Antioxidants en malalties relacionades amb l'edat i estratègies contra l'envelliment

L'envelliment és un procés complex i un factor de risc important en el desenvolupament i l'avanç de molts trastorns. A mesura que la població mundial envelleix, les malalties cròniques associades a l'edat seran cada cop més freqüents amb un fort impacte en la qualitat de vida. La patogènesi de diverses malalties, inclosos els trastorns cardiometabòlics, les malalties neurodegeneratives i el càncer, consisteix en l'acumulació d'espècies reactives d'oxigen que condueixen a estrès oxidatiu i inflamació, que són els principals contribuents a la senescència cel·lular.

El glicòsid de cistanche també pot augmentar l'activitat de la SOD en els teixits del cor i del fetge, i reduir significativament el contingut de lipofuscina i MDA a cada teixit, eliminant eficaçment diversos radicals reactius d'oxigen (OH-, H₂O₂, etc.) i protegint contra els danys de l'ADN causats. per radicals OH. Els glucòsids feniletanoides de Cistanche tenen una forta capacitat d'eliminació dels radicals lliures, una capacitat reductora superior a la de la vitamina C, milloren l'activitat de SOD en la suspensió d'esperma, redueixen el contingut de MDA i tenen un cert efecte protector sobre la funció de la membrana espermàtica. Els polisacàrids de Cistanche poden millorar l'activitat de SOD i GSH-Px en eritròcits i teixits pulmonars de ratolins senescents experimentalment causats per D-galactosa, així com reduir el contingut de MDA i col·lagen al pulmó i el plasma, i augmentar el contingut d'elastina. un bon efecte d'eliminació de DPPH, allarga el temps d'hipòxia en ratolins senescents, millora l'activitat de SOD al sèrum i retarda la degeneració fisiològica del pulmó en ratolins senescents experimentalment Amb la degeneració morfològica cel·lular, els experiments han demostrat que Cistanche té la bona capacitat antioxidant. i té el potencial de ser un fàrmac per prevenir i tractar malalties de l'envelliment de la pell. Al mateix temps, l'echinacòsid a Cistanche té una capacitat significativa per eliminar els radicals lliures de DPPH i té la capacitat d'eliminar espècies reactives d'oxigen i prevenir la degradació del col·lagen induïda pels radicals lliures, i també té un bon efecte reparador sobre el dany anònic dels radicals lliures de timina.

Feu clic a Beneficis de Desert Cistanche

【Per a més informació:george.deng@wecistanche.com/WhatApp:86 13632399501】

S'han suggerit diferents estratègies per a un envelliment saludable i per retardar o frenar l'envelliment. S'ha revelat que matrius vegetals riques en molècules antioxidants, com ara polifenols, fitoesterols, vitamines i minerals, disminueixen el risc de síndromes associades a l'edat en nombrosos estudis in vitro [1,2]. A partir del fet que els resultats beneficiosos in vitro de qualsevol compost o extracte s'han de confirmar mitjançant estudis toxicològics in vivo [3], els efectes antioxidants i antiinflamatoris es van replicar en intervencions en models animals que van revelar nivells més baixos d'espècies reactives d'oxigen (ROS). productes finals de glicació avançada o biomarcadors inflamatoris [4,5]. A més, l'evidència clínica va donar suport al potencial dels compostos bioactius en la disminució de molts factors de risc relacionats amb l'envelliment i la probable prevenció de malalties relacionades amb l'edat [6].

Aquest número especial "Antioxidants in Age-Related Diseases and Anti-Aging Strategies", que inclou cinc articles de recerca, quatre informes de revisió i una revisió sistemàtica i metaanàlisi, afegeix noves contribucions que descriuen els mecanismes pels quals l'estrès oxidatiu i els factors inflamatoris provocar l'aparició o progressió de malalties cròniques relacionades amb l'edat, així com noves estratègies per tractar o prevenir aquestes afeccions patològiques.

