A vitaminok szerepe a neurodegeneratív betegségekben: Frissítés 1. rész

Absztrakt:

Az ajánlott napi vitaminmennyiség beszerzése kulcsfontosságú az emberek és más állatok homeosztatikus egyensúlyának fenntartásához. A vitaminok hiánya vagy szabályozási zavara károsan befolyásolja az idegsejtek anyagcseréjét, ami idegrendszeri betegségekhez vezethet. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy az új, vitamin-alapú megközelítések hogyan segítik a rendellenes idegi működést, az idegrendszeri degeneráción alapuló agyi betegségeket, mint például az Alzheimer-kórt, a Parkinson-kórt, a Huntington-kórt, az amiotrófiás laterális szklerózist és a prionbetegséget.

A Huntington-kór az idegrendszer degeneratív betegsége, amelyben a betegek értelmi, érzelmi és motoros problémákra hajlamosak. Bár a betegség befolyásolhatja az ember memóriáját, nem szabad negatívumként tekinteni.

Bizonyíték van arra, hogy a Huntington-kórban szenvedők memóriaromlást mutathatnak a betegség korai és középső stádiumában, de ez csökken, vagy akár eltűnik a későbbi szakaszokban. Ennek az az oka, hogy a betegek fokozatosan elvesztik a szükségtelen információk elfojtásának képességét, aminek következtében az agy alapvető ismeretekkel és tapasztalatokkal kapcsolatos memóriája erősebbé és mélyebbé válik.

Ezenkívül a Huntington-kórban szenvedők emlékeit befolyásolhatják az érzelmek, különösen a pozitív érzelmek. A kutatások azt mutatják, hogy a pozitív érzelmi és mentális egészség bizonyos mértékig javíthatja a memóriát. Ezért a Huntington-kórban szenvedőknek meg kell őrizniük a pozitív érzelmeket és mentalitást. A család és a barátok támogatása és bátorítása szintén segíthet nekik fenntartani a pozitív hozzáállást, valamint javítani memóriájukat és kognitív képességeiket.

Összefoglalva, bár a Huntington-kór hatással lehet a betegek emlékezetére, ez nem jelenti azt, hogy életük és jövőjük feltétlenül negatív. Ezzel szemben a pozitív érzelmi és szociális támogatás segíthet a betegeknek leküzdeni betegségük kihívásait, és elősegítheti egészségüket és jólétüket. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, amelynek számos egyedi hatása van, amelyek közül az egyik a memória javítása. A Cistanche deserticola hatékonysága a benne található számos hatóanyagnak köszönhető, beleértve a csersavat, poliszacharidokat, flavonoid glikozidokat stb. Ezek az összetevők számos úton elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Tudjon meg 10 módot a memória javítására

A vitaminok terápiás hatásukat Parkinson-kórban antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatásuk révén fejtik ki. Ezenkívül a különböző víz- és lipidoldékony vitaminok megakadályozták a béta-amiloid és a tau patológiáját. Másrészt egyes eredmények nem mutatnak összefüggést a vitaminhatás és a neurodegeneratív betegségek megelőzése között. Egyes vitaminok mérgező hatást is mutatnak.

Ez az áttekintés a vitamin-kiegészítés jótékony és negatív hatásait tárgyalja neurológiai rendellenességek esetén. Mind a vízben, mind a zsírban oldódó vitaminok részletes hatásmechanizmusával foglalkozik a kézirat.A hormézis is lényeges tényező, amely nagyon hasznos a vitaminok hatékony dózisának meghatározásában.PubMed, Google Scholar, Web of Science és Scopus voltak eredeti cikkek, áttekintő cikkek és metaanalízisek szakirodalmi keresésének lefolytatására alkalmazott.

Kulcsszavak: vitaminok; neurodegeneratív betegség; Parkinson kór; Alzheimer kór; Huntington-kór; Prion betegség.

