Исследование порошковой турмерии для воспаления

Турмерия культивируется главным образом в тропических и субтропических регионах и производится главным образом в индии. Традиционно используется для ароматизации продуктов питания, красителей и лечения различных заболеваний человека [1]. Куркумин извлекается из турмерика различными методами (например, Soxhlet, ультразвук, микроволновая печ и сверхкритическая двуокись углерода) при экстракции растворителей (предпочитаемый этанол) с последующей очисткой методом хроматографии колон [2].

Этот экстракт, в дополнение к другим макро-и микроэлементы, содержит 77% куркуминоидов, 17% деметоксикуркумин и 3% бисдеметоксикуркумин, коллективно называется куркумин (Cur тмин), который даетЖелтая турмерияЕго различные оттенки желтого [3]. Куркумин представляет собой липофильный полифенол, растворимый в воде и стабильный при кислотном pH [4]. В исследованиях на людях сообщается о дозах до 8 г/д без признаков сопротивления [5]. После идентификации куркумина в качестве основного компонента турмерии был зарегистрирован широкий спектр фармакологических мероприятий, включая антиоксиданты, противовоспалительные, противоопухолевые и антидиабетические мероприятия по куркумину, который имеет ряд молекулярных целей и, следовательно, сложный механизм действия.

1 фармакологические эффекты куркумина

1.1 антиоксидантные эффекты

Куркумин считается антиоксидантом из-за наличия в его структуре группы грава-дикетона [6]. Джо и локеш определили в 1994 году, что наиболее важным механизмом, с помощью которого куркумин осуществляет большую часть своей деятельности, является ингибирование радикалов сверхоксида, перекиси водорода и оксида азота [7]. Другие исследователи предположили, что куркумин активирует антиоксидантные ферменты, такие как глутатион-с-трансферазы (ГСТ), редуктазы хинина и haem oxygenase-1 [8].

Таким образом, куркумин оказывает защитное воздействие на реактивные виды кислорода (рос). В пробирной модели ischemia- perfusion с использованием корковых нейронов крыс было обнаружено, что куркумин защищает нейроны от смерти, вызванной кислородом и глюкозой.

Авторы исследования предполагают, что куркумин активирует антиоксидантный белок тиоредоксин в пути Nrf2 [9]. В исследовании по куртмину, проведенном ван и др. [10], авторы дополнительно изучили роль куртмина в регулировании гомеостаза клеток редокса. Биоэнергетический анализатор seahorse был использован для изучения изменений в потреблении кислорода и скорости аэробного гликолиза. Результаты показали, что куркумин усиливает клеточный окислительный стресс раковых клеток, нарушая митохондриальный гомеостаз и вызывая тяжелый апоптоз. Кроме того, куркумин значительно сократил содержание мт ДНК и полимеразы ДНК γ (POLG), что помогло сократить митохондриальное потребление кислорода и аэробный гликолиз. Мы обнаружили, что куркумин вызвал истощение полга за счет производства рос, и что нокаутирование полга также снизило активность окислительного фосфора (OX PHOS) и уровень клеточного гликолиза, который был частично спаден рн ROS scavenger NAC.

1.2 противовоспалительное действие

3. КуртминМожет уменьшить воспаление, взаимодействуя со многими воспалительными процессами, которые играют важную роль в развитии хронических заболеваний, таких как аутоиммунные, сердечно-сосудистые, эндокринные, нейродегенеративные и опухолевые заболевания в воспалительном каскаде. Окислительный стресс может привести к хроническому воспалению, а производство роз регулирует выражение ядерного фактора κB (NF-κβ) и некроза опухоли factor α (TNF-α) пути, которые играют важную роль в воспалительной реакции [12].

С одной стороны, занижение генной продукции разложения матрицы (матрица металлопротеинов -1, -9 и -13), производства простагландина (циклооксигеназа -2), апоптоза (бакс и активированный каспаз -3) и стимуляции выживаемости клеток (БЦЛ -2) известны как регулирование NF-κB. Бюрманн с и др. [13]исследовали противовоспалительный эффект куркумина, используя in vitro модель человеческих тендонных клеток, и обнаружили, что куркумин ингибирует икк (ингибитор NF-κB ядерного фактора κ-light chain enhancer) киназу (икк) и фосфорилирование акт, вызванный ил -1β, и связь между двумя молекулами сигнала проходит через, И это приводит к подавлению фосфоризации и деградации ядерного фактора полипептидного генного усилителя в ингибиторе клеток B, κ -(I KBα), эндогенном ингибиторе NF- α B.