L'estudi de Ghzaiel et al. [7] va analitzar la composició química de l'oli de llavors de Pistacia lentiscus L. (PLSO) en termes de polifenols, flavonoides, fitoesterols, -tocoferol, - carotè i àcids grassos i la seva activitat antioxidant. Això va ser seguit d'una avaluació in vitro del potencial d'aquesta planta per neutralitzar els efectes citotòxics induïts per 7 -hidroxicolesterol ({7 -OHC) en mioblasts C2C12 murins. 7 -OHC és un oxisterol que pot activar l'estrès oxidatiu i la inflamació i contribuir a malalties relacionades amb l'edat, com la sarcopènia. Els resultats van mostrar que el PLSO conté una combinació de molècules capaços de disminuir els efectes citotòxics induïts per 7 -OHC i activar propietats citoprotectores, inclosa la prevenció de la mort cel·lular i la disfunció dels orgànuls, l'atenuació de l'estrès oxidatiu i la normalització de l'activitat de la glutatió peroxidasa ( GPx) i la superòxid dismutasa (SOD), que són enzims antioxidants clau. Així, el PLSO pot prevenir malalties relacionades amb l'edat, com la sarcopènia, un deteriorament gradual relacionat amb l'edat de la massa, la força i la funció del múscul esquelètic.

La pell és una barrera entre el cos i el medi ambient, protegint el cos dels contaminants ambientals i patògens. Es va dur a terme un estudi [8] per descobrir un producte natural que mitiga de manera eficient la citotoxicitat i l'estrès oxidatiu induïts per partícules en l'aire amb una mida de 10 µm o menys (PM10) a la pell. Les dades van mostrar que Siegesbeckiae Herba extract (SHE), un extracte d'aigua calenta preparat a partir de fulles seques de Siegesbeckia pubescent Makino, tenia el potencial d'alleujar la citotoxicitat induïda per PM10-i augmentar la capacitat antioxidant cel·lular de les cèl·lules HaCaT, un queratinòcit humà immortalitzat. línia cel·lular. SHE va mitigar la mort cel·lular induïda per PM10-, l'alliberament de lactat deshidrogenasa (LDH), la peroxidació lipídica i va reduir la producció de ROS. A més, SHE va activar el sistema NRF2 a les cèl·lules disminuint l'expressió de KEAP1, un regulador negatiu de NRF2, i augmentant l'expressió de HMOX1 i NQO1, dos gens objectiu principals de NRF2. L'àcid clorogènic pot ser un fitoquímic actiu en l'activació de la via NRF2. A més, SHE va induir selectivament els enzims implicats en la síntesi i regeneració de glutatió reduït (GSH) i va augmentar el contingut cel·lular de GSH, evitant l'oxidació de GSH a GSSG provocada per l'exposició al PM10. Els resultats d'aquest experiment s'han de verificar utilitzant queratinòcits epidèrmics humans normals i models animals.

Un altre estudi [9] va analitzar compostos vegetals que podrien mitigar la formació d'arrugues de la pell, la inflamació, la pigmentació i la deshidratació causades per la irradiació crònica amb llum ultraviolada B (UVB). La UVB pot activar vies de senyalització, donant lloc a la regulació positiva de gens, incloses les metaloproteinases de la matriu (MMP), especialment la MMP-1, implicada en la degradació del col·lagen i la formació d'arrugues, i la ciclooxigenasa 2 (COX-2), implicada en inflamació de la pell i fotoenvelliment. En aquest estudi in vivo es va utilitzar Rosa gallica, una de les espècies de Rosa més utilitzades amb finalitats culinàries, medicinals i cosmètiques, que va mostrar potencial in vitro per prevenir biomarcadors de l'envelliment de la pell. L'administració per sonda d'extracte de Rosa gallica va prevenir el desenvolupament d'arrugues de la pell mediada per UVB i la degradació del col·lagen a la pell dorsal de ratolins femelles mitjançant la regulació a la baixa de l'expressió COX-2 i MMP-1 induïda per UVB. L'àcid gàl·lic va ser la molècula principal que va contribuir a l'efecte anti-envelliment de la pell mitjançant la inhibició selectiva de l'eix de senyalització c-Raf/MEK/ERK/c-Fos. Com que les molècules dirigides a la via c-Raf exerceixen efectes quimiopreventius i quimioterapèutics contra diferents tipus de càncer, l'àcid gàlic podria suprimir la carcinogènesi. L'estudi va concloure que la Rosa gallica i l'àcid gàlic podrien protegir les cèl·lules de la pell contra els radicals lliures i les reaccions inflamatòries, la qual cosa condueix a una reducció de l'envelliment de la pell.

