Patologia, factorii de risc și daunele oxidative legate de boala Alzheimer mediată de diabet de tip 2 și efectele salvatoare ale antocianinei puternice antioxidante

Pentru mai multe informatii. a lua legaturatina.xiang@wecistanche.com

Patologia și neurodegenerarea în diabetul de tip 2-(T2D-) mediateBoala Alzheimer(AD) au fost raportate în mai multe studii. În ciuda lipsei de informații cu privire la mecanismele de bază implicate în dezvoltarea AD mediată de T2D, au fost raportate unele caracteristici comune ale celor două afecțiuni, cum ar fi atrofia creierului, metabolismul redus al glucozei cerebrale și rezistența la insulină. , rezistența la insulină, semnalizarea afectată a insulinei și citokinele inflamatorii sistemice s-au dovedit a fi implicate în progresia patologiei AD prin creșterea acumulării de beta-amiloid, hiperfosforilarea tau și neuroinflamația generală. În mod similar, stresul oxidativ, disfuncția mitocondrială și generarea de produse finale de glicație avansată (AGE) și receptorul lor (RAGE) ca urmare a hiperglicemiei cronice pot servi ca legături critice între diabet și AD. Antocianina poliflavonoid din dietă naturală crește sensibilitatea la insulină, atenuează rezistența la insulină la nivelul țesuturilor țintă, inhibă oxidarea acizilor grași liberi și abrogă eliberarea de citokine inflamatorii periferice la persoanele obeze (prediabetice), care sunt responsabile de rezistența la insulină, hiperglicemia sistemică. , sistemicinflamaţie, dishomeostaza metabolismului cerebral, acumularea de beta-amiloid și răspunsurile neuroinflamatorii. În această revizuire, am arătat că obezitatea poate induce AD ​​mediată de T2D și am evaluat progresele terapeutice recente, în special utilizarea antocianinei, împotriva patologiei AD mediată de T2D. Luate împreună, concluziile studiilor curente pot ajuta la elucidarea unei noi abordări pentru prevenirea și tratamentul AD mediată de T2D prin utilizarea antocianinei poliflavonoide.

Click aici pentru a afla mai multe produse

1. Introducere

1.1. Obezitatea și diabetul de tip 2.

Peste 40% din populația lumii este supraponderală și obeză, care este unul dintre factorii de risc cruciali pentru rezistența la insulină, inflamația periferică și diabetul de tip 2 (T2D)[1]. Incidența obezității este în creștere la populația adultă din Statele Unite, ceea ce este legat de obiceiurile de viață nesănătoase, cum ar fi aportul ridicat de calorii, exercițiile fizice inadecvate și un stil de viață sedentar [2]. Aproximativ 69,2% dintre cetățenii americani sunt obezi sau supraponderali [3]. În mod alarmant, prevalența obezității în rândul adulților tineri a crescut rapid.

Persoanele diabetice pot fi mai vulnerabile la diabetul zaharat cronic de tip 2 (T2DM) și la tulburările cardiovasculare (CVD)[4]. Dovezi recente sugerează că obezitatea este un factor de risc important pentru T2D.ObezitateașiDiabetîmpărtășesc aceleași căi de activare aleinflamatormediatori, care joacă un rol în rezistența la insulină și în patogeneza T2D. Patogenia acestor tulburări este asociată cu numărul și fenotipul macrofagelor din țesutul adipos. O linie anterioară de dovezi a sugerat că macrofagele țesutului adipos eliberează mediatori proinflamatori pentru a activa în mod clasic macrofagele MI, ceea ce poate contribui la rezistența la insulină și diabetul zaharat. În schimb, țesutul adipos de la indivizi sănătoși conține macrofage inflamatorii cu fenotip M2.

