Αιθέρια έλαια ως δυνητικό νευροπροστατευτικό φάρμακο για νευροεκφυλιστικές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία Μέρος 1

Παρακαλώ επικοινώνησεoscar.xiao@wecistanche.comΓια περισσότερες πληροφορίες

Αφηρημένη:Παρά τις βελτιώσεις στο προσδόκιμο ζωής, οι νευροεκφυλιστικές καταστάσεις έχουν αναμφισβήτητα γίνει η πιο επίφοβη ασθένεια των ηλικιωμένων. Οι νευροπροστατευτικές και αντιγηραντικές δυνατότητες των αιθέριων ελαίων (EO) αξιολογούνται ευρέως σε όλο τον κόσμο. Ο στόχος αυτής της ανασκόπησης είναι να αναλύσει την αποτελεσματικότητα των ΕΟ ως νευροπροστατευτικών φαρμάκων μεταξύ των τεσσάρων κοινών νευροεκφυλιστικών ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία. Η βιβλιογραφία εξήχθη από τρεις βάσεις δεδομένων (PubMed, Web of Science και Google Scholar) μεταξύ των ετών 2010 και 2020, χρησιμοποιώντας τους όρους επικεφαλίδας ιατρικών θεμάτων (MeSH) "αιθέριο έλαιο", διασταυρωμένοι με "νόσος Alzheimer (AD)", "νόσος Huntington (HD)», «νόσος του Πάρκινσον (PD)» ή «αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS)». Το ογδόντα τρία τοις εκατό (83 τοις εκατό ) των μελετών επικεντρώθηκαν στην AD, ενώ ένα άλλο 12 τοις εκατό επικεντρώθηκαν στην PD. Δεν καταγράφηκε καμία ταξινομήσιμη μελέτη σε HD ή ALS. Το EO από το Salvia officinalis έχει καταγραφεί ως ένας από τους πιο αποτελεσματικούς αναστολείς της ακετυλοχολινεστεράσης και της βουτυρυλοχολινεστεράσης. Ωστόσο, μόνο το Cinnamomum sp. έχει αξιολογηθεί για την αποτελεσματικότητά του τόσο σε AD όσο και σε PD. Η ανασκόπησή μας παρείχε χρήσιμα στοιχεία για τις ΕΟ ως πιθανά νευροπροστατευτικά φάρμακα για νευροεκφυλιστικές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα

Λέξεις-κλειδιά:αιθέρια έλαια? νευροεκφυλιστικο?Η ασθένεια Αλτσχάϊμερ; Νόσος του Huntington;Νόσος Πάρκινσον; αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση;in vitro;in vivo

1. Εισαγωγή

Τα αρωματικά φυτά αποτελούνται από ένα ευρύ και ποικίλο φάσμα οργανικών ενώσεων με σημαντικές οικολογικές και φυσιολογικές λειτουργίες. Ένα από τα πιο ζωτικά συστατικά που συντίθενται από τα αρωματικά φυτά είναι τα αιθέρια έλαια (EOs), μαζί με τους δευτερογενείς μεταβολίτες και τις φαινολικές ενώσεις τους]l. Τα EO μπορούν να εξαχθούν και να ληφθούν από διάφορα μέρη φυτών, όπως το άνθος, ο φλοιός, το φύλλο, η ρίζα ή ο φλοιός [2-4]. Γενικά, τα μονοτερπένια και τα σεσκιτερπένια είναι τα κύρια συστατικά των ΕΟ. Οι φαινολικές ενώσεις παράγονται μέσω βιοχημικής σύνθεσης και αποτελούνται από μια χημικά ετερογενή ομάδα. Τα φαινολικά οξέα, οι απλές φαινόλες, οι κουμαρίνες, τα φλαβονοειδή, τα στιλβένια, οι λιγνάνες, οι λιγνίνες, καθώς και οι υδρολυόμενες και συμπυκνωμένες τανίνες είναι μεταξύ των καθιερωμένων φαινολικών ενώσεων [5,6]. Τα EO είναι πτητικά και μπορεί να παίζουν ρόλο στη γνωστική βελτίωση μέσω των οσφρητικών οδών [7]. Τα EO είναι γνωστά για διάφορα οφέλη που περιλαμβάνουν τις αντιικές, αντιβακτηριδιακές, αντιμυκητιακές, τη βελτίωση της μνήμης, τις φαρμακευτικές θεραπείες, τη συντήρηση τροφίμων, τα καλλυντικά συντηρητικά, την αρωματοθεραπεία και πολλές άλλες εφαρμογές τους. Για παράδειγμα, το EO που προέρχεται από το Salvia sp., το οποίο είναι ένα από τα πιο κοινά είδη φαρμακευτικών φυτών, αναφέρθηκε για την αξιοσημείωτη θεραπεία του σε βήχα, βρογχίτιδα, έρπητα, τραύματα από τσίχλα, καθώς και για μειωμένη συγκέντρωση. Το EO αυτού του είδους εφαρμόζεται επίσης στη βιομηχανία τροφίμων και καλλυντικών, για μια σειρά προϊόντων αρωμάτων [8].

