Улога витамина у неуродегенеративним болестима: ажурирани део 1

Апстрактан:

Добијање препоручене дневне дозе витамина је кључно за одржавање хомеостатске равнотеже код људи и других животиња. Недостатак или поремећај регулације витамина негативно утиче на метаболизам неурона, што може довести до неуродегенеративних болести. У овом чланку расправљамо о томе како нови приступи засновани на витаминима помажу у ублажавању абнормалног функционисања неурона у можданим болестима заснованим на неуродегенерацији, као што су Алцхајмерова болест, Паркинсонова болест, Хантингтонова болест, амиотрофична латерална склероза и прионска болест.

Хантингтонова болест је дегенеративна болест нервног система у којој су пацијенти склони интелектуалним, емоционалним и моторичким проблемима. Иако болест може утицати на памћење особе, не треба је посматрати као негативну.

Постоје докази да људи са Хантингтоновом болешћу могу показати пад памћења у раним и средњим стадијумима болести, али да се то смањује или чак нестаје у каснијим стадијумима. То је зато што пацијенти постепено губе способност да потисну непотребне информације, због чега памћење мозга на основна знања и искуства постаје јача и дубља.

Поред тога, на сећања људи са Хантингтоновом болешћу могу утицати емоције, посебно позитивне емоције. Истраживања показују да позитивно емоционално и ментално здравље може донекле побољшати памћење. Стога, људи са Хантингтоновом болешћу треба да задрже позитивну емоцију и менталитет. Подршка и охрабрење породице и пријатеља им такође може помоћи да одрже позитиван став и побољшају своје памћење и когнитивне вештине.

Укратко, иако Хантингтонова болест може имати одређени утицај на сећања пацијената, то не значи да су њихови животи и будућност нужно негативни. Насупрот томе, позитивна емоционална и социјална подршка може помоћи пацијентима да превазиђу изазове своје болести и унапреде своје здравље и благостање. Види се да морамо побољшати памћење, а цистанцхе десертицола може значајно побољшати памћење јер је цистанцхе десертицола традиционални кинески медицински материјал који има много јединствених ефеката, од којих је једно побољшање памћења. Ефикасност Цистанцхе десертицола потиче од вишеструких активних састојака које садржи, укључујући танинску киселину, полисахариде, флавоноидне гликозиде, итд. Ови састојци могу унапредити здравље мозга на различите начине.

Кликните на сазнајте 10 начина за побољшање меморије

Витамини показују своју терапеутску активност код Паркинсонове болести антиоксидативним и антиинфламаторним деловањем. Поред тога, различити витамини растворљиви у води и липидима такође су спречили амилоид бета и тау патологију. С друге стране, неки резултати такође не показују корелацију између деловања витамина и превенције неуродегенеративних болести. Неки витамини такође показују токсичну активност.

Овај преглед говори о корисним и негативним ефектима витаминских суплемената за неуролошке поремећаје. Детаљан механизам деловања и витамина растворљивих у води и у липидима обрађен је у рукопису. Хормесис је такође суштински фактор који је од велике помоћи у одређивању ефективне дозе витамина. ПубМед, Гоогле Сцхолар, Веб оф Сциенце и Сцопус су били упослен да спроведе претрагу литературе оригиналних чланака, прегледних чланака и мета-анализа.

Кључне речи: витамини; неуродегенеративна болест; Паркинсонова болест; Алцхајмерова болест; Хантингтонова болест; Прионска болест.

1. Представљање

Код одојчади и старијих особа, недостатак витамина је чест [1]. Продужени недостаци витамина доводе до потхрањености и озбиљних здравствених проблема [2,3]. Занимљиво је да типична избалансирана исхрана здраве популације има богат број витамина, који спречавају неколико болести [4,5]. Ово је подстакло истраживаче да истраже улогу различитих витамина у развоју и напредовању болести.

У овом прегледу фокусирамо се на витамине у односу на неуродегенеративне болести. Генерално, витамини се сматрају органским једињењима која су неопходна за развој и нормално функционисање организма. Тело не може да синтетише витамине, било уопште или не у довољним количинама. Као такви, морају се добити исхраном. Важно је да витамини обично функционишу као антиоксиданси или ензимски кофактори [6,7].

