Mecanismele moleculare ale astaxantinei ca potențial agent neuroterapeutic Partea 1

Abstract

Tulburările neurologice sunt boli ale sistemului nervos central și periferic care afectează milioane de oameni, iar numărul crește treptat. În patogeneza bolilor neurodegenerative au fost elucidate rolurile multor căi de semnalizare; cu toate acestea, patofiziologia exactă a tulburărilor neurologice și posibilele terapii eficiente nu au fost încă identificate cu precizie. Acest lucru necesită dezvoltarea de tratamente multi-țintă, care ar modula simultan neuroinflamația, apoptoza și stresul oxidativ. Prezenta revizuire își propune să exploreze potențiala utilizare terapeutică a astaxantinei (ASX) în bolile neurologice și neuroinflamatorii. ASX, un membru al grupului de xantofile, s-a dovedit a fi un agent antiinflamator terapeutic promițător pentru multe tulburări neurologice, inclusiv ischemia cerebrală, boala Parkinson, boala Alzheimer, autismul și durerea neuropatică. Un sistem eficient de administrare a medicamentelor ASX ar trebui dezvoltat și testat în continuare prin studii clinice adecvate.

Cuvinte cheie

astaxantina; agent neuroprotector; stresul oxidativ; neuroinflamație; boli neurologice;Efectele lui Cistanche.

Click aici pentru a aflabeneficiile Cistanche

Introducere

Carotenoizii marini sunt foarte antioxidanti, reparatori, antiproliferativi și antiinflamatori și pot fi aplicați ca piele foto-protectoare pentru a inhiba efectele dăunătoare ale radiațiilor ultraviolete [1,2]. Speciile marine nefotosintetice nu sunt capabile să producă carotenoide de novo, cu excepția organismelor marine autotrofe [3]. Mai multe studii au raportat deja că animalele marine pot fie să acumuleze carotenoizi direct din alimente, fie să le modifice parțial prin căi metabolice [4,5]. În consecință, carotenoizii obținuți din mai multe specii marine acționează pe diferite căi, inclusiv conversia derivaților metalici în molecule inofensive, conversia hidroperoxizilor în compuși mai stabili, acționând ca atenuatori ai oxigenului molecular singlet și împiedicând formarea de radicali liberi prin blocul de liber. reacții de oxidare radicală și inhibarea reacției în lanț de auto-oxidare [3,6,7].

Astaxantina (ASX) este unul dintre carotenoizii marini, care a fost inițial izolat de Kuhn și Sorensen dintr-un homar [8]. ASX există peste tot în natură; cu toate acestea, se prezintă în special ca un pigment roșu-portocaliu la mai multe animale marine, inclusiv salmonide, creveți și raci [9,10]. În timp ce plantele, microbii și microalgele pot produce și ASX, se știe că algele clorofit Haematococcus pluvialis au cel mai mare potențial de a acumula ASX [11-14]. În zilele noastre, există multe ASX sintetice; cu toate acestea, au apărut probleme de sănătate cu privire la utilizarea ASX sintetică în scopuri medicale. ASX este strâns legat de alți carotenoizi, inclusiv zeaxantina, luteina și -carotenul; prin urmare, împărtășește multe funcții biologice similare [3,15,16]. Anterior, sa raportat că ASX este mai activ din punct de vedere biologic decât carotenoizii menționați mai sus [17-19]. S-a raportat anterior că ASX are activități terapeutice anticancerigene, antidiabetice, antiinflamatorii și antioxidante și efecte neuro-, cardiovasculare, oculare și de protecție a pielii [20].

În ceea ce privește efectele protectoare neurologice, multe studii au menționat rolul ASX în tulburările neurologice, inclusiv ischemia cerebrală, boala Parkinson (PD), boala Alzheimer (AD), autismul și durerea neuropatică, despre care vom discuta în secțiunile următoare. 21–23]. În această revizuire, ne-am propus să explorăm potențiala utilizare terapeutică a ASX în bolile neurologice și neuroinflamatorii.

Pastile de Cistanche

Biodisponibilitatea și farmacocinetica astaxantinei

Administrarea ASX cu uleiuri dietetice, în special ulei de pește, poate promova absorbția ASX și poate spori activitatea fagocitară a neutrofilelor [19,24]. Studiile au arătat o biodisponibilitate îmbunătățită și efecte antioxidante ale ASX atunci când este administrat împreună cu uleiul de măsline la șobolani [25,26]. Mai mult, Otton și colegii săi [27] au raportat că administrarea ASX cu ulei de pește a redus producția de oxid nitric (NO) și a crescut eliberarea de calciu, superoxid dismutază (SOD), catalază și glutation peroxidază (GPx). Datorită naturii lipofile a ASX, s-a crezut că ASX se transformă metabolic în țesuturile șobolanilor înainte de a fi extras [28].

