Посещений:
PPAR-δ и ЭРУКОВАЯ КИСЛОТА
Жизнеспособность нервных клеток
PPAR-δ and erucic acid in multiple sclerosis and Alzheimer's Disease. Likely benefits in terms of immunity and metabolism Meric A.Altinoz, Aysel Ozpinara International Immunopharmacology
Volume 69, April 2019, Pages 245-256
|
PPAR-δ is a transcription factor with neuroprotective efficacies.
PPAR-δ activation exerts therapeutic effects in experimental models of Multiple Sclerosis and Alzheimer's Disease.
Erucic Acid (EA) is a fatty acid used in treatment of Adrenoleukodystrophy.
EA exerts antioxidant and anti-inflammatory effects and it is a ligand of PPAR-δ.
EA may act beneficial in Multiple Sclerosis and Alzheimer's Disease
|
Множественный склероз (MS) - это хроническое аутоиммунное и нейровоспалительное заболевание, наиболее частая причина нейрологической неспособности у молодых людей (после травм нервов в некоторых странах) [1]. Первые симптомы проявляются при раннем совершенолетии и высокий процент таких пациентов обнаруживает физическую неспособность и нуждается в помощи при ходьбе, начиная с 15 лет? [1]. Помере прогрессирования болезни пациенты обнаруживают и др. симптомы, включая ухудшение когнитивной способности [1]. Современная медицина уменьшает воспалительные эпизоды MS, которые вносят вклад в физическую неспособность, но она не в состоянии полностью подавить прогрессирование болезни и имеющиеся повреждения нервов. Поэтому идентификация новых патогенетических механизмов и соотв. лекарств, влияющих на эти механизмы, является важным для MS. Деменция является умственным нарушением, проявляющимся нарушениями памяти и нарушениями познавательной способности, препятствуя профессиональной и социальной активности индивидов [2]. Разные клинические формы деменции, такие как болезнь Альцгеймера (AD), Lewy body деменция, фронтальных долей деменйия, болезнь Паркинсона и цереброваскулярная деменция обусловлены прогрессирующими нейрональными повреждениями и сопровождаются снижением когнитивной способности [2]. Точная этиология этих клинически отличающихся форм деменции установлена неполностью, хотя большинство из них 50-60% приходится на болезнь Альцгеймера [2]. AD затрагивает более 37 миллионов людей во всем мире и экономические затраты только в США составлюят около US $100 биллионов [2]. Современная медицина может лишь слегка улучшать когнтивную функцию при AD, пока нет лечения, препятсвующего прогрессированию этой болезни. Здесь мы обсуждаем роли транскрипционного фактора PPARγ и его лиганда erucic acid (EA, мононенасыщенная ω9-жирная кислота, обозначаемая 22:1ω9) в отношении их благотворных эффектов на MS и AD. EA была использована для лечения adrenoleukodystrophy (ALD) и она является пищевым маслом, в основном принимаемым в некоторых Азиатских странах и эскимосами Гренландии без каких-либо признаков токсичности. Чтобы продемонстрировать огромный потенциал активации PPARδ- и EA при MS и AD, мы предприняли строгий литературный поиск и ассимилировали данные в специфической части обзора, включая возможные благотворные механизмы PPARδ при MS и AD (Fig. 1), скорее всего, и благотворные механизмы EA при MS (Fig. 2) и потенциальные благотворные механизмы EA при AD (Fig. 3). Всё это суммировано в Table 1.
Table 1. Potential mechanisms of putative EA benefits in MS and AD.
Effects of EA Relevant for Neuroprotection Both in MS and AD
Direct Antioxidant Effects
Stimulation of the Antioxidant Enzyme Catalase
Suppression of Elastase Which Degrades Extracellular Matrix and Activates Metalloproteases
Suppression of the Proinflammatory Thrombin Activity
Binding and activating PPARd, which stimulates mitochondrial biogenesis
Effects of EA Relevant for Neuroprotection in MS
Direct Antiinflammatory Effects
Conversion (by chain shortening) to oleic acid, which potentiates EA effects in reducing VLCFA accumulation
Conversion (by chain elongation) to nervonic acid, a component of myelin
Direct Inhibition of fatty acid elongases and reduction of proinflammatory VLCFAs
Binding and activating PPARd, which stimulates oligodendroglial proliferation, differentiation and myelin synthesis
Effects of EA Relevant for Neuroprotection in AD
Nootropic effects of rapeseed and mustard oils rich in EA
Direct nootropic effects of erucic acid via stimulation of PI3K/PKC?, ERK and CREB pathways
Induction of PPARd which suppresses activity of BACE-1, responsible of Amyloid Я cleavage
Fig. 1. The presumable beneficial mechanisms of PPARδ in MS and AD.
Fig. 1. The likely beneficial mechanisms of EA in MS.
