Antioxidanty u nemocí souvisejících s věkem a strategie proti stárnutí
Jul 20, 2023
Stárnutí je složitý proces a důležitý rizikový faktor ve vývoji a rozvoji mnoha poruch. Jak světová populace stárne, chronická onemocnění spojená s věkem budou stále častější se silným dopadem na kvalitu života. Patogeneze různých onemocnění, včetně kardiometabolických poruch, neurodegenerativních onemocnění a rakoviny, spočívá v akumulaci reaktivních forem kyslíku, což vede k oxidativnímu stresu a zánětům, které jsou hlavními přispěvateli k buněčnému stárnutí.
Glykosid cistanche může také zvýšit aktivitu SOD v srdeční a jaterní tkáni a významně snížit obsah lipofuscinu a MDA v každé tkáni, účinně zachycovat různé reaktivní kyslíkové radikály (OH-, H₂O₂ atd.) a chránit před způsobeným poškozením DNA. OH-radikály. Cystanche fenylethanoidové glykosidy mají silnou vychytávací schopnost volných radikálů, vyšší redukční schopnost než vitamín C, zlepšují aktivitu SOD v suspenzi spermatu, snižují obsah MDA a mají určitý ochranný účinek na funkci membrány spermií. Polysacharidy Cistanche mohou zvýšit aktivitu SOD a GSH-Px v erytrocytech a plicních tkáních experimentálně senescentních myší způsobených D-galaktózou, stejně jako snížit obsah MDA a kolagenu v plicích a plazmě a zvýšit obsah elastinu. dobrý čisticí účinek na DPPH, prodlužuje dobu hypoxie u senescentních myší, zlepšuje aktivitu SOD v séru a oddaluje fyziologickou degeneraci plic u experimentálně senescentních myší Experimenty prokázaly, že Cistanche má dobrou antioxidační schopnost s buněčnou morfologickou degenerací a má potenciál být lékem k prevenci a léčbě nemocí stárnutí kůže. Zároveň má echinakosid v Cistanche významnou schopnost vychytávat volné radikály DPPH a má schopnost vychytávat reaktivní formy kyslíku a bránit volnými radikály indukované degradaci kolagenu a má také dobrý opravný účinek na poškození aniontů volnými radikály thyminu.

Klikněte na Výhody Desert Cistanche
【Další informace:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】
Byly navrženy různé strategie pro zdravé stárnutí a pro oddálení nebo zpomalení stárnutí. Rostlinné matrice bohaté na antioxidační molekuly, jako jsou polyfenoly, fytosteroly, vitamíny a minerály, prokázaly, že snižují riziko syndromů souvisejících s věkem v četných studiích in vitro [1,2]. Na základě skutečnosti, že in vitro příznivé výsledky jakékoli sloučeniny nebo extraktu by měly být potvrzeny prostřednictvím in vivo toxikologických studií [3], antioxidační a protizánětlivé účinky byly replikovány v intervencích na zvířecích modelech, které odhalily nižší hladiny reaktivních forem kyslíku (ROS), koncové produkty pokročilé glykace nebo zánětlivé biomarkery [4,5]. Kromě toho klinické důkazy podpořily potenciál bioaktivních sloučenin při snižování mnoha rizikových faktorů souvisejících se stárnutím a pravděpodobnou prevenci nemocí souvisejících s věkem [6].
Toto speciální vydání „Antioxidanty u nemocí souvisejících s věkem a strategie proti stárnutí“, které zahrnuje pět výzkumných článků, čtyři přehledové zprávy a jeden systematický přehled a metaanalýzu, přidává nové příspěvky, které popisují mechanismy, kterými oxidační stres a zánětlivé faktory způsobit výskyt nebo progresi chronických onemocnění souvisejících s věkem, stejně jako nové strategie pro léčbu nebo prevenci těchto patologických stavů.