S-a observat că o dietă bogată în colesterol ar putea îmbunătăți absorbția ASX la oameni, care este transportat în ficat prin sistemul limfatic. Dizolvarea matricei și integrarea micelilor mixte sunt doi pași esențiali care conduc la absorbția membranei [24]. Ar trebui să fie încorporat cu chilomicroni după absorbția acestuia de către celulele mucoasei intestinale pentru a fi transportat la ficat. După aceea, ASX este integrat și transferat în țesuturi de către lipoproteine ​​[29]. Okada și colab. [30] au raportat că fumatul ar putea reduce semnificativ timpul de înjumătățire al ASX, indicând faptul că fumatul îmbunătățește metabolismul și eliminarea ASX. Această constatare a fost confirmată de mulți anchetatori care au demonstrat că timpul de înjumătățire al carotenoizilor este afectat semnificativ de fumat [31,32]. Timpul de înjumătățire plasmatică raportat al ASX a variat între 16 și 21 de ore [28,33]. În ceea ce privește tolerabilitatea, Odeberg și colab. [34] au raportat că o singură doză de 40 mg pentru voluntari sănătoși a fost bine tolerată.

Astaxantina pentru tulburări neurologice

1. Boala Alzheimer

AD este o boală neurodegenerativă cronică și gravă, caracterizată prin afectarea memoriei și a funcției cognitive. În ultimele decenii, prevalența AD a crescut semnificativ [35,36]. Poate avea un efect uriaș și obstacole asupra bunăstării și capacității de a duce o viață sănătoasă a pacienților afectați [37,38]. Acumularea excesivă a proteinei -amiloid (A) în cortexul cerebral și hipocamp este una dintre principalele caracteristici ale AD [39]. A contribuie la producerea de stres oxidativ prin formarea de specii reactive de oxigen și azot [40]. Multe efecte adverse sunt legate de producerea de stres oxidativ, inclusiv formarea de încurcături neurofibrilare, inflamație, apoptoză, oxidarea proteinelor și peroxidarea lipidelor [41,42]. Ca urmare a acestor tulburări, se poate dezvolta o reducere a funcțiilor cognitive ca răspuns la deteriorarea semnificativă a conexiunilor neuronale dintre cortexul cerebral și hipocamp [43]. Mulți cercetători au propus suplimentarea cu antioxidanți pentru a preveni efectele adverse ale stresului oxidativ prin îmbunătățirea apărării oxidative endogene [44-46]. Studiile anterioare au demonstrat potențialul rol eficient pe care l-ar putea avea ASX în gestionarea AD. Un studiu anterior al lui Taksima et al. [47], unde autorii au folosit pulbere ASX obținută din coji de creveți (Litopenaeus vannamei), au arătat că șobolanii Wistar cu AD au îmbunătățit semnificativ nivelurile abilităților cognitive. ASX a îmbunătățit semnificativ memoria spațială și non-spațială și a redus neurodegenerarea, evaluată prin testul de recunoaștere a obiectelor și nivelul plăcii A [47]. S-a crezut că ASX ar putea îmbunătăți activitatea GPx, care s-a observat a fi suprimată din cauza disfuncției mitocondriale și a acumulării A [47,48].

Suplimente de Cistanche

Mai mult, ASX participă la reducerea nivelului proteinelor carbonil și malondialdehidă (MDA), care rezultă din distrugerea acizilor grași polinesaturați de către speciile reactive de oxigen (ROS) și acționează asupra inducerii deteriorării neuronale [49,50]. De asemenea, a fost raportat rolul ASX în eliminarea anionului superoxid [51]. În AD, multe rapoarte au legat producția de ROS și moartea neuronală din cauza formării plăcilor senile [52,53]. În comparație cu grupul vehicul-AD, a demonstrat o reducere semnificativă a pierderii neuronale hipocampice și corticale în grupul ASX oral [47,54]. În același context, Che și colab. [55] au raportat că, după aplicarea ASX sintetizat, șoarecii lor transgenici dublu (APP/PS1) au prezentat abilități cognitive îmbunătățite prin reducerea neuroinflamației și a suferinței oxidative aferente, care este o cauză majoră care poate inaugura mecanismul și poate afecta prognosticul AD. [56,57]. Un studiu a arătat că numărul de referințe și erori de memorie de lucru s-a redus semnificativ în APP/PS1 tratat cu ASX. Mai mult, ASX a îmbunătățit comportamentul APP/PS1, a redus numerele A din hipocamp și cortical și a scăzut nivelurile A40 și A42 solubile și insolubile [55]. Aceste modificări au fost însoțite de o creștere semnificativă a nivelului de superoxid dismutază (SOD) și o scădere semnificativă a nivelurilor de oxid nitric (NO) și oxid nitric sintetazei (NOS). Interesant, sa raportat că ASX ar putea induce o suprimare semnificativă a expresiei p-Tau; cu toate acestea, nu a afectat reglarea expresiei p-GSK-3 [58]. ASX posedă o activitate antiinflamatoare puternică care elimină expresia mediatorilor inflamatori, inclusiv TNF-, PGE2 și IL-1 și inhibă dezvoltarea oxidului nitric (NO), precum și semnalizarea dependentă de NF-κB cale [36,59].