Постоје две главне категорије витамина: витамини растворљиви у мастима, који се чувају у телу док их тело не затреба, и витамини растворљиви у води, који се не складиште у телу, па је потребно континуирано егзогено дневно снабдевање [8,9 ].Генерално, витамини нуде значајну предност код неуродегенеративних болести. Витамини растворљиви у води и липидима значајно спречавају Паркинсонову и Алцхајмерову болест.

Токсичност -синуклеина је спречена суплементацијом витамина. Поред тога, витамини такође испољавају своје заштитне ефекте на транспортер допамина. Амилоидне и тау патологије се такође прогресивно спречавају већом дозом витамина. Витамини такође показују своја терапеутска својства за Хантингтонову, прионску и мултиплесклерозу.

Међутим, неке студије показују контрастну активност витамина и за горе наведене болести. Неки витамини такође показују токсичност. Због тога постоји велика потреба да се улога витамина у неуродегенеративним болестима јасно опише. Улога различитих витамина и њихови детаљни механизми деловања су укључени у одговарајуће одељке.

2. Витамини растворљиви у води

Витамини растворљиви у води (ВСВ) су структурно и функционално различита једињења која су витална за нормалне ћелијске функције, раст и развој. ВСВ се генерално сматра микронутријентом, чији недостатак изазива тешке болести као што су неуролошке болести, застој у расту или цревна обољења [10,11]. Основни ВСВ су витамин Б1 (тиамин), витамин Б2 (рибофлавин), витамин Б3 (ниацин, никотинска киселина), витамин Б5 (пантотенска киселина), витамин Б6 (пиридоксин и деривати), витамин Б7 (биотин, витамин Х), витамин Б9 ( Фолат, фолацин), витамин Б12 (кобаламин) и витамин Ц (аскорбат, дехидроаскорбат).

Тиамин је такође познат као анти-берибери фактор и анеурин. Молекуларна тежина тиамина је 265,36 г/мол. Реакција између АТП и тиамина формира активни коензим тиамин пирофосфат. Тиамин пирофосфат игра веома важну улогу у метаболизму угљених хидрата.

Тиамин је безбојно једињење са хемијском формулом Ц12Х17Н4ОС. Нерастворљив је у органским растварачима док је растворљив у неполарним растварачима као што је вода. За правилно одржавање срца, нервног система и система за варење, тиамин игра кључну улогу [12]. Молекуларна формула рибофлавина (витамина Б2) је Ц17Х20Н4О6, а молекулска тежина је 376,4 г/мол.

Рибофлавин је прекурсор два витална коензима, флавин мононуклеотида (ФМН) и флавин адениндинуклеотида (ФАД). ФАД и ФМН су укључени у реакцију оксидације/редукције. Ови коензими такође учествују у метаболизму протеина, угљених хидрата и липида. За здраву косу, кожу и нокте, рибофлавин је веома важан јер такође може да модулише антиоксидативни ензим глутатион редуктазу [13].

Хемијска формула никотинске киселине (витамин Б3) је Ц6Х5НО2 или Ц5Х4НЦООХ, а њена молекулска тежина је 123,11 г/мол. Такође се назива ниацин, пиридин-3-карбоксилна киселина и 3-пиридин-карбоксилна киселина. Неопходан је за смањење лошег холестерола (ЛДЛ) и повећање доброг холестерола (ХДЛ) у нашем телу. Због тога се користи за управљање дислипидемијом. Ниво серумских аминотрансфераза могао би да порасте јер ниацин и његова висока доза могу бити одговорни за акутно оштећење јетре. Укус витамина Б3 је слабо киселкаст и кристални је прах без мириса.

Ниацини се користи као вазодилататор, антилипемички лек, а такође и антидот [14]. Хемијска формула и молекулска тежина пантотенске киселине (витамин Б5) су Ц9Х17НО5 и 219,23 г/мол, респективно. Пантотенска киселина показује снажна антиоксидативна својства и широко се налази у животињским и биљним ткивима. Овај витамин је главни део комплекса витамина Б2 и коензима А.