Atunci când celulele adipoase din țesutul adipos se rup, de obicei produc o cantitate mare de acizi grași liberi (FFA). Țesuturile adipoase periferice sunt, de asemenea, cunoscute că eliberează diverse tipuri de citokine [5]. Pe lângă stocarea FFA, grăsimea excesivă și țesutul adipos conțin și un număr mare de alți compuși, cum ar fi angiotensina-2, rezistină și citokine inflamatorii, cum ar fi TNF-, IL-1 și interleukina-6. Eliberarea unei cantități excesive de FFA în circulație crește nivelul plasmatic de FFA la persoanele obeze, iar nivelurile plasmatice crescute de FFA împiedică acțiunea antilipolitică a insulinei, care crește și mai mult nivelurile de FFA. Prezența unei cantități mari de FFA în plasmă duce, de asemenea, la rezistența periferică la insulină [5-11]. Deși FFA sunt implicați în creșterea masei celulelor beta pancreatice și în îmbunătățirea secreției de insulină pentru a crește disponibilitatea insulinei pentru a absorbi glucoza din sânge derivată din alimente și prin gluconeogeneză (proces metabolic de obținere a glucozei din surse non-carbohidrate), un proces continuu și creșterea cronică a nivelurilor de FFA poate perturba metabolismul lipidelor, provocând lipotoxicitate, rezistență la insulină, scăderea funcției celulelor beta și, în cele din urmă, T2D [12] (Figura 1).

1.2.Diabet zaharat de tip 2 și boala Alzheimer.

Mai multe mecanisme de bază sunt implicate în dezvoltarea T2D. Într-un astfel de mecanism, secreția crescută de FFA de către țesutul adipos la persoanele obeze induce producerea de malondialdehidă (MDA) în plasmă, care este un produs reactiv al peroxidării lipidelor. Creșterea peroxidării lipidelor induce ulterior producerea de ceramide lipidice toxice șistresul oxidativ. Peroxidarea crescută a lipidelor indusă de FFA determină, de asemenea, eliberarea de prostaglandine. Mai mult, o creștere cronică a nivelurilor de FFA induce rezistența la insulină și disfuncția celulelor beta, așa cum sa menționat anterior. Astfel, reducerea nivelurilor plasmatice crescute de FFA ar putea fi o țintă terapeutică importantă în obezitate și T2D[13]. AGE, care mai sunt numite și micotoxine, induc specii reactive de oxigen (ROS) și declanșează eliberarea de citokine proinflamatorii, provocând activarea susținută a imunității înnăscute, prin intermediul factorilor transcripționali precum factorul nuclear-kappa B(NF-xB)[14]. Aceste prostaglandine și ceramide activează apoi celulele imune pentru a secreta IL-1, TNF- și IL-6.

Țesuturile adipoase sunt, de asemenea, responsabile pentru eliberarea de citokine proinflamatorii și alți hormoni. Eliberarea crescută de citokine proinflamatorii poate duce la dezvoltarea rezistenței la insulină. Stresul oxidativ crescut determină peroxidarea lipidelor și activarea mai multor căi de semnalizare inflamatorie[15], cum ar fi căile kinazei N-terminale c-Jun (JNK) și MAP kinazei, care duce la diabet și moartea celulelor pancreatice [16-18] . Studii ample de cercetare au arătat că diabetul joacă un rol semnificativ în execuția patologiei bolii Alzheimer (AD) [19]. Ambele afecțiuni au multe caracteristici patologice.

1.3.Antocianine și efectele lor împotriva obezității, diabetului și bolii Alzheimer.

Antocianine (un cuvânt grecesc; de la floare) sunt un grup de compuși naturali studiati pe larg care aparțin subgrupului de flavonoide[20]. Sunt compuși solubili în apă care oferă culoare multor fructe și legume; culoarea albastră a diferitelor fructe și legume este atribuită prezenței antocianilor în acestea. Capacitatea antocianilor de a forma cationi de flavylium îi deosebește de alte flavonoide. Un total de 27 de agliconi și 700 de antociani au fost clasificate pe baza structurilor lor chimice. Antocianinele se găsesc în mod natural în cireșe, afine, căpșuni, struguri violet, zmeură, coacăze negre și vin roșu[21]. Cantitatea și compoziția antocianilor diferă în diferite alimente, variind de la 0,1 la sută la 1 la sută. Alimentele care sunt surse bogate de antociani includ afinele, soia neagră, prunele negre, strugurii și orezul negru. Printre diferitele tipuri de fructe, fructele de pădure sunt considerate o sursă bogată de antociani (Figura 2).

