Virkningerne af gurkemeje på Alzheimer-patienter

1. Indledning

1.1 Gurkemeje

Kurkemeje er det mest almindelige, og alligevel det ældste krydderi, der er kendt for sin rolle i fødevarer i mange asiatiske opskrifter. Dette urtekrydderi bruges ikke kun i asiatiske fødevarer, men også i form af medicin. Gurkemeje er afledt af rhizomet af Curcuma longa, som indeholder de gavnlige egenskaber som antiinflammatorisk og antioxidant. Er Curcuma longa i gurkemeje med til at forebygge Alzheimers sygdom? Gennem udforskning af, hvad urtekrydderiet er, dets historie, dets rolle i homøopatisk medicin og dets potentielle anvendelse i kampen mod Alzheimers sygdom, er det hensigten med denne oversigtsartikel at finde frem til den afgørende rolle, som curcuma longa spiller i forebyggelsen af Alzheimers sygdom. Gurkemeje, også kaldet Curcuma longa, er en plante, der er et medlem af Zingiberaceae, eller også kendt som ingefærfamilien . Det kommer også i en pulverform, der er afledt af urteroden af Curcuma longa . Gurkemeje er bedre kendt for sin værdi i evnen til at bevare friskhed i asiatiske fødevarer . Gurkemeje er almindeligt anvendt i fødevarefarve samt karrypulver . Vigtigst af alt er gurkemeje kendt for sin afgørende rolle i den gamle indiske praksis af Ayurveda medicin, også kendt som homøopatisk medicin i den vestlige verden . Gurkemejeekstrakter består af curcumin, demethoxycurcumin og bisdemethoxycurcumin, også kendt som curcuminoider . Curcuminstængler udvindes fra den tørrede rodstok af Curcuma longs, der er gavnlig i kinesisk og indisk medicin . Det er den mest aktive komponent i gurkemeje og udgør mellem to og fem procent af krydderiet . På trods af de forskellige variationer af krydderiet spiller de alle en vigtig rolle i medicin. Der er blevet undersøgt mange fordele bag det almindeligt anvendte krydderi med hensyn til menneskers sundhed. Gurkemeje er kendt for at have antioxidante, antiinflammatoriske og kolesterolsænkende egenskaber, der har betydning for patogenesen af Alzheimers sygdom .

I den kemiske struktur for Curcumin er Enol- og Ketoformerne af kemikaliet vist. Dette viser tautomerforholdet mellem de to former, som viser molekyler med samme molekylformel, men med forskellige isomerer, der kan omdannes i ligevægt.

1.2 Alzheimers sygdom

Alzheimers sygdom (AD) er en type demens, der medfører, at patienterne har problemer med hukommelse og adfærd. Den involverer en kronisk inflammatorisk reaktion i centralnervesystemet, der er forbundet med beta amyloid patologi. Patienter, der er ramt af AD, er ude af stand til at udføre enkle aktiviteter i dagligdagen, hvilket gør det sværere for dem at klare sig i deres daglige liv. Alzheimers sygdom rammer i høj grad de ældre mennesker. De mest almindelige og enkle opgaver kan for Alzheimer-patienter virke vanskelige og frustrerende. Patofysiologien ved Alzheimers sygdom resulterer i en gradvis aggregering af amyloidpeptider og Tau-proteiner i hjernen, som danner neurofibrillære sammenfiltringer og er meget giftige for hjernens neuronale baner . Dette fører i sidste ende til mangler i de kolinerge og acetylcholinsystemer . Ifølge Verdenssundhedsorganisationen kan både mænd og kvinder over 60 år blive ofre for denne dødbringende sygdom . Statistikker viser, at kvinder over 60 år har seks procent sandsynlighed for at udvikle sygdommen sammenlignet med fem procent hos mænd . Alene i USA påvirker Alzheimers ca. 4,5 millioner mennesker, og det forventes at nå op på fire gange så mange i 2050.

2. Metoder

De data, der præsenteres her, blev indsamlet via Research Gate, National Center for Biotechnology Information, PubMed og Google Scholar for at identificere peer reviewed artikler vedrørende gurkemeje og dets virkninger på Alzheimers sygdom.