Поэтому они показали, что куркумин может препятствовать переносу NF-κB в ядро, тем самым предотвращая воспалительную реакцию клетки. Куркумин также предотвращает снижение регуляции экспрессии Bcl-2 и Bcl-XL, стимулируемой ил -1 и увеличением экспрессии Bax и caspase-3. Снижение соотношения Bcl-2/Bax и Bcl-XL/Bad связано с потерей потенциала митохондриальной мембраны. Далее фу и др. [14]пришли к выводу о Том, что куркумин также препятствует фосфоризации p38 и C-Jun N-terminal kinase (JNK) и усиливает направленные на выживание сигналы ERK и AKT, тем самым подавляя выражение апоптоза.

С другой стороны, curcumin может уменьшить производство TNFα и клеточной сигнализации при посредничестве TNFα в различных типах клеток. Исследования In vitro и In vivo показывают, что куркумин действует в качестве ингибитора NF-κB, поскольку он непосредственно связан с TNF-α [15]. В этом смысле куркумин регулирует ингибирование TNF-α путем ингибирования ацетилтрансферазу, характерной для конкретного крема, что приводит к ингибированию ацетиляции и, таким образом, транскрипции белка гистона/негистового белка [16]. Li et al. [17]также показали в экспериментах in vivo и in vitro, что куркумин вызывает более высокие уровни противовоспалительных цитокинов и уменьшает производство провоспалительных цитокинов, а также может ингибировать воспаление, вызванное Ti частицами, путем регулирования поляризации макрофагов. Кроме того, куркумин может также выступать в качестве свободного радикального мусорщика [18]. Эти данные свидетельствуют о Том, что куркумин обладает хорошим антиоксидантным стрессом и противовоспалительным действием у подопытных животных и людей.

1.3 противоопухолевый эффект

Несколько доклинических исследований показали, что куркумин относительно безопасен для нормальных клеток, но может вызывать апоптоз опухолевых клеток различными путями [19]. Считается, что противоопухолевые эффекты куркумина достигаются через множество различных сигнальных путей, таких как распространение клеток [20], апоптоз [21], аутофагия [22], ангиогенез [23], иммунное регулирование [24], инсульт [25]и метастазы [26].

Некоторые исследовательские данные свидетельствуют о Том, что куркумин может вызывать остановку клеточного цикла G2/M и апоптоз, и в ходе недавних работ была предпринята попытка объяснить, как происходит такая остановка клеточного цикла. У и др. [27]обрабатывали линию клеток U251 GBM с куртмином в 2012 году и обнаружили зависимое от дозы увеличение дапк1 mRNA в режиме реального времени рт-ПЦР, а также подтвердили соответствующее увеличение выражения белка вестероном блот анализа. Кроме того, они использовали siRNA (si-DAPK1-1 и si-DAPK1-2) для преобразования и ингибирования DAPK1 и обнаружили, что куркумин способен ингибировать фосфориляцию STAT3 и NF-κB. Они также показали, что они сбили DAP K1 для ингибирования куркумной активации каспаза -3, что привело к снижению апоптоза (33,0% апоптотических клеток по сравнению с 58,3% в контрольной группе). Эти выводы свидетельствуют о Том, что дапк1 играет важную роль в смерти клеток, вызванной куркумом.

В недавних исследованиях микрорнк, небольшие некодирующие молекулы РНК, связанные с развитием рака, были продемонстрированы как регулируемые куртмином. Вызванное куркумом нарушение микрорнк может активировать или деактивировать набор сигнальных путей, таких как Akt, Bcl-2, PTEN, p53, Notch и Erbb сигнальных путей [28]. Lelli D et al. [29]также обнаружили, что потенциальная антикоррозионная деятельность куркумина и его аналогов осуществляется через регулирование miRNA, например, miRNA-21, что влияет на регулирование клеточного цикла и апоптоза путем снижения регулирования белков PTEN и PDCD4.