Alte studii au descris efecte antiinflamatorii similare ale astaxantinei prin utilizarea diferitelor modele de laborator. ASX, la o doză de 50 µM, a scăzut eliberarea de mediatori inflamatori în celulele microgliale activate (linia celulară BV-2) prin reglarea factorilor în cascadă NF-κB (de exemplu, p-IKK, p-IκB și p-NF-kB p65, IL-6 și MAPK) [60].

În ceea ce privește citokinele, ASX a redus subretinian nivelul de TNF- dar nu și IL- 1 [55,61]. Mai mult, s-a raportat că ASX este eficient în ceea ce privește suprimarea apoptozei la șoarecii APP/PS1, deoarece suprimă expresia proteinelor caspaze-9 și caspaze-3 [55]. Efectele favorabile ale ASX în scăderea oricărui stres oxidativ potențial prezent se datorează capacității de a trece bariera de ploaie hemato-encefalică, permițându-i să-și realizeze efectele favorabile. Mecanismul exact care explică acțiunile antiinflamatorii ale ASX nu este bine înțeles. Cu toate acestea, multe studii au raportat câteva observații care ar putea ajuta la înțelegerea acesteia. O investigație anterioară a lui Wang și colab. [62] au raportat că ASX a redus semnificativ stresul oxidativ și a redus ischemia actuală, care a apărut secundar leziunilor cerebrale. Prin calea ERK1/2, ASX a indus, de asemenea, expresia enzimei Ho-1 (care are proprietăți antioxidante), reducând moartea celulară și protejând celulele neuroblastomului care erau susceptibile la leziuni [62]. Efectele favorabile ale ASX au fost demonstrate și de Wen și colab. [63], care a arătat rolul neuroprotector pe care acest compus îl joacă în celulele hipocampale HT22 ale șoarecilor lor și prin creșterea expresiei activităților antioxidante Ho-1. Un alt mecanism de îmbunătățire a capacității cognitive la șobolanii cu AD este inhibarea morții celulare induse de glutation, care a fost raportat anterior că participă la prognosticul și severitatea AD [64,65]. Mai mult, ASX a demonstrat efectele protectoare asupra sistemului cu dublu membrană al mitocondriilor prin creșterea producției eficiente de energie [9,66]. Mai exact, ASX a protejat mitocondriile celulelor nervoase cultivate de atacurile toxice și creșterea activității mitocondriale prin consumul sporit de oxigen fără producția crescută de specii reactive de oxigen [66–68], indicând eficacitatea sa potențială în managementul și posibila prevenire a bolilor neurodegenerative și a neuroinflamației [9] ,69].

Cistanche uscate

Hongo și colab. [58] a folosit un nou model de AD, modelul de șoareci AppNL-GF, care este asociat cu o scădere ușoară a memoriei, formarea microgliale, nivelul crescut de p-Tau și acumularea de A 42 în hipocamp. Descoperirile lor au indicat că ASX a redus semnificativ depunerea A 42, p-Tau și fracția Iba1. Pe de altă parte, a crescut biosinteza glutationului, ducând la o creștere a densității neuronilor hipocampali-pozitiv-pozitiv-parvalbumină, care joacă un rol semnificativ în producerea oscilației gamma [70]. Potrivit unui studiu recent, activarea optogenetică sau senzorială a oscilațiilor gamma a dus la declinul peptidelor A în hipocampul modelului de șoarece AD ​​(șoarece 5XFAD) datorită activării microgliale și creșterii rezultate a captării microgliale A [71]. O reducere a fracției Iba1 poate fi atribuită reducerii precipitării A 42 la șoarecii AppNL-GF hrăniți cu ASX, pe măsură ce microglia se acumulează în jurul depunerii A [72]. În ceea ce privește efectul ASX asupra p-Tau, au fost sugerate două căi: teoria cascadei amiloide și degradarea mediată de autofagie [73]. Fracția p-Tau a fost corelată pozitiv cu fracția A 42, care susține teoria cascadei amiloide [58]. Promovarea factorului nuclear eritroid 2-factorul 2 (Nrf2)/elementul de răspuns antioxidant (ARE) de către ASX, rezultând în reducerea p-Tau, a sugerat efectul ASX asupra autofagiei [74]. La șobolani model asemănător AD, care au fost induși folosind soluție de clorură de aluminiu hidratată (AlCl3.6H2O), Hafez și colegii ei au arătat că ASX a redus semnificativ dispoziția A 1-42, nivelul MDA, activitatea acetilcolinesterazei și monoaminoxidaza și expresia enzimei 1 de scindare a proteinei precursoare ale amiloidului (BACE1). Mai mult, ASX a crescut semnificativ expresia miARN-124, reglarea Nrf2 și conținutul de serotonină și acetilcolină [75]. Figura 1 rezumă mecanismele menționate mai sus ale ASX în AD.