1. Bemutatkozás

Csecsemőknél és időseknél gyakori a vitaminhiány [1]. A hosszan tartó vitaminhiány alultápláltsághoz és súlyos egészségügyi problémákhoz vezet [2,3]. Érdekes módon az egészséges populáció tipikus kiegyensúlyozott étrendje rengeteg vitamint tartalmaz, amelyek számos betegséget megelőznek [4,5]. Ez arra késztette a kutatókat, hogy feltárják a különböző vitaminok szerepét a betegségek kialakulásában és progressziójában.

Ebben az áttekintésben a toneurodegeneratív betegségekhez kapcsolódó vitaminokra összpontosítunk. Általában véve a vitaminokat olyan szerves vegyületeknek tekintjük, amelyek szükségesek a szervezet fejlődéséhez és normál működéséhez. A szervezet nem tud vitaminokat szintetizálni, akár egyáltalán, akár nem elegendő mennyiségben. Mint ilyeneket, ezeket a diétával kell beszerezni. Fontos, hogy a vitaminok általában antioxidánsként vagy enzimatikus kofaktorként működnek [6,7].

A vitaminoknak két fő kategóriája van: a zsírban oldódó vitaminok, amelyek addig raktározódnak a szervezetben, amíg a szervezetnek szüksége van rájuk, és a vízben oldódó vitaminok, amelyek nem raktározódnak a szervezetben, így folyamatos exogén napi ellátás szükséges [8,9 ].Általában a vitaminok jelentős előnyt jelentenek a neurodegeneratív betegségekben. A vízben és zsírban oldódó vitaminok egyaránt jelentősen megelőzik a Parkinson- és az Alzheimer-kórt.

A -synuclein toxicitást vitaminpótlással sikerült megakadályozni. Emellett a vitaminok a dopamin transzporterre is kifejtik védő hatásukat. Az amiloid- és tau-kórképek is fokozatosan megelőzhetők a magasabb dózisú vitaminokkal. A vitaminok Huntington-kór, Prion- és szklerózis multiplex esetén is megmutatják terápiás tulajdonságaikat.

Egyes tanulmányok azonban a vitaminok kontrasztos hatását mutatják a fent említett betegségekhez képest. Egyes vitaminok mérgező hatást is mutatnak. Ezért nagy szükség van arra, hogy a vitaminok szerepét a neurodegeneratív betegségekben egyértelműen leírjuk. A különböző vitaminok szerepét és részletes hatásmechanizmusait az egyes fejezetek tartalmazzák.

2. Vízben oldódó vitaminok

A vízben oldódó vitaminok (WSV-k) szerkezetileg és funkcionálisan különálló vegyületek, amelyek létfontosságúak a normál sejtfunkciókhoz, növekedéshez és fejlődéshez. A WSV-t általában mikrotápanyagnak tekintik, és ennek hiánya súlyos betegségeket okoz, mint például idegrendszeri betegségek, növekedési retardáció vagy bélbetegségek [10,11]. Az alapvető WSV-k a B1-vitamin (Tiamin), B2-vitamin (riboflavin), B3-vitamin (niacin, nikotinsav), B5-vitamin (pantoténsav), B6-vitamin (piridoxin és származékai), B7-vitamin (biotin, H-vitamin), B9-vitamin ( Folsav, Folacin), B12-vitamin (kobalamin) és C-vitamin (aszkorbát, dehidroaszkorbát).

A tiamint anti-beriberi faktorként és aneurinként is ismerik. A tiamin molekulatömege 265,36 g/mol. Az ATP és a tiamin közötti reakció során képződik az aktív koenzim, a tiamin-pirofoszfát. A tiamin-pirofoszfát nagyon fontos szerepet játszik a szénhidrát-anyagcserében.

A tiamin egy színtelen vegyület, amelynek kémiai képlete C12H17N4OS. Szerves oldószerekben oldhatatlan, míg oldható inpoláris oldószerekben, például vízben. A szív, az idegrendszer és az emésztőrendszer megfelelő karbantartásában a tiamin döntő szerepet játszik [12]. A riboflavin (B2-vitamin) molekulaképlete C17H20N4O6, molekulatömege 376,4 g/mol.