Studie Ghzaiela et al. [7] zkoumali chemické složení oleje ze semen Pistacia lentiscus L. (PLSO) z hlediska polyfenolů, flavonoidů, fytosterolů, -tokoferolu, - karotenu a mastných kyselin a jeho antioxidační aktivitu. Poté následovalo in vitro vyhodnocení potenciálu této rostliny neutralizovat cytotoxické účinky vyvolané 7 -hydroxycholesterolem (7 -OHC) v myších myoblastech C2C12. 7 -OHC je oxysterol, který může aktivovat oxidační stres a zánět a přispět k onemocněním souvisejícím s věkem, jako je sarkopenie. Výsledky ukázaly, že PLSO obsahuje kombinaci molekul schopných snižovat 7 -OHC indukované cytotoxické účinky a aktivovat cytoprotektivní vlastnosti, včetně prevence buněčné smrti a dysfunkce organel, zmírnění oxidačního stresu a normalizace aktivity glutathionperoxidázy ( GPx) a superoxiddismutáza (SOD), což jsou klíčové antioxidační enzymy. PLSO tedy může předcházet nemocem souvisejícím s věkem, jako je sarkopenie, postupné zhoršování hmoty, síly a funkce kosterního svalstva.

Kůže je bariérou mezi tělem a prostředím, chrání tělo před znečišťujícími látkami z prostředí a patogeny. Jedna studie [8] byla provedena s cílem objevit přírodní produkt, který účinně zmírňuje cytotoxicitu a oxidační stres vyvolaný vzdušnými částicemi o velikosti 10 µm nebo méně (PM10) v kůži. Údaje ukázaly, že extrakt Siegesbeckiae Herba (SHE), extrakt horké vody připravený ze sušených listů Siegesbeckia pubescent Makino, měl potenciál zmírnit cytotoxicitu vyvolanou PM10- a zvýšit buněčnou antioxidační kapacitu v buňkách HaCaT, nesmrtelném lidském keratinocytu. buněčná linie. SHE zmírnila buněčnou smrt indukovanou PM{4}}, uvolňování laktátdehydrogenázy (LDH), peroxidaci lipidů a snížení produkce ROS. Kromě toho SHE aktivovala systém NRF2 v buňkách snížením exprese KEAP1, negativního regulátoru NRF2, a zvýšením exprese HMOX1 a NQO1, dvou hlavních cílových genů NRF2. Kyselina chlorogenová může být aktivní fytochemikálií při aktivaci dráhy NRF2. Kromě toho SHE selektivně indukovala enzymy zapojené do syntézy a regenerace redukovaného glutathionu (GSH) a zvýšila buněčný obsah GSH, čímž zabránila oxidaci GSH na GSSG spouštěné expozicí PM10. Výsledky tohoto experimentu by měly být ověřeny pomocí normálních lidských epidermálních keratinocytů a zvířecích modelů.
Jiná studie [9] analyzovala rostlinné sloučeniny, které by mohly zmírnit tvorbu vrásek na kůži, záněty, pigmentaci a dehydrataci způsobenou chronickým ozařováním ultrafialovým B (UVB) světlem. UVB může aktivovat signální dráhy, což vede k upregulaci genů, včetně matrixových metaloproteináz (MMP), zejména MMP-1, které se podílejí na degradaci kolagenu a tvorbě vrásek, a cyklooxygenázy 2 (COX{3}}), které se účastní zánět kůže a fotostárnutí. V této studii in vivo byla použita Rosa gallica, jeden z nejčastěji používaných druhů Rosa pro kulinářské, léčebné a kosmetické účely, který prokázal in vitro potenciál zabránit biomarkerům stárnutí kůže. Podání výtažku z Rosa gallica žaludeční sondou zabránilo rozvoji kožních vrásek zprostředkovaných UVB a degradaci kolagenu na hřbetní kůži samic myší snížením exprese COX-2 a MMP-1 vyvolané UVB. Kyselina gallová byla hlavní molekulou přispívající k účinku proti stárnutí pleti selektivní inhibicí signální osy c-Raf/MEK/ERK/c-Fos. Protože molekuly zacílené na dráhu c-Raf vykazují chemopreventivní a chemoterapeutické účinky proti různým typům rakoviny, mohla by kyselina gallová potenciálně potlačit karcinogenezi. Studie dospěla k závěru, že Rosa gallica a kyselina gallová mohou chránit kožní buňky před volnými radikály a zánětlivými reakcemi, což vede ke snížení stárnutí pokožky.

