Bölüm 1: Polifenoller ve Görsel Sağlık: Dejeneratif Retina Hastalıkları Üzerindeki Potansiyel Etkiler
Mar 23, 2022
Daha fazla bilgi için. İletişimtina.xiang@wecistanche.com
Soyut: Diyetpolifenollerinsan sağlığı üzerinde faydalı etkileri olduğu öne sürülen bir grup doğal bileşiktir. Önce kendileriyle tanındılarantioksidanözellikleri, ancak yıllar boyunca yapılan birkaç çalışma, bu bileşiklerin kronik hastalıklara karşı koruyucu etkiler gösterebileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, bu potansiyel faydaların altında yatan mekanizmalar hala belirsizdir ve çelişkili etkiler bildirilmiştir. Bu derlemede, polifenol bileşiklerinin bazı görme hastalıkları üzerindeki potansiyel etkilerini, retinal dejeneratif hastalıklara özel olarak odaklanarak analiz ediyoruz. Bu tür retina hastalıklarının tedavisi için mevcut etkili tedaviler eksiktir ve yeni stratejilerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, retinal fotoreseptörlere bağlanabilen ve moleküler özelliklerini modüle edebilen yeni ligandlar (veya önceden beklenmedik özelliklere sahip bilinen ligandlar) bulma konusunda şu anda yenilenen bir ilgi vardır. Bazı polifenoller, özellikleflavonoidler(örneğin, kersetin ve tanik asit), ışığa bağlı reseptör hasarını azaltabilir ve görsel sağlık yararlarını artırabilir. Son kanıtlar, belirli flavonoidlerin, görsel fotoreseptör proteini rodopsinin doğru katlanmış yapısını stabilize etmeye ve retinitis pigmentosa mutasyonlarının zararlı etkisini dengelemeye yardımcı olabileceğini düşündürmektedir. Bu bağlamda, daha önce bahsedilen flavonoidler gibi belirli polifenollerin, deneysel in vitro çalışmalarda rodopsin mutantlarının stabilitesini, ekspresyonunu, rejenerasyonunu ve katlanmasını iyileştirdiği gösterilmiştir. Ayrıca, bu bileşikler, aynı zamanda oksidatif strese karşı hareket ederken, reseptörün hücre zarına entegrasyonunu iyileştiriyor gibi görünmektedir. Polifenol bileşiklerinin rodopsin gibi görsel fotoreseptör proteinlerini hedeflemek için ancak yakın zamanda önerilen bir şekilde kullanılabileceğini ve bunların retinitis pigmentosa gibi retinal dejeneratif hastalıkların tedavisi için yeni yaklaşımlarda kullanılabileceğini tahmin ediyoruz; ancak bu alandaki çalışmalar sınırlıdır ve önerilen mekanizmalar aracılığıyla bu bileşiklerin retinal dejeneratif hastalıklar üzerindeki etkilerini doğru bir şekilde karakterize etmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
anahtar kelimeler: flavonoidler; retina dejeneratif hastalıkları; retinitis pigmentosa; protein katlanması; ligand bağlama; rodopsin
Daha fazla ürün öğrenmek için buraya tıklayın
1. Giriş
Farklı çalışmalar, diyetinpolifenollernörodejeneratif ve kardiyovasküler hastalıklar, kanser ve diyabet gibi kronik hastalıklara karşı koruyucu ve faydalı etkiler gösterir [1]; ancak bu faydaların altında yatan mekanizmalar tam olarak anlaşılmaktan uzaktır ve bunları tanımlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Polifenollerin sağlayabileceği tüm faydalara rağmen, fizyolojik etkileri tartışılırken dikkate alınması gereken bazı önemli hususlar vardır. Bu bileşiklerin oral biyoyararlanımı düşüktür ve fizikokimyasal stabiliteleri, gastrointestinal absorpsiyonları ve metabolizmaları gibi diğer özellikler, etkili bir etki sağlamak için önemlidir [2,3].
Eylem mekanizmalarındaki mevcut bilgi boşluğuna rağmen, Dünya Sağlık Örgütü, polifenollerin önemli bir role sahip olması nedeniyle, bitki türevli bileşenlerin [4] çok sayıda olması nedeniyle meyve, sebze ve lif alımının arttırılmasını tavsiye etmiştir. bulaşıcı olmayan hastalıklarla (BOH) ilgili sağlık yararları sağlar[5,6]. Polifenolleri spesifik hastalıklarla ilişkilendirmek zor olsa da [7], polifenoller ve bazı görsel hastalıklar da dahil olmak üzere belirli BOH'lar [8,9] ile ilgili farklı gözlemsel çalışmalarda bazı umut verici sonuçlar elde edilmiştir. Bu nedenle, insan sağlığı üzerinde beklenen olumlu etki nedeniyle polifenollerin sağlık ve hastalık durumlarındaki etkilerinin araştırılması ve daha iyi tanımlanması gerekmektedir.