A riboflavin két létfontosságú koenzim, a flavin-mononukleotid (FMN) és a flavin-adenin-nukleotid (FAD) prekurzora. A FAD és az FMN részt vesz az oxidációs/redukciós reakcióban. Ezek a koenzimek részt vesznek a fehérjék, szénhidrátok és lipidek anyagcseréjében is. Az egészséges haj, bőr és köröm érdekében a riboflavin nagyon fontos, mert az antioxidáns glutation-reduktáz enzimet is modulálhatja [13].

A nikotinsav (B3-vitamin) kémiai képlete C6H5NO2 vagy C5H4NCOOH, molekulatömege 123,11 g/mol. Niacinnak, piridin-3-karbonsavnak és 3-piridin-karbonsavnak is nevezik. Elengedhetetlen a rossz koleszterin (LDL) csökkentéséhez és a jó koleszterin (HDL) szintjének növeléséhez szervezetünkben. Ezért használják diszlipidémia kezelésére. A szérum aminotranszferáz szintje megemelkedhet, mert a niacin és nagy dózisa felelős lehet az akut májkárosodásért. A B3-vitamin íze enyhén savas, szagtalan kristályos por.

A Niacinist értágító szerként, antilipémiás gyógyszerként és ellenszerként is használják [14]. A pantoténsav (B5-vitamin) kémiai képlete és molekulatömege: C9H17NO5 és 219,23 g/mol. A pantoténsav erős antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik, és széles körben megtalálható mind az állati, mind a növényi szövetekben. Ez a vitamin a B2-vitamin komplex és az A koenzim fő része.

Részt vesz a lipidek, szénhidrátok és fehérjék anyagcseréjében. Ez a vitamin részt vesz a hormonok, a különböző neurotranszmitterek, a hemoglobin és a lipidek szintézisében is [15]. A piridoxin (B6-vitamin) molekulatömege és kémiai képlete 169,18 g/mol és C18H11NO3. Piridoxolnak és Gravidoxnak is nevezik. A piridoxin piridoxál-foszfáttá (PLP) alakul, amely jelentős mértékben hozzájárul a transzaminációs reakcióhoz. A PLP az esszenciális neurotranszmitterek, például a szerotonin és a noradrenalin szintézisében is segít.

A piridoxin részt vesz a glikogén és az aminosavak metabolizmusában [16]. A biotint (B7-vitamint) H-vitaminnak is nevezik, a C10H16N2O3S és 244,31 g/mol pedig ennek az enzimnek a kémiai képlete és molekulatömege. Ez részt vesz a karboxilezési reakcióban. Ez az enzim szükséges a megfelelő növekedéshez és anyagcseréhez [17]. A folátot (B9-vitamin) folsavnak és M-vitaminnak is tekintik.

Ennek az enzimnek a kémiai képlete és molekulatömege: C19H19N7O6, illetve 441,4 g/mol. Ez az enzim szerepet játszik az aminosavak metabolizmusában és a széntranszfer reakciókban. Ezenkívül a folátot a vörösvértestek termelésében és a vérképzésben hasznosítják [18]. A kobalamint (B12-vitamint) cianokobalaminnak is nevezik. Molekulatömege és kémiai képlete 1355,4 g/mol és C63H88CoN14O14P. Ez egy kobalt tartalmú koordinációs vegyület, amelyet a bél mikrobái szintetizálnak, és belső tényezőkre van szükség a bélben történő felszívódáshoz.

Hiánya megaloblasztos vérszegénységet és vészes vérszegénységet okozott. Ezenkívül számos neurológiai elváltozást figyeltek meg ennek az enzimnek a hiánya miatt [19]. A C-vitamin vagy az aszkorbinsav az étrendben bevitt egyik fontos antioxidáns. Ennek az enzimnek a molekulatömege és kémiai képlete 176,12 g/mol és C6H8O6 vagy HC6H7O6. Citromban, narancsban és más citrusfélékben található.

Ez az enzim nélkülözhetetlen az étrendben, és ember nem tudja előállítani. Részt vesz a kollagén szintézisében. Hiánya számos szövődményt, például skorbutot okoz. Túladagolása a sárgaságért és az akut liért is felelősver sérülés [20]. A WSV-k főként egy társult enzim kofaktoraként működnek, és végső soron specifikus enzimek tebiológiai aktivitását módosítják [21,22].

