Исследование порошковой турмерии для воспаления

Мясо кур - - Turmeric is mainly cultivated in tropical and subtropical regions and produced primarily in India. It has traditionally been used to flavor food, dye fabrics, and treat various human diseases [1]. Curcumin is extracted from turmeric by various methods (e.g., Soxhlet, ultrasound, microwave, and supercritical carbon dioxide) in solvent extraction (ethanol preferred) followed by purification by column chromatography [2].

Этот экстракт, в дополнение к другим макро-и микроэлементам, содержит 77% куркуминоидов, 17% деметоксикуркумина и 3% бисдеметоксикуркумина, которые в совокупности называются куркумин (Cur cumin), что дает желтой turmeric его 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

Куркумин может 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 этоcurcumin can improve obesity-related insulin resistance. In their study, Rains et al. [30]observed that curcumin has immunomodulatory effects on obesity and insulin resistance, as it reduces the cytokines TNF-α, MCP-1, glucose and glycosylated haemoglobin in diabetic rats [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

The poor solubility, Биодоступность и стабильность куртмина limit its in vivo efficacy for disease treatment. Therefore, nanoscale drug delivery systems, including solid lipid nanoparticles (SLNs) [39], liposomes [40], liquid crystals [41], nanoemulsions [42] and phospholipid complexes [43], have been used as a means to overcome these shortcomings. In particular, S LN have been considered promising drug nanocarriers for curcumin and many other chemotherapeutic drugs due to the potential for improved bioavailability. However, the explosive release of curcumin in an acidic environment limits its use as an oral drug delivery system. Therefore, Baek JS et al. [44] prepared N-carboxymethylchitosan (NCC)-coated curcumin-loaded SLNs (NCC-SLNs) to inhibit the rapid release of curcumin in an acidic environment and improve bioavailability.

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

Curcumin, as a natural medicine, has a good therapeutic effect on various diseases that are of great concern in modern society. In order for curcumin to be better applied in clinical practice, its mechanism of action and dosage form deserve in-depth research and have good research prospects.

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.