Referințe

1. Maoka, T. Carotenoide la animalele marine. Mar. Drugs 2011, 9, 278–293.

2. Attal, N.; Cruccu, G.; Baron, R.; Haanpää, M.; Hansson, P.; Jensen, TS; Nurmikko, T. Ghidurile EFNS privind tratamentul farmacologic al durerii neuropatice: revizuire din 2010. EURO. J. Neurol. 2010, 17, e1113–e1188.

3. Galasso, C.; Corinaldesi, C.; Sansone, C. Carotenoids from Marine Organisms: Biological Functions and Industrial Applications. Antioxidanți 2017, 6.

4. Chuyen, HV; Eun, JB Carotenoide marine: bioactivități și beneficii potențiale pentru sănătatea umană. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2017, 57, 2600–2610.

5. Maoka, T.; Akimoto, N.; Tsushima, M.; Komemushi, S.; Mezaki, T.; Iwase, F.; Takahashi, Y.; Sameshima, N.; Mori, M.; Sakagami, Y. Carotenoide la nevertebratele marine care trăiesc de-a lungul coastei curente Kuroshio. Mar. Drugs 2011, 9, 1419–1427.

6. Brotosudarmo, THP; Limantara, L.; Setiyono, E.; Heriyanto. Structurile astaxantinei și consecințele lor pentru aplicarea terapeutică. Int. J. Food Sci. 2020, 2020, 2156582.

7. Phaniendra, A.; Jestadi, DB; Periyasamy, L. Radicali liberi: proprietăți, surse, ținte și implicația lor în diferite boli. Indian J. Clin. Biochim. IJCB 2015, 30, 11–26.

8. Davinelli, S.; Nielsen, ME; Scapagnini, G. Astaxanthin în sănătatea pielii, reparații și boli: o revizuire cuprinzătoare. Nutrienți 2018, 10, 522.

9. Kidd, P. Astaxanthin, nutrient pentru membrana celulară cu diverse beneficii clinice și potențial anti-îmbătrânire. Altern. Med. Pr. A J. Clin. Acolo. 2011, 16, 355–364.

10. Mezzomo, N.; Ferreira, SRS Funcționalitatea, sursele și procesarea carotenoidelor prin tehnologie supercritică: o revizuire. J. Chem. 2016, 2016, 3164312.

11. Zhang, C.; Chen, X.; De asemenea, HP Biosinteza astaxantinei microbiene: realizări recente, provocări și perspective de comercializare. Appl. Microbiol. Biotehnologia. 2020, 104, 5725–5737.

12. Mularczyk, M.; Michalak, I.; Marycz, K. Astaxanthin and other Nutrients from Haematococcus pluvialis-Multifunctional Applications. Mar. Droguri 2020, 18.

13. Khoo, KS; Lee, SY; Ooi, CW; Fu, X.; Miao, X.; Ling, TC; Show, PL Progrese recente în biorafinăria astaxantinei din Haematococcus Pluvialis. Bioresour. Tehnol. 2019, 288, 121606.

14. Shah, MM; Liang, Y.; Cheng, JJ; Daroch, M. Microalga verde producătoare de astaxantina Haematococcus pluvialis: de la o singură celulă la produse comerciale de mare valoare. Față. Plant Sci. 2016, 7, 531.

15. Higuera-Ciapara, I.; Félix-Valenzuela, L.; Goycoolea, FM Astaxanthin: O revizuire a chimiei și aplicațiilor sale. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2006, 46, 185–196.

16. Martín, JF; Gudiña, E.; Barredo, JL Conversia beta-carotenului în astaxantină: două enzime separate sau o proteină hidroxilază-cetolază bifuncțională? Microb. Cell Factory 2008, 7, 3.

17. Sztretye, M.; Dienes, B.; Gönczi, M.; Czirjak, T.; Csernoch, L.; Dux, L.; Szentesi, P.; Keller-Pintér, A. Astaxanthin: un potențial tratament antioxidant mitocondrial-țintit în boli și cu îmbătrânire. Oxid. Med. Celulă. Longev. 2019, 2019, 3849692.

18. Fakhri, S.; Abbaszadeh, F.; Dargahi, L.; Jorjani, M. Astaxanthin: O revizuire mecanică a activităților sale biologice și a beneficiilor pentru sănătate. Pharmacol. Res. 2018, 136, 1–20.

19. Ambati, RR; Phang, SM; Ravi, S.; Aswathanarayana, RG Astaxantina: surse, extracție, stabilitate, activități biologice și aplicațiile sale comerciale - o revizuire. Mar. Droguri 2014, 12, 128–152.

20. Yuan, JP; Peng, J.; Yin, K.; Wang, JH Efecte potențiale de promovare a sănătății ale astaxantinei: un carotenoid de mare valoare, în principal din microalge. Mol. Nutr. Alimentare Res. 2011, 55, 150–165.