Το κεντρικό νευρικό σύστημα του εγκεφάλου (ΚΝΣ) αποτελείται από διάφορους νευρώνες που είναι υπεύθυνοι για την οργάνωση των νευρωνικών και μη νευρωνικών κυττάρων, καθώς και για το χειρισμό διαφόρων κινητικών, αισθητηριακών, ρυθμιστικών, συμπεριφορικών και γνωστικών λειτουργιών. Τα νευρωνικά κύτταρα διαφέρουν ως προς τη μορφολογία και τη λειτουργία τους, υποδηλώνοντας ότι κάθε νευρωνικός τύπος μπορεί να υποδεικνύει το δικό του γονιδιωματικό προφίλ παρά το γεγονός ότι έχει πανομοιότυπους γενετικούς κώδικες.cistanche benefíciosΕντός του ΚΝΣ, παρατηρήθηκε ότι συγκεκριμένες περιοχές παρουσιάζουν διαφορετικές ευπάθειες στη γήρανση και σε διάφορες νευροεκφυλιστικές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία [9].

Οι νευροεκφυλιστικές διαταραχές χαρακτηρίζονται συχνά από ισχυρές ενδείξεις οξειδωτικού στρες στην παθογένειά τους, ως συνέπεια της μη ρυθμισμένης σύνθεσης ενεργών ειδών οξυγόνου (ROS) [10]. Η ανισότητα που παρατηρείται στους προοξειδωτικούς και αντιοξειδωτικούς κυτταρικούς μηχανισμούς που σχετίζονται με τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία, την υπεροξείδωση των λιπιδίων, τις νευροφλεγμονώδεις διεργασίες και τον ενδογενή μεταβολισμό της ντοπαμίνης είναι μεταξύ των παραγόντων που συμβάλλουν στην απορρύθμιση [10,11]. Πολλοί ερευνητές έχουν αναζητήσει μόρια που ενεργοποιούν τις οδούς αποκλεισμού ή ελαχιστοποιούν τις επιπτώσεις των ROS [12,]13]. Σε μια προσπάθεια να ξεπεραστούν οι περιορισμοί των τρεχουσών θεραπειών που διατίθενται για τις νευροεκφυλιστικές διαταραχές, πραγματοποιείται ουσιαστική έρευνα για τη διερεύνηση και τον εντοπισμό της διαθεσιμότητας άλλων πιθανών φυσικών φαρμάκων που είναι εξίσου αποτελεσματικά και χωρίς παρενέργειες. Ως εκ τούτου, τα φυσικά συστατικά που αποτελούνται από διάφορα πολυφαινολικά φυτοχημικά έχουν αποκτήσει αξιοσημείωτη γνώση για το σκοπό αυτό [14]