3. Zsírban oldódó vitaminok

Ahogy a neve is sugallja, a zsírban oldódó vitaminok (FSV-k) zsírokban és olajokban oldódnak. Az FSV-k, nevezetesen az A, D, E és K a bélben szívódnak fel [8,23]. Az A-vitamint retinolnak vagy all-trans-retinolnak is nevezik. Ennek a vitaminnak a molekulatömege és kémiai képlete 286,5 g/mol és C20H30O. Ez a vitamin szükséges a szem normál működéséhez, és részt vesz az immunrendszer működésének szabályozásában is.

A reproduktív szervek működését is ez az enzim közvetíti. Gyermekeknek összesen 300-700 µg, felnőtteknek 700-900 µg javasolt az étrendben. A nagyobb dózis számos szövődményt okozhat, például cirrhosisos portális hipertóniát stb. [24]. A D3-vitamin (kolekalciferol) a D-vitamin aktív formája. A D3-vitamin kémiai képlete és molekulatömege: C27H44O, illetve 384,6 g/mol.

A bőrben ultraibolya fény hatására termelődik, és az étrendben is előkerül, és a szteroid hormonok kategóriájába tartozik. Ez a vitamin szabályozza a kalcium és a foszfor szintjét a szervezetben a csontok ásványi anyagcseréjében és demineralizációjában. A génexpressziót is befolyásolja azáltal, hogy a D-vitamin receptorához kötődik [25]. Az E-vitamint alfa-tokoferoland 5,7,8-trimetiltokolnak is tekintik.

Ennek az enzimnek a molekulatömege és kémiai képlete 430,7 g/mol, illetve C29H50O2. Erős citoprotektív és vitalantioxidáns tulajdonságokat mutat. Ez a vitamin megvédi szervezetünket a káros oxidatív károsodásoktól. Fenntartja a sejtmembrán permeabilitását a reaktív oxigénfajták semlegesítésével. Részt vesz a reproduktív funkciók szabályozásában is [26].

A Kis-vitamint Kinadionnak, Konakionnak, Mephytonnak és Monodionnak is tekintik. A kémiai képlet és a molekulatömeg C31H46O2 és 450,7 g/mol. Ez az enzim szükséges a normál véralvadási reakcióhoz. Ennek a vitaminnak több formája ismert K2-vitamin (menakinon), K1-vitamin (fitomenadion) és K3-vitamin (menadion) néven. A vaj, a tojássárgája, a zöld leveles zöldségek, a sajt és a máj jó forrásai ennek a vitaminnak [27].

Klinikailag az FSV hiányát éjszakai vakságnak (A-vitamin), osteomalaciának (D-vitamin), fokozott oxidatív sejtstressznek (E-vitamin) és vérzésnek (K-vitamin) írják le. Az elmúlt néhány évtizedben további lehetséges hatásokat javasoltak az FSV-k ellen, például az A- és D-vitamin-hiányt, amely közvetetten kapcsolódik a rákhoz, a cukorbetegséghez és számos immunrendszeri rendellenességhez [28–32]. Az FSV-k, az A-vitamin és a D-vitamin, főként a nukleáris receptorokon keresztül hatnak a különböző gének expressziójának szabályozására [21,33]. Az E-vitamin erős antioxidáns, a K-vitamin pedig kulcsszerepet játszik a véralvadásban.

A kutatás előrehaladtával az FSV-k további szerepei és hatásmechanizmusai további leírásra kerülnek. Ebben az áttekintésben a WSV-k és FSV-k szerepét tárgyaljuk a neurodegeneratív betegségek progressziójában.

Általában a vitaminok neuroprotektív szerepet játszanak; számos vitaminszármazékot teszteltek különféle neurológiai betegségek kezelésére, és jelentős eredményeket hoztak [34–39]. Ezért a következő részekben egyenként tárjuk fel a különböző vitaminok szerepét az egyes neurodegeneratív betegségek összefüggésében.