Bu derlemenin temel amacı, görme bozukluklarına özel bir vurgu yaparak, insan yaşam kalitesini iyileştirmek ve bazı hastalıkların ilerlemesini iyileştirmek için polifenollerin sahip olabileceği potansiyel sağlık yararlarından bazılarının sentetik bir hesabını sunmaktır. Burada çok çeşitli patolojik durumlar için potansiyel tedaviler olarak her yerde bulunan polifenolik bileşiklerin kullanımı araştırılmaktadır. Burada, bu bileşiklerin retina fonksiyonu üzerindeki etkilerine ve özellikle retinitis pigmentosa (RP) gibi retinal dejeneratif hastalıklarla ilişkili olanlar gibi retinal protein mutasyonlarına karşı koymak için potansiyel kullanımlarına odaklanıyoruz. Polifenollerin insan görüşü üzerindeki etkileri üzerine sadece az sayıda çalışma yürütüldüğünden ve sonuçlarının daha fazla onaylanması gerektiğinden, bunların fizyolojik önemini ortaya çıkarmak için daha fazla klinik araştırmaya ihtiyaç olduğu açıktır.
2. Yöntemler
Bu makale, polifenollerin bazı görme hastalıklarına, özellikle de retina dejeneratif hastalıklar üzerindeki etkilerine ilişkin bir literatür taramasıdır. Yıllar içinde polifenollere kazandırılan yeni özellikler göz önüne alındığında, araştırmamızın temel amacı, bu bileşiklerin insan görsel sağlığı üzerinde olumlu etkileri olabileceğini göstermek ve araştırmacıları bu alanda araştırma yapmaya teşvik etmektir. Bu derlemedeki farklı çalışmalar (randomize kontrol denemeleri, meta-analizler, incelemeler ve deneysel ve gözlemsel çalışmalar) PubMed ve Cochrane veritabanlarında Şubat 2021'e kadar (bu tarih dahil) aranarak belirlendi. Aşağıdaki tıbbi konu başlığı anahtar kelimeleri kullanıldı: "polifenoller ", "flavonoidler", "retinal dejeneratif hastalıklar" ve "retinitis pigmentosa". İlgili makaleler, dahil etme kriterleri, yani İngilizce yazılmış orijinal tam metin makaleler (klinik ve klinik öncesi çalışmalar dahil) izlenerek iki yazar tarafından bağımsız olarak belirlendi ve seçildi. Dışlama kriterleri ise İngilizce dışındaki dillerde yazılmış makale ve makaleleri içeriyordu.
3. Yeni Amaçlı İlaçlar Olarak Polifenoller
Polifenoller veya diyet fenolik bileşikler, fitokimyasalların en büyük grubu olarak bilinir [10] ve ortak yapısal özellikleri paylaşan bir grup doğal bileşiktir (Şekil 1). Halihazırda, insan sağlığı ve hastalık durumları ile ilgili potansiyel roller nedeniyle bu geniş doğal bileşikler ailesine ilgi yeniden canlanmıştır. Son birkaç yıldaki sürekli çalışmalardan elde edilen farklı kanıtlar, polifenollerin hem sağlıklı bir yaşam tarzının sürdürülmesine yardımcı olmada hem de kanser, kardiyovasküler ve nörodejeneratif hastalıklar gibi yaygın hastalıkların önlenmesinde önemli bir rolü olduğunu desteklemektedir [11-13 ]. Spesifik olarak, birkaç çalışma, meyve ve sebzeler gibi doğal kaynaklardan elde edilen farklı polifenollerin tüketilmesinin görmenin korunmasına katkıda bulunabileceğini ve hatta bazı görme bozukluklarında görme bozukluğunu tersine çevirebileceğini öne sürmüştür [14,15].