3. Diskussion – virkningsmekanisme af gurkemeje

3.1 Anti-inflammatoriske egenskaber

Neurologisk set er det kendt, at patienter, der er ramt af Alzheimers sygdom, har inflammation i visse regioner af hjernen på grund af tilstedeværelsen af meget uopløselige amyloid beta-aflejringer samt neurofibrillære tangles . Undersøgelser har vist, at peroxisome proliferator-aktiveret receptor gamma (PPAR-γ) er blevet forbundet med antiinflammatoriske virkninger i gurkemeje . Specifikt er det blevet påvist, at curcumin hæmmer amyloid beta-induceret ekspression af Egr-1 DNA-bindingsaktivitet i THP-1-celler . Egr-1 er en vigtig inflammatorisk transkriptionsfaktor, der, når den hæmmes, ville forhindre den karakteristiske inflammation, der observeres hos patienter med Alzheimers sygdom . Forskere har desuden fundet ud af, at curcumin også hæmmer cyclooxygenase og transkriptionsfaktorer, der er involveret i metaboliseringen af fosfolipider til prostaglandiner . Prostaglandiner er lipidforbindelser med en række forskellige funktioner, herunder regulering af det inflammatoriske respons. Hæmning af prostaglandiner reducerer således neutrofiler, hvilket igen forhindrer frigivelse af reaktive oxygenarter og aktivering af proinflammatoriske cytokiner . Desuden har det vist sig, at curcumin spiller en rolle i forbindelse med inaktivering af den overordnede regulator i den inflammatoriske proces. Denne hovedregulator, NF-kappa B-transskriptionsfaktoren, aktiverer ekspressionen af TNF-alpha, IL-1 beta og IL-6, der ligesom de tidligere omtalte proteiner fremkalder den inflammatoriske reaktion. Det er vigtigt at bemærke, at TNF-alfa deltager i et positivt feedback loop med NF-kappa B, hvilket i det mindste delvist forklarer den kroniske inflammatoriske tilstand, der er observeret i bestemte hjerneområder hos patienter med Alzheimers sygdom .

3.2 Potent immunmodulerende middel

Turmeric kan modulere aktiveringen af T-celler, B-celler, makrofager, neutrofile, naturlige dræberceller samt dendritiske celler. Dendritiske celler er antigenpræsenterende celler, der er involveret i initieringen af det adaptive immunsystem. Forskning har vist, at curcuminbehandlede dendritiske celler inducerer udvikling af regulatoriske T-celler samt produktion af IL-10, som hæmmer inflammation . Ligeledes er det blevet observeret, at neutrofiler udtrykker et markant fald i dannelsen af iltradikaler, når de behandles med curcumin . Naturlige dræberceller, lymfocytter, der eliminerer tumorer og inficerede celler, har vist sig at øge antistofresponsen hos rotter, der har fået en curcumin-diæt. Desuden blev det også konstateret, at curcumin øger aktiveringen af naturlige dræberceller i tilstedeværelse af en tumor. Som sådan er curcumin i stand til at ændre naturlige dræberceller afhængigt af den patologi, som en given person gennemgår . Hvad angår makrofager, blev det konstateret, at curcumin hæmmer tumornekrosefaktor alfa, hvilket i forlængelse heraf fører til en hæmning af intercellulært adhæsionsmolekyle 1, vaskulært celleadhæsionsmolekyle-1 og endothelialcellelukocyt-adhæsionsmolekyle-1 . Undertrykkelsen af disse proteiner er blevet impliceret som en vigtig faktor i curuminets hæmmende virkning på NF-kappa B. Med hensyn til curuminets virkning på B-celler blev det konstateret, at IgM-sekretion, CpG og B-celleproliferation alle blev reduceret i tilstedeværelsen af curcumin. Specifikt er TLR-liganden, fosforylering af ERK, I-kappa B og p38-kinase, som alle spiller forskellige roller i immunresponset, alle undertrykt, hvilket resulterer i en formindsket eller antiinflammatorisk effekt . Curcumin har vist sig at inaktivere NF-kappa B-transskriptionsfaktoren, som er et proteinkompleks, der styrer DNA-transskription, produktion af cytokiner og celleoverlevelse. Undersøgelser har kun vist positive virkninger af curcumin, hvilket gør det til et ideelt potent immunmodulerende middel.

