Az illóolajok, mint az életkorral összefüggő neurodegeneratív betegségek potenciális neuroprotektív gyógyszerei, 1. rész

Kérjük, vegye fel a kapcsolatotoscar.xiao@wecistanche.comTovábbi információk

Elvont:A várható élettartam javulása ellenére a neurodegeneratív állapotok vitathatatlanul az idősebbek legrettegettebb betegségeivé váltak. Az illóolajok neuroprotektív és öregedésgátló potenciálját világszerte széles körben értékelik. Ennek a felülvizsgálatnak az a célja, hogy elemezze az EO-k hatékonyságát, mint neuroprotektív gyógymódokat a négy gyakori életkorral összefüggő neurodegeneratív betegség között. A szakirodalmat három adatbázisból (PubMed, Web of Science és Google Scholar) nyerték ki 2010 és 2020 között, felhasználva az orvosi tantárgyak fejlécét (MeSH) "illóolaj", keresztezve az "Alzheimer-kór (AD)", "Huntington-kór (HD)", "Parkinson-kór (PD)" vagy "amiotrófiás laterális szklerózis(ALS)" kifejezésekkel. A vizsgálatok nyolcvanhárom százaléka (83%), míg további 12% -a a PD-re összpontosított. Nem rögzítettek osztályozható vizsgálatot HD-n vagy ALS-en. A Salvia officinalis EO-ját az egyik leghatékonyabb acetilkolin-észteráz és butirilkolinészteráz inhibitorként rögzítették. Azonban csak a Cinnamomum sp.-t értékelték az AD és a PD esetében is. Felülvizsgálatunk hasznos bizonyítékokkal szolgált az EO-król, mint az életkorral összefüggő neurodegeneratív betegségek lehetséges neuroprotektív gyógymódjairól.

Kérjük, kattintson ide, ha többet szeretne megtudni

Kulcsszavak:illóolajok; neurodegeneratív;Alzheimer-kór; Huntington-betegség;Parkinson-kór; amiotrófiás laterális szklerózis;in vitro;in vivo

1. Bevezetés

Az aromás növények szerves vegyületek széles és változatos választékából állnak, amelyek jelentős ökológiai és fiziológiai funkciókkal rendelkeznek. Az aromás növények által szintetizált egyik legfontosabb összetevő az illóolajok (EO-k), valamint azok másodlagos metabolitjai és fenolos vegyületei]l. Az EO-k a növények különböző részeiből, például virágból, kéregből, levélből, gyökérből vagy héjból nyerhetők ki és nyerhetők [2-4]. Általában az egyterpének és a szeszkviterpének az EO-k fő alkotóelemei. A fenolos vegyületek biokémiai szintézissel jönnek létre, és kémiailag heterogén csoportból állnak. A jól bevált fenolos savak, egyszerű fenolok, kumarinok, flavonoidok, sztilbének, lignánok, ligninek, valamint hidrolizálható és kondenzált tanninok a jól bevált fenolos vegyületek közé tartoznak [5,6]. Az EO-k illékonyak, és a szaglási útvonalakon keresztül szerepet játszhatnak a kognitív javulásban [7]. Az EO-k jól ismertek különféle előnyökről, amelyek magukban foglalják a vírusellenes, antibakteriális, gombaellenes, memóriabővítési, gyógyszerészeti, élelmiszer-megőrzési, kozmetikai tartósítószert, aromaterápiát és sok más alkalmazást. Például a Salvia sp.-ből származó EO-t, amely az egyik leggyakoribb gyógynövényfaj, a köhögés, a hörghurut, a herpesz, a szájüregi sebek, valamint a károsodott koncentráció jelentős gyógyszereiről számoltak be. Ennek a fajnak az EO-ját az élelmiszeriparban és a kozmetikai iparban is alkalmazzák, számos parfümtermék esetében [8].

Az agy központi idegrendszere (CNS) különböző neuronokból áll, amelyek felelősek az idegsejtek és nem neuronális sejtek szervezéséért, valamint a különböző motoros, érzékszervi, szabályozási, viselkedési és kognitív funkciók kezeléséért. A neuronális sejtek morfológiájukban és funkciójukban változatosak, ami arra utal, hogy minden neuronális típus jelezheti saját genomi profilját, annak ellenére, hogy azonos genetikai kódokkal rendelkezik.cistanche benefíciosA központi idegrendszeren belül egyes régiókról azt észlelték, hogy különböző sebezhetőségeket mutatnak az öregedéssel és az életkorral összefüggő neurodegeneratív betegségekkel szemben [9].