4. Vitaminok Parkinson-kórban

A Parkinson-kór (PD), amelyet számos motoros és nem-motoros tünet jellemez, a középagyi régió dopaminerg neuronjainak degenerációja miatt alakul ki [40–44]. Ez a betegség gyakran előfordul az idősödő lakosság körében [45].

Jelenleg nem állnak rendelkezésre olyan hatékony kezelések, amelyek megállíthatnák a PD kialakulását vagy megakadályozhatnák annak progresszióját. Csak a tünetek enyhítésére szolgáló terápiák állnak rendelkezésre. A tünetek azonban súlyosbodnak a hosszan tartó kezelést követően [46]. Jelenleg a kutatás azon különböző vegyületek azonosítására összpontosít, amelyek megakadályozhatják a PD progresszióját és kifejlődését [47].

Ennek megfelelően az utóbbi években számos vitamin szerepét javasolták a PD kezelésében [48,49]. Ezek a vitaminkezelések kevesebb mellékhatással járhatnak, és javíthatják a PD jelenleg elérhető terápiáit. Az egyik fő okozó tényező. A PD progressziójához az oxidatív stressz, az A-vitamin (VitA) pedig származékaival, például a retinsavval (RA) együtt erős antioxidáns hatást fejt ki [30,50].

A Vita állati és növényi forrásokból is nyerhető [51]. A hal, a hús és a tejtermékek az előformázott VitA (retinoland retinil-észter) állati forrásai (1. ábra) [51]. Másrészt a növényi források biztosítják a VitA prekurzorait karotinoidok (-karotin, -karotin és -kriptoxantin) formájában [51,52]. A Vitais számos jelátviteli útvonalban vesz részt, amelyek szabályozzák a génexpressziót [30,53].

Pontosabban, a központi idegrendszerben (CNS) a VitA számos létfontosságú folyamatot szabályoz, például szabályozza az idegsejtek differenciálódását és a mintázatot az idegcső képződésében [54,55].

4.1. Vitaminokon alapuló klinikai vizsgálatok a Parkinson-kórban

Egy tanulmány kimutatta, hogy a VitA és származékai magas koncentrációban találhatók a humán post mortem homloklebeny kéregben [56]. Ez egy biomarker alapú klinikai vizsgálat, amely a VitA terápiás hatását értékelte a frontális lebeny kéregében. A homloklebeny kéregében a retinol és származékai öregedéssel összefüggő csökkenést mutattak az occipitalis kéreghez képest. További vizsgálatokra lesz szükség más agyterületek feltárásához és összehasonlításához hasonló típusú tevékenységhez.

Ezenkívül egy szingapúri kínai kohorsz-alapú tanulmány szintén nem utalt összefüggésre az étrendi antioxidánsok, például a karotinoidok és a vitaminok (A-, C- és E-vitamin), valamint a PD kialakulásának kockázata között [57]. Egy összehasonlító tanulmány összefüggést mutatott ki a PD kockázata és a karotinoidok, a VitE és a VitC bevitele között. Ez egy nyomon követési vizsgálat férfi és női PD betegeken.

Összesen 47 331 férfit és 76 890 nőt követtek nyomon 12, illetve 14 éves korig. Ebben a tanulmányban ezeken a PD-betegeken az étkezési gyakorisági kérdőíveket is feljegyezték. E vitaminok, sőt a multivitaminok egyikét sem hozták tudományosan összefüggésbe a PD kockázatával ezeknél a betegeknél. Másrészt az élelmiszerből származó VitE magas bevitele csökkenti a PD kockázatát mind férfi, mind női betegeknél.

A PD kockázata a diófélék fogyasztása után is csökken. Egy multivitamin-vizsgálat kimutatta, hogy a PD kockázata nem csökken jelentősen az E- és C-vitamin, valamint a karotinoidok bevitele után. Az E-vitaminban gazdag amultivitamin megközelítés jobb terápiás hatást mutatott, mint a karotinoidok és a C-vitamin. Ezért ez a tanulmány azt sugallta, hogy a VitE-ben gazdag diétás élelmiszerek csökkentik a PD kockázatát a karotinoidokhoz vagy a VitC-hez képest. Így a VitE kiegészítés védi a PD-t [58]. Ezért szélesebb szintű vizsgálatra van szükség a VitA, VitC, VitE és származékai terápiás potenciálját illetően a PD-ben.