Antocianinele au câștigat recent un interes extraordinar datorită rolurilor lor terapeutice semnificative în diferite boli, în special boli metabolice și neurodegenerative, deoarece alimentele bogate în antociani au fost folosite în medicamentele tradiționale. Deși aceste alimente au fost utilizate pe scară largă pentru gestionarea diferitelor boli, s-a acordat puțină atenție fitochimicelor lor și abordărilor mecanice aferente. Studiile au arătat efecte antioxidante și antiinflamatorii puternice ale antocianilor împotriva diferitelor boli neurodegenerative. Mai mulți factori climatici (pH, lumină și temperatură), oxidarea și enzimoliza pot afecta nivelurile de antociani. Descoperiri recente au arătat că antocianinele sunt stabile la pH scăzut, adică în condiții acide. S-a raportat că antocianinele prezintă activități antiinflamatorii, antioxidante, anticancerigene și antidiabetice puternice[20,22-33]. Consumul zilnic de antocianine dietetice naturale a fost sugerat recent pentru a preveni diferite boli și pentru a îmbunătăți funcția imunitară.

Boala Alzheimer (AD) este un fel de demență senilă, principalele leziuni se află la nivelul cortexului cerebral și este o boală degenerativă a sistemului nervos central cu afectarea cognitivă progresivă și afectarea memoriei ca principale manifestări clinice. Cortexul cerebral al pacienților cu AD este atrofiat, volumul este redus, șanțurile cerebrale sunt lărgite și ventriculul este mărit. Agregarea anormală a proteinei tau în celule formează încurcături neurofibrilare (NFT).

În urma experimentelor, s-a constatat că glucozidele totale din Cistanche deserticola ar putea îmbunătăți nivelul de învățare și memorie al șoarecilor AD, ameliorează unele modificări patologice în țesutul cerebral și reduce rata de apoptoză a celulelor creierului; Ultrastructura hipocampului șoarecilor are un efect protector bun, iar relația este doză-răspuns. Se speculează că glicozidele totale ale Cistanche deserticola pot întârzia îmbătrânirea și pot preveni demența senilă printr-un mecanism antioxidant.

În plus, studiile de medicină tradițională chineză au descoperit căExtract de Cistanche deserticolaare potențialul de a deveni un medicament AD. Cel mai mare conținut de echinacozidă, componenta principală verbascozidă și componenta conținută de fenetilamină (PhG) în Cistanche deserticola pot deveni un medicament mai bun pentru ameliorarea AD.

Glicozidele eficiente și cu conținut ridicat extrase din Cistanche, echinacozidă, verbascozidă etc., pot reduce producția de peroxizi lipidici, pot îmbunătăți activitatea SOD a țesutului cerebral, pot elimina radicalii liberi, pot inhiba apoptoza celulelor cerebrale și pot crește conținutul de acetilcolină a substanței conductoare nervoase. , inhibă depunerea proteinei beta-amiloid în creier și antiinflamator. Împreună pentru a preveni boala Alzheimer, prevenind astfel deteriorarea memoriei și îmbunătățirea capacității de învățare.

2. Abordări metodologice

Acest articol de revizuire are scopul de a rezuma concluziile studiilor privind interacțiunea dintre T2D și AD și efectele preventive și terapeutice raportate ale antocianilor. Motivația pregătirii acestei revizuiri s-a bazat pe studiile noastre anterioare privind rolul antocianilor împotriva diferitelor boli neurodegenerative (șoareci transgenici APP/PSEN-1 și șoareci tratați cu LPS). Aici, am căutat potențiale articole de cercetare care se concentrează pe obezitate, diabet și AD. În plus, pentru a identifica studiile privind rolul antocianilor în obezitate, diabet și AD, am efectuat căutări folosind cuvintele cheie „antocianine, „obezitate” și „diabet” în toate bazele de date disponibile și independente. Pentru o înțelegere clară a acestor studii , rezumatele au fost studiate pe deplin și principalele constatări au fost înregistrate. Pentru comparații între diferitele grupuri, grupul tratat cu antociani a fost comparat cu grupul tratat cu toxine/model. Doza și calea de administrare a antocianinei, durata tratamentului și compușii toxici utilizați în aceste studii nu au fost luați în considerare.Au fost incluse toate studiile care acoperă modele animale și celulare.