A neurodegeneratív rendellenességeket gyakran az oxidatív stressz erős bizonyítékai jellemzik patogenezisükben, a reaktív oxigénfajok (ROS) szabályozatlan szintézisének következményeként [10]. A pro-oxidáns és antioxidáns sejtmechanizmusokban megfigyelt különbségek, amelyek a mitokondriális diszfunkcióval, a lipid peroxidációval, a neuroinflammatorikus folyamatokkal és az endogén dopamin metabolizmussal kapcsolatosak, a deregulációhoz hozzájáruló tényezők közé tartoznak [10,11]. Sok kutató keresett olyan molekulákat, amelyek aktiválják a blokkoló útvonalakat vagy minimalizálják a ROS hatásait [12,]13]. A neurodegeneratív rendellenességek kezelésére rendelkezésre álló jelenlegi terápiák korlátainak leküzdése érdekében jelentős kutatások folynak más lehetséges természetes gyógyszerek elérhetőségének feltárására és azonosítására, amelyek ugyanolyan hatékonyak és mellékhatások nélkül. Mint ilyen, a különböző polifenolos fitokémiai anyagokból álló természetes összetevők figyelemre méltó betekintést nyertek erre a célra [14]

Cistanche öregedésgátló lehet

A neurodegeneratív rendellenességek jelenleg gyógyíthatatlanok, és a rendelkezésre álló terápiák csak a tüneteket szabályozzák, vagy meghosszabbítják a betegség növekedését. Az EO-kat az öregedésgátló és neurodegeneratív rendellenességek mögöttes megelőző és kezelési stratégiájaként javasolták [15]. Számos tanulmány számolt be arról, hogy a különböző EO-k és komponenseik neuroprotektív hatást fejthetnek ki[16,17]. A Cinnamomum sp.[18,19],a Salvia sp. [20,21]Polygonum sp. [22], a Lavandula sp. [23,24], a Citrus sp.[25], az Artemisia sp.[26,27] és a Zin-giber sp. [28] a legszélesebb körben feltárt fajok közé tartoznak az EO-k és összetevőik hatékonyságának értékelésére az életkorral összefüggő neurodegeneratív rendellenességek esetén. A négy leggyakrabban tanulmányozott, életkorral összefüggő neurodegeneratív betegség az Alzheimer-kór (AD), a Parkinson-kór (PD), a Huntington-sdiseáz (HD) és az amiotrófiás laterális szklerózis (ALS).

Az AD a demencia leggyakoribb oka az időseknél, és lassú, de progresszív neurodegeneratív rendellenességnek minősül. A legmagasabb előfordulási arányokat Észak-Amerikában és Nyugat-Európában jelentik, majd Latin-Amerikában, Kínában és a Csendes-óceán nyugati részén. Általánosságban elmondható, hogy a 75 év feletti idősek körében nagyszámú AD-esetet észlelnek, azonban az AD korai kezdete is kialakulhat már 30-tól 60 évig[29,30]. Az AD diagnózissal járó közvetlen költségek magukban foglalják az orvosi kezelést vagy a szociális szolgáltatásokat, ahol gondozóra van szükség, míg a beteg vagy családtagjai jövedelemkiesését közvetett költségnek nevezik [31].

Számos AD profil létezik, amelyek magukban foglalják az epizodikus memória, a nyelv, a szemantikai ismeretek, a visuospatiális képességek, a tervezés és a szervezés szempontjából betöltött végrehajtó funkciókat, valamint az apraxiát [32]. A neuronális veszteségen kívül az amiloid plakkok és a neurofibrilláris kuszaságok kapcsolódnak a reaktív asztrociták és az aktivált mikrogliális sejtek jelenlétéhez[33-35]. Az Aβ az AD patogenezis legszélesebb körben tanulmányozott komponense, ahol neuronális toxicitást indukálhat és aktiválhatja a mikrogliát, ami a neuronok közvetett károsodásához vezet [36]. Az I. típusú sejtfelszíni fehérje amiloid prekurzorfehérjéből (APP) származó proteolitikus hasításról ismert volt, hogy az Aβ több formáját hozza létre [37,38]. Az Alzheimer-kór szinaptikus és neuronális toxicitásának patogén hipotéziseit az 1. ábra mutatja be.