Το Cistanche μπορεί να αντιγηρανθεί

Οι νευροεκφυλιστικές διαταραχές είναι προς το παρόν ανίατες και οι διαθέσιμες θεραπείες ελέγχουν μόνο τα συμπτώματα ή παρατείνουν την ανάπτυξη της νόσου. Τα EOs έχουν προταθεί ως βασική στρατηγική πρόληψης και θεραπείας για αντιγηραντικές και νευροεκφυλιστικές διαταραχές [15]. Πολλές μελέτες έχουν αναφέρει τη δυνατότητα διαφόρων EOs και των συστατικών τους να παρουσιάζουν νευροπροστατευτικά αποτελέσματα[16,17].Cinnamomum sp.[18,19],Salvia sp. [20,21]Polygonum sp. [22], Lavandula sp. [23,24], Citrus sp.[25], Artemisia sp.[26,27] και Zin-giber sp. [28] είναι από τα πιο ευρέως διερευνημένα είδη για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των ΕΟ και των αντίστοιχων συστατικών τους σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές που σχετίζονται με την ηλικία. Οι τέσσερις πιο συχνά μελετημένες νευροεκφυλιστικές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία είναι η νόσος Alzheimer (AD), η νόσος Parkinson (PD), η νόσος Huntington (HD) και η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS).

Η ΝΑ είναι η πιο κοινή αιτία άνοιας στους ηλικιωμένους και ταξινομείται ως αργή αλλά προοδευτική νευροεκφυλιστική διαταραχή. Τα υψηλότερα ποσοστά επικράτησης αναφέρονται στη Βόρεια Αμερική και τη Δυτική Ευρώπη ακολουθούμενα από τη Λατινική Αμερική, την Κίνα και τον Δυτικό Ειρηνικό. Σε γενικές γραμμές, επισημαίνεται ότι ένας μεγάλος αριθμός κρουσμάτων ΝΑ παρατηρείται σε ηλικιωμένους ηλικίας άνω των 75 ετών, ωστόσο, η πρώιμη έναρξη της ΝΑ μπορεί επίσης να αναπτυχθεί από 30 έως 60 ετών[29,30]. Το άμεσο κόστος που συνεπάγεται η διάγνωση της AD καλύπτει ιατρική περίθαλψη ή κοινωνικές υπηρεσίες όπου χρειάζεται φροντιστής, ενώ η απώλεια εισοδήματος ενός ασθενούς ή των μελών της οικογένειας αναφέρεται ως έμμεσο κόστος [31].

Υπάρχουν πολλά προφίλ AD, τα οποία περιλαμβάνουν ελλείμματα στην επεισοδιακή μνήμη, τη γλώσσα, τη σημασιολογική γνώση, τις οπτικοχωρικές ικανότητες, τις εκτελεστικές λειτουργίες όσον αφορά τον σχεδιασμό και την οργάνωση καθώς και την απραξία [32]. Εκτός από την απώλεια νευρώνων, οι πλάκες αμυλοειδούς και τα νευροϊνιδιακά μπερδέματα σχετίζονται με την παρουσία αντιδραστικών αστροκυττάρων και ενεργοποιημένων μικρογλοιακών κυττάρων[33-35]. Το Α είναι το πιο ευρέως μελετημένο συστατικό της παθογένεσης της AD, όπου μπορεί να προκαλέσει νευρωνική τοξικότητα και να ενεργοποιήσει τη μικρογλοία που οδηγεί στην έμμεση βλάβη των νευρώνων [36]. Η πρωτεολυτική διάσπαση από την πρόδρομη πρωτεΐνη αμυλοειδούς πρωτεΐνης κυτταρικής επιφάνειας τύπου Ι (APP) ήταν γνωστό ότι αποδίδει διάφορες μορφές Α [37,38]. Οι παθογόνες υποθέσεις για συναπτική και νευρωνική τοξικότητα στη νόσο του Αλτσχάιμερ φαίνονται στο Σχήμα 1.

