Характеристика поліфенолів та їх дії на сиртуїни при моделях запалення кишечника та раку

  • Автори:Антоніо Хав'єр Алкаїде Моліна
  • Директори дисертацій:Вірджинія Мотильва Санчес (реж. Тес.), Олена Марія Талеро Баррієнтос (реж. Тес.)
  • Читання: У Севільському університеті (Іспанія) у 2015 році
  • Ідіома: Іспанська
  • Кількість сторінок: 154
  • Предмети:
    • Медичні науки
      • Фармакологія
        • Природні ліки
  • Посилання
    • Теза відкритого доступу в: Idus
  • Резюме

    • Вивчення продуктів від природи, будь то рослини, безхребетні тварини чи мікроорганізми, продовжує залишатися однією з найбільш послідовних процедур відкриття нових сполук, які можуть призвести до розробки ліків. У цьому сенсі цікаво відзначити, що приблизно половина нових препаратів, що вводяться між 1981 і 2006 роками, отримують із натуральних продуктів.

      запалення

      Серед усіх них поліфеноли - одна з найбільш вивчених груп; проте тривають дослідження нових видів рослин, випробування з поліфенольними екстрактами, а також пошук похідних, що мають фармакологічний інтерес. Вони є вторинними метаболітами рослин, які зазвичай беруть участь у захисних механізмах від зовнішньої агресії. Понад 8000 структурних варіантів загальною структурною основою є наявність одного або декількох фенольних кілець.

      Широко описана вільна антирадикальна активність поліфенолів, яка становить найпотужніші антиоксиданти, присутні в нашому раціоні. Однак нові властивості все ще вивчаються, і в цьому сенсі протизапальна активність виділяється.

      Запалення - це реакція мікроциркуляції, що характеризується міграцією білків сироватки та лейкоцитів з крові в позасудинну тканину. Ця міграція регулюється послідовним вивільненням вазоактивних та хемотаксичних медіаторів, таких як гістамін, 5-ОН-триптамін, молекули адгезії та цитокіни, такі як фактор некрозу пухлини-¿(TNF-¿), або інтерлейкіни 1, 6, 8 та 10. Ці процеси супроводжуються підвищенням місцевої температури, почервонінням, набряком, болем та втратою функції тканин, а на клітинному рівні регуляторні механізми є складними, залучаючи різні сигнальні шляхи.

      Докази множинних зв'язків між хронічними запальними захворюваннями та різними типами новоутворень представляють великий інтерес; серед них є такі, що свідчать про запальне захворювання кишечника (ВЗК) та прогресування до раку товстої кишки. ВЗК - це термін, що використовується для визначення групи хронічних кишкових запальних розладів, переважно вражаючих товсту кишку, невідомої етіології. До цієї групи розладів належать виразковий коліт (UC) та хвороба Крона (CD). Обидві патології характеризуються появою рецидивуючого гострого запалення сегментів тонкої кишки та/або товстої кишки, з клінічними проявами як кишкової, так і позакишкової, що часто має рецидиви.

      Сиртуїни - це деацетилази гістону III типу, широко поширені в природі, з доведеним наслідком у таких процесах, як запалення, старіння клітин, диференціація клітин або метаболізм. Його регуляторний механізм обумовлений здатністю деацетилювати як гістони, так і негістонові білки. Існує безліч досліджень, які показують, як збільшення вмісту поліфенолів у дієті захищає від нейродегенеративних, серцево-судинних, запальних та метаболічних захворювань, і обговорюється їх роль у деяких ракових процесах, завжди наслідком деацетилазної активності сиртуїнів. Ресвератрол був першою поліфенольною сполукою, яка, як було показано, активує сиртуїн 1 (SIRT1), і вже описані похідні, які до 800 разів ефективніші. Модуляція сиртуїнів за допомогою інших регуляторів, таких як АМФ-активована протеїнкіназа (АМФК), є полем великих дискусій та досліджень; Крім того, аналізується участь обох білків у регуляції процесу аутофагії.

