Efectele turmericului asupra pacienților cu Alzheimer

1. Introducere

1.1 Turmericul

Turmericul este cel mai comun și totuși cel mai vechi condiment cunoscut pentru rolul său în alimentele din multe rețete asiatice. Acest condiment pe bază de plante nu este folosit doar în alimentele asiatice, ci și sub formă de medicament. Turmericul este derivat din rizomul de Curcuma longa, care conține proprietăți benefice precum cele antiinflamatoare și antioxidante. Curcuma longa din turmeric ajută la prevenirea bolii Alzheimer? Prin explorarea a ceea ce este condimentul pe bază de plante, a istoriei sale, a rolului său în medicina homeopatică și a utilizării sale potențiale în lupta împotriva bolii Alzheimer, intenția acestei lucrări de analiză este de a găsi rolul crucial pe care îl joacă curcuma longa în prevenirea bolii Alzheimer. Turmericul, numit și Curcuma longa, este o plantă care face parte din familia Zingiberaceae, sau cunoscută și sub numele de familia ghimbirului . Acesta vine, de asemenea, sub formă de pulbere care este derivată din rădăcina de plante de Curcuma longa . Turmericul este mai bine cunoscut pentru valoarea sa în ceea ce privește capacitatea de a menține prospețimea în alimentele asiatice . Turmericul este utilizat în mod obișnuit în coloranții alimentari, precum și în pudra de curry . Cel mai important, turmericul este cunoscut pentru rolurile sale cruciale în practica indiană antică a medicinei Ayurveda, cunoscută și sub numele de medicină homeopatică în lumea occidentală . Extractele de turmeric constau în curcumină, demethoxycurcumină și bisdemethoxycurcumină, cunoscute și sub numele de curcuminoizi . Tulpinile de curcumină sunt extrase din rădăcinile uscate de Curcuma longs care sunt benefice în medicina chineză și indiană . Este componenta cea mai activă din turmeric și reprezintă între două și cinci procente din condiment . În ciuda diferitelor variante ale condimentului, toate joacă un rol important în medicină. Multe beneficii au fost studiate în spatele condimentului utilizat în mod obișnuit în ceea ce privește sănătatea umană. Se știe că turmericul are proprietăți antioxidante, antiinflamatorii și de reducere a colesterolului, care sunt semnificative pentru patogeneza bolii Alzheimer .

În structura chimică a curcuminei, sunt prezentate formele Enol și Keto ale substanței chimice. Aceasta prezintă relația tautomerică dintre cele două forme, care arată moleculele cu aceeași formulă moleculară, dar cu izomeri diferiți care se pot interconverti în echilibru.

1.2 Boala Alzheimer

Boala Alzheimer (AD) este un tip de demență care face ca pacienții să aibă probleme cu memoria și comportamentul. Ea implică un răspuns inflamator cronic al sistemului nervos central care este asociat cu patologia beta-amiloidă. Pacienții afectați de AD sunt incapabili să desfășoare activități simple din viața de zi cu zi, ceea ce le îngreunează viața de zi cu zi. Boala Alzheimer afectează în mod grav persoanele în vârstă. Cele mai comune și mai simple sarcini pentru pacienții cu Alzheimer pot părea dificile și frustrante. Fiziopatologia bolii Alzheimer are ca rezultat agregarea treptată a peptidelor amiloide, precum și a proteinelor Tau în creier, care formează încurcături neurofibrilare și sunt foarte toxice pentru căile neuronale ale creierului . Acest lucru duce, în cele din urmă, la deficiențe în sistemele colinergice și de acetilcolină . Conform Organizației Mondiale a Sănătății, atât bărbații, cât și femeile cu vârsta de peste șaizeci de ani pot fi victimele acestei boli mortale . Statisticile arată că femeile de peste șaizeci de ani au șase la sută șanse de a dezvolta această boală, comparativ cu cinci la sută în cazul bărbaților . Numai în Statele Unite ale Americii, Alzheimer afectează aproximativ 4,5 milioane de persoane și se preconizează că va ajunge la un număr de patru ori mai mare până în anul 2050 .

