یادداشت
فیتوکمیکالهای آنتی اکسیدانی به عنوان درمان بالقوه برای عوارض دیابت
مطالعات انجام گرفته حاکی از نقش فیتوکمیکالهای آنتیاکسیدانی به عنوان درمان بالقوه برای عوارض دیابت است.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، شیوع جهانی دیابت تا حدی به دلیل شهرنشینی سریع و افزایش جمعیت پیر در حال افزایش است. در نتیجه، این با افزایش موازی در شیوع عوارض عروقی دیابت همراه است که به طور قابل توجهی بار دیابت را بدتر میکند. برای این عوارض عروقی دیابتی، هنوز نیازی برآورده نشده. همچنین تمایل فزایندهای برای گزینههای درمانی از محصولات طبیعی مانند گیاهان وجود دارد. استرس اکسیداتیو ناشی از هیپرگلیسمی عامل اصلی ایجاد دیابت و عوارض دیابت است.
عوارض دیابت
به دلیل ماهیت پیشرونده دیابت، در نهایت منجر به عوارضی میشود که عمدتاً میکروواسکولار و ماکروواسکولار است. این عوارض پیامدهای شدیدی بر آناتومی، ساختار و عملکرد چندین سلول، بافت و اندام و در نتیجه بر وضعیت سلامتی بیمار دارد.
رتینوپاتی دیابتی (DR)
DR شایع ترین عارضه ریز عروقی دیابت است که میتواند متابولیسم شبکیه، فیزیولوژی و ریز عروق چشم را تحت تأثیر قرار دهد، همچنین اخیراً به عنوان عامل برجسته نابینایی در جمعیت شاغل شناخته شده است. تاثیر DR بر بینایی طبیعی بسته به مرحله DR به طور گسترده متفاوت است و اولین مرحله DR ممکن است بدون علامت باشد. علائم عمومی DR که معمولاً به تدریج ایجاد میشود میتواند شامل تاری دید موقت، شناورها و فلاش نور یا نقاط کور در میدان دید و از دست دادن تدریجی یا ناگهانی بینایی باشد.
نوروپاتی محیطی دیابتی (DPN)
DPN یک عارضه دیابت میکروواسکولار است که با اختلال عملکرد اعصاب محیطی مشخص میشود. DPN یکی از علل مهم ناتوانی در بیماران دیابتی است و حدود نیمی از افراد دیابتی از این عارضه رنج میبرند. در کلینیک، تظاهرات DPN شامل احساسات دردناک عصبی و عدم حساسیت است، دومی به طور قابل توجهی خطر آسیبهای غیر عمدی، سوختگی و زخم پا را افزایش میدهد که به طور بالقوه منجر به قطع عضو غیر ضربهای و کاهش قابل توجه وضعیت سلامت بیماران میشود. هنگامی که DPN شروع میشود، برگشت ناپذیر خواهد بود، اما میتوان پیشرفت را کاهش داد.
نفروپاتی دیابتی (DN)
DN یکی دیگر از عوارض دیابت میکروواسکولار است که عامل اصلی جهانی بیماری کلیوی مرحله نهایی (ESRD) و دیالیز است و حدود 40٪ از کل بیمارانی را تشکیل میدهد که نیاز به درمان جایگزینی کلیه دارند. میزان مرگ و میر در بیماران DN در مقایسه با سایر بیماران دیابتی بدون DN حدود 30 برابر بیشتر است. ضخیم شدن غشای پایه گلومرولی (GBM)، گسترش ماتریکس مزانژیال، پروتئینوری (به طور کلاسیک به عنوان آلبومینوری آشکار میشود)، ایجاد گرههای مشخصه کیملستیل-ویلسون، و رگرسیون پیشرونده در نرخ فیلتراسیون گلومرولی (GFR) ویژگیهای مشخصه DN هستند.