21. Wang, M.; Deng, X.; Xie, Y.; Chen, Y. Astaxantina atenuează neuroinflamația la șobolanii cu stare de epilepsie prin reglarea semnalului ATP-P2X7R. Drug Des. Dev. Acolo. 2020, 14, 1651–1662.

22. Xu, L.; Zhu, J.; Yin, W.; Ding, X. Astaxanthin îmbunătățește deficitele cognitive de la stresul oxidativ, sintaza de oxid nitric și inflamația prin reglarea în creștere a PI3K/Akt la șobolanul cu diabet zaharat. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2015, 8, 6083–6094.

23. Lu, Y.; Wang, X.; Feng, J.; Xie, T.; Si, P.; Wang, W. Efectul neuroprotector al astaxantinei asupra șobolanilor nou-născuți expuși la convulsii materne prenatale. Brain Res. Taur. 2019, 148, 63–69.

24. Barros, MP; Marin, DP; Bolin, AP; de Cássia Santos Macedo, R.; Campoio, TR; Fineto, C., Jr.; Guerra, BA; Polotow, TG; Vardaris, C.; Mattei, R.; et al. Suplimentarea combinată cu astaxantină și ulei de pește îmbunătățește echilibrul redox pe bază de glutation în plasma și neutrofilele de șobolan. Chim. Biol. Interacționa. 2012, 197, 58–67.

25. Ranga Rao, A.; Raghunath Reddy, RL; Baskaran, V.; Sarada, R.; Ravishankar, GA Caracterizarea carotenoidelor microalgale prin spectrometrie de masă și biodisponibilitatea și proprietățile antioxidante elucidate într-un model de șobolan. J. Agric. Food Chim. 2010, 58, 8553–8559.

26. Rao, AR; Sindhuja, HN; Dharmesh, SM; Sankar, KU; Sarada, R.; Ravishankar, GA Inhibarea eficientă a cancerului de piele, a tirozinazei și a proprietăților antioxidante de către esterii de astaxantină și astaxantină din alga verde Haematococcus pluvialis. J. Agric. Food Chim. 2013, 61, 3842–3851.

27. Otton, R.; Marin, DP; Bolin, AP; De Cássia Santos Macedo, R.; Campoio, TR; Fineto, C., Jr.; Guerra, BA; Leite, JR; Barros, deputat; Mattei, R. Suplimentarea combinată cu ulei de pește și astaxantină modulează funcția limfocitelor de șobolan. EURO. J. Nutr. 2012, 51, 707–718.

28. Page, GI; Davies, SJ Astaxantina și cantaxantina nu induc enzime de metabolizare a xenobioticelor hepatice sau renale la păstrăvul curcubeu (Oncorhynchus mykiss Walbaum). Comp. Biochim. Fiziologie. Toxicol. Pharmacol. CBP 2002, 133, 443–451.

29. Olson, JA Absorbția, transportul și metabolismul carotenoizilor la om. Pure Appl. Chim. 1994, 66, 1011–1016.

30. Okada, Y.; Ishikura, M.; Maoka, T. Bioavailability of astaxanthin in Haematococcus algal extract: The effects of timing of dieta and smoking habits. Biosci. Biotehnologia. Biochim. 2009, 73, 1928–1932.

31. Kelly, GS Interacțiunea dintre fumatul de țigări și antioxidanți. Partea I: Dieta și carotenoizii. Altern. Med. Pr. A J. Clin. Acolo. 2002, 7, 370–388.

32. Kvaavik, E.; Totland, TH; Bastani, N.; Kjøllesdal, MK; Spune, GS; Andersen, LF Mediază fumatul și consumul de fructe și legume asocierea dintre statutul socio-economic și carotenoizii plasmatici? EURO. J. Public Health 2014, 24, 685–690.

33. Østerlie, M.; Bjerkeng, B.; Liaaen-Jensen, S. Aspectul plasmatic și distribuția izomerilor E/Z și R/S de astaxantină în lipoproteinele plasmatice ale bărbaților după administrarea în doză unică de astaxantina. J. Nutr. Biochim. 2000, 11, 482–490.

34. Mercke Odeberg, J.; Lignell, A.; Pettersson, A.; Höglund, P. Biodisponibilitatea orală a antioxidantului astaxantina la om este îmbunătățită prin încorporarea formulărilor pe bază de lipide. EURO. J. Pharm. Sci. Off. J. Eur. Hrănit. Farmacia. Sci. 2003, 19, 299–304.

35. Karlawish, J.; Jack, CR, Jr.; Rocca, WA; Snyder, HM; Carrillo, MC Boala Alzheimer: Următoarea frontieră-Raport special. Dementul Alzheimer. 2017, 13, 374–380.

36. Uddin, MS; Kabir, M..T.; Rahman, M..S.; Behl, T.; Jeandet, P.; Ashraf, GM; Najda, A.; Bin-Jumah, MN; El-Seedi, HR; AbdelDaim, MM Revizuirea ipotezei cascadei amiloide: de la terapii anti-A la noi moduri de bun augur pentru boala Alzheimer. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5858.