A substantia nigra (SN)dopaminerg sejtek életkorral összefüggő elvesztésével korreláló jelentős változás a neostriatum dopaminerg beidegzés elvesztése. Meggyőző tanulmányok kimutatták, hogy a monoamin-oxidáz (MAO) ad- és neurodegeneratív betegségekben való részvétele fontos tényező számos fő patofiziológiai útvonalon [40,41]. A MAO-B-t biomarkerként javasolták, és aktivált formája kognitív diszfunkcióhoz vezet, megöli a kolinerg neuronokat, kolinerg rendellenességeket indukál és hozzájárul az amiloid plakkok kialakulásához. Molekuláris biológiai tanulmányok kimutatták az Aβ-generáció kritikus szerepét az APP MAO általi feldolgozásának modulációja révén[42-45]. Az Aβ-generálás mechanizmusát az APP-feldolgozás modulációja révén aktivált MAO-val a 2. ábra mutatja be.

A PD a második legelterjedtebb állapot az AD után, és idővel lassan is fejlődik [47]. a motoros károsodás révén azonosítható és klinikailag jellemezhető, amely magában foglalja a bradykinesiát, a merevséget, a nyugalmi remegést és a poszturális instabilitást[48]. A PD-esetek szórványos (SPD) és családias (FPD) részekre oszthatók, amelyek közül az utóbbi az összes PD-eset körülbelül 20-25%át teszi ki. Az SPD és az FPD közös jellemzője az intracelluláris zárványok jelenléte, amelyeket Lewy-testeknek neveznek [49,50].

α-Synuclein(α-Syn) szórványos és családi esetekben a Lewy-testek fő alkotóelemeként azonosították, és úgy gondolják, hogy a PD etiológia központi szereplője [51]. Érdemes megjegyezni, hogy a PD-n végzett kutatások elsősorban a fehérje aggregációra, a neurotoxicitásra, a fokozott oxidatív stresszre és a mitokondriális diszfunkcióra, valamint a fehérjelemosó gépek hibáira összpontosítottak [52].

A α-Syn által okozott szerepen kívül széles körben elfogadott a neurotoxinok, különösen a 6-hidroxi-didomin (6-OHDA) és az 1-metil-4-fenil-piridinium (MPP+) jelenléte a PD-betegek neurotoxicitásának kiváltására. Úgy gondolják, hogy mindkét neurotoxin dopaminerg toxicitást indukál az intra- és extracelluláris oxidáció, a hidrogén-peroxid képződés és a mitokondriális légzési lánc közvetlen gátlása révén [53].

A következő gyakori neurodegeneratív betegség a HD; amelyet a citozin-adenin-guanin(CAG)-nak a huntingtin (HTT) génben való visszatérő fejlődése okoz, és komplex patogén mechanizmusok hálózatát foglalja magában. A HD egy mélyen átható, autoszomális domináns, progresszív neurodegeneratív mozgás és neurobehaviourális rendellenesség, amely különféle motoros jelekkel, pszichológiai tünetekkel és kognitív diszfunkcióval jár, amelyek demenciával járnak. A HD ok-okozati mutációjának ismerete lehetővé teszi a HD fenotípusok és fenoszkópiák egyre bővülő számának kimutatását. Az átlagos kezdő életkor 40 év körül van, a rögzített tartomány 2 és 79 év közötti [54-57].

A HD progresszív fizikai károsodásához hozzájárulhatnak a különböző mozgási szempontok, például a hiperkinetikus mozgások (dystonia, myoclonus, tics) és más motoros megnyilvánulások (bradykinesia, incoordináció, okulomotoros funkcióváltozások, járásromlás) valamint a korea, mint a legkülönbözőbb akaratlan mozgás. A betegség idővel előrehaladtával a dystonia egyre elterjedtebbé válik, és helyettesíti a chorea-t.

