A kurkuma hatása az Alzheimer-kóros betegekre

1. Bevezetés

1.1. Kurkuma

A kurkuma a legelterjedtebb, ugyanakkor a legrégebbi fűszer, amely számos ázsiai recept ételekben betöltött szerepéről ismert. Ezt a gyógynövényes fűszert nemcsak az ázsiai ételekben, hanem gyógyszerként is használják. A kurkuma a Curcuma longa rizómájából származik, amely olyan jótékony tulajdonságokat tartalmaz, mint a gyulladáscsökkentő és antioxidáns. A kurkumában található Curcuma longa segít megelőzni az Alzheimer-kórt? Annak feltárásán keresztül, hogy mi is ez a gyógynövény fűszer, a története, a homeopátiás gyógyászatban betöltött szerepe és az Alzheimer-kór elleni küzdelemben való lehetséges felhasználása, ez az áttekintő tanulmány azt kívánja feltárni, hogy a curcuma longa milyen döntő szerepet játszik az Alzheimer-kór megelőzésében. A kurkuma, más néven Curcuma longa, a Zingiberaceae, vagy más néven a gyömbérfélék családjába tartozó növény . A Curcuma longa gyógynövény gyökeréből származó por alakban is kapható . A kurkuma jobban ismert az ázsiai élelmiszerek frissességének megőrzésében rejlő értékéről . A kurkuma gyakran használják az élelmiszer-színezékben, valamint a curryporban . A legfontosabb, hogy a kurkuma ismert a döntő szerepét az ősi indiai gyakorlat az Ayurveda gyógyászat, más néven homeopátiás gyógyászat a nyugati világban . A kurkuma kivonatok kurkuminból, demetoxikurkuminból és biszdemetoxikurkuminból, más néven kurkuminoidokból állnak . A kurkumin szárát a Curcuma longs szárított gyökértörzséből vonják ki, amely a kínai és indiai gyógyászatban jótékony hatású . Ez a kurkuma legaktívabb összetevője, és a fűszer két-öt százalékát teszi ki . A fűszer különböző változatai ellenére mind fontos szerepet játszanak a gyógyászatban. Az általánosan használt fűszer mögött számos előnyt tanulmányoztak az emberi egészség tekintetében. A kurkuma antioxidáns, gyulladáscsökkentő és koleszterinszint-csökkentő tulajdonságai ismertek, amelyek jelentősek az Alzheimer-kór patogenezisében .

A kurkumin kémiai szerkezetén a vegyszer Enol és Keto formája látható. Ez mutatja a két forma közötti tautomer kapcsolatot, amely az azonos molekulaformulával rendelkező, de különböző izomerekkel rendelkező molekulákat mutatja, amelyek egyensúlyban képesek egymásba átalakulni.

1.2 Alzheimer-kór

Az Alzheimer-kór (AD) a demencia egyik típusa, amely a betegeknél memória- és viselkedési problémákat okoz. Krónikus központi idegrendszeri gyulladásos reakcióval jár, amely béta-amiloid patológiával társul. Az Alzheimer-kórban szenvedő betegek képtelenek a mindennapi élet egyszerű tevékenységeinek elvégzésére, ami megnehezíti mindennapi életvitelüket. Az Alzheimer-kór súlyosan érinti az időseket. A leggyakoribb és legegyszerűbb feladatok az Alzheimer-betegek számára nehéznek és frusztrálónak tűnhetnek. Az Alzheimer-kór patofiziológiája az amiloid peptidek, valamint a Tau fehérjék fokozatos aggregációját eredményezi az agyban, amelyek neurofibrilláris csomókat képeznek, és erősen mérgezőek az agy neuronális pályáira . Ez végső soron a kolinerg és acetilkolin rendszerek hiányosságaihoz vezet. Az Egészségügyi Világszervezet szerint a hatvan év feletti férfiak és nők egyaránt áldozatai lehetnek ennek a halálos betegségnek . A statisztikák azt mutatják, hogy a hatvan év feletti nőknél hat százalékos a betegség kialakulásának valószínűsége, míg a férfiaknál öt százalék . Csak az Amerikai Egyesült Államokban az Alzheimer-kór körülbelül 4,5 millió embert érint, és az előrejelzések szerint 2050-re ez a szám a négyszeresét fogja elérni .