Třetí studie [10] zkoumající zdraví kůže zkoumala prospěšné aktivity kyanidinu a malvidin-3--O-glukosidů, molekul patřících do rodiny antokyanů a některých jejich strukturně příbuzných pigmentů. U většiny zkoumaných sloučenin bylo zjištěno, že snižují produkci biofilmu Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa, vykazují kapacitu UV filtru a také snižují produkci ROS v epidermálních keratinocytech lidské kůže a dermálních fibroblastech. Molekuly dále odhalily inhibiční aktivitu enzymů degradujících kůži, hyaluronidázy, kolagenázy a elastázy, tří hlavních enzymů odpovědných za regulaci strukturální integrity kožních vrstev, přičemž nevykazují žádnou významnou cytotoxicitu. Problém stability sloučenin z rodiny antokyanů lze překonat použitím strukturních derivátů anthokyanů, jako je karboxypyranokyanidin-3-oglukosid, molekula s velkou strukturní stabilitou, která by mohla být zahrnuta do topických přípravků pro kosmeceutické účely.
In their study, Muraleva et al. [11] investigated the effects of mitochondria-targeted antioxidant plastoquinone-decyl triphenylphosphonium (SkQ1) in MEK1/2-ERK pathway alterations as a therapeutic target in Alzheimer's disease (AD). MEK1 and MEK2 are tyrosine/threonine protein kinases found in the Ras/Raf/MEK/ERK mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. The study included senescence-accelerated OXYS rats that develop neurodegenerative changes almost similar (>90 procent případů) ke známkám sporadické AD u lidí. Výsledky ukázaly, že ve srovnání s neléčenými kontrolními (Wistar) potkany SkQ1 eliminoval rozdíly v expresi osmi z devíti genů zapojených do signálních drah hipokampálních extracelulárních regulovaných kináz (ERK1 a -2). Navíc SkQ1 snižoval hyperfosforylaci tau proteinu, který je přítomen v patologických agregátech u AD. SkQ1 tedy zmírňuje patologii AD v hippocampu potkana OXYS snížením fosforylace MEK1/2-ERK1/2 a může být slibným lékem pro lidskou AD.
Collins a kol. [12] předložili důkladnou revizi antioxidační terapie u AD. Silné důkazy podporují roli oxidačního stresu v patogenezi a progresi AD a stárnutí. Oxidační stres se objevuje, když existuje nerovnováha mezi antioxidanty a produkcí a hromaděním ROS, související s nedostatečným nebo dysfunkčním antioxidačním obranným systémem s škodlivými účinky na důležité buněčné struktury včetně proteinů, lipidů a nukleových kyselin. Adekvátní buněčná homeostáza, rovnováha mezi produkcí a deplecí ROS, nastává prostřednictvím ochranných mechanismů přírodních a syntetických antioxidantů. Přírodní antioxidanty lze dále rozdělit na enzymatické antioxidanty, enzymy produkované v těle se schopností pohlcovat volné radikály, jako je SOD, kataláza (CAT), GPx, glutathionreduktáza (GR) a glukóza-6-fosfátdehydrogenáza ( G6PDH) a neenzymatické antioxidanty, včetně polyfenolů, karotenoidů, vitamínů a minerálů.