2. Metode

Datele prezentate aici au fost colectate prin intermediul Research Gate, National Center for Biotechnology Information, PubMed și Google Scholar pentru a identifica articolele revizuite de colegi cu privire la turmeric și efectele sale asupra bolii Alzheimer.

3. Discuție-Mecanismul de acțiune al turmericului

3.1 Proprietăți antiinflamatorii

Neurologic, se știe că pacienții afectați de boala Alzheimer prezintă inflamație în anumite regiuni ale creierului din cauza prezenței depozitelor de beta-amiloid foarte insolubile, precum și a încurcăturilor neurofibrilare . Studiile au arătat că receptorul gamma activat de proliferatorul peroxisomului (PPAR-γ) a fost asociat cu efecte antiinflamatorii în turmeric . În mod specific, s-a demonstrat că curcumina inhibă expresia indusă de amiloid beta a activității de legare a ADN-ului Egr-1 în celulele THP-1. Egr-1 este un factor cheie de transcripție inflamatorie care, atunci când este inhibat, ar preveni inflamația caracteristică observată la pacienții cu boala Alzheimer . Mai mult, cercetătorii au descoperit că curcumina inhibă, de asemenea, ciclooxigenaza și factorii de transcripție implicați în metabolizarea fosfolipidelor în prostaglandine . Prostaglandinele sunt compuși lipidici cu un set divers de funcții, inclusiv reglarea răspunsului inflamator. Astfel, inhibarea prostaglandinelor reduce acțiunea neutrofilelor care, la rândul lor, împiedică eliberarea de specii reactive de oxigen și activarea citokinelor proinflamatorii . În plus, s-a demonstrat că curcumina joacă un rol în inactivarea regulatorului principal în procesul inflamator. Acest regulator principal, factorul de transcripție NF-kappa B, activează expresia TNF-alfa, IL-1 beta și IL-6 care, la fel ca proteinele discutate anterior, invocă răspunsul inflamator. Este important de remarcat faptul că TNF-alfa participă la o buclă de feedback pozitiv cu NF- kappa B, ceea ce explică, cel puțin în parte, starea inflamatorie cronică observată în anumite regiuni ale creierului pacienților cu boala Alzheimer .

3.2. Agent imunomodulator puternic

Turmericul poate modula activarea celulelor T, a celulelor B, a macrofagelor, a neutrofilelor, a celulelor natural killer, precum și a celulelor dendritice. Celulele dendritice sunt celule prezentatoare de antigen care sunt implicate în inițierea sistemului imunitar adaptativ. Cercetările au ilustrat faptul că celulele dendritice tratate cu curcumină induc dezvoltarea celulelor T reglatoare, precum și producția de IL-10, care inhibă inflamația . În mod similar, s-a observat că neutrofilele exprimă o scădere semnificativă a formării radicalilor de oxigen atunci când sunt tratate cu curcumină . S-a demonstrat că celulele ucigașe naturale, limfocite care elimină tumorile și celulele infectate, au crescut răspunsurile la anticorpi la șobolanii care au avut o dietă cu curcumină. În plus, s-a constatat, de asemenea, că curcumina crește activarea celulelor natural killer în prezența unei tumori. Ca atare, curcumina este capabilă să modifice celulele ucigașe naturale în funcție de patologia la care este supus un anumit subiect . În ceea ce privește macrofagele, s-a constatat că curcumina inhibă factorul alfa de necroză tumorală care, prin extensie, a dus la inhibarea moleculei de adeziune intercelulară 1, a moleculei de adeziune a celulelor vasculare-1 și a moleculei de adeziune a leucocitelor celulelor endoteliale-1 . Suprimarea acestor proteine a fost implicată ca un factor major în efectul inhibitor al curcuminei asupra NF-kappa B. În ceea ce privește efectul curcuminei asupra celulelor B, s-a constatat că secreția de IgM, CpG și proliferarea celulelor B au fost reduse în prezența curcuminei. În mod specific, ligandul TLR, fosforilarea ERK, I-kappa B și kinaza p38, care îndeplinesc diferite roluri în răspunsul imunitar, sunt toate suprimate, ceea ce duce la un efect diminuat sau antiinflamator . S-a dovedit că curcumina inactivează factorul de transcripție NF-kappa B, care este un complex proteic ce controlează transcripția ADN-ului, producția de citokine și supraviețuirea celulară. Studiile nu au arătat decât efecte pozitive ale curcuminei, ceea ce o face un agent imunomodulator puternic ideal.