3. Factori de risc pentru disfuncția metabolică

Indus de diabetul de tip 2

3.1. Disbioza intestinală și diabetul de tip 2.

După cum s-a descris anterior, prezența citokinelor proinflamatorii în diferite țesuturi ale corpului, în special cele care participă la reglarea metabolică, cum ar fi mușchii, ficatul și țesuturile adipoase, crește rezistența la insulină și T2D [38]. Dovezile tot mai mari susțin conceptul că microbiomii intestinali joacă un rol critic în dezvoltarea T2D, iar pacienții cu T2D au o microbiotă intestinală alterată. Aceste descoperiri au arătat că microbiota intestinală este unul dintre contributorii importanți la dezvoltarea T2D. Modificările microbiotei intestinale exagerează inflamația cronică sistemică de grad scăzut, modifică permeabilitatea intestinală, afectează metabolismul lipidelor și glucozei, modulează sensibilitatea la insulină și perturbă homeostazia energetică. Au fost raportate mai multe mecanisme importante care descriu efectele microbiotei intestinale asupra rezistenței la insulină și T2D, dintre care endotoxemia metabolică este una dintre cele mai importante. Studii recente au demonstrat că majoritatea bacteriilor gram-negative din intestin produc o endotoxină imunogenă foarte puternică cunoscută sub numele de lipopolizaharidă (LPS). LPS este o componentă a peretelui celular al bacteriilor gram-negative, cum ar fi E. coli, care provoacă endotoxemie metabolică. Obezitatea și aportul crescut de grăsimi induc abundența bacteriilor oportuniste gram-negative în intestin, care mai târziu produc LPS [39, 40].

Dovezile din mai multe studii indică faptul că bacteriile oportuniste secretă LPS și alte toxine în interiorul intestinului, crescând anormal permeabilitatea intestinală prin perturbarea proteinelor din joncțiunea strânsă [41]. Această afecțiune este cunoscută și sub numele de intestin permeabil. Un intestin permeabil permite mai multor citokine și toxine inflamatorii să contamineze sângele și, ulterior, să provoace inflamație sistemică. În plus, prezența LPS în intestin cauzează inflamarea celulelor epiteliale. LPS-ul secretat activează în continuare celulele imune, cum ar fi microglia și astrocitele. Aceste celule secretă citokine proinflamatorii în sânge și promovează contaminarea lor. Odată ce aceste citokine proinflamatorii intră în organele periferice, cum ar fi ficatul, pancreasul și țesutul adipos prin intestinul permeabil, ele provoacă inflamație periferică, disfuncție a celulelor pancreatice, rezistență la insulină și T2D [41, 42]. Dovezi recente sugerează că receptorul Toll-like 4 (TLR4) este un receptor pentru LPS prezent pe suprafața microglială. Odată ce LPS se leagă de TLR4, activează mai multe căi de semnalizare, cum ar fi kinaza MAP, NF-iB și căile inflamatorii [43,44]. Activarea acestor căi duce la dezvoltarea intoleranței la glucoză și a rezistenței hepatice la insulină [45,46] (Figura 3).

3.2.Stil de viață, factori de mediu și diabet.