Μια σημαντική αλλαγή που σχετίζεται με την σχετιζόμενη με την ηλικία απώλεια ντοπαμινεργικών κυττάρων της μέλαινας ουσίας (SN) είναι η απώλεια της ντοπαμινεργικής νεύρωσης του νεοστρώματος. Συναρπαστικές μελέτες έχουν δείξει ότι η εμπλοκή της μονοαμινοξειδάσης (ΜΑΟ) στην AD και στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες είναι σημαντικός παράγοντας σε πολλές κύριες παθοφυσιολογικές οδούς [40,41]. Το MAO-B έχει προταθεί ως βιοδείκτης και η ενεργοποιημένη του μορφή οδηγεί σε γνωστική δυσλειτουργία, σκοτώνει τους χολινεργικούς νευρώνες, προκαλεί χολινεργικές διαταραχές και συμβάλλει στην ανάπτυξη αμυλοειδών πλακών. Μελέτες στη μοριακή βιολογία έχουν καταδείξει τον κρίσιμο ρόλο της γενιάς Α μέσω της διαμόρφωσης της επεξεργασίας της APP από το MAO[42-45]. Ο μηχανισμός παραγωγής Α μέσω διαμόρφωσης της επεξεργασίας APP από ενεργοποιημένο ΜΑΟ φαίνεται στο Σχήμα 2.

Η PD είναι η δεύτερη πιο διαδεδομένη κατάσταση μετά την AD και επίσης αναπτύσσεται αργά με την πάροδο του χρόνου [47]. μπορεί να εντοπιστεί και να χαρακτηριστεί κλινικά μέσω της κινητικής δυσλειτουργίας, η οποία περιλαμβάνει βραδυκινησία, ακαμψία, τρόμο ηρεμίας και αστάθεια στάσης[48]. Οι περιπτώσεις PD μπορούν να χωριστούν σε σποραδικές (SPD) και οικογενείς (FPD), οι τελευταίες εκ των οποίων αντιπροσωπεύουν περίπου το 20-25 τοις εκατό όλων των περιπτώσεων PD. Ένα κοινό χαρακτηριστικό της SPD και της FPD είναι η παρουσία ενδοκυτταρικών εγκλεισμάτων, που ονομάζονται σώματα Lewy [49,50].

-Η Synuclein( -Syn) έχει αναγνωριστεί ως κύριο συστατικό των σωμάτων Lewy σε σποραδικές και οικογενείς περιπτώσεις και πιστεύεται ότι είναι ο κεντρικός παράγοντας στην αιτιολογία της PD [51]. Αξίζει να σημειωθεί ότι η έρευνα που διεξήχθη για την PD επικεντρώθηκε κυρίως στη συσσώρευση πρωτεϊνών, τη νευροτοξικότητα, το αυξημένο οξειδωτικό στρες και τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία, καθώς και ελαττώματα στον μηχανισμό αποικοδόμησης πρωτεϊνών [52].

Εκτός από το ρόλο που προκαλείται από το -Syn, η παρουσία νευροτοξινών, ιδιαίτερα της 6-υδροξυντοπαμίνης(6-OHDA) και του 1-μεθυλ-4-φαινυλοπυριδίνιου (MPP plus ), είναι ευρέως αποδεκτό για την πρόκληση νευροτοξικότητας σε ασθενείς με PD. Και οι δύο νευροτοξίνες πιστεύεται ότι προκαλούν ντοπαμινεργική τοξικότητα με ενδο- και εξωκυτταρική οξείδωση, σχηματισμό υπεροξειδίου του υδρογόνου και άμεση αναστολή της μιτοχονδριακής αναπνευστικής αλυσίδας [53].