2. Módszerek

Az itt bemutatott adatokat a Research Gate, a National Center for Biotechnology Information, a PubMed és a Google Scholar segítségével gyűjtötték össze, hogy azonosítsák a kurkumával és annak az Alzheimer-kórra gyakorolt hatásával kapcsolatos szakértői véleményezett cikkeket.

3. Megbeszélés – A kurkuma hatásmechanizmusa

3.1 Gyulladáscsökkentő tulajdonságok

Neurológiailag ismert, hogy az Alzheimer-kórban szenvedő betegeknél az agy bizonyos régióiban gyulladás lép fel az erősen oldhatatlan amiloid béta lerakódások, valamint a neurofibrilláris csomók jelenléte miatt . Tanulmányok kimutatták, hogy a peroxiszóma proliferátor-aktivált gamma receptor (PPAR-γ) gyulladáscsökkentő hatású kurkuma . Konkrétan kimutatták, hogy a kurkumin gátolja az Egr-1 DNS-kötő aktivitás amiloid béta indukálta expresszióját THP-1 sejtekben. Az Egr-1 egy kulcsfontosságú gyulladásos transzkripciós faktor, amelynek gátlása megakadályozná az Alzheimer-kórban szenvedő betegeknél megfigyelhető jellegzetes gyulladást . Továbbá a kutatók megállapították, hogy a kurkumin gátolja a ciklooxigenázt és a foszfolipidek prosztaglandinokká történő metabolizálásában részt vevő transzkripciós faktorokat is . A prosztaglandinok olyan lipidvegyületek, amelyeknek sokféle funkciójuk van, beleértve a gyulladásos válasz szabályozását is. Így a prosztaglandinok gátlása csökkenti a neutrofilek hatását, ami viszont megakadályozza a reaktív oxigénfajok felszabadulását és a proinflammatorikus citokinek aktiválódását . Továbbá a kurkuminról kimutatták, hogy szerepet játszik a gyulladásos folyamat fő szabályozójának inaktiválásában. Ez a fő szabályozó, az NF-kappa B transzkripciós faktor aktiválja a TNF-alfa, az IL-1 béta és az IL-6 expresszióját, amelyek a korábban tárgyalt fehérjékhez hasonlóan gyulladásos választ váltanak ki. Fontos megjegyezni, hogy a TNF-alfa pozitív visszacsatolási hurokban vesz részt az NF-kappa B-vel, ami legalábbis részben megmagyarázza az Alzheimer-kóros betegek egyes agyi régióiban megfigyelt krónikus gyulladásos állapotot.

3.2. Erőteljes immunmoduláló szer

A kurkuma képes modulálni a T-sejtek, B-sejtek, makrofágok, neutrofilek, természetes ölősejtek, valamint a dendritikus sejtek aktivációját. A dendritikus sejtek antigénprezentáló sejtek, amelyek részt vesznek az adaptív immunrendszer beindításában. A kutatások azt mutatták, hogy a kurkuminnal kezelt dendritikus sejtek indukálják a szabályozó T-sejtek fejlődését, valamint a gyulladást gátló IL-10 termelését. Hasonlóképpen megfigyelték, hogy a neutrofilek kurkuminnal kezelve jelentősen csökkentik az oxigéngyök képződését . Kimutatták, hogy a természetes ölősejtek, a daganatokat és a fertőzött sejteket eltávolító limfociták növelik az antitestválaszokat a kurkumás étrenden lévő patkányoknál. Emellett azt is megállapították, hogy a kurkumin tumor jelenlétében fokozza a természetes ölősejtek aktiválódását. Mint ilyen, a kurkumin képes módosítani a természetes ölősejteket attól függően, hogy az adott alany milyen patológián megy keresztül. Ami a makrofágokat illeti, a kurkumin gátolja a tumor nekrózis faktor alfát, ami az intercelluláris adhéziós molekula 1, a vaszkuláris sejtadhéziós molekula-1 és az endotélsejt leukocita adhéziós molekula-1 gátlásához vezetett. E fehérjék elnyomása a kurkumin NF-kappa B-re gyakorolt gátló hatásának egyik fő tényezője. Ami a kurkumin B-sejtekre gyakorolt hatását illeti, azt találták, hogy az IgM-szekréció, a CpG és a B-sejtek proliferációja mind csökkent kurkumin jelenlétében. Konkrétan a TLR ligandum, az ERK, az I-kappa B és a p38 kináz foszforilációja, amelyek mind különböző szerepet játszanak az immunválaszban, mind elnyomódtak, ami csökkent vagy gyulladáscsökkentő hatást eredményezett . A kurkumin bizonyítottan inaktiválja az NF-kappa B transzkripciós faktort, amely egy olyan fehérjekomplex, amely szabályozza a DNS-átírást, a citokinek termelését és a sejtek túlélését. Tanulmányok csak pozitív hatásokat mutattak ki a kurkuminnak, ami ideális hatásos immunmoduláló szerré teszi.