Inactivitatea fizică, stilul de viață sedentar, consumul de alcool și fumatul sunt factori comuni care joacă un rol în dezvoltarea T2D. Apneea obstructivă de somn (OSA) tratabilă și greutatea corporală crescută sunt, de asemenea, considerate factori de risc importanți pentru T2D. Apneea obstructivă în somn este mai frecventă la pacienții cu T2D decât în ​​populația generală. În mod similar, dieta și lipsa exercițiilor fizice sunt alți factori de risc pentru T2D. Studiile au arătat că o dietă cu conținut scăzut de fibre și conținut glicemic ridicat este asociată pozitiv cu patofiziologia T2D, în timp ce alimentele alimentare bogate în acizi grași pot depăși incidența diabetului și a rezistenței la insulină47-55]. Alte studii au arătat că alimentele bogate în acizi grași saturati, dulciurile și carbohidrații rafinați sunt potențial asociate cu un risc crescut de diabet. În plus, numeroase studii observaționale au arătat că consumul de alimente precum uleiurile industriale de semințe omega-6, boabele de cereale și fructoza în cantități excesive mediază inflamația periferică și rezistența la insulină [56-60]. Fructoza, cunoscută și sub numele de zahăr din fructe, este o monozaharidă cetonică simplă care se găsește în multe plante. Există tot mai multe dovezi că consumul excesiv de fructoză, de exemplu, sub formă de sirop de porumb cu conținut ridicat de fructoză (HFCS) în băuturi răcoritoare, poate provoca boală hepatică grasă nealcoolică, care este puternic asociată cu diabetul și rezistența la insulină [61]. În afară de fructoză menționată anterior, unele studii au sugerat că acizii grași saturati (SFA) sunt, de asemenea, periculoși în legătură cu aceste tulburări. O dietă bogată în acid palmitic, bogat în grăsimi, este asociată cu o sensibilitate redusă și cu afecțiuni aterosclerotice îmbunătățite, în timp ce un aport mai mare de acid eicosapentaenoic (EPA) și acid docosahexaenoic (DHA) poate crește sensibilitatea la insulină. O discuție detaliată poate fi găsită în altă parte [62]. Grăsimile și proteinele polinesaturate reacţionează cu fructoza și formează AGE. Studiile recente oferă dovezi convingătoare pentru ideea că complicațiile care apar ca urmare a diabetului, cum ar fi neuropatia, nefropatia, cardiomiopatia și retinopatia, se datorează glicației proteinelor și formării de AGE [63-67]. Dietele cu nutrienți insuficienti pot afecta funcția celulelor beta. De exemplu, o dietă săracă în proteine ​​duce la disfuncția celulelor pancreatice. Mai mult, mai mulți hormoni, cum ar fi hormonii de stres, precum adrenalina și cortizolul, cresc glicemia prin eliberarea glucozei din ficat. Prin urmare, stresul poate crește direct nivelul de glucoză din sânge și poate afecta metabolismul corpului [68-73].

De asemenea, infecțiile virale pot afecta direct celulele beta sau pot induce eliberarea de citokine proinflamatorii. La expunerea la infecția cu virus, sistemul imunitar al pancreasului devine activat și inițiază eliberarea de citokine inflamatorii, care mai târziu provoacă leziuni ale celulelor beta. Virușii importanți care sunt implicați în infecția celulelor beta pancreatice sunt enterovirusul, rubeola congenitală și citomegalovirusul [74-77].

3.3.Droguri și Diabet.

Medicamente precum ciclosporina, difenilhidantoina, diureticele tiazidice și pentamidina sunt cunoscute că induc diabetul indus de hiperglicemie. Unii agenți chimici experimentali, cum ar fi streptozotocina și alloxanul, sunt, de asemenea, implicați în inducerea diabetului. Numeroase studii au indicat că sursele exogene ale produselor finale avansate de lipo-peroxidare și glicație (ALE și AGE) sunt produsele lactate procesate cu zahăr, alimentele prăjite și alimentele prăjite. Alimentele procesate la temperaturi ridicate sunt o sursă bogată de prooxidanți asociați lipidelor și proteine ​​accelerate de căldură [78-84].

3.4. Legături comune între diabet și patologia AD.

Un număr tot mai mare de dovezi indică faptul că tulburările metabolice cresc incidența AD prin perturbarea metabolismului glucozei și a biodisponibilității acesteia în creier [85]. Creierul are nevoie de cantități mari de glucoză și oxigen pentru funcționarea corectă. Prin urmare, șansele de eliberare a ROS vor fi mai mari în creier decât în ​​alte organe. Stresul oxidativ crescut prin diferite mecanisme cauzează pierderea celulelor neuronale și neurodegenerarea [86-88]. Stresul oxidativ joacă un rol crucial în dezvoltarea patologiei Alzheimer mediată de T2D. Studii recente au arătat că hiperglicemia cronică produce stres oxidativ în diferite organe, inclusiv în creier. Alte studii au raportat că hiperglicemia afectează sistemul antioxidant și accelerează producția de radicali liberi în celulele neuronale. Mai multe alte studii au demonstrat că hiperglicemia persistentă la animalele diabetice provoacă stres oxidativ și perturbă funcția sistemului antioxidant. Encefalopatia diabetică, numită astăzi „declinul cognitiv asociat diabetului” (DACD), este o tulburare gravă a creierului care este frecvent observată la pacienții diabetici. Deficitele cognitive și pierderea celulelor neuronale sunt caracteristici comune ale acestei boli. Hiperglicemia și stresul oxidativ sunt doi factori importanți care contribuie la dezvoltarea encefalopatiei diabetice. În creierul diabetic, hiperglicemia induce disfuncția mitocondrială și exagerează daune oxidative. Stresul oxidativ produs ca urmare a producției excesive de ROS în creierul diabetic mediază moartea celulelor neuronale și deficitele cognitive [89-92].