Ačkoli dostupné léky pomáhají se zvládáním symptomů AD, neexistují žádné způsoby léčby nebo prevence nemoci a žádná ze současně existujících léčebných metod neřeší oxidační stres. Nedávné studie se tedy zaměřily na použití antioxidantů ke snížení účinků oxidačního stresu na centrální nervový systém. V preklinických in vitro a in vivo experimentech kombinace antioxidačních sloučenin zlepšila celkovou antioxidační kapacitu lékové terapie, zvýšila biologickou dostupnost do různých buněčných lokalit a zvýšila funkčnost antioxidačních molekul. Terapeutický potenciál přírodních antioxidantů při prevenci a/nebo léčbě neurodegenerativních stavů je v současnosti hodnocen v klinických studiích na lidech.
Biologické aktivity a kosmeceutické vlastnosti nikotinamidu byly diskutovány v zajímavém přehledu [13]. Nikotinamid (niacinamid) se většinou používá jako výživový doplněk vitaminu B3 (kyselina nikotinová, niacin) a vitamin B3 se dále používá při syntéze koenzymů rodiny NAD plus souvisejících s buněčným energetickým metabolismem a obrannými systémy. Suplementace nikotinamidem obnovuje mitochondriální energii a buněčný NAD plus pool, zabraňuje procesu pigmentace kůže a snižuje oxidační stres a zánětlivou reakci. Tato molekula má potenciál podporovat homeostázu kůže regulací buněčného redoxního stavu. V klinických studiích byl lokálně aplikovaný nikotinamid kůží dobře snášen a snižoval hyperpigmentaci a progresi stárnutí kůže. Proto může být užitečný jako kosmetická složka ke zmírnění stárnutí kůže, zejména u starších osob nebo u pacientů se sníženým NAD plus pool v kůži.

Další přehled [14] zkoumal vitamín K a jeho roli jako životně důležitého kofaktoru při aktivaci několika proteinů, které působí proti nemocem souvisejícím s věkem. Bylo prokázáno, že vitamin K karboxyluje osteokalcin, protein zodpovědný za transport a fixaci vápníku v kostech, aktivuje matrix Gla protein, inhibitor vaskulární kalcifikace a kardiovaskulárních příhod; karboxyláty protein Gas6, který se podílí na fyziologii mozku a může inhibovat pokles kognitivních funkcí a neurodegenerativní onemocnění; a zlepšuje citlivost na inzulín, čímž snižuje riziko cukrovky. Kromě toho má vitamin K antiproliferativní, proapoptotické a autofagické účinky a je spojen se sníženým rizikem rakoviny. Nedávné důkazy naznačují, že protein S, další protein závislý na vitaminu K, by mohl zabránit cytokinové bouři zaznamenané v případech COVID-19. Nejnovější vědecké dokumenty zdůrazňují úlohu vitaminu K při prevenci nemocí souvisejících s věkem a zlepšování účinnosti léčebných postupů u starších osob.
V narativní recenzi Barbalho a kol. [15] analyzovali Ginkgo biloba (GB), léčivou rostlinu z čeledi Ginkgoaceae, která je považována za nejstarší žijící strom na světě. Extrakty GB představují některé zdravotní přínosy pro paměť a kognici, AD, Parkinsonovu chorobu (PD) a demenci, které jsou připisovány jejich antioxidačním, protizánětlivým a antiapoptotickým aktivitám. Kromě toho může GB uplatňovat výhody při kardiovaskulárních stavech, hypertenzi, inzulínové rezistenci, sérové glukóze nalačno, glykovaném hemoglobinu a dyslipidémii. Navíc může zlepšit zásobení mozkovou krví, výkonnou funkci, pozornost/koncentraci a neverbální paměť a snížit stres. V mnoha evropských státech je GB extrakt jedinou lékovou terapií pro léčbu mírné kognitivní poruchy. Za příznivé účinky jsou zodpovědné bioaktivní sloučeniny, především polyfenoly, flavonoidy, terpenoidy a organické kyseliny. Tento přehled odhalil, že GB by mohla být zvažována v terapeutických a preventivních metodách pro stavy související se stárnutím a proces stárnutí. K určení dávek, lékové formy a doby léčby potřebné v podmínkách stárnutí je však zapotřebí více studií.