Учествује у метаболизму липида, угљених хидрата и протеина. Овај витамин такође учествује у синтези хормона, различитих неуротрансмитера, хемоглобина и липида [15]. Молекулска тежина и хемијска формула пиридоксина (витамин Б6) су 169,18 г/мол и Ц18Х11НО3. Назива се и Пиридоксол и Гравидокс. Пиридоксин се претвара у пиридоксал фосфат (ПЛП) који има значајан допринос у реакцији трансаминације. ПЛП такође помаже у синтези есенцијалних неуротрансмитера као што су серотонин и норепинефрин.

Пиридоксин је укључен у метаболизам гликогена и аминокиселина [16]. Биотин (витамин Б7) се такође назива витамином Х, а Ц10Х16Н2О3С и 244,31 г/мол су хемијска формула и молекулска тежина овог ензима. Ово је укључено у реакцију карбоксилације. Овај ензим је неопходан за правилан раст и метаболизам [17]. Фолна киселина (витамин Б9) се такође сматра фолном киселином и витамином М.

Хемијска формула и молекулска тежина овог ензима су Ц19Х19Н7О6 и 441,4 г/мол, респективно. Овај ензим игра улогу у метаболизму аминокиселина и реакцијама преноса угљеника. Штавише, фолат се користи у производњи црвених крвних зрнаца и хематопоези [18]. Кобаламин (витамин Б12) се такође назива цијанокобаламин. Његова молекулска тежина и хемијска формула су 1355,4 г/мол и Ц63Х88ЦоН14О14П, респективно. То је координационо једињење које садржи кобалт синтетисано од стране цревних микроба и захтева унутрашње факторе за апсорпцију кроз црева.

Његов недостатак је проузроковао мегалобластну анемију и пернициозну анемију. Поред тога, примећено је неколико неуролошких лезија због недостатка овог ензима [19]. Витамин Ц или аскорбинска киселина је један од важних антиоксиданата који се уносе исхраном. Молекулска тежина и хемијска формула овог ензима су 176,12 г/мол и Ц6Х8О6 или ХЦ6Х7О6. Налази се у лимуну, поморанџи и другом цитрусном воћу.

Овај ензим је неопходан у исхрани и људи га не могу произвести. Учествује у синтези колагена. Његов недостатак узрокује неколико компликација као што је скорбут. Његово предозирање је такође одговорно за жутицу и акутни ливер ињури [20].ВСВ углавном функционишу као кофактори за повезани ензим и на крају модулирају биолошку активност специфичних ензима [21,22].

3. Витамини растворљиви у мастима

Као што назив говори, витамини растворљиви у мастима (ФСВ) се растварају у мастима и уљима. ФСВ, односно А, Д, Е и К, апсорбују се у цревима [8,23]. Витамин А се такође назива ретинол или све-транс-ретинол. Молекуларна тежина и хемијска формула овог витамина су 286,5 г/мол и Ц20Х30О, респективно. Овај витамин је неопходан за нормално функционисање очију, а такође је укључен у модулацију имунолошке функције.

Функционисање репродуктивних органа такође је посредовано овим ензимом. У исхрани се препоручује укупно 300 до 700 µг за децу и 700 до 900 µг за одрасле. Већа доза може изазвати неколико компликација као што је портална хипертензија цирозе, итд. [24]. Витамин Д3 (холекалциферол) је активни облик витамина Д. Хемијска формула и молекулска тежина витамина Д3 су Ц27Х44О и 384,6 г/мол, респективно.

Производи се у кожи ултраљубичастим светлом, а такође се добија исхраном и припада категорији стероидних хормона. Овај витамин регулише ниво калцијума и фосфора у телу минерализацијом и деминерализацијом костију. Такође утиче на експресију гена везивањем за рецептор витамина Д [25]. Витамин Е се такође сматра алфа-токоферолом и 5,7,8-триметилтоколом.

Молекулска тежина и хемијска формула овог ензима су 430,7 г/мол и Ц29Х50О2, респективно. Показује снажна цитопротективна и витална антиоксидативна својства. Овај витамин штити наше тело од штетних оксидативних оштећења. Одржава пропустљивост ћелијске мембране неутралишући реактивне врсте кисеоника. Такође је укључен у регулацију репродуктивних функција [26].