Η επόμενη κοινή νευροεκφυλιστική νόσος είναι η HD. προκαλείται από την επαναλαμβανόμενη ανάπτυξη κυτοσίνης-αδενίνης-γουανίνης (CAG) στο γονίδιο huntingtin (HTT) και περιλαμβάνει ένα δίκτυο πολύπλοκων παθογόνων μηχανισμών. Η HD είναι μια βαθιά διεισδυτική, αυτοσωμική κυρίαρχη, προοδευτική νευροεκφυλιστική κίνηση και νευροσυμπεριφορική διαταραχή που σχετίζεται με μια ποικιλία κινητικών σημείων, ψυχολογικών συμπτωμάτων και γνωστικής δυσλειτουργίας που εξελίσσεται με άνοια. Η γνώση της αιτιολογικής μετάλλαξης του HD επιτρέπει την ανίχνευση ενός συνεχώς διευρυνόμενου αριθμού φαινοτύπων και φαινοτυπιών HD. Η μέση ηλικία έναρξης είναι περίπου τα 40 έτη, με καταγεγραμμένο εύρος από 2 έως 79 συν έτη [54-57].

Η προοδευτική σωματική εξασθένηση της HD μπορεί να οφείλεται σε διάφορες κινητικές πτυχές, όπως υπερκινητικές κινήσεις (δυστονία, μυόκλωνος, τικ) και άλλες κινητικές εκδηλώσεις (βραδυκινησία, ασυντονισμός, αλλαγές οφθαλμοκινητικής λειτουργίας, διαταραχή βάδισης) μαζί με τη χορεία ως την πιο ευδιάκριτη ακούσια κίνηση. Καθώς η νόσος εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου, η δυστονία γίνεται πιο διαδεδομένη και αντικαθιστά τη χορεία.

Από την άλλη, κατηγοριοποιείται ως ετερογενής νευροεκφυλιστική κατάσταση κλινικά, γενετικά και παθολογικά [58-60]. Ο εκφυλισμός των κινητικών νευρώνων του φλοιού και των κυττάρων του πρόσθιου κέρατος του νωτιαίου μυελού χαρακτηρίζεται από ALS, γνωστή και ως νόσος Charcot ή Lou Gehrig. Αυτό συμβάλλει, συνήθως εντός 3-5 ετών από τη διάγνωση, σε μυϊκή ατροφία, απώλεια μυϊκής λειτουργίας και θάνατο που προκύπτει από αναπνευστική ανεπάρκεια. Η ποικιλόμορφη κλινική μεταβλητότητα πιστεύεται ότι οφείλεται σε διαφορές στη συμμετοχή του ανώτερου κινητικού νευρώνα (UMN) και του κατώτερου κινητικού νευρώνα (LMN), των εξωκινητικών συμπτωμάτων, της ηλικίας έναρξης, της επιβίωσης και των ρυθμών εξέλιξης. Η ετερογένεια της νόσου αποτρέπει την παραγωγή βιοδεικτών που εμποδίζει την ακριβή αξιολόγηση των υποψηφίων φαρμάκων σε κλινικές δοκιμές [59-61]. Διάφορες μελέτες έχουν δείξει ότι το οξειδωτικό στρες παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεση αυτής της ασθένειας, που αναγνωρίζεται ως ένας ασυνήθιστος τύπος οικογένειας που συχνά εμφανίζει μεταλλάξεις γονιδίου υπεροξειδίου δισμουτάσης 1 (SOD1) [62,63].

Τα EO χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως και διερευνώνται τα πλεονεκτήματά τους σε όλες τις πτυχές της ζωής. Η ελκυστικότητα του δυναμικού EO και ο πιθανός μηχανισμός δράσης επιχειρείται σε συνεχή βάση σε όλο τον κόσμο. Σε αυτήν την ανασκόπηση, εστιάζουμε και αναλύουμε την αποτελεσματικότητα των ΕΟ ως νευροπροστατευτικών θεραπειών μεταξύ των τεσσάρων επιλεγμένων νευροεκφυλιστικών διαταραχών που σχετίζονται με την ηλικία που αναφέρονται παραπάνω. Πιστεύουμε ακράδαντα ότι αυτή η ανασκόπηση θα είναι επωφελής για πολλούς ερευνητές και ακαδημαϊκούς που έχουν μεγάλο ενδιαφέρον για τους ΕΟ και τις εκτεταμένες εφαρμογές τους.