El tercer estudi [10] que explora la salut de la pell va examinar les activitats beneficioses dels O-glucòsids de cianidina i malvidina-3-, molècules pertanyents a la família de les antocianines i alguns dels seus pigments estructuralment relacionats. Es va trobar que la majoria dels compostos examinats reduïen la producció de biofilm per Staphylococcus aureus i Pseudomonas aeruginosa, mostraven capacitat de filtre UV i també reduïen la producció de ROS als queratinòcits epidèrmics de la pell humana i als fibroblasts dèrmics. A més, les molècules van revelar l'activitat inhibidora dels enzims degradants de la pell, hialuronidasa, col·lagenasa i elastasa, els tres enzims principals responsables de la regulació de la integritat estructural de les capes de la pell, sense mostrar citotoxicitat significativa. El problema d'estabilitat dels compostos de la família de les antocianines es pot superar mitjançant l'ús de derivats estructurals de l'antocianina, com la carboxipiranocianidina-3-oglucòsid, una molècula amb una gran estabilitat estructural que es podria incloure en formulacions tòpics amb finalitats cosmecèutiques.

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 per cent dels casos) als signes d'AD esporàdica en humans. Els resultats van mostrar que, en comparació amb les rates de control (Wistar) no tractades, SkQ1 va eliminar les diferències en l'expressió de vuit dels nou gens implicats en les vies de senyalització de les cinases regulades extracel·lulars de l'hipocamp (ERK1 i -2). A més, SkQ1 va reduir la hiperfosforilació de la proteïna tau que està present en agregats patològics a la MA. Així, SkQ1 alleuja la patologia de l'AD a l'hipocamp de la rata OXYS reduint la fosforilació de MEK1/2-ERK1/2 i pot ser un fàrmac prometedor per a la MA humana.

Collins et al. [12] va presentar una revisió exhaustiva de la teràpia antioxidant en l'AD. Una forta evidència recolza el paper de l'estrès oxidatiu en la patogènesi i la progressió de l'AD i l'envelliment. L'estrès oxidatiu apareix quan hi ha un desequilibri entre els antioxidants i la producció i l'acumulació de ROS, relacionat amb un sistema de defensa antioxidant insuficient o disfuncional amb efectes perjudicials en estructures cel·lulars importants, com ara proteïnes, lípids i àcids nucleics. L'homeòstasi cel·lular adequada, un equilibri entre la producció i l'esgotament de ROS, es produeix mitjançant els mecanismes protectors dels antioxidants naturals i sintètics. Els antioxidants naturals es poden dividir en antioxidants enzimàtics, enzims produïts al cos amb capacitats d'eliminació de radicals lliures, com ara SOD, catalasa (CAT), GPx, glutatió reductasa (GR) i glucosa-6-fosfat deshidrogenasa ( G6PDH) i antioxidants no enzimàtics, inclosos polifenols, carotenoides, vitamines i minerals.