17. Erucic acid and erucic acid-rich oils: nootropic effects
Kameyama et al. сравнивали поведение мышей, которым скармливали разные растительные масла - кукурузное (corn), рапсовое (rapeseed), соевое (soybean), сафлоровое (safflower), перилловое (perilla) и смесь perilla и safflower масел в течение 8 мес. после cкармливания грудью [61]. По сравнению с др. маслами, рапсовое масло (масло с высоким содержанием EA) вызывало более высокую двигательную активность, активность к вскармливанию, более медленное привычное поведение и более быстрое обучение (measured by water maze task) по сравнению с контролем [61]. Различия в соотношении alpha-linolenate/linoleate в этих маслах не объясняли наблюдаемых отличий поведения [61]. В 2012, Arsenault et al. кормили мышей диетой с canola:soybean маслами (40:10, g/kg) или safflower:corn маслами(25:25, g/kg) чтобы проанализировать ассоциацию между профилем липидов головного мозга и свойства нейронов enthorinal кортекса [62]. Canola масло происходит из EA-богатого рапсового масла; содержание EA было снижено до 2%. Canola:soybean масло в диете увеличивало oleic кислоту и снижало arachidonic кислоту в ethanolamine glycerophospholipids белого веществ головного мозга [62].
Горчичные масла богаты EA, а Indian mustard Brassia juncea особенно богата EA [63]. В 2013, Thakur et al. анализировали потенциал экстракта Brassia juncea для лечения когнитивных проблем, ассоциированных с диабетом или индуцированной центральной cholinergic дисфункцией [64]. Повышенные plus-maze и active- and passive-avoidance тесты были использованы для исследования anti-amnesic потенциала Brassica juncea у alloxan-diabetic или scopolamine-treated крыс [64]. Анти-амнестические эффекты Brassica juncea при scopolamine-амнезии не зависели от дозы; но тот же самый эффект увеличивался в зависимости от дозы у диабетических крыс. Brassica juncea в зависимости от дозы снижала избыточные количества acetylcholine esterase, и существенно повышала superoxide dismutase и уровни catalase в головном мозге scopolamine-challenged и diabetic крыс [64]. Oleic кислота, как было ранее установлено, увеличивала long-term potentiation (LTP) в интактном гиппокампе путем активации PKC [65]. Следовательно, EA, являясь предшественником oleic кислоты также может стимулировать LTP; но может также вызывать и nootropic эффекты. В 2016, было исследовано, действительно ли чистая EA повышает познавательную способность или облегчает нарушения памяти при scopolamine-индуцированных нарушениях, частично благодаря своей хим. структуре EA очень сходна с oleic кислотой [65]. EA (3 mg/kg, p.o.) увеличивала память у нормальных мышей и ослабляла нарушения памяти при scopolamine-induced нарушении, согласно поведенческими тестам [65]. Применение EA повышало уровни фосфорилирования phosphatidylinositide 3-kinase (PI3K), protein kinase C zeta (PKCζ), extracellular signal-regulated kinase (ERK), cAMP response element-binding protein (CREB) и additional protein kinase B (Akt) в гиппокампе [65]. PKC и особенно её субъединица PKCζ повыщает LTP, это повышает сохранность синапсов в гиппокампе. ERK является нижестоящей сигнальной молекулой PKCζ, and PKCζ может быть активирована посредством нескольких киназ, включая PI3K. PI3K также играет главную роль в пластичности синапсов, в консолидации памяти и LTP гиппокампа [65]. Akt, др. нижестоящая молекула пути PI3K, фосфорилирует различные субстраты и регулирует многие процессы, включая пролиферацию нервных клеток и формирование синапсовn [65].
Итак, активация PPARδ непосредственно подавляет гибель нервных клеток и снижает уровень и нейротоксичность Amyloid-β волокон у моделей AD. Его лиганд erucic acid (EA, 22:1 n9), пищевая omega-9 жирная кислота и компонент Lorenzo's oil, которое используется для лечения ALD. EA может также превращать nervonic кислоту, важный компонент миелина. Следовательно, EA может действовать как противовоспалительный и ремиелинизирующий агент, который может быть важным для ведения и др. демиелинизирующих болезней, MS. Окисдативные повреждения и митохондриальные повреждения характерны для ALD. Прямые подавляющие эффекты EA сказываются на lipid peroxidation и воспалительных энзимах, эластазе нейтрофилов и тромбине. EA индуцирует также catalase, мощный антиоксидантный пероксисомных энзим. Однако, EA считается кардиотоксической молекулой, пока эти исследования в основном проводились на крысах, которые не столь эффективно осуществляют метаболизм EA. Далее, EA в основном потребляется Азиатской популяцией и эскимосами Гренландии без признаков кардиальных повреждений. Мы пролили свет на потениальную терапевтическую роль EA при MS и AD путем блокирования гибели нервных клеток, смягчения нейровоспаления и/или индукции миелинизациии.
|