1.4 антидиабетический эффект

Недавние исследования показали, что куркумин может улучшить устойчивость к ожирению инсулина. В своем исследовании Rains et al. [30]отметили, что куркумин оказывает иммуномодулирующее воздействие на ожирение и устойчивость к инсулину, поскольку уменьшает цитокины TNF-α, MCP-1, глюкозу и гликозилированный гемоглобин у диабетических крыс [31].

Исследование с использованием C57BL/ cs -db/db диабетических мышей [32]показало, что куркумин снижает уровень глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови и повышает уровень инсулина плазмы и активность глюкокиназы печени. Кроме того, куркумин снизил активность глюкозы -6- фосфатазы и фосфенилпирувата карбоксикиназы, снизил уровень глюкозы в крови и повысил терпимость к глюкозе.

Genq S et al. [33]установили, что лечение клеток гепг2 со 100 нм бпа в течение 5 дней привело к значительному сокращению потребления глюкозы, нарушению инсулиновой сигнализации, повышению провоспалительных цитокинов и окислительного стресса, а также к активации сигнальных путей; Ингибирование путей JNK и p38, а не путей ERK и NF-κB, улучшает потребление глюкозы и инсулин сигнализации в клетках гепг2, обработанных бпа.

Кроме того, мы обнаружили, что куркумин эффективно смягчил спектр инсулинового сопротивления, вызванного BPA, и предварительная обработка с помощью JNK и p38 активатора анисомицин значительно компенсировала последствия, вызванные куркумином. Между тем, некоторые исследователи [34]обнаружили, что у крыс с искусственным диабетом, по сравнению с необработанными крысами, крысы, обработанные цинком и куркумином, значительно увеличили каталазу, значительно уменьшили глюкозу, компоненты липидного профиля и активность арылсульфатазы. Таким образом, цинк и куркумин являются средствами защиты от нарушений обмена веществ при диабете.

1.5 прочие расходы

В дополнение к вышеуказанным эффектам, куркумин имеет хорошие терапевтические эффекты для профилактики бронхиального воспаления у астматических пациентов [35], лечения ревматоидного артрита [36], панкреатита [37], фиброза печени [38], сердечно-сосудистых заболеваний и т.д., а также фармакологические механизмы действия в различных областях.

2 вида носителей и развитие куртмина

Низкая растворимость, биодоступность и стабильность куркумина ограничивают его эффективность in vivo для лечения заболеваний. Таким образом, системы доставки наночастиц, включая твердые липидные наночастицы (SLN) [39], липосомы [40], жидкие кристаллы [41], наноэмульсии [42] и фосфолипидные комплексы [43], использовались в качестве средства преодоления этих недостатков. В частности, S LN считается перспективным лекарственным нанокарриером для куркумина и многих других химиотерапевтических препаратов ввиду потенциала для улучшения биодоступности. Однако взрывное высвобождение куркумина в кислотной среде ограничивает его использование в качестве пероральной системы доставки наркотиков. Поэтому Baek JS и др. [44] подготовили n- карбоксиметилчитосан (NCC) с куркуминовым покрытием (NCC-SLNs) для ингибирования быстрого высвобождения куркумина в кислотной среде и улучшения биодоступности.

КНЦ-СЛН продемонстрировал ингибирование высвобождения разрыва в имитированной желудочной жидкости, в то время как устойчивое высвобождение наблюдалось в имитированной кишечной жидкости. Кроме того, КНЦ-СЛН продемонстрировал повышенную цитотоксичность и поглощение клеток MCF-7, и было установлено, что лимфатическое поглощение и оральная биодоступность КНЦ-СЛН были в 6,3 и 9,5 раза выше, чем у керкуминового раствора, соответственно. Эти результаты свидетельствуют о Том, что НКЦ-СЛН может быть эффективной системой орального приема куртмина. Sugasini D et al. [45] использовали фосфолипидный основной материал (Lipoid TM) для подготовки куркуминовых наномицелей и изучения путей повышения их биодоступности. Куркумин растворялся в кокосовом масле (богатом макфа, богатом фумариновой кислотой), подсолнечном масле (SNO, n-6 PUFA rich) или льняном масле (LSO, n-3 PUFA rich), смешанном с липоидным тм с использованием однородного вещества высокого давления для формирования наноэмульсии, и питался отнятым крысам вместе с рацией айн -93 в течение 60 дней. Крысы скармливали наноэмульсию, содержащую куркумин из лсу, что свидетельствовало о высоком уровне куркумина в их сыворотке, печени, сердце и мозге.