37. Sayed, A.; Bahbah, EI; Kamel, S.; Barreto, GE; Ashraf, GM; Elfil, M. Raportul neutrofile la limfocite în boala Alzheimer: înțelegere curentă și aplicații potențiale. J. Neuroimmunol. 2020, 349, 577398.

38. Bahbah, EI; Fathy, S.; Negida, A. Este boala Alzheimer legată de infecția cu virusul Herpes simplex de tip 1? O mini-revizuire a corelației moleculare și a posibilelor conexiuni ale bolii. Clin. Exp. Neuroimunol. 2019, 10, 192–196.

39. Uddin, MS; Kabir, MT; Tewari, D.; Mamun, AA; Mathew, B.; Aleya, L.; Barreto, GE; Bin-Jumah, MN; Abdel-Daim, MM; Ashraf, GM Revizuirea rolului creierului și perifericului A în patogeneza bolii Alzheimer. J. Neurol. Sci. 2020, 416, 116974.

40. Butterfield, DA; Swomley, AM; Sultana, R. Stresul oxidativ indus de peptida amiloid (1-42) în boala Alzheimer: importanță în patogeneza și progresia bolii. Antioxid. Semnal redox. 2013, 19, 823–835.

41. Elhelaly, AE; AlBasher, G.; Alfarraj, S.; Almeer, R.; Bahbah, EI; Fouda, MMA; Bungau, SG; Aleya, L.; Abdel-Daim, MM Efectele protectoare ale hesperidinei și diosminei împotriva leziunilor oxidative ale ficatului, rinichilor și creierului induse de acrilamidă la șobolani. Mediul. Sci. Poluat Res. Int. 2019, 26, 35151–35162.

42. Abdel-Daim, MM; Abushouk, AI; Bahbah, EI; Bungau, SG; Alousif, MS; Aleya, L.; Alkahtani, S. Fucoidan protejează împotriva daunelor oxidative subacute induse de diazinon în țesuturile cardiace, hepatice și renale. Env. Sci. Poluarea. Res. Int. 2020, 27, 11554–11564.

43. Bui, TT; Nguyen, TH Produs natural pentru tratamentul bolii Alzheimer. J. Basic Clin. Physiol. Pharmacol. 2017, 28, 413–423.

44. Nakajima, A.; Ohizumi, Y. Beneficiile potențiale ale Nobiletin, un flavonoid citric, împotriva bolii Alzheimer și a bolii Parkinson. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20.

45. Hatziagapiou, K.; Kakouri, E.; Lambrou, GI; Bethanis, K.; Tarantilis, PA Proprietățile antioxidante ale Crocus Sativus L. și constituenții săi și relevanța pentru bolile neurodegenerative; Concentrați-vă pe Alzheimer și boala Parkinson. Curr. Neurofarmacol. 2019, 17, 377–402.

46. ​​Wojsiat, J.; Zoltowska, KM; Laskowska-Kaszub, K.; Wojda, U. Dezechilibru oxidant/antioxidant în boala Alzheimer: perspective terapeutice și de diagnostic. Med. oxidativ. Celulă. Longev. 2018, 2018, 6435861.

47. Taksima, T.; Chonpatomikunlert, P.; Sroyraya, M.; Hutamekalin, P.; Limpawattana, M.; Klaypradit, W. Efectele astaxantinei din coajă de creveți asupra stresului oxidativ și comportamentului în modelul animal al bolii Alzheimer. Mar. Droguri 2019, 17.

48. Shichiri, M. Rolul peroxidării lipidelor în tulburările neurologice. J. Clin. Biochim. Nutr. 2014, 54, 151–160.

49. Hritcu, L.; Noumedem, JA; Cioanca, O.; Hancianu, M.; Kuete, V.; Mihasan, M. Extractul metanolic din fructele Piper nigrum îmbunătățește afectarea memoriei prin scăderea stresului oxidativ al creierului în modelul de șobolan beta amiloid(1-42) al bolii Alzheimer. Celulă. Mol. Neurobiol. 2014, 34, 437–449.

50. Dalle-Donne, I.; Rossi, R.; Giustarini, D.; Milzani, A.; Colombo, R. Grupuri de proteine ​​​​carbonil ca biomarkeri ai stresului oxidativ. Clin. Chim. Acta Int. J. Clin. Chim. 2003, 329, 23–38.

51. Kuedo, Z.; Sangsuriyawong, A.; Klaypradit, W.; Tipmanee, V.; Chonpathompikunlert, P. Efectele astaxantinei de la Litopenaeus Vannamei asupra edemului indus de carrageenan și comportamentului durerii la șoareci. Molecule 2016, 21, 382.