Витамин Кис се такође сматра Кинадион, Конакион, Мепхитон и Монодион. Хемијска формула и молекулске тежине су Ц31Х46О2 и 450,7 г/мол. Овај ензим је неопходан за нормалну реакцију згрушавања крви. Вишеструки облици овог витамина су познати као витамин К2 (менакинон), витамин К1 (фитоменадион) и витамин К3 (менадион). Маслац, жуманце, зелено лиснато поврће, сир и џигерица су добри извори овог витамина [27].

Клинички, недостатак ФСВ се описује као ноћно слепило (витамин А), остеомалација (витамин Д), повећан оксидативни ћелијски стрес (витамин Е) и крварење (витамин К). У последњих неколико деценија, предложене су додатне потенцијалне акције за ФСВ, као што су недостатци витамина А и Д индиректно повезани са раком, дијабетес мелитусом и неколико имунолошких поремећаја [28–32]. ФСВ, витамин А и витамин Д, углавном делују преко нуклеарних рецептора за контролу експресије различитих гена [21,33]. Витамин Е је снажан антиоксиданс, а витамин К игра кључну улогу у згрушавању крви.

Како истраживање буде напредовало, биће даље описане додатне улоге и механизми деловања ФСВ-а. У овом прегледу ћемо расправљати о улози ВСВ-а и ФСВ-а у прогресији неуродегенеративних болести.

Генерално, витамини играју неуропротективну улогу; неколико деривата витамина је тестирано за лечење различитих неуролошких болести и дало је значајне налазе [34–39]. Стога ћемо у наредним одељцима открити улогу различитих витамина један по један у контексту специфичних неуродегенеративних болести.

4. Витамини код Паркинсонове болести

Паркинсонова болест (ПД), коју карактерише неколико моторичких и немоторних симптома, настаје услед дегенерације допаминергичких неурона у региону средњег мозга [40–44]. Ова болест има високу инциденцију у популацији која стари [45].

Ефикасни третмани, који могу зауставити почетак или спречити напредовање ПД, тренутно нису доступни. Доступне су само терапије за ублажавање симптома. Међутим, симптоми се погоршавају након продуженог лечења [46]. Сада је истраживање фокусирано на идентификацију различитих једињења која могу спречити напредовање и почетак ПД [47].

Сходно томе, последњих година је предложена улога неколико витамина у лечењу ПД [48,49]. Ови витамински третмани могу да пруже мање нежељених ефеката ако их уопште има и могу побољшати тренутно доступне терапије за ПБ. Један од главних узрочних фактора који су одговорни за прогресију ПД је оксидативни стрес, а витамин А (ВитА), заједно са његовим дериватима као што је ретиноична киселина (РА), испољава јаку антиоксидативну активност [30,50].

Вита се добија из животињских и биљних извора [51]. Риба, месо и млечни производи су животињски извори претходно формираног ВитА (ретинои и ретинил естра) (Слика 1) [51]. С друге стране, биљни извори обезбеђују прекурсоре Вита А у облику каротеноида (-каротен, -каротен и -криптоксантин) [51,52]. Витаис је укључен у вишеструке сигналне путеве који регулишу експресију гена [30,53].

Конкретно, у централном нервном систему (ЦНС), ВитА регулише неколико виталних процеса као што је контрола диференцијације нервних ћелија и формирање нервних цеви [54,55].

4.1. Клиничке студије Паркинсонове болести засноване на витаминима

Једна студија је показала високе концентрације ВитА и његових деривата у људском постморталном кортексу фронталног режња [56]. Ово је клиничка студија заснована на биомаркерима која је проценила терапеутски утицај ВитА на кортекс фронталног режња. Кора фронталног режња је показала смањење ретинола и његових деривата у односу на окципитални кортекс. Биће потребне даље студије да би се истражиле и упоредиле друге области мозга за сличну врсту активности.

Поред тога, студија заснована на сингапурској кинеској кохорти такође је сугерисала да нема корелације између антиоксиданата у исхрани, као што су каротеноиди и витамини (витамини А, Ц и Е), и ризика од развоја ПД [57]. Компаративна студија је сугерисала везу између ризика од ПД и уноса каротеноида, ВитЕ и ВитЦ. Ово је накнадна студија на мушким и женским пацијентима са ПД.