بیماریهای قلبی عروقی و عروق مغزی ناشی از دیابت
دیابتیها در معرض خطر بیشتری برای بیماریهای قلبی عروقی و عروق مغزی از جمله تصلب شرایین، کاردیومیوپاتی و سکته هستند که به طور قابل توجهی باعث افزایش مرگ و میر در این بیماران میشود. آترواسکلروز یک بیماری ماکرو عروقی است که علت اصلی بیماریهای مختلف قلبی و سکته است. آترواسکلروز ناشی از دیابت یکی از علل مهم عوارض در بین دیابتیها است. این به صورت ضخیم شدن انتیما، التهاب و باریک شدن شریانها در اثر تجمع پلاکها ظاهر میشود. مطالعه آترواسکلروز مقاوم به انسولین (IRAS) نشان داده است که در مقایسه با افراد غیر دیابتی، بیماران دیابتی دارای سرعت پیشرفت آترواسکلروز کاروتید هستند، به طوری که دیابتیها دو برابر میانگین پیشرفت ضخامت انتیما میانی در هر دو شریان کاروتید مشترک و شریان کاروتید داخلی است. کاردیومیوپاتی دیابتی تغییر عملکردی و ساختاری میوکارد ناشی از دیابت در غیاب سایر عوامل خطر از جمله فشار خون بالا، بیماری عروق کرونر و بیماری دریچهای قابل توجه است.
هایپرگلیسمی و استرس اکسیداتیو
ترشح انسولین وابسته به گلوکز به هجوم یون کلسیم به سلولهای β وابسته است. این هجوم یون کلسیم وابسته به ولتاژ با افزایش نسبت ATP:ADP به دلیل افزایش غلظت داخل سلولی گلوکز ایجاد میشود. در شرایط فیزیولوژیکی، نسبت ATP:ADP درون سلولی به طور گذرا افزایش مییابد و برمیگردد. با این حال، شرایط هیپرگلیسمی باعث کاهش بیش از حد غلظت ADP آزاد و افزایش تولید معادلهای کاهنده (NADH و FADH2) میشود. این منجر به افزایش در دسترس بودن معادلهای احیا کننده و تسریع فسفوریلاسیون اکسیداتیو میشود.
آنتی اکسیدانهای درون زا آنزیمی و عوارض دیابت
سیستم آنتی اکسیدانی درون زا از آنتی اکسیدانهای غیر آنزیمی و آنزیمی تشکیل شده است. آنتی اکسیدانهای آنزیمی شامل سوپراکسید دیسموتاز (SOD) است که میتواند شامل متالوپروتئینهایی مانند منگنز، مس/روی SOD (MnSOD)، (Cu/ZnSOD)، کاتالاز (CAT)، هم-اکسیژنازها (HO)، پاراکسوناز-1 (PON1) و تیوردوکسینها و سیستم گلوتاردوکسین که شامل: تیوردوکسین (TRx) و گلوتاردوکسین (GRx)، TRx ردوکتاز (TrxR)، گلوتاتیون ردوکتاز (GR)، گلوتاتیون (GSH) و NAD(P)H است.
آنتی اکسیدانهای درون زا در نفروپاتی دیابتی (DN)
توسعه DN بیشتر به استرس اکسیداتیو (OS) نسبت داده میشود. برخی از اجزای داخل سلولی، از جمله شبکه آندوپلاسمی، پراکسی زومها، و میتوکندریها، و همچنین خوشههای آنزیمی خاص، مانند اکسیداز NADPH (NOX)، در تشکیل ROS در سلولهای کلیه نقش دارند. افزایش سطح ROS ناشی از افزایش تولید، شکست مکانیسمهای آنتی اکسیدانی یا ترکیبی از این دو است. OS باعث التهاب، اسکار کلیه و سایر تغییرات پاتوفیزیولوژیکی میشود که منجر به کاهش بیشتر نرخ فیلتراسیون گلومرولی (GFR) و پیشرفت DN میشود.
آنتی اکسیدانهای درون زا در کاردیومیوپاتی دیابتی
آنتی اکسیدانهای درون زا موجود در قلب از سمیت ROS محافظت میکنند. آنها شامل آنزیمهای آنتی اکسیدانی مانند SOD، CAT، GPx، GST و گلوکز-6-فسفات دهیدروژناز هستند. ROS، مانند آنیون سوپراکسید، رادیکالهای هیدروکسیل و پراکسید هیدروژن، نقش واسطهای در واکنشهای اکسیداتیو در ایجاد عوارض قلبی عروقی دیابتی دارند. در واقع، افزایش سطوح مالون دیآلدئید، مواد واکنشدهنده اسید تیوباربیتوریک (TBARS)، هیدروکسینوننال (HNE)، 8-هیدروکسی گوانوزین، 8-هیدروکسی-2'-دئوکسی گوانوزین، و 8-ایزو-پروستاگلاندین F2α نشانگرهای زیستی استرس اکسیداتیو مزمن دیابتی هستند.