3.3 Antioxidáns

A kurkuma antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy a kurkuma fő összetevője, a kurkumin megvédi a sejteket az intracelluláris környezetben lévő szabad gyökök által okozott károsodástól. Ez a károsodás a többszörösen telítetlen zsírsavakra káros hatást gyakorló reaktív oxigénfajok felhalmozódásán keresztül következik be . Ez a reakció, amelyet általában lipidperoxidációnak neveznek, egy öngerjesztő láncreakció, így a lipidmolekulák minimális mennyiségének oxidációja kiterjedt és hosszan tartó károsodáshoz vezethet. Több tanulmány is bizonyította, hogy a kurkumin különösen erős szabadgyökfogó . Ezenkívül a kurkumin nemcsak a lipidperoxidáció során keletkező reaktív oxigénfajoktól védi a sejtet, hanem kimutatták, hogy eltávolítja az NO-alapú gyököket is . Konkrétan azt találták, hogy amikor a humán Alzheimer-kór génjét mutató transzgenikus egérmodelleknek kurkumint adtak, a kezdetben megnövekedett karbonilfehérje-képződésük jelentősen csökkent. A karbonilfehérje-képződés csökkenését a kurkumin dózisával arányosnak találták. Vagyis a kurkumin alacsony dózisa 46%-kal, míg a magas dózis körülbelül 61,5%-kal csökkentette a karbonilfehérje szintjét. Így arra a következtetésre jutottak, hogy a kurkumin antioxidáns tulajdonságai megakadályozták a lipidperoxidációs termékek által okozott oxidatív károsodást, amelyek közé olyan karbonilvegyületek tartoznak, mint a hidroxinonénal . Ez a tanulmány erőteljesen alátámasztja azt az elképzelést, hogy a kurkuma elsődleges összetevője, a kurkumin nemcsak antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik, hanem ezek a tulajdonságok jelentős szerepet játszanak a reaktív oxigénfajok mennyiségének korlátozásában, ezáltal akadályozva az Alzheimer-kór patogenezisét.

3.4. Koleszterincsökkentő hatás

Amint azt korábban leírtuk, a sejtek oxidatív károsodását erősen összefüggésbe hozták az Alzheimer-kór patogenezisével. Ez a károsodás az amiloid prekurzor fehérje béta amiloid fragmentumának felhalmozódása következtében következik be . Vagyis a béta-amiloid fehérjék klaszterekbe történő összeállása okozza a plakkok kialakulását. Ezek a plakkok immunválaszt váltanak ki, amely végül az Alzheimer-kórban szenvedő betegek agyában megfigyelhető jellegzetes gyulladást okozza . Vizsgálatok kimutatták, hogy a béta-amiloid molekulák képesek a koleszterint tartalmazó sejtekhez kapcsolódni, ami felgyorsítja a plakkok kialakulását 16 . A kurkuma azonban bizonyítottan megakadályozza, hogy ezek a fehérjék összegyűljenek és plakkokat hozzanak létre azáltal, hogy növeli az alacsony sűrűségű lipoproteinek oxidációval szembeni ellenálló képességét . Konkrétan a kutatók megfigyelték, hogy kurkumin jelenlétében a réz(II)szulfát jelentősen akadályozta az alacsony sűrűségű lipoproteinek oxidációját. Fontos azonban megjegyezni, hogy a kurkumin alacsony sűrűségű lipoproteinekre gyakorolt hatékonysága a jelek szerint dózistól függően változott. Így a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a kurkumin dózisfüggő módon hat, így a mérsékelt dózis jótékonyan hat a plakkok kialakulásának és az oxidatív károsodás megelőzésére, de a magas dózis hatástalan, és akár lipidperoxidációt is előidézhet . További vizsgálatok hasonló következtetésekhez vezettek, amelyek kapcsolatot állapítottak meg a koleszterinszint kurkumin által kiváltott csökkentése és a neurodegeneratív betegségek előfordulása között. Feltételezték, hogy a kurkumin a PPAR-γ-LXR-ABCA1 útvonalon keresztül a koleszterin kiáramlását okozza a sejtekből, különösen az adipocitákból. Ezen az útvonalon az LXR a PPAR-γ célpontjaként működik, és ezek a receptorok együttműködve szabályozzák az ABCA1 expresszióját . Az ABCA1 egy fontos koleszterinszabályozó, amelynek fő funkciója mind a koleszterin-, mind a foszfolipid-homeosztázis . Mint ilyen, egyértelmű, hogy a kurkuma koleszterinszint-csökkentő hatása fontos megelőző hatással van az Alzheimer-kór kialakulására és progressziójára.