3. Выводы

Куркумин, как естественная медицина, оказывает хорошее терапевтическое воздействие на различные заболевания, которые вызывают большую озабоченность в современном обществе. Для того, чтобы куркумин лучше применялся в клинической практике, его механизм действия и форма дозировки заслуживают углубленного исследования и имеют хорошие перспективы исследований.

Ссылка:

[1] Goel A., Kunnumakkara A. B., Aggarwal B. B. Curcumin as «Curecumin» : от кухни до клиники [J]. Биохимическая фармакология,2008,75(4): 787-809.

[2] Li M., Ngadi M. O., Ma. Оптимизация импульсного ультразвукового и микроволнового экстракции куркуминоидов методом поверхностной реакции и кинетического исследования [J]. Пищевая химия,2014, 165:29-34. Doi: 10.1016/ j.foodchem.2014.03.115.

[3] K-yong C. специи для воспаления суставов: противовоспалительная роль куркумина в лечении остеоартрита :[J]. Разработка дизайна лекарственных средств и Терапия, 2016,10:3029-3042.

[4] Jurenka JS. Противовоспалительные свойства куркумина, одного из основных компонентов куркума лонга: обзор доклинических и клинических исследований [J]. Altern Med Rev,2009, 14:141-153.

[5] Мазиди м, карими е, мейдани м и др. Потенциальное воздействие куркумина на рецептор, активируемый пероксисомом, -γ in vitro and in vivo[J]. World Journal of Methodology, 2016,6(1): 112.

[6] Сандур с к, пандей м к, сон б и др. Куркумин, деметоксикуркумин, бисдеметоксикуркумин, тетрагидрокуркумин и турмероны по-разному регулируют противовоспалительные и антипролиферативные реакции через независимый механизм роз [J]. Канцерогенез, 2007,28(8):1765-73.

[7] Джо б, локеш б р. роль капсайцина, куркумина и диетических n-3 жирных кислот в снижении образования реактивного кислорода в брюшинных макрофагах крыс [J]. Biochimica Et biohysica Acta, 1994,1224,(2): 255-63.

[8] Кадир м.и., наквист. , mohammed S.A. Curcumin:A polyphenol with molecular targets for cancer control[J]. Азиатский пак.джей. Пред. Рак,2016, 17:2735-2739.

[9] У джей-икс. Чжан л-и. Чен ю-л. - ю с.с. Куркумин как предварительная, так и последующая обработка улучшают антиокислительную способность нейронов с поражением кислородом-глюкозой [J]. Исследования нейрорегенерации,2015,10(3): 481-489. Doi: 10.4103/1673-5374.153700.

[10] Wang L, Chen X, Du Z, et al.Curcumin подавляет рост опухолевых клеток желудочной железы с помощью ДНК-полимеразы полимеразы разрушающей клеточную биоэнергетику [J]. J ExpClin Cancer Res,2017,36(1):47.doi:10.1186/s13046 — 017-0513-5.

[11] Ресио, магистр искусств; Андухар, и.; Риос, джей эл Противовоспалительные вещества растений: прогресс и потенциал [J]. М. Химия,2012,19:2088-2103.

[12] Sethi G, Sung B, Aggarwal B B. активация ядерного фактора-каппаба: от скамейки до кровати [J]. Экспериментальная биология и медицина, 2008,233(1):21.

[13]  Бюрманн с, мобашери а, буш ф и др. Куркумин модулирует ядерный фактор kappaB (NF-kappaB)- ополамываемый воспалением при теноцитах человека in vitro: роль фосфатидилинозитола 3- киназе/акт пути [J]. J Biol Chem,2011,286(32):28556-28566.