52. Zhang, YY; Ventilator, YC; Wang, M.; Wang, D.; Li, XH Atorvastatina atenuează producția de IL-1, IL{-6 și TNF- în hipocampul unui model de șobolan indus de amiloid 1-42-de boala Alzheimer. Clin. Interv. Îmbătrânire 2013, 8, 103–110.

53. Asadbegi, M.; Yaghmaei, P.; Salehi, I.; Komaki, A.; Ebrahim-Habibi, A. Investigarea efectului timolului asupra deficiențelor de învățare și memorie induse de injectarea intrahipocampală a peptidei beta amiloid la șobolanii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi. Metab. Brain Dis. 2017, 32, 827–839.

54. Rahman, SO; Panda, BP; Parvez, S.; Kaundal, M.; Hussain, S.; Akhtar, M.; Najmi, AK Rolul neuroprotector al astaxantinei în rezistența la insulină a hipocampului indusă de peptidele A într-un model animal al bolii Alzheimer. Biomed. Pharmacother. Biomed. Pharmacother. 2019, 110, 47–58.

55. Che, H.; Li, Q.; Zhang, T.; Wang, D.; Yang, L.; Xu, J.; Yanagita, T.; Xue, C.; Chang, Y.; Wang, Y. Efectele astaxantinei și astaxantinei acilate cu acid docosahexaenoic asupra bolii Alzheimer la șoarecii dublu transgenici APP/PS1. J. Agric. Food Chim. 2018, 66, 4948–4957.

56. Kim, HA; Miller, AA; Drummond, GR; Economie, AG; Arumugam, TV; Phan, TG; Srikanth, VK; Sobey, CG Deficiența cognitivă vasculară și boala Alzheimer: Rolul hipoperfuziei cerebrale și al stresului oxidativ. Arhul lui Naunyn-Schmiedeberg. Pharmacol. 2012, 385, 953–959.

57. Padurariu, M.; Ciobica, A.; Stânga, R.; Serban, IL; Stefanescu, C.; Chirita, R. Ipoteza stresului oxidativ in boala Alzheimer. Psihiatru. Dunărea. 2013, 25, 401–409.

58. Hongo, N.; Takamura, Y.; Nishimura, H.; Matsumoto, J.; Tobe, K.; Saito, T.; Saido, TC; Nishijo, H. Astaxantina ameliorată deficiențe neuronale pozitive pentru parvalbumină și progresia patologică legată de boala Alzheimer în hipocampul șoarecilor App (NL-GF/NL-GF). Față. Pharmacol. 2020, 11, 307.

59. Solomonov, Y.; Hadad, N.; Levy, R. Efectul antiinflamator combinat al astaxantinei, Lyc-O-Mato și acidului carnosic in vitro și in vivo într-un model de peritonită la șoarece. J. Nutr. Științe alimentare 2018, 8.

60. Kim, YH; Koh Hk Fau-Kim, D.-S.; Kim, DS Reglarea în jos a producției de IL-6 de către astaxantina prin semnale mediate ERK-, MSK- și NF-κB în microglia activată. Int. Imunofarmacol. 2010, 10, 1560–1572.

61. Landon, R.; Gueguen, V.; Petite, H.; Letourneur, D.; Pavon-Djavid, G.; Anagnostou, F. Impactul astaxantinei asupra patogenezei diabetului și complicațiilor cronice. Mar. Drugs 2020, 18, 357.

62. Wang, HQ; Soare, XB; Xu, YX; Zhao, H.; Zhu, QY; Zhu, CQ Astaxanthin reglează expresia hemoxigenazei-1 prin calea ERK1/2 și efectul său protector împotriva citotoxicității induse de beta-amiloid în celulele SH-SY5Y. Brain Res. 2010, 1360, 159–167.

63. Wen, X.; Huang, A.; Hu, J.; Zhong, Z.; Liu, Y.; Li, Z.; Pan, X.; Liu, Z. Efectul neuroprotector al astaxantinei împotriva citotoxicității induse de glutamat în celulele HT22: Implicarea căii Akt/GSK-3. Neuroscience 2015, 303, 558–568.

64. Kim, GH; Kim, JE; Rhie, SJ; Yoon, S. Rolul stresului oxidativ în bolile neurodegenerative. Exp. Neurobiol. 2015, 24, 325–340.

65. Zhang, Y.; Wang, W.; Hao, C.; Mao, X.; Zhang, L. Astaxanthin protejează celulele PC12 de neurotoxicitatea indusă de glutamat prin căi multiple de semnalizare. J. Funct. Alimente 2015, 16, 137–151.

66. Wolf, AM; Asoh, S.; Hiranuma, H.; Ohsawa, I.; Iio, K.; Satou, A.; Ishikura, M.; Ohta, S. Astaxanthin protejează starea redox mitocondrială și integritatea funcțională împotriva stresului oxidativ. J. Nutr. Biochim. 2010, 21, 381–389.

67. Lu, YP; Liu, SY; Soare, H.; Wu, XM; Li, JJ; Zhu, L. Efectul neuroprotector al astaxantinei asupra neurotoxicității induse de H(2)O(2) in vitro și asupra ischemiei cerebrale focale in vivo. Brain Res. 2010, 1360, 40–48.