3.5 A tau hiperfoszforiláció csökkentése

A kurkuma neuroprotektív hatásai közé tartozik a tau hiperfoszforiláció gátlásának képessége. A tau fehérjék részt vesznek a mikrotubulus dinamika és az axonális transzport szabályozásában . Mint ilyen, bizonyos foszforilációs események zavarása tau diszfunkcióhoz vezet, ami hozzájárul az Alzheimer-kór patogeneziséhez . Konkrétan a nem megfelelő tau-foszforiláció csökkent mikrotubulus-kötődést, valamint fokozott tau-tau kölcsönhatásokat eredményezhet. Az ilyen kölcsönhatások növekedése a tau-fehérje abnormális hiperfoszforilációjával együtt intracelluláris aggregátumokhoz vezet, amelyek az Alzheimer-kórban észlelhető neurofibrilláris csomókat alkotnak. Amint a tau fehérjék az affinitás csökkenése miatt elkezdenek leválni a mikrotubulusokról, a szinaptikus vezikulák axonszállítása megzavarodik, és ennek következtében a szinapszisok romlanak . Továbbá a tau hiperfoszforiláció bizonyítottan a béta-amiloid neurotoxicitás egyik fő összetevője . A béta-amiloid jelenléte a tau kinázok, köztük a cdk-5, GSK-3 béta, p38/MAPK, JNK-½ és ERK foszforilálására készteti a tau fehérjét . A kutatók kimutatták, hogy a béta-amiloidot infundált patkányoknál mérhetően megnőtt a GSK-3 béta aktivitás. E patkányok agyában a tau foszforilációjának kifejezett növekedését találták az agy hippokampális régiójában. A halántéklebenynek ez a bizonyos régiója széles körben ismert, mint az agy fő memóriaközpontja. Amikor azonban a fent említett patkányokat kurkuminnal etették, a GSK-3 béta-kináz inaktiválódott, megakadályozva a tau foszforilációját . Ez viszont akadályozta az Alzheimer-kóros betegeknél gyakran megfigyelhető neurofibrilláris csomók kialakulását. Így a kurkumin azon képessége, hogy a tau hiperfoszforilációjának gátlásán keresztül neuroprotektív szerként hat, egy másik mechanizmust példáz, amellyel ez az anyag értékesnek bizonyulhat az Alzheimer-kórban szenvedő betegek kezelésében.

4. Következtetés

A kurkuma beépítése az étrendbe számos egészségügyi előnyt mutatott a fent említettek szerint. Gyulladáscsökkentő tulajdonságaitól kezdve az Alzheimer-kór elleni küzdelemben rejlő lehetőségeiig a kurkuma képes megváltoztatni az emberi egészség szemléletét a holisztikus megközelítés tekintetében. Apró óvintézkedések megtétele, például több fűszer, például kurkuma hozzáadása az emberi étrendhez, számos fertőző betegséget megelőzhet. Az Egyesült Nemzetek Szervezetének és az Egészségügyi Világszervezetnek az élelmiszer-adalékanyagokkal foglalkozó közös szakértői bizottsága a kurkumin napi beviteli mennyiségét 0-3 mg/testtömegkilogrammra javasolja. Ezzel az áttekintéssel az egyéneknek tisztában kell lenniük a kurkuma számos egészségügyi előnyével, különösen az Alzheimer-kór esetében. A kutatások szerint a kurkuma segíthet a tau hiperfoszforiláció csökkentésében, a koleszterinszint csökkentésében, antioxidatív hatású, erős immunmoduláló, valamint gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkezik. A kurkuma legkisebb mennyiségének fogyasztása az emberi étrendben is egészségügyi előnyöket biztosíthat az egészségesnek tartott egyének számára.