[14]  Fu XY,Yang MF,Cao MZ,et al.Strategy to ative damage- индуцированная нейротоксичность клеток пх12 куртмином: роль ROS- медитированных повреждений ДНК и путей MAPK и AKT [J]. Mol Neurobiol,2016,53(1):369-378.

[15] Anthwal A, Thakur B K,Rawat M S M и др. Biomed Research International, 2014(14):524161.

[16] Гупта с, тяги а к, дешмух-таскар п., и др. Архивы биохимии и Биофизика,2014,559(5):91.

[17]  Li B,Hu Y,Zhao Y,et al.Curcumin смягчает воспаление, вызванное титановыми частицами, путем регулирования поляризации макрофагов In Vitro и In Vivo[J]. Рубеж в иммунологии,2017,8:55.

[18] Ak T,Gul cin I.Antioxidant and radical scavening properties of curcumin[J]. Химия биол взаимодействуют,2008,174(1): 27-37.

[19] Кантара с, о 'коннелл м, саркар с и др. Куртмин способствует автохагическому выживанию подмножества стволовых клеток рака толстой кишки, которые абляции DCLK1- siRNA[J]. Раковые исследования, 2014,74(9):2487.

[20] Шааф с., шань б., бухфельдер м., и др. Куркумин действует как антиопухолевый и гормонально-подавляющий агент в муринах и клетках гипофизи человека in vitro и in vivo[J]. Рак эндокринной системы,2009,16(4):1339 — 1350.

[21] Миллер м., Chen S., Woodliff J., Kansra S. Curcumin (диферулойлметан) препятствует распространению клеток, вызывает апоптоз и снижает уровни гормонов и секреции в опухолевых клетках гипофиза [J]. М. : эндокриноло,2008. 149(8): 4158-4167.

[22] Занотто-фильо а., браганхол е., клафке к., и др. Автомеханическое ингибирование повышает эффективность комбинированной терапии куркумина/темозоломида в глиобластомасе [J]. Онкологические письма,2015,358(2):220 — 231. Дата: 10.1016/ j.canlet.2014,12.044.

[23] Langone P., Debata P. R., Inigo J. D. R., et al. Соединение с глиобластомой-направленный антиорганизм увеличивает антиопухолевую активность куркумина [J]. Международный журнал рака,2014,135(3): 710-719. Doi: 10.1002/ijc.28555.

[24] Бишт с., фельдман г., сони с., и др. Полимерный наночастицы-инкапсулированный куркумин (' nanocurcumin '): новая стратегия терапии рака человека [J]. Журнал нанобиотехнологий,2007,5(3):18. Doi: 10.1186/1477-3155-5-3.

[25]  Bangaru M. L. Y., Chen S., Woodliff J., Kan sr a S. Curcumin (diferuloylметан) вызывает апоптоз и блокирует миграцию клеток медуллобластомы человека [J]. Антиканцерологические исследования,2010,30(2): 499-504.

[26] Бахмайер б. е., нерлич а. г., янку с. м., и др. Химиовосстановительный полифенол куркумин предотвращает метастазы рака молочной железы у иммунодефицитных мышей [J]. Клеточная физиология и биохимическая ry,2007,19(1-4): 137-152. Doi: 10.1159/000099202.

[27]  Wu B., Yao H., Wang S.,Xu R. DAPK1 модулирует вызванный куркумом арест G2/M и апоптоз путем регулирования активации STAT3, NF-κB и каспаза -3 [J]. Биохимические и биофизические исследования Communicatio ns,2013,434(1): 75-80. Doi: 10.1016/j.bbrc,2013,03 063.

[28] Чжоу с, чжан с, шэнь х и др. Куркумин подавляет развитие рака путем регулирования экспрессии микрорны.[J] Биология опухоли the Journal of the International Society for oncodevelopment Biology & Медицина, 2017,39(2):1010428317691680.

[29]  Лелли д, педон с, сахебкар а. куркумин и лечение меланомы: потенциальная роль микрорнас. Назад в номер,2017,88:832.

[30]  Джейн с кей, рейнс джей, кроад джей и др. Керкуминовые добавки снижают содержание TNF- альфа, ил -6, ил -8 и MCP-1 в высокообработанных культурологических моноцитах и содержание в крови TNF- альфа, ил -6, MCP-1, глюкозы и гликозилированного гемоглобина у диабетических крыс [J]. Антиоксиданты & Редокс сигнализация, 2009,11(2): 241.