3.3 Antioxidant

Turmeric udviser egenskaber af antioxidanter. Det vil sige, at hovedkomponenten i gurkemeje, curcumin, beskytter celler mod skader, der påføres af frie radikaler i det intracellulære miljø. Denne skade opstår gennem ophobning af reaktive oxygenarter, som har en skadelig virkning på flerumættede fedtsyrer . Denne reaktion, der almindeligvis kaldes lipidperoxidation, er en selvforstærkende kædereaktion, således at oxidation af en minimal mængde lipidmolekyler kan føre til omfattende og langvarige skader. Flere undersøgelser har vist, at curcumin er en særlig potent fanger af frie radikaler . Desuden beskytter curcumin ikke kun cellen mod reaktive oxygenarter, der produceres gennem lipidperoxidation, men har også vist sig at fjerne NO-baserede radikaler . Konkret blev det konstateret, at når transgene musemodeller med det humane Alzheimer-gen fik curcumin, blev deres oprindeligt forhøjede dannelse af carbonylprotein undertrykt betydeligt. Dette fald i karbonylproteindannelsen viste sig at være proportionalt med dosis af curcumin. Det vil sige, at en lav dosis curcumin mindskede carbonylproteinniveauerne med 46 %, mens en høj dosis reducerede carbonylproteinerne med ca. 61,5 % . Det blev således konkluderet, at de antioxidante egenskaber ved curcumin forhindrede oxidativ skade forårsaget af lipidperoxidationsprodukter, som omfatter carbonylforbindelser som hydroxynonenal . Denne undersøgelse understøtter kraftigt den opfattelse, at den primære komponent i gurkemeje, curcumin, ikke blot har antioxidante egenskaber, men at disse egenskaber spiller en væsentlig rolle i begrænsningen af mængden af reaktive iltarter og dermed hindrer patogenesen af Alzheimers sygdom.

3.4 Kolesterolsænkende virkninger

Som tidligere beskrevet er cellulære oxidative skader blevet stærkt forbundet med patogenesen af Alzheimers sygdom. Denne skade opstår som følge af ophobning af beta amyloidfragmentet af det amyloide forløberprotein . Det vil sige, at samlingen af beta amyloide proteiner i klynger forårsager dannelsen af plaques. Disse plaques udløser et immunforsvar, som i sidste ende forårsager den karakteristiske inflammation, der er observeret i hjernen hos patienter med Alzheimers sygdom . Undersøgelser har vist, at beta-amyloidmolekyler kan binde sig til kolesterolholdige celler, hvilket fremskynder dannelsen af plakater 16. Gurkemeje har imidlertid vist sig at forhindre disse proteiner i at samle sig og danne plaques ved at øge low-density lipoproteiners modstandsdygtighed over for oxidation . Specifikt observerede forskerne, at i tilstedeværelse af curcumin blev kobber(II)sulfat betydeligt hæmmet i sin oxidation af low-density lipoproteiner. Det er dog vigtigt at bemærke, at effektiviteten af curcumin på lipoproteiner med lav tæthedsgrad syntes at variere afhængigt af doseringen. Forskerne har således konkluderet, at curcumin virker dosisafhængigt, således at en moderat dosis er gavnlig for forebyggelse af plakdannelse og oxidative skader, men en høj dosis er ineffektiv og kan endda fremkalde lipidperoxidation . Yderligere undersøgelser har ført til lignende konklusioner, der fastslår en sammenhæng mellem en curcumininduceret reduktion af kolesterolniveauet og forekomsten af neurodegenerative sygdomme. Det er blevet antaget, at curcumin forårsager udstrømning af kolesterol fra celler, specielt fra adipocytter, gennem PPAR-γ-LXR-ABCA1-vejen. I denne vej fungerer LXR som et mål for PPAR-γ, og disse receptorer regulerer i samarbejde ABCA1-ekspressionen . ABCA1 er en vigtig kolesterolregulator, hvis hovedfunktion er både kolesterol- og fosfolipidhomeostase . Som sådan er det klart, at gurkemejeris kolesterolsænkende virkninger har en vigtig forebyggende virkning på udvikling og progression af Alzheimers sygdom.