Tot i que els medicaments disponibles ajuden a gestionar els símptomes de la MA, no hi ha tractaments per prevenir o curar la malaltia, i cap dels tractaments existents actualment aborda l'estrès oxidatiu. Així, estudis recents es van centrar en l'ús d'antioxidants per disminuir els efectes de l'estrès oxidatiu sobre el sistema nerviós central. En experiments preclínics in vitro i in vivo, una combinació de compostos antioxidants va millorar la capacitat antioxidant global de la teràpia amb fàrmacs, va millorar la biodisponibilitat a diverses ubicacions cel·lulars i va augmentar la funcionalitat de les molècules antioxidants. El potencial terapèutic dels antioxidants naturals per prevenir i/o tractar afeccions neurodegeneratives s'avalua actualment en assaigs clínics humans.

Les activitats biològiques i les propietats cosmecèutiques de la nicotinamida es van discutir en una revisió interessant [13]. La nicotinamida (niacinamida) s'utilitza principalment com a suplement nutricional per a la vitamina B3 (àcid nicotínic, niacina) i la vitamina B3 s'utilitza més en la síntesi de la família de coenzims NAD més, relacionats amb el metabolisme energètic cel·lular i els sistemes de defensa. La suplementació de nicotinamida restaura l'energia mitocondrial i el NAD més cel·lular, prevé el procés de pigmentació de la pell i disminueix l'estrès oxidatiu i la resposta inflamatòria. Aquesta molècula té el potencial de donar suport a l'homeòstasi de la pell mitjançant la regulació de l'estat redox cel·lular. En assaigs clínics, la nicotinamida aplicada tòpicament va ser ben tolerada per la pell i va reduir la hiperpigmentació i la progressió de l'envelliment de la pell. Per tant, pot ser útil com a ingredient cosmecèutic per atenuar l'envelliment de la pell, especialment en persones grans o en pacients amb NAD reduït més piscina a la pell.

Una altra revisió [14] va examinar la vitamina K i el seu paper com a cofactor vital en l'activació de diverses proteïnes, que actuen contra malalties relacionades amb l'edat. Es va demostrar que la vitamina K carboxila l'osteocalcina, una proteïna encarregada de transportar i fixar el calci als ossos, activa la proteïna Gla de la matriu, un inhibidor de la calcificació vascular i dels incidents cardiovasculars; carboxila la proteïna Gas6, que està implicada en la fisiologia del cervell i pot inhibir el declivi cognitiu i les malalties neurodegeneratives; i millora la sensibilitat a la insulina, disminuint així el risc de diabetis. A més, la vitamina K presenta efectes antiproliferatius, proapoptòtics i autofàgics i s'associa amb un risc reduït de càncer. Les evidències recents indiquen que la proteïna S, una altra proteïna dependent de la vitamina K, podria prevenir la tempesta de citocines observada en casos de COVID-19. Els últims documents científics posen l'accent en el paper de la vitamina K en la prevenció de malalties associades a l'edat i en la millora de l'eficiència dels tractaments mèdics a la gent gran.

En una revisió narrativa, Barbalho et al. [15] van analitzar Ginkgo biloba (GB), una planta medicinal de la família de les Ginkgoaceae considerada com l'arbre viu més antic del món. Els extractes de GB representen alguns beneficis per a la salut per a la memòria i la cognició, la MA, la malaltia de Parkinson (MP) i la demència, que s'atribueixen a les seves activitats antioxidants, antiinflamatòries i antiapoptòtiques. A més, el GB pot exercir beneficis en afeccions cardiovasculars, hipertensió, resistència a la insulina, glucosa sèrica en dejú, hemoglobina glicada i dislipèmia. A més, pot millorar el subministrament del flux sanguini cerebral, la funció executiva, l'atenció/concentració i la memòria no verbal i disminuir l'estrès. En molts estats europeus, l'extracte de GB és l'única teràpia farmacològica per al tractament del deteriorament cognitiu lleu. Els compostos bioactius, principalment polifenols, flavonoides, terpenoides i àcids orgànics, són els responsables dels efectes beneficiosos. Aquesta revisió va revelar que el GB es podria considerar en els mètodes terapèutics i preventius per a les condicions associades a l'envelliment i el procés d'envelliment. Tanmateix, calen més estudis per determinar les dosis, la forma farmacèutica i el temps de tractament necessaris en condicions d'envelliment.