3.3 Antioxidant

Turmericul prezintă proprietăți de antioxidanți. Aceasta înseamnă că, componenta majoră din turmeric, curcumina, protejează celulele de daunele provocate de radicalii liberi din mediul intracelular. Aceste daune se produc prin acumularea de specii reactive de oxigen care au un efect nociv asupra acizilor grași polinesaturați . Această reacție, denumită în mod obișnuit peroxidare lipidică, este o reacție în lanț care se propagă de la sine, astfel încât oxidarea unei cantități minime de molecule lipidice poate duce la daune extinse și de lungă durată. Mai multe studii au demonstrat că curcumina este un agent de eliminare a radicalilor liberi deosebit de puternic . În plus, curcumina nu numai că protejează celula de speciile reactive de oxigen produse prin peroxidarea lipidelor, dar s-a demonstrat, de asemenea, că elimină radicalii pe bază de NO . Mai exact, s-a constatat că, atunci când modelele de șoareci transgenici care prezentau gena umană a bolii Alzheimer au primit curcumină, formarea inițial ridicată a proteinei carbonil a fost suprimată în mod considerabil. S-a constatat că această scădere a formării de proteine carbonilice este proporțională cu doza de curcumină. Adică, o doză mică de curcumină a scăzut nivelul proteinelor carbonilice cu 46%, în timp ce o doză mare a redus proteinele carbonilice cu aproximativ 61,5% . Astfel, s-a concluzionat că proprietățile antioxidante ale curcuminei au prevenit leziunile oxidative cauzate de produsele de peroxidare a lipidelor, care includ compuși carbonilici cum ar fi hidroxinonenalul . Acest studiu susține cu tărie ideea că componenta primară a turmericului, curcumina, nu numai că exemplifică caracteristicile antioxidante, dar și că aceste calități joacă un rol semnificativ în limitarea cantității de specii reactive de oxigen, împiedicând astfel patogeneza bolii Alzheimer.

3.4 Efecte de scădere a colesterolului

După cum s-a descris anterior, leziunile oxidative celulare au fost puternic asociate cu patogeneza bolii Alzheimer. Aceste leziuni apar ca urmare a acumulării fragmentului beta-amiloid al proteinei precursoare amiloide . Adică, asamblarea proteinelor beta amiloide în clustere determină formarea plăcilor. Aceste plăci declanșează un răspuns imunitar care, în cele din urmă, provoacă inflamația caracteristică observată în creierul pacienților cu boala Alzheimer . Studiile au arătat că moleculele de beta-amiloid se pot atașa la celulele care conțin colesterol, ceea ce duce la o cale accelerată de formare a plăcilor 16. Cu toate acestea, s-a demonstrat că turmericul împiedică aceste proteine să se adune și să creeze plăci prin creșterea rezistenței lipoproteinelor cu densitate scăzută la oxidare . Mai exact, cercetătorii au observat că, în prezența curcuminei, sulfatul de cupru (II) a fost împiedicat în mod semnificativ în oxidarea lipoproteinelor cu densitate scăzută. Este important de remarcat, totuși, că eficacitatea curcuminei asupra lipoproteinelor cu densitate scăzută părea să varieze în funcție de doză. Ca atare, oamenii de știință au concluzionat că curcumina acționează într-o manieră dependentă de doză, astfel încât o doză moderată este benefică pentru prevenirea formării plăcii și a daunelor oxidative, dar o doză mare este ineficientă și poate chiar induce peroxidarea lipidelor . Alte studii suplimentare au condus la concluzii similare, stabilind o legătură între reducerea indusă de curcumină a nivelului de colesterol și incidența bolilor neurodegenerative. S-a emis ipoteza că curcumina determină efluxul de colesterol din celule, în special din adipocite, prin intermediul căii PPAR-γ-LXR-ABCA1. În această cale, LXR acționează ca o țintă pentru PPAR-γ, iar acești receptori reglează în mod colaborativ expresia ABCA1 . ABCA1 este un regulator major al colesterolului a cărui funcție principală este atât homeostazia colesterolului, cât și a fosfolipidelor . Ca atare, este clar că efectele de scădere a colesterolului din turmeric au un impact preventiv important asupra dezvoltării și progresiei bolii Alzheimer.