3.5 Reduktion af tau-hyperfosforylering

Turmeric’s neuroprotektive virkninger omfatter dens evne til at hæmme tau-hyperfosforylering. Tau-proteiner er involveret i reguleringen af mikrotubuli-dynamikken og den axonale transport . Som sådan fører interferens af visse fosforyleringsbegivenheder til tau-dysfunktion, som bidrager til patogenesen for Alzheimers sygdom . Specifikt kan ukorrekt tau-fosforylering resultere i nedsat mikrotubulusbinding samt øget tau-tau-interaktion. En stigning i sådanne interaktioner i forbindelse med unormal hyperfosforylering af tau-proteinet fører til intracellulære aggregater, der danner de synlige neurofibrillære tangles i Alzheimers patologi. Når tau-proteiner begynder at løsne sig fra mikrotubuli på grund af nedsat affinitet, forstyrres axontransporten af synaptiske vesikler, og som følge heraf forringes synapserne. Desuden er tau-hyperfosforylering blevet påvist at være en vigtig komponent i beta amyloid neurotoksicitet . Tilstedeværelsen af beta amyloid får tau-kinaser, herunder cdk-5, GSK-3 beta, p38/MAPK, JNK-½ og ERK, til at fosforylerer tau-proteinet . Forskere har vist, at rotter, der er blevet infunderet med beta amyloid, viser en målbar stigning i GSK-3 beta aktiviteten . Det blev konstateret, at hjernerne fra disse rotter havde en udtalt stigning i tau-fosforylering i hippocampusregionen i hjernen. Denne særlige region i tindingelappen er almindeligt kendt som det vigtigste hukommelsescenter i hjernen. Når de førnævnte rotter blev fodret med curcumin, blev GSK-3 beta-kinasen imidlertid inaktiveret, hvilket forhindrede fosforylering af tau . Dette hindrede igen opbygningen af neurofibrillære tangles, som almindeligvis ses hos Alzheimer-patienter. Curcumins evne til at virke som et neuroprotektivt middel gennem hæmning af tau-hyperfosforylering er således et eksempel på en anden mekanisme, hvormed dette stof kan vise sig værdifuldt i behandlingen af patienter med Alzheimers sygdom .

4. Konklusion

Indarbejdelse af gurkemeje i kosten har som nævnt ovenfor vist mange sundhedsmæssige fordele. Fra dets antiinflammatoriske egenskaber til dets potentiale i bekæmpelsen af Alzheimers sygdom har gurkemeje evnen til at ændre udsigten til menneskers sundhed i forhold til den holistiske tilgang. Ved at tage små forebyggende foranstaltninger, som f.eks. at tilføje flere krydderier som gurkemeje i den menneskelige kost, kan man forebygge mange smitsomme sygdomme. De Forenede Nationers og Verdenssundhedsorganisationens fælles ekspertkomité for fødevaretilsætningsstoffer anbefaler, at den daglige indtagsmængde af curcumin er 0-3 mg/kg kropsvægt . Med denne gennemgang bør enkeltpersoner være opmærksomme på de mange sundhedsmæssige fordele, som gurkemeje har at tilbyde, især når det drejer sig om Alzheimers sygdom. Forskning tyder på, at gurkemeje kan bidrage til reduktion af tau-hyperfosforylering, sænkning af kolesterolniveauet, antioxidative virkninger, potente immunmodulerende samt antiinflammatoriske egenskaber. Indtagelse af selv den mindste mængde gurkemeje i den menneskelige kost kan give sundhedsmæssige fordele hos de personer, der anses for at være sunde.