![es of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones. The polyphenol superfamily includes a large number of sub-families, among which we can find flavonoids, phenolic acids, stilbenes, and lignans [16]. In fact, they constitute a group of natural products in the plant kingdom that is one of the most numerous and ubiquitously distributed. One of the most studied groups, from these different sub-classes, is that of flavonoids, comprising over 4000 members [17]. Flavonoids have a characteristic structure of a 15-carbon skeleton of a chromane ring attached to another aromatic ring [18]. The biosynthesis of these complex polyphenols is linked to primary metabolism [10]. Flavonoids are stored, in their native state, in plants as glycoside and non-glycosylated conjugates and can be absorbed by the small intestine and readily metabolized, once ingested, by phase II enzymes. After this biochemical process, the resulting moieties can enter systemic circulation [19,20]. It should be noted that not all flavonoids are absorbed by the small intestine. A large number of them enter the large intestine, where the deconjugated metabolites are degraded by the colonic microbiota into molecules like phenolic acids that can be easily absorbed [19]. One of the main proposed biological actions of polyphenols is associated with their antioxidant power within living cells; however, detailed investigations indicate that these effects, in many tissues, may not be as relevant as previously suggested. This is due to the fact that in many tissues it is difficult for these compounds to reach the threshold concentration needed to exert any significant biological effect [21,22]. Nonetheless, recent studies have suggested that polyphenols may have significant effects on human health, such as anti-inflammatory, anti-microbial, and tumor-suppressing properties [23–25]. The diversity of polyphenolic compounds of natural origin, their chemical lability, and their complex bioavailability patterns consequently necessitates stringent evaluation of the physiological effects of these compounds, and such evaluations are not always available. These evaluations are absolutely needed for later use in therapeutic applications. 4. Implications and Potential Benefits of Polyphenols on Human Health As already discussed, polyphenols have been well characterized for their antioxidant effects, but their physiological relevance has been questioned due to the limited bioavailability that renders relatively low concentrations which may hamper achieving significant Figure 1. Structures of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones](/Content/uploads/2022842169/20220323103717b1b02e19a56a4000a29040e34368b70b.png "es of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones. The polyphenol superfamily includes a large number of sub-families, among which we can find flavonoids, phenolic acids, stilbenes, and lignans [16]. In fact, they constitute a group of natural products in the plant kingdom that is one of the most numerous and ubiquitously distributed. One of the most studied groups, from these different sub-classes, is that of flavonoids, comprising over 4000 members [17]. Flavonoids have a characteristic structure of a 15-carbon skeleton of a chromane ring attached to another aromatic ring [18]. The biosynthesis of these complex polyphenols is linked to primary metabolism [10]. Flavonoids are stored, in their native state, in plants as glycoside and non-glycosylated conjugates and can be absorbed by the small intestine and readily metabolized, once ingested, by phase II enzymes. After this biochemical process, the resulting moieties can enter systemic circulation [19,20]. It should be noted that not all flavonoids are absorbed by the small intestine. A large number of them enter the large intestine, where the deconjugated metabolites are degraded by the colonic microbiota into molecules like phenolic acids that can be easily absorbed [19]. One of the main proposed biological actions of polyphenols is associated with their antioxidant power within living cells; however, detailed investigations indicate that these effects, in many tissues, may not be as relevant as previously suggested. This is due to the fact that in many tissues it is difficult for these compounds to reach the threshold concentration needed to exert any significant biological effect [21,22]. Nonetheless, recent studies have suggested that polyphenols may have significant effects on human health, such as anti-inflammatory, anti-microbial, and tumor-suppressing properties [23–25]. The diversity of polyphenolic compounds of natural origin, their chemical lability, and their complex bioavailability patterns consequently necessitates stringent evaluation of the physiological effects of these compounds, and such evaluations are not always available. These evaluations are absolutely needed for later use in therapeutic applications. 4. Implications and Potential Benefits of Polyphenols on Human Health As already discussed, polyphenols have been well characterized for their antioxidant effects, but their physiological relevance has been questioned due to the limited bioavailability that renders relatively low concentrations which may hamper achieving significant Figure 1. Structures of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones")
Polifenol üst ailesi, aralarında flavonoidler, fenolik asitler, stilbenler ve lignanlar bulabileceğimiz çok sayıda alt aile içerir [16]. Aslında, bitkiler aleminde en çok sayıda ve her yerde bulunanlardan biri olan bir grup doğal ürün oluştururlar. Bu farklı alt sınıflardan en çok çalışılan gruplardan biri, 4000'den fazla üyeden oluşan flavonoidlerdir [17].flavonoidlerbaşka bir aromatik halkaya bağlı bir kroman halkasının bir 15-karbon iskeletinin karakteristik yapısına sahiptir [18]Bu kompleks polifenollerin biyosentezi birincil metabolizma ile bağlantılıdır [10]. Flavonoidler bitkilerde doğal hallerinde glikozit ve glikosile edilmemiş konjugatlar olarak depolanır ve ince bağırsak tarafından emilebilir ve yutulduğunda faz I enzimleri tarafından kolayca metabolize edilebilir. Bu biyokimyasal süreçten sonra ortaya çıkan parçalar sistemik dolaşıma girebilir [19,20].
