi hjá Alzheimersjúklingum [100].

Viðbót með þremur daglegum hylkjum af PSO hjá 52 offitusjúklingum með sykursýki af tegund 2 sýndi aukningu á tjáningu GLUT-4 gensins og lækkun á fastandi blóðsykri [85]. Sömuleiðis sást aukning á mRNA og próteintjáningu GLUT4 í 3T3-L1 fitufrumum sem voru meðhöndlaðir með púnsýru [83].

3.2.4. Áhrif Punicic Acid yfir HDL og PON1

Annar aðferð sem tengist sjúkdómum sem tengjast oxunarálagi er breyting á paraoxónasa 1 (PON1) í blóðrásarplasma. Ensímafjölskyldan paraoxónasa (PON) er hópur fjölbreytilegra laktónasa með víðtæka hvarfefnissérhæfingu sem hafa öfluga andoxunareiginleika, bólgueyðandi og apoptótíska eiginleika.

Þau finnast mjög í HDL og PON1 tengt HDL hjálpar til við að koma í veg fyrir LDL oxun [101,102]. Lágt magn PON1 og HDL kólesteróls tengist mikilli viðkvæmni fyrir oxunarskemmdum á lípíðum, próteinum og DNA og aukinni ónæmisbólgusvörun.

Minnkað PON1 innihald er einnig tengt taugaeitrunaráhrifum ónæmisbólgu- og nitro-oxunarferla hjá fólki sem þjáist af taugaþrengsli, svo sem alvarlegu þunglyndi, geðhvarfasýki og geðklofa [103]. Í NDs var greint frá breytingum á blóðrás PON1 í plasma [101]. Að auki er lækkun á PON1 gildum algeng hjá PD sjúklingum samanborið við heilbrigða einstaklinga [104].

Granatepli framkallar breytingar á háþéttni lípópróteinum (HDL) lípíðsamsetningu og virkni. Á 30 dögum var bætt við kanínum með örhylknu granatepli, sem olli hækkun á HDL kólesteróli og HDL fosfólípíðum, lækkaði magn non-HDL sphingómýelíns og lækkaði innihald þríglýseríða og fosfólípíða. Það var aukning á HDL virkni og bættri oxunarþol, líklega vegna minnkaðs þríglýseríðamagns HDL og aukningar á PON1 virkni [86].

Í svipaðri rannsókn var konum með bráða kransæðaheilkenni bætt við örhylkið granatepli í 30 daga, sem færði dreifinguna frá stórum HDL yfir í miðlungs- og litlar agnir, og vart varð við lækkun á þríglýseríðgildum og aukningu á PON1 virkni. HDL endurgerð breytti ekki sækni lípópróteins í PON1 þar sem virkni PON1 hélst stöðug fyrir eða eftir viðbót.

Þetta þýðir að hærri PON1 virkni eftir viðbót við granatepli er vegna meiri myndun þess [87]. Að auki hjálpa CLA hverfur, einkum c9 og t11, til að vernda PON1 gegn oxandi oxun og stöðugleika á styrkleikaháðan hátt með því að bindast ákveðnu bindistað á PON1 sameind [102].

Vegna þess að örhylkið granatepli er samsett úr mörgum gagnlegum næringarefnum, þar á meðal púnínsýru, þarf að gera nýjar rannsóknir til að kanna bein áhrif púnínsýru á PON1 og HDL. Í stuttu máli getur púnsýra (PuA) virkað sem (1) örvandi PPARs , sem dregur úr taugabólgu og tau offosfórun og leiðir minni A myndun og samloðun.

Púnínsýra dregur úr A-myndun með því (2) að hindra virkjun kalpaíns og sýklínháðs kínasa 5 (cdk5), sem takmarkar offosfórun tau próteins. Sömuleiðis, (3) PuA eykur GLUT4 prótein tjáningu sem stjórnar umbrotum glúkósa heilans, dregur úr insúlínviðnámi og dregur úr offosfórun tau próteina. Sem hluti af sterkum andoxunaráhrifum þess, (4) jók PuA andoxunareiginleika HDL og PON1 virkni, dregur úr ROS myndun og lípíð peroxun (Mynd 6).

4. Lokaorð og framtíðarsýn

Púnínsýra er mikilvægt næringarefnasamband í forvörnum og meðferð taugahrörnunarsjúkdóma eins og Alzheimers, Parkinsons og Huntingtons sjúkdóms.

Punicínsýra getur dregið úr oxunarskemmdum og bólgum með því að auka tjáningu á peroxisome proliferator-virkjuðum viðtökum. Að auki getur það dregið úr myndun beta-amyloidútfellingar og tau offosfórun með því að auka tjáningu GLUT4próteins og hindra ofvirkni kalpaíns. Örhylkið granatepli, með miklu magni af púnínsýru, eykur PON1 andoxunarvirkni í HDL.