3.5 Reducerea hiperfosforilării tau

Efectele neuroprotectoare ale turmericului includ capacitatea sa de a inhiba hiperfosforilarea tau. Proteinele Tau sunt implicate în reglarea dinamicii microtubulilor și a transportului axonal . Ca atare, interferența anumitor evenimente de fosforilare duce la disfuncții tau care contribuie la patogeneza bolii Alzheimer . În mod specific, fosforilarea necorespunzătoare a proteinelor tau poate duce la scăderea legăturii cu microtubulii, precum și la creșterea interacțiunilor tau-tau. O creștere a acestor interacțiuni, împreună cu hiperfosforilarea anormală a proteinei tau, duce la agregate intracelulare care formează încurcăturile neurofibrilare vizibile în patologia Alzheimer. Odată ce proteinele tau încep să se desprindă de microtubuli din cauza unei reduceri a afinității, transportul axonic al veziculelor sinaptice este perturbat și, ca urmare, sinapsele se deteriorează . Mai mult, s-a demonstrat că hiperfosforilarea tau este o componentă majoră în neurotoxicitatea beta-amiloidă . Prezența beta-amiloidului determină kinazele tau, inclusiv cdk-5, GSK-3 beta, p38/MAPK, JNK-½ și ERK, să fosforileze proteina tau . Cercetătorii au arătat că șobolanii care au fost perfuzați cu beta-amiloid prezintă o creștere măsurabilă a activității GSK-3 beta. S-a constatat că creierul acestor șobolani prezintă o creștere pronunțată a fosforilării tau în regiunea hipocampală a creierului. Această regiune particulară a lobului temporal este cunoscută pe scară largă ca fiind principalul centru de memorie al creierului. Cu toate acestea, atunci când șobolanii menționați mai sus au fost hrăniți cu curcumină, kinaza GSK-3 beta a fost inactivată, împiedicând fosforilarea lui tau . Acest lucru, la rândul său, a împiedicat construirea încurcăturilor neurofibrilare care sunt observate în mod obișnuit la pacienții cu Alzheimer. Astfel, capacitatea curcuminei de a acționa ca agent neuroprotector prin inhibarea hiperfosforilării tau exemplifică un alt mecanism prin care această substanță se poate dovedi valoroasă în tratarea pacienților cu boala Alzheimer .

4. Concluzie

Incorporarea turmericului în alimentație a demonstrat numeroase beneficii pentru sănătate, așa cum am menționat mai sus. De la proprietățile sale antiinflamatorii până la potențialul său în combaterea bolii Alzheimer, turmericul are capacitatea de a schimba perspectiva sănătății umane în ceea ce privește abordarea holistică. Luarea unor mici măsuri de precauție, cum ar fi adăugarea mai multor condimente precum turmericul în dieta umană, poate preveni multe boli infecțioase. Comitetul mixt de experți pentru aditivi alimentari al Organizației Națiunilor Unite și al Organizației Mondiale a Sănătății recomandă ca doza zilnică de curcumină să fie de 0-3 mg/kg de greutate corporală . Cu această trecere în revistă, indivizii ar trebui să fie conștienți de numeroasele beneficii pentru sănătate pe care turmericul le are de oferit, în special atunci când vine vorba de boala Alzheimer. Cercetările sugerează că turmericul poate ajuta la reducerea hiperfosforilării tau, scăderea nivelului de colesterol, efecte antioxidante, proprietăți imunomodulatoare puternice, precum și proprietăți antiinflamatorii. Consumul chiar și a celei mai mici cantități de turmeric în dieta umană poate oferi beneficii pentru sănătate la acele persoane care sunt considerate sănătoase.

