חלקיקי ננו של כורכומין מראים הבטחה בטיפול במחלות נוירודגנרטיביות

במאמר סקירה שפורסם בכתב העת מזונותחוקרים באיטליה המחישו את התפקיד המגן העצבי של כורכומין וננו-חלקיקים המכילים כורכומין במחלות ניווניות.

סקירה: השפעות נוירו-גנרטיביות של כורכומין במחלות ניווניות. קרדיט תמונה: אניקה S / Shutterstock

רקע כללי

כורכומין הוא פוליפנול הידרופובי המצוי בקנה השורש של Curcuma longa. התרכובת מציגה מגוון של תכונות ביולוגיות, לרבות פונקציות אנטי דלקתיות, נוגדות חמצון, נוגדות שגשוג, אנטי סרטניות, אימונומודולטוריות, אנטי מיקרוביאליות, אנטי סוכרתיות ונוירו-פרוקטטיביות.

תכונות פרמקולוגיות אלו הפכו את הכורכומין למועמד מבטיח לטיפול במחלות ניווניות, כולל מחלת פרקינסון (PD), מחלת אלצהיימר (AD), מחלת הנטינגטון (HD), טרשת נפוצה (MS), טרשת צדדית אמיוטרופית (ALS) ומחלת פריון.

נמצא כי כורכומין מווסת מגוון של מסלולי איתות הקשורים להתפתחות של מחלות ניווניות, כולל גורם גרעיני-אריתרואיד 2 הקשור לגורם 2 (Nrf2), סרין/תרונין קינאז AKT וגורם שעתוק גרעיני-kB (NF-kB ).

עם זאת, גורמים מסוימים מגבילים את היישום הקליני של כורכומין, כגון מסיסות נמוכה במים, יציבות ירודה, חילוף חומרים מהיר, קצב ספיגה איטי, זמינות ביולוגית נמוכה ויכולת נמוכה יותר לחצות את מחסום הדם-מוח.

ננו-תרופות ביומימטיות עמוסות כורכומין שהוכנו עם ממברנות תאים ושלפוחיות חוץ-תאיות פותחו כדי להתגבר על החסרונות הללו. ננו-חלקיקים נקבוביים עמוסי כורכומין פותחו פולי(לקטית-קו-גליקולית) (PLGA) ונעשה שינוי פני השטח עם ממברנות תאי דם אדומות כדי להגביר את שחרור התרופה.

אקסוזומים טעוני כורכומין פותחו כדי להגביר את יכולתם לחצות את מחסום הדם-מוח ולהקל על אספקת תרופות במוח לטיפול בגליומה ממאירה בעכברים.

מספר ננו-נשאים, כולל ליפוזומים, מיצלות, דנדרמרים, ננו-חלקיקי קובוסום, ננו-חלקיקים פולימריים וננו-חלקיקים שומנים מוצקים, שימשו להגברת אספקת הכורכומין במוח. נעשה שימוש בתהליכים כימיים לפונקציונליזציה של פני השטח של ננו-חלקיקים עם ליגנדים ספציפיים למוח, המאפשרים אספקה ​​ממוקדת של כורכומין במוח עם השפעות שליליות מינימליות.

חלקיקי כורכומין ב-PD

PD מתרחשת עקב אובדן של נוירונים דופמינרגיים ב-substantia nigra. סימני ההיכר העיקריים של PD הם מחסור בדופמין במוח ויצירת הצטברות α-synuclein.

PD מטופל באופן קונבנציונלי באמצעות דופמין פרו-תרופה, דופמין אגוניסט, מעכב מונואמין אוקסידאז מסוג B (MAO-B), חוסם β ואדמנטין. עם זאת, נמצא כי שימוש ממושך בתרופות אלו גורם לתופעות לוואי שליליות.

ננו-פורמולציות של כורכומין מופיעות כטיפול אדג'ובנטי מבטיח ב-PD. נמצאו ננו-פורמולציות שונות, כולל ננו-הכנת ננו-כורכומין אלגינט-כורכומין, כורכומין ננו-חלקיקי לקטופרין, חלקיקי ספונגוזומים וקובוסומים טעוני כורכומין ושמן דגים, תכשיר ננו-כורכומין מבוסס אלבומין בסרום בקר ופורמולת ננו-כורכומין עמוסת כורכומין ופופרין גליצריל מונו-פרטי (Glyceryl MO) להפחתת סטרס חמצוני, מוות תאי מוח, צבירת חלבונים במודלים של PD של בעלי חיים.