      У дослідженнях, пов'язаних з нашим дипломним проектом, вивчалася біологічна активність деяких поліфенольних сполук та їх взаємозв'язок із сиртуїнами. Як чисті сполуки (ресвератрол і кверцетин), так і збагачені поліфенолами екстракти (листя манго, виноградне листя) були протестовані, проводячи дослідження in vitro та in vivo. Зокрема:

      - Ми оцінили цитотоксичну активність двох клітинних ліній, лінії гострого моноцитарного лейкозу людини (THP-1) та аденокарциноми товстої кишки у інших людей (HT-29). Хоча жодна із сполук не виявляла цитотоксичної активності при різних випробуваних дозах, вони продемонстрували значне зменшення продукції TNF-¿в макрофагах THP-1, стимульованих бактеріальним ліпополісахаридом. Крім того, експресія SIRT1 значно збільшилася після впливу поліфенольних сполук.

      - Перші дослідження in vivo були проведені на мишах з дефіцитом інтерлейкіну 10 (IL-10). Для цих мишей-нокаутів характерний спонтанно розвивається запальний коліт, який у міру прогресування захворювання може призвести до раку товстої кишки. Оцінку процесу проводили шляхом огляду та впорядкування жертв мишей у різному віці від 6 до 18 тижнів. Результати підтвердили, що у тварин, у яких дефіцит IL-10, із 6-го тижня розвивався запальний коліт, ступінь тяжкості якого поступово зростала із збільшенням віку. У цьому сенсі тварини виявили диспластичні ураження через 10 тижнів, виявивши певну кореляцію між тяжкістю уражень та попереднім запальним процесом (шкалою). Крім того, аналізували експресію SIRT1 в товстій кишці, демонструючи помітне зниження вмісту IL-10 у всіх групах тварин. Результати цього дослідження також показали активацію аутофагії у всіх групах мишей з дефіцитом IL-10, про що свідчить накопичення білка LC3-II, збільшення експресії Beclin 1 та зниження рівнів Bcl- 2.

      - Друге дослідження in vivo включало оцінку впливу екстракту листя манго, що містить 60% мангіферину, на гостру модель виразкового коліту шляхом введення 3% декстрансульфату натрію у питну воду протягом 7 днів. Були використані різні групи, включаючи одну, яка отримувала лікування ресвератролом (50 мг/кг), як еталонний поліфенол, та дві інші групи тварин, які отримували екстракт манго, у дозах 50 та 100 мг/кг. Кг. Результати показали, що як ресвератрол, так і екстракт листя манго можуть ефективно полегшити коліт із помітним збільшенням вироблення слизу та пригніченням нейтрофільної інфільтрації та медіаторів запалення, включаючи цитокіни TNF-¿та IL-6 та фермент COX-2. Крім того, у мишей, які отримували ресвератрол або екстракт листя манго, спостерігалося помітне збільшення експресії SIRT1 та pAMPK. Ці результати свідчать про визначну роль поліфенольних сполук як терапевтичної стратегії для лікування активної фази коліту.

      - Для подальшого вивчення впливу поліфенолів як регуляторів сиртуїну були проведені нові тести на нематоду Caenorhabditis elegans. Цей організм є моделлю, яка широко використовується з 70-х років, особливо в генетичних дослідженнях. Сучасні знання про його геном дозволяють розробляти мутанти на вимогу. Хоча це не дуже поширена модель у фармакології, ми запропонували її використовувати для виявлення, крім впливу на сиртуїни, інших видів діяльності, які можуть бути пов'язані.

      Нарешті, оцінювали вплив екстракту листя манго на тривалість життя нематоди, грунтуючись на попередніх дослідженнях, які показали, що ресвератрол збільшує цей параметр. У цьому сенсі поточні дані про збільшення тривалості життя сиртуїнових активаторів дуже суперечать. Наші результати показали, що екстракт листя манго при концентраціях 50 і 200 мкг/мл не суттєво збільшив дні життя нематоди, хоча він досягнув того, що глисти мали трохи довший період напіввиведення. «Теорія соми» передбачає, що збільшення тривалості життя може бути досягнуто, серед іншого, за рахунок зменшення розміру або обмеження калорій. Лікування екстрактом листя манго призвело до значних змін у довжині глистів та споживанні їжі (параметр, який безпосередньо пов’язаний з обмеженням калорійності) у штамі N2, але не у штамі sir2.1, через збільшення тривалості життя хробаків який отримав екстракт, здається, залежить від сиртуїнів. Незважаючи на це, потрібні додаткові дослідження, які безпосередньо пов’язують стимуляцію сиртуїном із збільшенням тривалості життя.

      На закінчення, дослідження in vitro та in vivo демонструють сприятливу дію поліфенолів при запаленні за допомогою механізмів, що залучають фермент SIRT1 як ключовий елемент регуляції різних споріднених шляхів.