Cercetări recente au furnizat dovezi că stresul oxidativ perturbă proteinele celulare, acizii nucleici și lipidele, care în cele din urmă au interferat cu funcțiile normale ale celulei [93]. Stresul oxidativ activează o cale importantă a kinazei de stres cunoscută sub numele de calea JNK [94]. Calea JNK este o cale de semnalizare importantă care joacă un rol central în dezvoltarea mai multor boli neurodegenerative, cum ar fi AD și boala Parkinson [95]. Un număr mare de studii recente oferă dovezi convingătoare că JNK activează semnalizarea NF-xB în aval, care activează în continuare cascada neuroinflamatoare și are ca rezultat neuroinflamație [96]. Mai mult, s-a demonstrat că NF-xB crește activitățile enzimei BACE, care scindează în mod anormal proteinele A și promovează formarea plăcilor beta-amiloid [97,98] (Figura 4).

Studii recente au arătat că rezistența la insulină (IR) joacă un rol crucial în progresia patologiei T2D. Niciun răspuns sau foarte puțin răspuns al unui anumit organ la insulina circulatorie se numește IR. Pierderea activităților receptorilor de legare a insulinei, dereglarea receptorului de insulină și substraturile receptorului de insulină (IRS-1 și IRS-2) sunt asociate cu o incidență crescută a patologiei T2D. Dovezile tot mai mari indică faptul că IR periferic perturbă semnalizarea insulinei din creier [85]. Studiile emergente au arătat că nivelurile crescute de insulină în circulație scad nivelul receptorilor endoteliali de insulină, afectează funcția barierei hemato-encefalice (BBB) ​​și scad permeabilitatea insulinei BBB [99].

O protein kinază specifică serină/treonină cunoscută sub numele de Akt este reglată în scădere în IR. Akt facilitează metabolismul glucozei și inhibă glicogen sintaza kinaza 3 beta (GSK3). GSK3 este o kinază importantă care fosforilează proteina tau. Supraactivarea GSK3 în IR mediază fosforilarea crescută a proteinei tau, care mai târziu inițiază formarea de încurcături neurofibrilare. Mai mult, o altă enzimă importantă numită enzimă de degradare a insulinei (IDE) este dereglată în timpul IR. Această enzimă previne de obicei acumularea de peptide A în creier prin procesul de degradare [100, 101]. Câteva alte căi care au fost observate la pacienții cu AD și diabet sunt căile de semnalizare inflamatorii, oxidative și de pliere greșită a proteinelor. Numeroase studii au raportat că AGE se acumulează în creierul unei persoane cu diabet. Dovezi recente au demonstrat că dislipidemia și hiperglicemia au ca rezultat glucolipotoxicitate, care joacă un rol cheie în dezvoltarea complicațiilor diabetului. Hiperglicemia induce, de asemenea, producerea și eliberarea de AGE, care acționează ca o legătură importantă între diabet și AD. Cele două AGE cunoscute, pentozidină și piridiniu derivat din gliceraldehidă (GLAP), au fost identificate pentru a induce disfuncție cognitivă și a crește activitatea BACE1. BACE1 este o enzimă care declanșează generarea de A prin activarea NF-xB. Receptorul pentru AGE este RAGE și acești receptori funcționează și pentru A. Expresia crescută a RAGE a fost observată în microglia cultivată tratată cu A. Alte celule ale creierului, cum ar fi neuronii, astrocitele și celulele microvasculare, prezintă, de asemenea, un nivel ridicat de RAGE în timpul sarcinii A și patologiei AD. Nivelurile atât de RAGE, cât și de AGE au crescut în timpul progresiei patologiei AD [19,102-115]. Un studiu anterior a arătat că diabetul indus de streptozotocină crește nivelul de RAGE, crește formarea plăcii senile și îmbunătățește patologia AD la șoarecii transgenici. Niveluri crescute de RAGE micro-gliale au fost găsite la șoarecii transgenici AD și acest lucru determină o creștere a producției de citokine proinflamatorii. Nivelurile crescute de citokine proinflamatorii duc la rândul lor la o creștere a formării plăcii A, hiperfosforilarea tau și tulburări cognitive [116-118] (Figura 5).