Una revisió sistemàtica i una metaanàlisi [16] van investigar biomarcadors de la síndrome metabòlica i la inflamació com a predictors fisiopatològics de la senescència i les malalties relacionades amb l'edat. Evidències recents van confirmar que dietes particulars riques en compostos bioactius antioxidants i un perfil lipídic equilibrat, com les nous, podrien tenir resultats beneficiosos per a la salut humana. Es va realitzar una cerca sistemàtica en diverses bases de dades per trobar assaigs controlats aleatoris que informen sobre els resultats del consum de nous sobre la síndrome metabòlica i els marcadors inflamatoris en adults de mitjana edat i grans. La investigació va extreure 17 estudis, inclosos 11 assaigs creuats i 6 paral·lels. L'anàlisi va revelar que les dietes enriquides amb nous tenien efectes reductors significatius sobre els triglicèrids, el colesterol total, els nivells de colesterol LDL i alguns marcadors inflamatoris, sense efectes adversos sobre els paràmetres antropomètrics i glucèmics. Tot i que es necessiten informes addicionals i millor dissenyats, els resultats destaquen els beneficis d'incloure nous en els plans dietètics dels adults de mitjana edat i grans.

Volem agrair a tots els autors que han contribuït a aquest número especial i que han proporcionat una millor comprensió de la importància dels antioxidants en el retard de l'envelliment i la prevenció de malalties associades a l'envelliment, i la necessitat de desenvolupar estratègies terapèutiques futures dirigides a aquestes malalties. .

Finançament: Aquesta investigació no va rebre cap finançament extern.

Conflictes d'interès:Els autors declaren no conflicte d'interessos.

Referències

1. Rusu, ME; Fizesan, I.; Pop, A.; Mocan, A.; Gheldiu, AM; Babota, M.; Vodnar, DC; Jurj, A.; Berindan-Neagoe, I.; Vlase, L.; et al. Septum de Noguera (Juglans regia L.): Avaluació de Molècules Bioactives i Efectes Biològics in Vitro. Molècules 2020, 25, 2187. [CrossRef] [PubMed]

2. Pop, A.; Fizesan, I.; Vlase, L.; Rusu, ME; Cherfan, J.; Babota, M.; Gheldiu, A.-M.; Tomuta, I.; Popa, D.-S. Recuperació millorada de compostos fenòlics i tocoferòlics de flors masculines de noguera (Juglans Regia L.) basat en l'optimització del procés d'extracció assistida per ultrasons: perfil fitoquímic i activitats biològiques. Antioxidants 2021, 10, 607. [CrossRef] [PubMed]

3. Vedeanu, N.; Voica, C.; Magdas, DA; Petó, B.; Stefan, MG; Simedrea, R.; Georgiu, C.; Berce, C.; Vostinaru, O.; Boros, R.; et al. La coexposició subaguda a dosis baixes de ruteni (III) canvia la distribució, l'excreció i els efectes biològics dels ions de plata a les rates. Entorn. Chem. 2020, 17, 163–172. [Ref creuat]

4. Rusu, ME; Georgiu, C.; Pop, A.; Mocan, A.; Petó, B.; Vostinaru, O.; Fizesan, I.; Stefan, MG; Gheldiu, AM; Mates, L.; et al. Efectes antioxidants de l'extracte de nucli i septum de noguera (Juglans Regia L.) en un model d'envelliment induït per D-galactosa i rates envellides naturalment. Antioxidants 2020, 9, 424. [CrossRef] [PubMed]

5. Fizes, an, I.; Rusu, ME; Georgiu, C.; Pop, A.; S, tefan, MG; Muntean, DM; Mirel, S.; Vostinaru, O.; Petó, B.; Popa, DS Efectes antitussius, antioxidants i antiinflamatoris d'un extracte de septum de noguera (Juglans regia L.) ric en compostos bioactius. Antioxidants 2021, 10, 119. [CrossRef] [PubMed]