Számos neurodegeneratív betegségben, beleértve a PD-t is, a megnövekedett homociszteinszint, a metionin bioszintézis kéntartalmú metabolitja többszörös neurotoxikus hatással jár [59]. Emiatt a fokozott homociszteinszintű PD-s betegekben erős korreláció volt a homociszteinszint és a PD patogenezise között [60–62]. A megnövekedett homociszteinszintek felelősek a nigrostriatális dopaminerg neuronok haláláért PD-s betegekben. Így a homociszteinszint szabályozása megakadályozhatja a PD progresszióját [63,64].

A B-vitamin (VitB) kofaktorként működik a metionin homociszteinből történő szintézisében, és a kutatók azt sugallták, hogy a homocisztein szintje erősen korrelál a VitB szintekkel [22,65]. Kimutatták, hogy a kiegészítő VitB csökkenti a homocisztein szintjét a vérplazmában [66,67]. Ennek ellenére korlátozott számú tanulmányt végeztek a VitB különböző típusainak PD patológiákban betöltött szerepével kapcsolatban.

Érdekesség, hogy a B12-vitamin (VitB12) szintje csökkent PD-s betegekben a normál egészséges kontrollokhoz képest. Ezenkívül csökkent a PD kockázata azoknál, akik elegendő mennyiségű B6-vitamint (VitB6) fogyasztottak [68, 69]. Nem figyeltek meg szignifikáns változást a folsav (VitB9) koncentrációjában PD betegekben az egészséges kontrollokhoz képest [69,70].

Érdekes módon a VitB-vel és a homociszteinnel az agyműködésben végzett kutatások többsége a nyolc B-vitamin közül háromra (VitB9, VitB12, VitB6) összpontosított, és ez idáig az eredmények kétértelműek [22,66]. Felmerült azonban, hogy az összes kombinációját alkalmazó kezelések jobb eredményeket hozhatnak a nyolc VitB-típus egymással összefüggő sejtfunkciói miatt [71]. A tiaminhiány a dopaminerg neuronok halálát okozza a PD-ben. A tiamin kiegészítése volt felelős a dopaminerg neuronok progressziójának késleltetéséért és haláláért PD-ben [72].

Egy nyílt szintű tanulmány azt sugallta, hogy a Parkinson-kór tünetei jelentős mértékben megfordulnak, ha nagy dózisú tiamint adnak intramuszkulárisan PD-s betegeknek mellékhatások nélkül [73]. További érdekesség, hogy a szaglászavarban szenvedő PD-betegeket 2-8 évvel a tünetek megjelenése előtt figyelték meg. alacsony étrendi tiamin (VitB1) és folsav (VitB9) sűrűsége [74,75]. Így a PD korai szakaszában a tiamin- és folátszint hatékonyan szabályozza a szaglórendszert, és fontos szűrőeszközként szolgálhat a PD kockázatának kimutatására.

Aesettanulmány azt mutatja, hogy a bradykinesia és a merevség szignifikánsan javult a niacin-kezelés hatására a bőrkiütésekkel és elfogadhatatlan rémálmokkal rendelkezőknél [76]. Összefoglalva, a VitB-kezelések különféle típusairól és/vagy a PD diagnózisáról szóló tanulmányok korlátozott száma miatt. , további kutatásokra van szükség, mielőtt támogatnák a PD-terápiákban való alkalmazásukat. Az emberek dózisválaszt mutatnak a VitC-re, mivel a magas szint mérgező lehet [77,78]. Mégis, ha a VitC-t homeosztatikus koncentrációban tartják, pozitív hatása van az oxidatív stressz csökkentésének, amely a neurodegeneratív betegségek egyik vezető oka (2. ábra) [79].

For more information:1950477648nn@gmail.com