4. Rolul benefic al antocianilor împotriva patologiei AD mediată de T2D (Figura 6)

Hormonii din țesutul adipos, cum ar fi resistina, adiponectina și leptina au efecte de reglare asupra metabolismului organismului. Mai multe studii recente au raportat că dereglarea sau nivelurile anormale ale acestor hormoni (cunoscute și sub numele de adipokine) pot provoca tulburări metabolice, cum ar fi T2D. Nivelurile crescute de leptină și rezistență la persoanele obeze s-au dovedit a fi responsabile pentru dezvoltarea IR. Mai multe studii au sugerat că insulina poate reduce T2D prin mecanisme diferite. S-a sugerat că generarea de ROS indusă de hiperglicemie este o caracteristică critică în progresia și patogeneza DZ, deoarece stresul oxidativ este un factor important responsabil pentru progresia DZ [119]. Un dezechilibru în producția de ROS și dereglarea sistemului de apărare antioxidantă sunt factori majori în patofiziologia tulburărilor asociate DM. Prin urmare, reglarea stresului oxidativ fie prin stimularea mecanismului antioxidant endogen [15], fie prin inhibarea stresului oxidativ poate oferi beneficii împotriva DM[120] și a altor boli neurodegenerative [96,121]. Studiile anterioare au sugerat că tratamentul celulelor pancreatice cu antocianine obținute din afinele sălbatice chinezești a redus semnificativ ROS și a reglat în sus mecanismul de apărare antioxidantă endogenă, reglând astfel glucolipotoxicitatea indusă de hiperglicemie [122]. Un alt studiu efectuat pe DM indus de streptozotocină a sugerat că antocianinele pot salva stresul oxidativ asociat DM, deoarece antocianinele reduc nivelurile markerilor legați de stresul oxidativ, cum ar fi malondialdehida și restabilește activitatea superoxid dismutază și catalază la șobolanii diabetici [123]. Studiile efectuate pe șobolani au arătat că sucul de struguri-afine bogat în antociani ar putea reduce nivelurile de rezistență și leptina. În plus, s-a demonstrat că sucul de struguri scade nivelurile de SFA și crește proporția de acizi grași polinesaturați din plasma de șobolan. În concluzie, autorii au sugerat că antocianinele ar putea preveni în mare măsură bolile metabolice, cum ar fi T2D și IR [124, 125].

Creșterea nivelului de bacterii benefice și reglarea disbiozei intestinale este o altă abordare care poate aborda complicațiile asociate DM, deoarece bacteriile benefice din intestin nu numai că participă la sinteza mai multor vitamine și aminoacizi, ci și fermentează carbohidrații complecși pentru a produce acizi grași cu lanț scurt. (SCFA-uri). Mai multe studii au indicat că antocianinele ar putea crește nivelurile de specii bacteriene benefice, cum ar fi Bifidobacterium și Lactoba-cillus-Enterococcus|126-128|. O mulțime de studii emergente din ultimii ani au indicat că metabolismul anormal al glucozei produce stres oxidativ în celulele corpului, care joacă un rol esențial în dezvoltarea T2D. Mai multe vitamine, cum ar fi complexul de vitamine B, vitamina C și vitamina K au proprietăți antioxidante care elimină stresul oxidativ și reglează metabolismul glucozei. În plus, aceste vitamine reduc și riscul de T2D la persoanele prediabetice [129-133].