Systematický přehled a metaanalýza [16] zkoumala biomarkery metabolického syndromu a zánětu jako patofyziologické prediktory stárnutí a onemocnění souvisejících s věkem. Nedávné důkazy potvrdily, že konkrétní diety bohaté na antioxidační bioaktivní sloučeniny a vyvážený lipidový profil, jako jsou vlašské ořechy, by mohly mít příznivé účinky na lidské zdraví. Bylo provedeno systematické vyhledávání v několika databázích s cílem nalézt randomizované kontrolované studie, které referovaly o výsledcích konzumace vlašských ořechů na metabolický syndrom a zánětlivé markery u dospělých ve středním a vyšším věku. Výzkum získal 17 studií, včetně 11 zkřížených a 6 paralelních studií. Analýza odhalila, že diety obohacené o vlašské ořechy měly významné redukční účinky na triglyceridy, celkový cholesterol, hladiny LDL cholesterolu a některé zánětlivé markery, bez nežádoucích účinků na antropometrické a glykemické parametry. I když jsou zapotřebí další a lépe navržené zprávy, výsledky zdůrazňují výhody zahrnutí vlašských ořechů do dietních plánů dospělých ve středním a starším věku.
Rádi bychom poděkovali všem autorům, kteří přispěli k tomuto zvláštnímu vydání a lépe porozuměli významu antioxidantů při oddálení stárnutí a prevenci nemocí spojených se stárnutím a potřebě vyvinout budoucí terapeutické strategie zaměřené na tato onemocnění. .
Financování: Tento výzkum neobdržel žádné externí financování.
Střet zájmů:Autoři neprohlašují žádný střet zájmů.
Reference
Rusu, ME; Fizesan, I.; Pop, A.; Mocan, A.; Gheldiu, AM; Babota, M.; Vodnar, DC; Jurj, A.; Berindan-Neagoe, I.; Vlase, L.; a kol. Ořech (Juglans regia L.) Septum: Hodnocení bioaktivních molekul a biologických účinků in vitro. Molekuly 2020, 25, 2187. [CrossRef] [PubMed]
Pop, A.; Fizesan, I.; Vlase, L.; Rusu, ME; Cherfan, J.; Babota, M.; Gheldiu, A.-M.; Tomuta, I.; Popa, D.-S. Zlepšená obnova fenolických a tokoferolových sloučenin ze samčích květů vlašského ořechu (Juglans Regia L.) na základě optimalizace procesu ultrazvukové asistované extrakce: Fytochemický profil a biologické aktivity. Antioxidanty 2021, 10, 607. [CrossRef] [PubMed]
Vedeanu, N.; Voica, C.; Magdas, DA; Kiss, B.; Stefan, MG; Simedrea, R.; Georgiu, C.; Berce, C.; Vostinaru, O.; Boros, R.; a kol. Subakutní společná expozice nízkým dávkám ruthenia(III) mění distribuci, vylučování a biologické účinky iontů stříbra u krys. Environ. Chem. 2020, 17, 163–172. [CrossRef]
Rusu, ME; Georgiu, C.; Pop, A.; Mocan, A.; Kiss, B.; Vostinaru, O.; Fizesan, I.; Stefan, MG; Gheldiu, AM; Mates, L.; a kol. Antioxidační účinky jádra vlašského ořechu (Juglans Regia L.) a extraktu septa vlašského ořechu u modelu stárnutí vyvolaného D-galaktózou a přirozeně stárnoucích potkanů. Antioxidanty 2020, 9, 424. [CrossRef] [PubMed]