68. Kim, JH; Choi, W.; Lee, JH; Jeon, SJ; Choi, YH; Kim, BW; Chang, HI; Nam, SW Astaxantina inhibă moartea celulară apoptotică mediată de H2O2- în celulele progenitoare neuronale de șoarece prin modularea căilor de semnalizare P38 și MEK. J. Microbiol. Biotehnologia. 2009, 19, 1355–1363.

69. Barros, MP; Poppe, SC; Bondan, EF Proprietăți neuroprotectoare ale carotenoidului marin astaxantina și acizilor grași omega-3 și perspective pentru combinația naturală a ambelor în uleiul de krill. Nutrienți 2014, 6, 1293–1317.

70. Nakamura, T.; Matsumoto, J.; Takamura, Y.; Ishii, Y.; Sasahara, M.; Ono, T.; Nishijo, H. Relații între densitatea neuronilor imunoreactivi cu parvalbumină, oscilațiile gamma blocate în fază și simptomele autiste/schizofrenice la șoarecii de control și de control PDGFR-knock-out. PLoS ONE 2015, 10, e0119258.

71. Iaccarino, HF; Cântăreață, AC; Martorell, AJ; Rudenko, A.; Gao, F.; Gillingham, TZ; Mathys, H.; Seo, J.; Kritskiy, O.; Abdurrob, F.; et al. Antrenarea frecvenței gamma atenuează încărcarea amiloidului și modifică microglia. Natura 2016, 540, 230–235.

72. Hellwig, S.; Masuch, A.; Nestel, S.; Katzmarski, N.; Meyer-Luehmann, M.; Biber, K. Microglia forebrain de la șoareci 5xFAD de tip sălbatic, dar nu adulți, previn formarea plăcii de amiloid în culturile de felii organotipice de hipocamp. Sci. Rep. 2015, 5, 14624.

73. Zhu, X.; Chen, Y.; Chen, Q.; Yang, H.; Xie, X. Astaxantina promovează semnalizarea Nrf2/ARE pentru a atenua acumularea renală de fibronectină și colagen IV la șobolanii diabetici. J. Diabet Res. 2018, 2018, 6730315.

74. Jo, C.; Gundemir, S.; Pritchard, S.; Jin, YN; Rahman, I.; Johnson, GV Nrf2 reduce nivelurile proteinei tau fosforilate prin inducerea proteinei adaptoare autofagie NDP52. Nat. comun. 2014, 5, 3496.

75. Hafez, HA; Kamel, MA; Osman, MEA; Osman, HM; Elblehi, SS; Mahmoud, SA Efectele de ameliorare ale astaxantinei asupra țesuturilor cerebrale ale modelului asemănător bolii Alzheimer: interacțiune între microARN-ul specific neuronal-124 și căile conexe. Mol. Celulă. Biochim. 2021.

Eshak I. Bahbah 1 , Sherief Ghozy 2 , Mohamed S. Attia 3 , Ahmed Negida 4 , Talha Bin Emran 5 , Saikat Mitra 6 , Ghadeer M. Albadrani 7 , Mohamed M. Abdel-Daim 8 , Md. Sahab Uddin 9,10 , și Iisus Simal-Gandara 11,

1 Faculty of Medicine, Al-Azhar University, Damietta 34511, Egypt; isaacbahbah@gmail.com

2 Faculty of Medicine, Mansoura University, Mansoura 35516, Egypt; sherief_ghozy@yahoo.com

3 Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Zagazig University, Zagazig 44519, Egypt; mosalahnabet@gmail.com

4 Facultatea de Medicină, Universitatea Zagazig, Zagazig 44519, Egipt; ahmed.said.negida@gmail.com

5 Departamentul de Farmacie, Universitatea BGC Trust Bangladesh, Chittagong 4381, Bangladesh; talhabmb@bgctub.ac.bd

6 Department of Pharmacy, Faculty of Pharmacy, University of Dhaka, Dhaka 1000, Bangladesh; saikatmitradu@gmail.com

7 Departamentul de Biologie, Colegiul de Științe, Universitatea Prințesa Nourah bint Abdulrahman, Riyadh 11474, Arabia Saudită; gmalbadrani@pnu.edu.sa

8 Departamentul de Farmacologie, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea Canalul Suez, Ismailia 41522, Egipt; abdeldaim.m@vet.suez.edu.eg

9 Departamentul de Farmacie, Universitatea de Sud-Est, Dhaka 1213, Bangladesh

10 Pharmakon Neuroscience Research Network, Dhaka 1207, Bangladesh

11 Grupul de Nutriție și Bromatologie, Departamentul de Chimie Analitică și a Alimentelor, Facultatea de Știința și Tehnologia Alimentelor, Universitatea din Vigo—Campusul Ourense, E32004 Ourense, Spania