1. Majeed M, Badmaev V, Murrray F. Turmeric and the Healing Curcuminoids. New Canaan, CT: Keats Publishing, Inc. (1996).
2. Ammon HP, Wahl MA. Farmacologia de curcuma longa. Planta Med 57 (1991): 1-7.
3. Mishra S, Palanivelu K. The effect of curcumin (turmeric) on alzheimer’s disease: O privire de ansamblu. Annals of Indian Academy of Neurology 11 (2008): 13-19.
4. Youssef KM, El-Sherbeny MA. Sinteza și activitatea antitumorală a unor analogi ai curcuminei. Arch Pharm (Weinheim) 338 (2005): 181-189.
5. Lee WH, Loo CY, Bebawy M, et al. Curcumin and its Derivatives: Their Application in Neuropharmacology and Neuroscience in the 21st Century (Aplicarea lor în neurofarmacologie și neuroștiințe în secolul XXI). 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. Un rol potențial al curcuminei condimentului curry în boala Alzheimer. Curr Alzheimer Res 2 (2005): 131.
8. Kocaadam B, ?anlier N. Curcumin, o componentă activă a turmericului (Curcuma longa), și efectele sale asupra sănătății. Crit Rev Food Sci Nutr 57 (2017): 2889-2895.
9. Schmidt J, Stoffels B, Moore BA, et al. Rolul proinflamator al Egr-1 derivat de leucocite în dezvoltarea ileusului postoperator murin. Gastroenterology 135 (2008): 926-936.
10. Srivastava RM, Singh S, Dubey SK, et al. International Immunopharmacology Activitatea imunomodulatoare și terapeutică a curcuminei. 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 Curcumina condimentului curry reduce leziunile oxidative și patogeneza amiloidului pe șoarecele transgenic Alzheimer. J Neurosci 21 (2001): 8370-8377.
13. Habchi J, Chia S, Galvagnion C, et al. Colesterolul catalizează agregarea Aβ42 printr-o cale de nucleare eterogenă în prezența membranelor lipidice. Nature Chem 10 (2018): 673-683.
14. Sven Schippling CB, Anatol Kontush, Sönke Arlt, et al. Oxidarea crescută a lipoproteinelor în boala Alzheimer. Free Radic Biol Med 28 (2000): 351-360.
15. Rami MC, Gil A, Aguilera MC, et al. Administrarea orală a unui extract de turmeric inhibă oxidarea LDL și are efecte hipocolesterolemice la iepurii cu ateroscleroză experimentală. 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, și colab. Curcumina promovează efluxul de colesterol din creier prin intermediul căii LXR/RXR-ABCA1-apoA1 în șobolanii îmbătrâniți cu hipoperfuzie cerebrală cronică. Mol Neurodegener 7 (2012): 1-2.
18. Johnson GVW și Stoothoff WH. Fosforilarea Tau în funcția și disfuncția celulelor neuronale. Journal of Cell Science 117 (2004): 5721-5729.
19. Hoppe B, Coradini K, Frozza RL, et al. Curcumina liberă și nanoencapsulată suprimă deficiențele cognitive induse de beta-amiloid la șobolani: implicarea BDNF și a căii de semnalizare Akt/GSK-3beta. Neurobiol Learning Memory 106 (2013): 134-144.
20. Mythri RB, Jagatha B, Pradhan N, și colab. Inhibarea complexului mitocondrial I în boala Parkinson: Cum poate curcumina să protejeze mitocondriile? Antioxid Redox Signal 9 (2007): 399-408.
21. Park SY, Kim DS. Descoperirea de produse naturale din Curcuma longa care protejează celulele de insulta beta-amiloid: Un efort de descoperire a medicamentelor împotriva bolii Alzheimers. J Nat Prod 65 (2002): 1227-1231.
22. Payton F, Sandusky P, Alworth WL. Studiul RMN al structurii de soluție a curcuminei. J Nat Prod 70 (2007): 143-146.
23. Zhang L, Fiala M, Cashman J, et al. Curcuminoidele sporesc absorbția amiloidului -beta de către macrofagele pacienților cu boala Alzheimer. J Alzheimers Dis 10 (2006): 1-7.

.