1. Majeed M, Badmaev V, Murrray F. Turmeric and the Healing Curcuminoids. New Canaan, CT: Keats Publishing, Inc. (1996).
2. Ammon HP, Wahl MA. A curcuma longa farmakológiája. Planta Med 57 (1991): 1-7.
3. Mishra S, Palanivelu K. A kurkumin (kurkuma) hatása az alzheimer-kórra: Egy áttekintés. Annals of Indian Academy of Neurology 11 (2008): 13-19.
4. Youssef KM, El-Sherbeny MA. Néhány kurkumin analóg szintézise és tumorellenes aktivitása. Arch Pharm (Weinheim) 338 (2005): 181-189.
5. Lee WH, Loo CY, Bebawy M, et al. Curcumin and its Derivatives: Alkalmazásuk a neurofarmakológiában és az idegtudományban a 21. században. Curr Neuropharmacol 11 (2013): 338-378.
6. Baptista FI, Henriques AG, Silva AMS, et al. Flavonoids as therapeutic compounds targeting key proteins involved in Alzheimer’s Disease. ACS Chem Neurosci 5 (2014): 83-92.
7. Ringman JM, Frautschy SA, Cole GM, et al. A curry fűszer curcumin potenciális szerepe az Alzheimer-kórban. Curr Alzheimer Res 2 (2005): 131.
8. Kocaadam B, ?anlier N. Curcumin, a kurkuma (Curcuma longa) aktív összetevője és annak hatása az egészségre. Crit Rev Food Sci Nutr 57 (2017): 2889-2895.
9. Schmidt J, Stoffels B, Moore BA, et al. Proinflammatory role of leukocyte-derived Egr-1 in the development of murine postoperative ileus. Gastroenterology 135 (2008): 926-936.
10. Srivastava RM, Singh S, Dubey SK, et al. International Immunopharmacology Immunomodulatory and therapeutic activity of curcumin. Int Immunopharmacol 11 (2011): 331-341.
11. Ak T. Antioxidant and radical scavenging properties of curcumin. Chemico-Biological Interactions 174 (2008): 27-37.
12. Lim GP, Chu T, Yang F, et al. Cole GM The curry spice curcumin reduces oxidative damage and amyloid pathogenesis on Alzheimer’s transgenic mouse. J Neurosci 21 (2001): 8370-8377.
13. Habchi J, Chia S, Galvagnion C, et al. Cholesterol catalyses Aβ42 aggregation through a heterogeneous nucleation pathway in the presence of lipid membranes. Nature Chem 10 (2018): 673-683.
14. Sven Schippling CB, Anatol Kontush, Sönke Arlt, et al. Increased lipoprotein oxidation in Alzheimer’s disease. Free Radic Biol Med 28 (2000): 351-360.
15. Rami MC, Gil A, Aguilera MC, et al. A kurkuma kivonat orális adagolása gátolja az LDL oxidációt és hipokoleszterinémiás hatású kísérletes ateroszklerózisban szenvedő nyulakban. 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 promotes cholesterol efflux from brain through LXR/RXR-ABCA1-apoA1 pathway in chronic cerebral hypoperfusion aging-rats. Mol Neurodegener 7 (2012): 1-2.
18. Johnson GVW és Stoothoff WH. Tau-foszforiláció az idegsejtek működésében és diszfunkciójában. Journal of Cell Science 117 (2004): 5721-5729.
19. Hoppe B, Coradini K, Frozza RL, et al. Free and nanoencapsulated curcumin suppress beta-amyloid-induced cognitive impairments in rats: involvement of BDNF and Akt/GSK-3beta signaling pathway. Neurobiol Learning Memory 106 (2013): 134-144.
20. Mythri RB, Jagatha B, Pradhan N, et al. Mitochondrial complex I inhibition in Parkinsons disease: Hogyan védheti a kurkumin a mitokondriumokat? Antioxid Redox Signal 9 (2007): 399-408.
21. Park SY, Kim DS. A Curcuma longa természetes termékeinek felfedezése, amelyek védik a sejteket a béta-amiloid inzultussal szemben: Alzheimer-kór elleni gyógyszerkutatási törekvés. J Nat Prod 65 (2002): 1227-1231.
22. Payton F, Sandusky P, Alworth WL. A kurkumin oldatszerkezetének NMR-vizsgálata. J Nat Prod 70 (2007): 143-146.
23. Zhang L, Fiala M, Cashman J, et al. Curcuminoids enhance amyloid -beta uptake by macrophages of Alzheimer’s disease patients. J Alzheimers Dis 10 (2006): 1-7.