Tüm flavonoidlerin ince bağırsak tarafından emilmediğine dikkat edilmelidir. Bunların büyük bir kısmı, dekonjuge metabolitlerin kolon mikrobiyotası tarafından fenolik asitler gibi kolayca emilebilen moleküllere parçalandığı kalın bağırsağa girer [19].
Polifenollerin önerilen başlıca biyolojik etkilerinden biri, canlı hücrelerdeki antioksidan güçleri ile ilişkilidir; ancak ayrıntılı araştırmalar, birçok dokuda bu etkilerin daha önce önerildiği kadar alakalı olmayabileceğini göstermektedir. Bunun nedeni, birçok dokuda bu bileşiklerin herhangi bir önemli biyolojik etki sergilemek için gereken eşik konsantrasyona ulaşmasının zor olmasıdır [21,22]. Bununla birlikte, son araştırmalar, polifenollerin, anti-inflamatuar, anti-mikrobiyal ve tümör baskılayıcı özellikler [23-25] gibi insan sağlığı üzerinde önemli etkileri olabileceğini öne sürdü. Doğal kaynaklı polifenolik bileşiklerin çeşitliliği, kimyasal kararsızlıkları ve karmaşık biyoyararlanım modelleri sonuç olarak bu bileşiklerin fizyolojik etkilerinin sıkı bir değerlendirmesini gerektirir ve bu tür değerlendirmeler her zaman mevcut değildir. Bu değerlendirmeler, terapötik uygulamalarda daha sonra kullanılmak üzere kesinlikle gereklidir.
4. Polifenollerin İnsan Sağlığı Üzerindeki Etkileri ve Potansiyel Faydaları
Daha önce tartışıldığı gibi, polifenoller antioksidan etkileri açısından iyi karakterize edilmiştir, ancak önemli in vivo etkilerin elde edilmesini engelleyebilecek nispeten düşük konsantrasyonlar sağlayan sınırlı biyoyararlanım nedeniyle fizyolojik alakaları sorgulanmıştır [21,22]; ancak, polifenollerin rol oynadığı farklı alternatif moleküler mekanizmalar tanımlanmıştır ve bu, bu bileşikleri verir.
insan sağlığı için faydaları temsil edebilecek başka bir dizi özellik. Bunlar, örneğin nükleer transkripsiyon faktörlerini ve yağ metabolizmasını düzenlemek ve sitokinler, tümör nekroz faktörü x, interlökin gibi enflamatuar aracıların sentezini modüle etmek gibi, hem hücre içi hem de hücreler arası sinyal yolu seviyelerinde farklı eylemleri içerir-1 , ve interlökin-6 [26,27]. Genel bir bakış olarak, incelenen farklı flavonoidlerin, insülin sekresyonunu artırmak, apoptozu azaltmak, hücre proliferasyonunu teşvik etmek ve bazı hücrelerde inflamasyonu ve oksidatif stresi azaltmak gibi hücresel süreçlerde farklı roller oynadığı gösterilmiştir [28]. Tüm bu etkiler, glukoregülasyon gibi farklı süreçlerde rol oynar ve flavonoidlerin diyabet ve obezitenin önlenmesi ve kontrolü üzerinde olumlu etkileri olabileceğini gösterir [29-31].
Bugüne kadar önerilen polifenollerin tüm potansiyel yararlı etkilerine rağmen, dikkate alınması gereken önemli bir husus, bu bileşiklerin insan vücudundaki etkin konsantrasyonu ve böyle bir konsantrasyona ulaşmak için tüketilmesi gereken doğal gıda miktarıdır. Çoğu durumda, belirli bir fizyolojik işlevi yerine getirmek için gereken polifenol miktarı, normal bir diyette yaygın gıdaların uygun miktarlarda tüketilmesiyle elde edilebilir ve bu gibi durumlarda toksisiteden kaçınılır. Potansiyel yararlı etkilerin öngörülebildiği diğer durumlarda, polifenol içeren gıdaların tüketimi artırılmalı ve prensip olarak bu artış dikkatli bir şekilde planlanırsa herhangi bir olumsuz etki beklenmemektedir. Son olarak, yaygın gıda alımı ile fizyolojik olarak aktif konsantrasyona ulaşılamıyorsa, diyet takviyesi veya farmakolojik yaklaşımlar gerekli olabilir. Bu, alımın sıkı bir şekilde izlenmesini ve doz rejiminin uygun şekilde kontrol edilmesini gerektirecek olumsuz ikincil etkilerde bir artışa yol açabilir [30].