Acumularea de dovezi recente a evidențiat că hiperglicemia și IR sunt două caracteristici importante ale T2D și că hiperglicemia mediază neuroinflamația și induce stresul oxidativ. Stresul oxidativ crescut activează mai multe căi apoptotice neuronale și provoacă neurodegenerare. În plus, stresul oxidativ crescut și neuroinflamația sunt implicate în patogeneza AD. Antocianinele nu numai că stimulează metabolismul glucozei, dar reduc și hiperglicemia și astfel previn neuroinflamația indusă de diabet și patologia AD [134-144].

Rezistența la insulină provoacă hiperinsulinemie în organism, care, la rândul său, duce la dereglarea IDE, care sunt enzime importante implicate în clearance-ul proteinelor A. Dereglarea IDE-urilor provoacă o povară A în creier, iar acumularea excesivă a proteinelor A induce neurodegenerarea și accelerează patologia AD. Dovezile emergente sugerează că consumul zilnic al antocianinei poliflavonoide alimentare naturale crește sensibilitatea la insulină, reglează semnalizarea insulinei și previne patologia AD mediată de rezistența la insulină. Mai mult, antocianina îmbunătățește funcția celulelor pancreatice secretoare de insulină și reduce riscul de patologie AD indusă de diabet [122, 145-150]. S-a demonstrat că LPS secretat de bacteriile gram-negative în timpul disbiozei intestinale cauzează inflamație sistemică de grad scăzut, disfuncție a celulelor pancreatice, IR și niveluri ridicate de citokine în sânge. Citokinele circulatorii și LPS afectează funcția organelor periferice și intră în creier prin BBB, provocând neuroinflamație, moartea celulelor neuronale și patologia A. Un raport recent a arătat că antocianinele au proprietăți puternice antioxidante și antiinflamatorii. Aportul zilnic de antociani îmbunătățește creșterea bacteriilor benefice în intestin și previne inducerea inflamației sistemului nervos periferic și central (SNC). În plus, antocianinele pot reduce, de asemenea, prevalența T2D și complicațiile asociate acestuia. Mai multe studii recente au sugerat că antocianinele ar putea preveni neuropatia diabetică, IR cerebrală și patologia AD [151-164].

5. Concluzii și perspective de viitor

Diabetul de tip 2 este una dintre provocările majore legate de sănătate la nivel mondial. Consumul excesiv de fast-food și stilul de viață sedentar sunt cele mai frecvente cauze ale T2D. Lipsa activității fizice influențează nivelurile hormonale și induce obezitatea, care poate agrava și mai mult progresia DZ și consecințele patologice asociate acesteia prin mai multe mecanisme. Pe de altă parte, bolile contagioase și alimentele contaminate cresc utilizarea antibioticelor cu spectru larg, iar utilizarea prelungită a acestor medicamente induce disbioza intestinală și reduce abundența bacteriilor benefice, care sunt în mare parte implicate în sinteza multivitaminelor în organism. Aceste multivitamine protejează organismul de bolile metabolice mediate de stres oxidativ, cum ar fi diabetul, creșterea anormală în greutate, semnalizarea afectată a insulinei și consecințele patologice asemănătoare AD. Diferiți fitonutrienți au atras multă atenție în gestionarea tulburărilor asociate cu DZ, cum ar fi neurodegenerarea și neuroinflamația [96,165]. Un astfel de fitonutrient este antocianina, un poliflavonoid care prezintă efecte protectoare prin diferite mecanisme, în special prin reducerea stresului oxidativ și prin stimularea sistemului antioxidant endogen [22]. Pacienții cu diabet au un risc crescut de a dezvolta AD și demență. Acest studiu cuprinzător sugerează că consumul zilnic de antocianine dietetice naturale obținute din fructe, legume și fasole ne protejează corpul de diferite tulburări metabolice și neurologice. Credem că cercetările continue și analizele detaliate vor elucida și mai mult „partea întunecată”, adică mecanismele moleculare de bază care stau la baza efectelor antocianilor în diabet și patologia AD mediată de boli metabolice, iar pacienții cu diabet zaharat se vor „termina în curând cu vin roșu, introduceți cartofii violet, luați strugurii și bucurați-vă de ridichi.”