Укупно је праћено 47.331 мушкараца и 76.890 жена до 12, односно 14 година. Упитници о учесталости хране на овим пацијентима са ПД такође су забележени у овој студији. Ниједан од ових витамина, па чак ни мултивитамина, није научно повезан са ризиком од ПБ код ових пацијената. С друге стране, висок унос ВитЕ-а добијен храном доводи до смањеног ризика од ПБ и код мушких и код женских пацијената.

Ризик од ПД такође се смањује након конзумирања орашастих плодова. Мултивитаминска студија је показала да ризик од ПД није значајно смањен након уноса витамина Е и Ц и каротеноида. Мултивитамински приступ богат витамином Е показао је бољи терапеутски ефекат од каротеноида и витамина Ц. Стога је ова студија показала да дијететска храна богата ВитЕ смањује ризик од ПД у поређењу са каротеноидима или ВитЦ. Дакле, суплементација ВитЕ је заштитна за ПД [58]. Због тога је потребан шири ниво проучавања у погледу терапеутског потенцијала ВитА, ВитЦ, ВитЕ и његових деривата у ПД.

У многим неуродегенеративним болестима, укључујући ПД, утврђено је да повећани нивои хомоцистеина, метаболита биосинтезе метионина који садржи сумпор, има вишеструке неуротоксичне ефекте [59]. Као такви, код пацијената са ПД са повећаним нивоима хомоцистеина, постојала је јака корелација између нивоа хомоцистеина и патогенезе ПД [60–62]. Повећани нивои хомоцистеина били су одговорни за смрт нигростриаталних допаминергичких неурона код пацијената са ПД. Дакле, регулисање нивоа хомоцистеина може спречити прогресију ПД [63,64].

Витамин Б (ВитБ) делује као кофактор у синтези метионина из хомоцистеина, а истраживачи су сугерисали да је ниво хомоцистеина у снажној корелацији са нивоима ВитБ [22,65]. Показало се да допунски ВитБ смањује ниво хомоцистеина у крвној плазми [66,67]. Без обзира на то, спроведене су ограничене студије о улози различитих типова ВитБ у патологијама ПД.

Од интереса, нивои витамина Б12 (ВитБ12) су смањени код пацијената са ПД у поређењу са нормалним здравим контролама. Поред тога, смањен је ризик од ПД-а код оних који су конзумирали довољне количине витамина Б6 (ВитБ6) [68,69]. Није примећена значајна промена у концентрацији фолата (ВитБ9) код пацијената са ПД у односу на нормалне здраве контролне групе [69,70].

Занимљиво је да се већина истраживања о ВитБ и хомоцистеину у функцији мозга углавном фокусирала на три од осам витамина Б (ВитБ9, ВитБ12, ВитБ6), и, до сада, резултати су били двосмислени [22,66]. Међутим, сугерисано је да третмани који користе комбинацију свих могу дати боље резултате због међусобно повезаних ћелијских функција осам типова ВитБ [71]. Недостатак тиамина узрокује смрт допаминергичких неурона у ПД. Додатак тиамина био је одговоран за кашњење у прогресији и смрт допаминергичких неурона у ПД [72].

Студија отвореног нивоа је сугерисала да се симптоми Паркинсонове болести значајно поништавају интрамускуларном применом високе дозе тиамина пацијентима са ПД без икаквих нежељених ефеката [73]. Од додатног интереса, пацијенти са ПД са олфакторном дисфункцијом примећени су 2-8 година пре него што су се симптоми показали ниска густина тиамина (ВитБ1) и фолата (ВитБ9) у исхрани [74,75]. Стога, у раној фази ПД, нивои тиамина и фолата ефикасно регулишу олфакторни систем и могу послужити као важан алат за скрининг за откривање ризика од ПД.

Aизвештај случаја показује да су брадикинезија и ригидност значајно побољшани третманом ниацином за оне са осипом на кожи и неприхватљивим ноћним морама [76]. Закључно, због ограниченог броја студија о различитим врстама третмана ВитБ и/или дијагнозе ПД , потребно је више истраживања пре него што се заговара њихова употреба у терапијама ПД. Људи показују одговор на дозу према ВитЦ јер високи нивои могу бити токсични [77,78]. Ипак, када се ВитЦ одржава у хомеостатским концентрацијама, постоји позитиван ефекат смањења оксидативног стреса, једног од водећих узрока неуродегенеративних болести (Слика 2) [79].

For more information:1950477648nn@gmail.com