1. Majeed M, Badmaev V, Murrray F. Turmeric and the Healing Curcuminoids. New Canaan, CT: Keats Publishing, Inc. (1996).
2. Ammon HP, Wahl MA. Farmakologi af curcuma longa. Planta Med 57 (1991): 1-7.
3. Mishra S, Palanivelu K. The effect of curcumin (turmeric) on alzheimer’s disease: En oversigt. Annals of Indian Academy of Neurology 11 (2008): 13-19.
4. Youssef KM, El-Sherbeny MA. Syntese og antitumoraktivitet af nogle curcumin-analoger. Arch Pharm (Weinheim) 338 (2005): 181-189.
5. Lee WH, Loo CY, Bebawy M, et al. Curcumin og dets derivater: Deres anvendelse i neurofarmakologi og neurovidenskab i det 21. århundrede. Curr Neuropharmacol 11 (2013): 338-378.
6. Baptista FI, Henriques AG, Silva AMS, et al. Flavonoider som terapeutiske forbindelser, der er rettet mod nøgleproteiner involveret i Alzheimers sygdom. ACS Chem Neurosci 5 (2014): 83-92.
7. Ringman JM, Frautschy SA, Cole GM, et al. A potential role of the curry spice curcumin in Alzheimer’s disease. Curr Alzheimer Res 2 (2005): 131.
8. Kocaadam B, ?anlier N. Curcumin, an active component of turmeric (Curcuma longa), and its effects on health. Crit Rev Food Sci Nutr 57 (2017): 2889-2895.
9. Schmidt J, Stoffels B, Moore BA, et al. Proinflammatorisk rolle af leukocytafledt Egr-1 i udviklingen af murin postoperativ ileus. Gastroenterology 135 (2008): 926-936.
10. Srivastava RM, Singh S, Dubey SK, et al. International Immunopharmacology Immunmodulerende og terapeutisk aktivitet af curcumin. Int Immunopharmacol 11 (2011): 331-341.
11. Ak T. Antioxidant- og radikalafdræbende egenskaber af curcumin. Chemico-Biological Interactions 174 (2008): 27-37.
12. Lim GP, Chu T, Yang F, et al. Cole GM The curry krydderi curcumin reducerer oxidativ skade og amyloid patogenese på Alzheimers transgene mus. J Neurosci 21 (2001): 8370-8377.
13. Habchi J, Chia S, Galvagnion C, et al. Kolesterol katalyserer Aβ42-aggregation gennem en heterogen kernedannelsesvej i nærvær af lipidmembraner. Nature Chem 10 (2018): 673-683.
14. Sven Schippling CB, Anatol Kontush, Sönke Arlt, et al. Øget lipoproteinoxidation i Alzheimers sygdom. Free Radic Biol Med 28 (2000): 351-360.
15. Rami MC, Gil A, Aguilera MC, et al. Oral administration af et gurkemejeekstrakt hæmmer LDL-oxidation og har hypokolesterolemiske virkninger hos kaniner med eksperimentel åreforkalkning. Atherosclerosis 147 (1999): 371-378.
16. Chawla A, Boisvert WA, Lee CH, et al. A PPAR-LXR-ABCA1 Pathway in Macrophages Is Involved in Cholesterol Efflux and Atherogenesis. Mol Cell 7 (2001): 161-171.
17. Tian M, Wang L, Yu G, et al. Curcumin fremmer kolesteroludstrømning fra hjernen gennem LXR/RXR-ABCA1-apoA1-vejen i aldrende rotter med kronisk cerebral hypoperfusion. Mol Neurodegener 7 (2012): 1-2.
18. Johnson GVW og Stoothoff WH. Tau-fosforylering i neuronal cellefunktion og dysfunktion. Journal of Cell Science 117 (2004): 5721-5729.
19. Hoppe B, Coradini K, Frozza RL, et al. Fri og nano-indkapslet curcumin undertrykker beta-amyloid-inducerede kognitive forringelser hos rotter: involvering af BDNF og Akt/GSK-3beta-signalvejen. Neurobiol Learning Memory 106 (2013): 134-144.
20. Mythri RB, Jagatha B, Pradhan N, et al. Mitokondriel kompleks I-hæmning i Parkinsons sygdom: Hvordan kan curcumin beskytte mitokondrier? Antioxid Redox Signal 9 (2007): 399-408.
22. Park SY, Kim DS. Opdagelse af naturlige produkter fra Curcuma longa, der beskytter celler mod beta-amyloid insult: En lægemiddelopdagelsesindsats mod Alzheimers sygdom. J Nat Prod 65 (2002): 1227-1231.
23. Payton F, Sandusky P, Alworth WL. NMR-undersøgelse af opløsningsstrukturen af curcumin. J Nat Prod 70 (2007): 143-146.
24. Zhang L, Fiala M, Cashman J, et al. Curcuminoider øger amyloid -beta-optagelsen af makrofager fra Alzheimer-patienter. J Alzheimers Dis 10 (2006): 1-7.