6. Rusu, ME; Mocan, A.; Ferreira, ICFR; Popa, DS Beneficis per a la salut del consum de fruits secs en la població de mitjana edat i gent gran. Antioxidants 2019, 8, 302. [CrossRef] [PubMed]

7. Ghzaiel, I.; Zarrouk, A.; Nury, T.; Libergoli, M.; Florio, F.; Hammouda, S.; Ménétrier, F.; Avoscan, L.; Yammine, A.; Samadi, M.; et al. Propietats antioxidants i efecte citoprotector de Pistacia lentiscus L. Oli de llavors contra 7 -toxicitat induïda per hidroxicolesterol en mioblasts C2C12: reducció de l'estrès oxidatiu, disfuncions mitocondrials i peroxisomals i atenuació de la mort cel·lular. Antioxidants 2021, 10, 1772. [CrossRef] [PubMed]

8. Ha, JW; Boo, l'extracte d'herba YC Siegesbeckiae i l'àcid clorogènic milloren la mort dels queratinòcits HaCaT exposats a partícules en l'aire mitigant l'estrès oxidatiu. Antioxidants 2021, 10, 1762. [CrossRef] [PubMed]

9. Jo, S.; Jung, YS; Cho, YR; Seo, JW; Lim, WC; Nam, TG; Lim, TG; Byun, S. L'administració oral de Rosa gallica prevé l'envelliment de la pell induït pels UVB mitjançant l'orientació de l'eix de senyalització c-Raf. Antioxidants 2021, 10, 1663. [CrossRef] [PubMed]

10. Correia, P.; Araújo, P.; Ribeiro, C.; Oliveira, H.; Pereira, AR; Mateus, N.; de Freitas, V.; Brás, NF; Gameiro, P.; Coelho, P.; et al. Pigments relacionats amb antocianes: aliats naturals per al manteniment i protecció de la salut de la pell. Antioxidants 2021, 10, 1038. [CrossRef] [PubMed]

11. Muraleva, NA; Kolosova, NG; Stefanova, NA MEK1/2-ERK Alteracions de la via com a objectiu terapèutic en la malaltia d'Alzheimer esporàdica: un estudi en rates OXYS accelerades amb senescència. Antioxidants 2021, 10, 1058. [CrossRef] [PubMed]

12. Collins, AE; Saleh, TM; Kalisch, BE Teràpia antioxidant d'origen natural en la malaltia d'Alzheimer. Antioxidants 2022, 11, 213. [CrossRef] [PubMed]

13. Boo, YC Bases mecanicistes i evidència clínica per a les aplicacions de la nicotinamida (niacinamida) per controlar l'envelliment i la pigmentació de la pell. Antioxidants 2021, 10, 1315. [CrossRef] [PubMed]

14. Popa, DS; Bigman, G.; Rusu, ME El paper de la vitamina K en els humans: implicació en l'envelliment i les malalties associades a l'edat. Antioxidants 2021, 10, 566. [CrossRef] [PubMed]

15. Barbalho, SM; Direito, R.; Laurindo, LF; Marton, LT; Guiguer, EL; de Alvares Goulart, R.; Tofano, RJ; Carvalho, ACA; Flato, UAP; Tofano, VAC; et al. Ginkgo biloba en el procés d'envelliment: una revisió narrativa. Antioxidants 2022, 11, 525. [CrossRef] [PubMed]

16. Mates, L.; Popa, D.-S.; Rusu, ME; Fizes, an, I.; Leucut, a, D. Intervencions d'ingesta de noguera dirigides als biomarcadors de la síndrome metabòlica i la inflamació en adults de mitjana edat i majors: una revisió sistemàtica i metaanàlisi dels assaigs controlats aleatoris. Antioxidants 2022, 11, 1412. [CrossRef] [PubMed]
    

【Per a més informació:george.deng@wecistanche.com/WhatApp:86 13632399501】