Sömuleiðis hafa hjúpaðar granatepli samsetningar með miklu magni af púnínsýru sýnt aukningu á PON1 andoxunarvirkni í HDL. Hins vegar sýnir púnínsýra mjög lítið gegndræpi yfir blóð-heila þröskuldinn, sem leiðir til mjög takmarkaðra áhrifa á taugasjúkdóma.

Til að sigrast á þessari áskorun, hafa heilamiðaðar samsetningar sem fara framhjá BBB betri árangri við að draga úr einkennum ND, eins og minnkuð amyloid precursor prótein genatjáning, oxunarálag og taugabólgu. Framtíðarrannsóknir sem einbeita sér að áhrifum púnínsýru á taugahrörnun þurfa að hafa í huga áhrif BBB á aðgengi lífvirku sameindarinnar í heila og reyna að þróa sérstakar sendingaraðferðir sem gera kleift að hafa staðbundin áhrif.

Framlög höfundar: Hugmyndafræði, MA-R. og DG-F.; rannsókn, CMG-V.; skrifa-frumleg drög að undirbúningi, CMG-V.; ritrýni og ritstjórn, MA-R., MM-Á., DG-F. ogC.MG-V.; visualization, MA-R., DG-F. og MM-Á. Allir höfundar hafa lesið og samþykkt útgefna útgáfu handritsins.

Fjármögnun: Þessi vinna var styrkt af Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)[CVU1078786] Claudia Melissa Guerra Vázquez námsstyrknum og verkfræði- og vísindaskóla Tecnológico de Monterrey.

Yfirlýsing endurskoðunarnefndar stofnana: Á ekki við.

Yfirlýsing um upplýst samþykki: Á ekki við.

Viðurkenningar: Höfundar þakka Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), fyrir Claudia Melissa Guerra Vázquez námsstyrk [CVU 1078786] og Nutriomics and EmergingTechnologies, og Bioprocess Research Chairs of Tecnológico de Monterrey. Tölur voru búnar til með BioRender.com.

Hagsmunaárekstrar: Höfundar lýsa ekki yfir hagsmunaárekstrum.

Heimildir

1. Wyss-Coray, T. Öldrun, taugahrörnun og endurnýjun heila. Náttúra 2016, 539, 180–186. [CrossRef] [PubMed]

2. Checkoway, H.; Lundin, JI; Kelada, SN Taugahrörnunarsjúkdómar. IARC Sci. Útg. 2011, 163, 407–419.

3. Prins, M.; Bryce, R.; Albanese, E.; Wimo, A.; Ribeiro, W.; Ferri, CP The Global Prevalence of Dementia: A Systematic Review and Meta Analysis. Alzheimer heilabilun. 2013, 9, 63. [CrossRef] [PubMed]

4. Akbar, M.; Song, B.-J.; Essa, MM; Khan, M. Granatepli: Tilvalinn ávöxtur fyrir heilsu manna. Alþj. J. Nutr. Pharm. Neurol. Dis.2015, 5, 141. [Krossvísun]

5. Viuda-Martos, M.; Fernandez-López, J.; Pérez-Álvarez, JA Granatepli og margir hagnýtir þættir þess sem tengjast heilsu manna: umfjöllun. Samgr. Séra Food Sci. Matur Saf. 2010, 9, 635–654. [CrossRef] [PubMed]

6. Jalal, H.; Pal, MA; Hamdani, H.; Rovida, M.; Khan, NN Andoxunarvirkni granatepli afhýða og fræduftsútdráttar. J. Pharmacogn. Phytochem. 2018, 7, 992–997.

7. Kýralan, M.; Gölükcü, M.; Tokgöz, H. Olía og samtengd línólensýra Innihald fræja úr mikilvægum granatepliræktum (Punica Granatum L.) ræktuð í Tyrklandi. Sulta. Oil Chem. Soc. 2009, 86, 985–990. [Krossvísun]

8. Peng, Y. Samanburðargreining á líffræðilegum íhlutum granateplafræja frá mismunandi ræktunarafbrigðum. Alþj. J. Food Prop.2019, 22, 784–794. [Krossvísun]

9. Kaseke, T.; Opara, UL; Fawole, OA Áhrif ensímfræðilegrar formeðferðar fræja á eðlisefnafræðilega eiginleika, lífvirk efnasambönd og andoxunarvirkni granateplafræolíu. Sameindir 2021, 26, 4575. [CrossRef]

10. Shaban, NZ; Talaat, IM; Elrashidy, FH; Hegazy, AY; Sultan, AS meðferðarhlutverk Punica Granatum (granatepli) fræolíuútdráttar á beinaveltu og upptöku af völdum eggjastokka sem gerðar hafa verið á rottum. J. Nutr. Heilsuöldrun 2017, 21, 1299–1306.[CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com