اثرات فیتوکمیکالهای آنتی اکسیدانی بر گلوتاتیون پراکسیداز 4 (GPx4) و کوآنزیم Q (CoQ) در عوارض دیابت و فروپتوزیس
فروپتوز یک مرگ برنامه ریزی شده سلولی است که به دلیل پراکسیداسیون لیپیدی وابسته به آهن و ایجاد فرآیندهای التهابی نکرو رخ میدهد. اضافه بار آهن با پیشرفت دیابت و عوارض دیابت مرتبط است، که احتمالاً به دلیل بیان ناقلان آهن در روده ناشی از هیپرگلیسمی است. آهن تشکیل پراکسید لیپیدی و مرگ سلولی نهایی را از طریق واکنش فنتون، اتوکسیداسیون آنزیمی اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه و تشکیل کاتالیزوری لیپوکسیژناز آراشیدونول-(AA-)OOH-فسفاتیدیل اتانول آمین/آراشیدونیک اسید منتشر میکند.
SIRT ها و پلی فنولها
پروتئینهای تنظیمکننده اطلاعات خاموش (SIRT) پروتئینهای تنظیمکنندهای هستند که از طریق مکانیسمهای وابسته به NAD+، حس مواد مغذی سلولی را به هموستاز ردوکس درون سلولی متصل میکنند. SIRT ها متعلق به کلاس III هیستون داستیلازها هستند و به صورت ایزوفرم SIRT 1-7 وجود دارند. SIRT ها در سیتوپلاسم، میتوکندری و هسته قرار دارند. آنها با تنظیم سیگنالهای ردوکس، رونویسی Nrf2 با بیان آنزیمهای آنتی اکسیدانی و بیوژنز میتوکندریایی درگیر هستند.
نشان داده شده است که رسوراترول فعالیت SIRT1 را فعال میکند و در نتیجه استرس اکسیداتیو و پیشرفت اختلال عملکرد کلیه ناشی از دیابت را در موش کاهش میدهد. فعالیت SIRT1 استیلاسیون FOXO3a را کاهش داد. افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی SIRT1 توسط رسوراترول همچنین با فعال شدن PGC-1α و کاهش آپوپتوز با بهبود بیوژنز میتوکندری مرتبط است. به طور مشابه، رسوراترول همچنین نشان داده شده است که کاردیومیوپاتی را از طریق مسیر وابسته به SIRT1/PGC-1α بهبود میبخشد. همچنین گزارش شده است که رسوراترول با جلوگیری از باز شدن منافذ mPTP از فروپاشی غشای میتوکندریایی جلوگیری میکند.
Nrf2 در کاردیومیوپاتی دیابتی
Naringenin، یک ترکیب با اثرات آنتی اکسیدانی و ضد التهابی شناخته شده، برای مزایای بالقوه آن در کاردیومیوپاتی دیابتی ناشی از STZ مورد بررسی قرار گرفته است. Naringenin باعث کاهش سطح قند خون همراه با کاهش فیبروز میوکارد و مرگ قلب میشود. نارینگنین همچنین بیان آنزیمهای آنتی اکسیدانی و Nrf2 را به طور قابل توجهی افزایش داد، در حالی که سیتوکینهای پیش التهابی، سطوح گونههای فعال اکسیژن و بیان فاکتور هستهای کاپا-B (NF-kB) را مهار کرد. Naringenin ممکن است مسیرهای Nrf2 و NF-kB را برای جلوگیری از آسیب قلبی مرتبط با دیابت با کاهش استرس اکسیداتیو و کاهش التهاب کنترل کند.
ایجاد و پیشرفت عوارض دیابت با استرس اکسیداتیو و مسیرهای التهابی مختلف همراه است. فیتوکمیکالهای مختلف دارای خواص آنتی اکسیدانی، ضد التهابی و ضد هیپرگلیسمی هستند که به طور بالقوه میتوانند از پیشرفت عوارض دیابت جلوگیری کنند. با این حال، فراهمی زیستی و جذب کم فیتوکمیکالهای آنتی اکسیدانی در حال حاضر کاربرد آنها را در کلینیک محدود میکند. مطالعات بیشتری برای بررسی بیشتر پتانسیلهای ضد دیابتی فیتوکمیکالها، بهبود جذب و فراهمی زیستی آنها و بررسی عوارض جانبی بالقوه آنها در آزمایشات بالینی مورد نیاز است.
پایان مطلب/.