Fizes, an, I.; Rusu, ME; Georgiu, C.; Pop, A.; S, tefan, MG; Muntean, DM; Mirel, S.; Vostinaru, O.; Kiss, B.; Popa, DS Antitusikum, antioxidační a protizánětlivé účinky extraktu ze septa vlašského ořechu (Juglans regia L.) bohatého na bioaktivní sloučeniny. Antioxidanty 2021, 10, 119. [CrossRef] [PubMed]
Rusu, ME; Mocan, A.; Ferreira, ICFR; Popa, DS Zdravotní přínosy konzumace ořechů u populace středního a staršího věku. Antioxidanty 2019, 8, 302. [CrossRef] [PubMed]
Ghzaiel, I.; Zarrouk, A.; Nury, T.; Libergoli, M.; Florio, F.; Hammouda, S.; Ménétrier, F.; Avoscan, L.; Yammine, A.; Samadi, M.; a kol. Antioxidační vlastnosti a cytoprotektivní účinek Pistacia lentiscus L. Seed Oil proti toxicitě vyvolané {{0}hydroxycholesterolem v myoblastech C2C12: Snížení oxidačního stresu, mitochondriálních a peroxizomálních dysfunkcí a zmírnění buněčné smrti. Antioxidanty 2021, 10, 1772. [CrossRef] [PubMed]
Ha, JW; Boo, extrakt YC Siegesbeckiae Herba a kyselina chlorogenová zlepšují smrt keratinocytů HaCaT vystavených vzdušným částicím zmírněním oxidačního stresu. Antioxidanty 2021, 10, 1762. [CrossRef] [PubMed]
Jo, S.; Jung, YS; Cho, YR; Seo, JW; Lim, WC; Nam, TG; Lim, TG; Byun, S. Orální podávání Rosa gallica Zabraňuje stárnutí kůže vyvolanému UVB pomocí cílení na signální osu c-Raf. Antioxidanty 2021, 10, 1663. [CrossRef] [PubMed]
Correia, P.; Araújo, P.; Ribeiro, C.; Oliveira, H.; Pereira, AR; Mateus, N.; de Freitas, V.; Brás, NF; Gameiro, P.; Coelho, P.; a kol. Pigmenty související s antokyany: Přirození spojenci pro udržení a ochranu zdraví pokožky. Antioxidanty 2021, 10, 1038. [CrossRef] [PubMed]
Muraleva, NA; Kolosová, NG; Stefanova, NA MEK1/2-ERK Pathway Alterations as a Therapeutic Target in Sporadic Alzheimer's Disease: A Study in Senescence-Accelerated OXYS Rats. Antioxidanty 2021, 10, 1058. [CrossRef] [PubMed]
Collins, AE; Saleh, TM; Kalisch, BE Přirozeně se vyskytující antioxidační terapie u Alzheimerovy choroby. Antioxidanty 2022, 11, 213. [CrossRef] [PubMed]
Boo, YC Mechanistický základ a klinické důkazy pro aplikace nikotinamidu (niacinamidu) ke kontrole stárnutí pleti a pigmentací. Antioxidanty 2021, 10, 1315. [CrossRef] [PubMed]
Popa, DS; Bigman, G.; Rusu, ME Role vitaminu K u lidí: Důsledky stárnutí a nemocí souvisejících s věkem. Antioxidanty 2021, 10, 566. [CrossRef] [PubMed]
Barbalho, SM; Direito, R.; Laurindo, LF; Marton, LT; Guiguer, EL; de Alvares Goulart, R.; tofano, RJ; Carvalho, ACA; Flato, UAP; Tofano, VAC; a kol. Ginkgo biloba v procesu stárnutí: Narativní recenze. Antioxidanty 2022, 11, 525. [CrossRef] [PubMed]
Mates, L.; Popa, D.-S.; Rusu, ME; Fizes, an, I.; Leucut, a, D. Intervence při příjmu vlašských ořechů zaměřené na biomarkery metabolického syndromu a zánětu u dospělých a starších osob středního věku: Systematický přehled a metaanalýza randomizovaných kontrolovaných studií. Antioxidanty 2022, 11, 1412. [CrossRef] [PubMed]
【Další informace:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】