Másrészt heterogén neurodegeneratív állapotként van besorolva klinikailag, genetikailag és patológiásan [58-60]. A kortikális motoros neuronok és a gerincvelő elülső kürtsejtjeinek degenerációját az ALS, más néven Charcot-kór vagy Lou Gehrig-kór jellemzi. Ez hozzájárul, általában a diagnózistól számított 3-5 éven belül az izom atrófiához, az izomműködés elvesztéséhez és a légzési elégtelenségből eredő halálhoz. Úgy gondolják, hogy a különböző klinikai variabilitás a felső motoros neuron (UMN) és az alsó motoros neuron (LMN) érintettségének, a motoron kívüli tüneteknek, a kezdő életkornak, a túlélésnek és a progressziós arányoknak köszönhető. A betegség heterogenitása megakadályozza a biomarker termelését, ami akadályozza a klinikai vizsgálatokban a jelölt gyógyszerek pontos értékelését [59-61]. Különböző tanulmányok kimutatták, hogy az oxidatív stressz fontos szerepet játszik a betegség patogenezisében, amelyet szokatlan családtípusként azonosítottak, amely gyakran szuperoxid-diszmutáz 1 (SOD1) génmutációkat mutat [62,63].

Az EO-kat ma már általánosan használják, és az élet minden területén megvizsgálják azok előnyeit. Az EO-potenciál vonzereje és a lehetséges cselekvési mechanizmus folyamatosan kockáztatva van szerte a világon. Ebben a felülvizsgálatban az EO-k mint neuroprotektív gyógymódok hatékonyságára összpontosítunk és elemezzük a fent említett négy kiválasztott, életkorral összefüggő neurodegeneratív rendellenesség közül. Szilárd meggyőződésünk, hogy ez a felülvizsgálat sok olyan kutató és akadémikus számára előnyös lesz, akik nagy érdeklődést mutatnak az EO-k és azok széles körű alkalmazása iránt.

2. Anyagok és módszerek keresési stratégia!

Az eredeti cikkeket 2010 és 2020 között három adatbázisban (PubMed, Web of Science és Google Scholar) keresték meg, az orvosi tantárgy (MeSH) "illóolajok" kifejezésekkel, az "Alzheimer-kór","Parkinson-kór", "Huntington-kór" vagy "amiotrófiás laterális szklerózis" kifejezéssel keresztezve. A rendelkezésre álló absztraktokkal rendelkező kiadványokat felülvizsgálták, és az angol és maláj nyelveken megjelent tanulmányokra korlátozódtak. Humán és állatkísérletekről, klinikai vizsgálatokról és a növényi alapú neurodegeneratív gyógyszerekkel kapcsolatos tanulmányokat is tartalmaztak. A véleménycikkeket és a szerkesztőnek írt leveleket azonban kizárták. A duplikált cikkek ki lettek távolítva.

3. Eredmények

Az összes kapcsolódó cikket kinyomtatták további bizonyítékokon alapuló értékelés céljából, hogy feltárják az EO-k hatékonyságát, mint az életkorral összefüggő neurodegeneratív betegségek neuroprotektív gyógymódját. Az átfogó szakirodalmi áttekintés elvégzése után a cikkeket kiválasztották és többféle neurodegeneratív betegségre osztották (1. táblázat). Összesen 103 cikk szerepelt ebben az áttekintésben. Nyolcvanhat cikket találtak az AD-ről, amelyek 53 in vitro vizsgálatról szóló cikkből, 20 in vivo vizsgálatokról szóló cikkből, 11 in vitro és in vivo vizsgálatok kombinációjáról szóló cikkből, valamint 2 in vitro és ex vivo vizsgálat kombinációjáról szóló cikkből álltak. Tizenhárom cikket találtak a PD-ről, amelyek négy in vitro vizsgálatokról szóló cikkből, hat in vivo vizsgálatokról szóló cikkből, egy in vitro és in vivo vizsgálatok kombinációjáról szóló cikkből, valamint két cikkből álltak az in vivo és ex vivo vizsgálatok kombinációjáról. Négy cikket kategorizáltak betegségek kombinációjaként, mert egyszerre több neurodegeneratív betegséget is megemlítettek a cikkekben. Sajnos HD-n és ALS-en nem rögzítettek osztályozható vizsgálatot. A szokásos biokémiai vizsgálatok mellett néhány tanulmány beszámolt a kiválasztott EO-k kémiai összetételéről is.

Ez a cikk a Molekulák 2021, 26, 1107-ből származik. https://doi.org/10.3390/molecules26041107 https://www.mdpi.com/journal/molecules