Polifenoller temel olarak kahve, çay, kakao ve elma gibi farklı gıda kaynaklarının alımıyla sağlanır ve çeşitli potansiyel sağlık yararları ile ilişkilendirilmiştir [56,11,14,32-36]. Aslında, polifenoller, diğerleri arasında, glikoz metabolizması, trombosit fonksiyonu, endotel fonksiyonu, kan basıncı, inflamasyon ve kolesterol seviyelerinde mekanik olarak yer almıştır [37,38]. Polifenollerin etkisinden etkilenebilecek bu çeşitli hücresel fonksiyonlar, etkili sağlık önleme stratejilerinin yanı sıra sadece yaygın BOH'lar için değil, hatta genetik kalıtsal nadir patolojik durumlar için de yeni terapötik yaklaşımların geliştirilmesi için mükemmel bir platform sağlar [5,6] . Polifenollerin insan sağlığı üzerindeki yararlı etkilerine ilişkin kanıtların bir kısmı gözlemsel çalışmalardan gelmektedir ve bu, deneysel verileri yorumlarken anlamlı sonuçlar çıkarırken birkaç faktörün dikkate alınması anlamına gelmektedir. Örneğin, farklı gıdalardan yüksek oranda polifenol alımı, hayvansal kaynaklı, aksi takdirde potansiyel olarak zararlı gıdaların alımının azaltılmasıyla dengelenebilir; bununla birlikte, gözlemsel çalışmalar birçok durumda, örneğin daha sonra kontrollü müdahale çalışmalarına dahil edilecek olan hipotezlerin formülasyonunda yardımcı olabilir. Aslında, bu konuyla ilgili gözlemsel çalışmalar, diyet fenoliklerinin insan sağlığını iyileştirmede ve hastalık durumlarını önlemede olumlu bir rolü olduğu hipotezini değerlendiren titiz ve geniş klinik çalışmalarla tamamlanmalı ve desteklenmelidir [28].
Kardiyometabolik sağlık üzerindeki tüm etkilerine ek olarak, polifenollerin bilişsel işlevde de faydalı bir rolü olduğu düşünülmektedir. Örneğin, bazı boylamsal araştırmalar, düzenli diyet çikolata tüketiminin bilişsel gerileme riskini azaltabileceğini göstermektedir 39,40. Çay gibi diğer gıda kaynakları üzerinde yapılan araştırmalar, çay tüketiminin bilişsel bozulma riskini azaltmaya, depresyon riskini azaltmaya yardımcı olabileceğini ve Parkinson hastalığı gibi bazı hastalıklara karşı koruyucu etkileri olduğunu gösteriyor [41-44].
Tüm polifenol türlerinden diyet flavonoidleri, retina proteinlerindeki mutasyonların fotoreseptör hücre ölümüne ve görme kaybına neden olabileceği ve sonunda körlüğe yol açabileceği retinitis pigmentosa gibi retinal dejeneratif hastalıklarda da yararlı etkilere sahip olabilir. Aslında, flavonoid kersetin'in, görsel G proteini-bağlı reseptör (GPCR) rodopsin (Rho)[45]'in yapısal stabilitesi ve işlevi üzerinde bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur. Bu sonuçlar, kersetin'in G90V Rho RP mutantının stabilitesi ve konformasyonel özellikleri üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabileceğini düşündürmektedir. Bu sonuçlar, flavonoidler ve diğer polifenoller için yerleşik antioksidan etkilerine ek olarak başka rollerin de öngörülebileceğini vurgulamaktadır. Retinal Rho üzerindeki etki, reseptör düzeyinde daha fazla araştırmayı hak eden bir etki önerir. Bu sonuçlar, RP ile ilişkili retinal dejenerasyonu tedavi etmek için bu ve diğer flavonoidleri, muhtemelen spesifik retinoidlerle kombinasyon halinde kullanmak için yeni bir olasılık çerçevesi açar. Bu strateji aynı zamanda GPCR süper ailesinin diğer üyelerindeki farklı patolojik durumlarla ilişkili mutasyon etkisinin üstesinden gelmek için de kullanılabilir [45].
Polifenolik bileşikler ve özellikle flavonoidler, sağlıklı bir yaşam tarzının bir parçası olarak önemli kabul edilen yerleşik antioksidan potansiyellerine ek olarak, insan hastalıklarının ilerlemesini iyileştirmek veya iyileştirmek için iyi beklentilerdir.