2. Στρατηγική Αναζήτησης Υλικών και Μεθόδων!

Τα πρωτότυπα άρθρα αναζητήθηκαν σε τρεις βάσεις δεδομένων (PubMed, Web of Science και Google Scholar) από το έτος 2010 έως το 2020, χρησιμοποιώντας την επικεφαλίδα ιατρικού θέματος (MeSH) όροι "αιθέρια έλαια", διασταυρωμένα με τον όρο "νόσος Alzheimer", "Parkinson ασθένεια», «νόσος Huntington» ή «αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση». Οι δημοσιεύσεις με διαθέσιμες περιλήψεις εξετάστηκαν και περιορίστηκαν σε μελέτες που δημοσιεύθηκαν στην αγγλική και τη μαλαισιανή γλώσσα. Συμπεριλήφθηκαν εργασίες για μελέτες σε ανθρώπους και ζώα, κλινικές δοκιμές και σχετικές με φυτικά νευροεκφυλιστικά φάρμακα. Ωστόσο, τα άρθρα κριτικής και οι επιστολές προς τον εκδότη εξαιρέθηκαν. Τα διπλά άρθρα εξαλείφθηκαν.

3. Αποτελέσματα

Όλα τα σχετικά άρθρα εκτυπώθηκαν για περαιτέρω αξιολόγηση βασισμένη σε στοιχεία, προκειμένου να διερευνηθεί η αποτελεσματικότητα των EOs ως νευροπροστατευτικής θεραπείας για νευροεκφυλιστικές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία. Μετά τη διεξαγωγή μιας ολοκληρωμένης βιβλιογραφικής ανασκόπησης, τα άρθρα επιλέχθηκαν και χωρίστηκαν σε διάφορους τύπους νευροεκφυλιστικών ασθενειών (Πίνακας 1). Συνολικά 103 άρθρα συμπεριλήφθηκαν σε αυτήν την ανασκόπηση. Βρέθηκαν ογδόντα έξι άρθρα για την AD, τα οποία αποτελούνταν από 53 άρθρα για in vitro μελέτες, 20 άρθρα για in vivo μελέτες, 11 άρθρα σχετικά με τον συνδυασμό in vitro και in vivo μελετών και 2 άρθρα σχετικά με έναν συνδυασμό in vitro και ex vivo μελέτες. Βρέθηκαν δεκατρία άρθρα σχετικά με την PD, τα οποία αποτελούνταν από τέσσερα άρθρα για in vitro μελέτες, έξι άρθρα για in vivo μελέτες, ένα άρθρο σχετικά με τον συνδυασμό in vitro και in vivo μελετών και δύο άρθρα σχετικά με έναν συνδυασμό in vivo και ex vivo μελετών . Τέσσερα άρθρα κατηγοριοποιήθηκαν ως συνδυασμός ασθενειών, επειδή πολλές νευροεκφυλιστικές ασθένειες αναφέρθηκαν στα άρθρα ταυτόχρονα. Δυστυχώς, δεν καταγράφηκε καμία ταξινομήσιμη μελέτη σε HD και ALS. Εκτός από την τυπική βιοχημική ανάλυση, ορισμένες μελέτες ανέφεραν επίσης τη χημική σύνθεση των επιλεγμένων ΕΟ.

Αυτό το άρθρο εξάγεται από το Molecules 2021, 26, 1107. https://doi.org/10.3390/molecules26041107 https://www.mdpi.com/journal/molecules