[31] Аггарвал B B. борьба с ожирением, вызванным воспалением, и заболеваниями обмена веществ с помощью куркуминов и других нутрицевтических средств. [рассмотрение][J]. Годовой обзор положения в области питания, 2010 год, 30(1):173-199.

[32]  Со к и, чхве м с, чжон у джей и др. Влияние куркуминовых добавок на глюкозу в крови, инсулин плазмы и ферменты, связанные с глюкозой гомеостаза, у мышей-диабетиков db/db [J]. Молекулярное питание и Food Research, 2008,52(9):995-1004.

[33]  Генг с, ван с, чжу в и др. Куркумин смягчает индуцируемую бпа устойчивость к инсулину в клетках гепг2 путем подавления путей JNK/p38.[J] Токсикологические письма, 2017.

[34]  Бальбаа м, эль-зефтави м, таха н, и др. цинк и куркумин нижние арылсульфаты и некоторые метаболические параметры при диабете, вызываемом стрептозоцином [J]. Журнал диабета и Нарушения обмена веществ,2017,16(1):11.

[35] Нилани п, кастурибейн, дурайсами б и др. Инвитро антиоксидантная активность отдельных антиастматических растительных составляющих [J]. Античная наука о жизни,2009,28(4):3.

[36] Тяги п, хан х а. улучшение окислительного стресса в ткани сустава может быть основой антиартритической активности экстракта лары терминалии арджуны [J]. Международный журнал ревматических заболеваний, 2014.

[37] Gulcubuk A,Haktanir D,Cakiris A, и др. влияние cur тмин на Провоспалительные цитокины и повреждение тканей на ранней и поздней стадиях экспериментального острого панкреатита [J]. Поджелудочная,2013, 13(4):347.

[38] Самухасанито с, тонгнам д, кулапутана о, и др. куркумин уменьшил окислительный стресс, препятствовал активации NF-κB, и улучшил патологию печени у крыс, вызванных метанолом.[J] Bioed Research International, 2009,2009(1):981963.

[39] Хазза ха, фарид рм, наср а мма, эль-массик ма, абдалла ой. Лиофилизированные губки, нагруженные куркуминовыми твердыми липидными наночастицами для доставки буккала: разработка и характеристика. Международный журнал фармацевтики [J]. Elsevier B.V., 2015,492: 248 — 257.

[40] Li L, Braiteh FS, Kurzrock r.liposom-инкапсулированный куркумин: In vitro и In vivo воздействие на распространение, апоптоз, сигнальные знаки и ангиогенез [J]. Рак, 2005,104: 1322 — 1331.

[41] FioramontiCalixto GM, Salmazi R, Bernegossi J, dos Santos Ramos MA, Bauab T, Chorilli M.A жидкостный кристаллический прекурсор мукоадгезивная система для лечения вагинального кандидоза [J]. Международный журнал аномедицины,2015,10: 4815

[42] сари TP, Mann B, Kumar R, Singh RRB, Sharma R, Bhardwaj M и др. подготовка и характеристика инкапсулирования наноэмульсий Куркумин [J]. Food hydroколлоидов, Elsevier Ltd.,2015,43: 540-546.

[43]Liu A, Lou H, Zhao L, Fan p.lc /MS/MS анализ для куркумина и тетрагидрокуркумина в крысиной плазме и применение для фармакокинетического исследования фосфолипидного комплекса куркумина [J]. Журнал фармацевтического и биомедицинского анализа,2006,40: 720-727.

[45] чон-супбек, чон-веон чо. Поверхностная модификация твердых липидных наночастиц для пероральной доставки куркумина: улучшение биодоступности за счет повышения клеточного поглощения и лимфатического поглощения [J]. Европейский журнал фармацевтики и биофармацевтики, 2017.

[45] суга сини д, локеш б р. куркумин и льняное масло, совместно поставляемые в фосфолипидных наноэмульсиях, повышают уровни докосахексаеноидной кислоты в сыворотке и липидах тканей крыс [J]. Prostaglandins Leukotrienes& Необходимые жирные кислоты, 2017, 119:45-52.