חלקיקי ננו של כורכומין בספירה

AD מתרחשת עקב הצטברות של חלבון β-עמילואיד ומקופל שגוי וחלבון טאו בסבך הנוירופיברילרי של המוח.

כתרופה טיפולית ב-AD, נמצא כי כורכומין מפחית דלקות, מפעיל נוירוגנזה ומעכב הצטברות חלבון שגוי. ב בַּמַבחֵנָה מודלים של תרבית תאים של AD, ננו-חלקיקים מתכלים PLGA בכורכומין, נמצאו כמפחיתים מתח חמצוני ודלקת ומגבירים את פירוק החלבון.

במודל עכבר מהונדס של AD, נמצא כי ננו-חלקיקי PLGA-block-poly-ethylene glycol ממוקדי מוח טעוני כורכומין משפרים למידה וזיכרון מרחביים ומפחיתים את רמת ה-β-עמילואיד וזרחון טאו.

חלקיקי ננו של כורכומין ב-HD

HD היא הפרעה תורשתית אוטוזומלית דומיננטית הנגרמת על ידי מוטציה בגן הנטינגטון (HTT). המחלה מאופיינת באובדן מתקדם של תאי עצב במוח, מה שמוביל לפגיעה מוטורית וקוגניטיבית ותסמינים פסיכיאטריים.

בדגמי חולדות של HD, נמצאו ננו-חלקיקים מוצקים של שומנים מוצקים בכורכומין כמשפרים את פעילות המיטוכונדריה, מפחיתים נפיחות במיטוכונדריה, ייצור רדיקלים חופשיים וחמצן שומנים, ומגבירים רמות נוגדי חמצון אנזימטיים ולא אנזימטיים.

במודל עכבר מהונדס של HD, נמצאו ננו-חלקיקי כורכומין מוצקים של שומנים כמשפרים את זיכרון הלמידה ומגבירים את הארבוריזציה הדנדרטית וצפיפות עמוד השדרה הדנדריטי.

חלקיקי כורכומין ב-ALS

ALS מתרחשת עקב אובדן מתקדם של תאי עצב בחוט השדרה ובמוח. רילוזול הוא הטיפול היחיד הידוע ב-AL שמאריך את ההישרדות של החולים בשלבי המחלה המוקדמים.

נמצא כי תאי סטרומה Mesenchymal משפרים את ההגנה העצבית ומחליפים נוירונים מוטוריים מתים בחוט השדרה בחולי ALS. נמצא כי מיצלים מסוג אינולין-D-α-tocopherol succinate טעוני כורכומין מגבירים את ההשפעות הטיפוליות של תאי סטרומה מזנכימליים.

חלקיקי ננו של כורכומין בטרשת נפוצה

טרשת נפוצה היא מחלה אוטואימונית דלקתית הפוגעת במעטפת המיאלין של סיבי עצב בחוט השדרה ובמוח. נכון לעכשיו, אין תרופה למחלה זו.

התכונות נוגדות החמצון, האנטי-דלקתיות והאנטי-פרוליפרטיביות של הכורכומין הפכו אותו למועמד מבטיח לטיפול בטרשת נפוצה. במודלים של בעלי חיים של טרשת נפוצה, נמצא כי טיפול בכורכומין מעכב את האינטרלוקין 12 (IL-12), הגורם לנזק למיאלין.

נמצא כי חלקיקי ננו-כורכומין מפולמרים וננו-חלקיקים דנדרוזומיים של כורכומין מעוררים רה-מיאלינציה של נוירונים בעכברים עם טרשת נפוצה. ננו-חלקיקים דנדרוזומיים של כורכומין נמצאו גם כמקדמים אוליגודנדרוגנזה.

חלקיקי כורכומין במחלת פריון

פריונים הם חלקיקים זיהומיים חלבוניים הגורמים למחלת קרויצפלד-יעקב, למחלת קורו ולנדודי שינה משפחתיים קטלניים בבני אדם. ניתן להמיר חלבון פריון רגיל לאיזופורם הזיהומי שלו כדי לעורר את הופעת המחלה.

נמצא כי כורכומין מעכב יצירת סיבים של פריון והפיכה של חלבון פריון תקין לאיזופורם הזיהומי שלו.