Neuroprotektivni potencijal krizina: Mehanistički uvidi i terapeutski potencijal za neurološke poremećaje

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Cistanche ima veoma dobar neuroprotektivni efekat

1 Odsjek za farmakologiju i toksikologiju, Nacionalni institut za farmaceutsko obrazovanje i

Istraživanje (NIPER)—Guwahati, Changsari, Kamrup 781101, Assam, Indija

2Odsjek za farmakologiju, Fakultet farmaceutskih nauka, Lovely Professional University, Phagwara 144411, Punjab, Indija; ritambanerjee02@gmail.com (RB);navneet.18252@lpu.co.in (NK)3 Odsjek za nuklearnu medicinu, postdiplomski institut za medicinske nauke Sanjay Gandhi (SGPGIMS),

Lucknow 226014, Uttar Pradesh, Indija; pragya.mishra640@gmail.com

4Odsek za biološku hemiju, Medicinski fakultet, Nacionalni i Kapodistrijanski univerzitet u Atini,

1152 Atina, Grčka; angelthal@med.uoa.gr(EA); cpiperi@med.uoa.gr(CP.)

s Neuropharmacology Research Strength, Jeffrey Cheah School of Medicine and Health Sciences,

Univerzitet Monash Malezija, Bandar Sunway 47500, Selangor, Malezija; yam.paudel@monash.edu Dopisivanje: awanish1985@gmail.com; Tel.: plus 91-972-155-4158 ili plus 91-829-976-4600

Sažetak: Chrysin, biljna bioaktivna molekula, ispoljava mnoštvo farmakoloških učinaka, uključujući antioksidativno, protuupalno,neuroprotektivnii protiv raka. Sve veći broj dokaza naglašava pojavu uloge krizina u raznim oblicimaneurološkiporemećaji, uključujući Alchajmerovu i Parkinsonovu bolest, epilepsiju, multiplu sklerozu, ishemijski moždani udar, traumatske ozljede mozga i tumore mozga. Na osnovu rezultata nedavnih pretkliničkih studija i dokaza iz studija na ljudima, ovaj pregled je fokusiran na molekularne mehanizme koji su u osnovineuroprotektivniefekti krizina u različitimneurološkibolesti. Osim toga, kritički se raspravlja o potencijalnim izazovima i mogućnostima uključivanja krizina u neuroterapijski repertoar.

Ključne riječi: krizin; antioksidans;neuroprotektivniagenti;neurološkiporemećaji; epilepsija; neurodegenerativne bolesti

1. Uvod

Studija o globalnom teretu bolesti (GBD) i resursi Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) navode da su ukupni zdravstveni efektineurološkiporemećaji su potcijenjeni. Uz konstantno povećanje globalne starosti stanovništva, povećano je globalno opterećenjeneurološkiporemećaji predstavljaju značajan izazov za održavanje sistema zdravstvene zaštite u zemljama u razvoju i razvijenim zemljama. Dostupne su ograničene informacije koje se odnose na prevalenciju, incidenciju i opterećenje bolestineurološkiporemećaja u Indiji [1]. Tokom protekle decenije povećana je učestalostneurološkiporemećaji negativno utječu na kvalitetu života, sa teškim socio-ekonomskim posljedicama. Zbog povećanog doprinosa vezanih za povrede i nezarazneneurološkiporemećaja, istraživanja su bila fokusirana na razvoj odgovarajućih strategija upravljanja. Najčešćineurološkiporemećaji uključuju moždani udar, epilepsiju, Alchajmerovu bolest (AD), Parkinsonovu bolest (PD), multiplu sklerozu (MS), cerebralnu paralizu, tumor na mozgu i traumatsku ozljedu mozga (TBI), koji su odgovorni za velike invalidnosti širom svijeta [1-5 . Većina trenutno dostupnih farmakoterapijskih pristupa pruža samo simptomatsko olakšanje. Štoviše, neželjeni efekti povezani s lijekovima često komplikuju liječenje i dodatno pogoršavaju kvalitetu života ovih pacijenata. Stoga je u posljednjoj deceniji većina istraživačkog rada bila usmjerena na pronalaženje odgovarajućih alternativa s boljim sigurnosnim profilima. U tom smislu, funkcionalna hrana biljnog porijekla sa širokim spektrom terapeutskih i sigurnosnih svojstava zadobila je sve veću pažnju među istraživačima. Uglavnom,

Sekundarni metaboliti biljaka, uključujući alkaloide, flavonoide, saponine, terpene, itd., nose terapeutski potencijal. Flavonoidi su bioaktivne molekule, dobivene iz različitih biljnih i životinjskih izvora. Prijavljeno je da hiljade flavonoida nose širok spektar zdravstvenih dobrobiti [3,4,6].

U ljudskoj prehrani, flavonoidi predstavljaju najveću grupu polifenolnih supstanci biljnog porijekla. U prosjeku, prehrambena potrošnja flavonoida je oko 50-800 mg/dan. Kao što je već opširno recenzirano na drugim mjestima, flavonoidi imaju korisnu ulogu na zdravlje zbog svojih antioksidativnih, protuupalnih, antivirusnih i anti-karcinogenih svojstava putem nekoliko ćelijskih signalnih puteva [7]. Namirnice bogate flavonoidima, kao što su zeleni čaj, kakao i borovnice, imaju blagotvorne efekte kroz interakcije flavonoida sa nekoliko molekularnih ciljeva. Na primjer, pokazalo se da epigalokatehin galat (EGCG), izdvojen u crnom vinu, čokoladi i zelenom čaju, inhibira A-indukovanu neuronsku apoptozu i aktivnost kaspaze, promovišući preživljavanje neurona u hipokampusu [8]. Osim toga, ishrana obogaćena polifenolima, obogaćena kupinom, povezana je sa poboljšanim motoričkim i kognitivnim performansama kod starijih modela pacova [9]. Među članovima porodice, krizin se pojavljuje kao obećavajući prirodni flavonoid, koji pokazuje niz neuroprotektivnih efekata ublažavanjem oksidativnog stresa, neuroinflamacije i apoptoze [3,6,7]. Krizin, takođe poznat kao krizinska kiselina, pripada klasi flavona. Uglavnom se dobija iz meda, propolisa, voća i povrća, prvenstveno iz biljke Yerba Santa, Pelargonium crispum, Passiflora incarnate, močvarne lubanje i Oroxylem indicum. Posjeduje različita farmakološka svojstva, uključujući protuupalna, antitumorska, antiastmatična, antihiperlipidemijska, kardioprotektivna,neuroprotektivno,i renoprotektivni [3,8].

Iako postoji nekoliko recenzija o ulozi flavonoida u zdravlju i bolesti, ovdje se uglavnom bavimoneuroprotektivniefekte krizina, posebno uneurološkiporemećaja, na osnovu akumuliranih pretkliničkih dokaza, i raspravljati o njegovom terapijskom potencijalu u nastajanju, kao io ograničenjima koja treba prevazići za njegovu efikasnu kliničku upotrebu.

cistanchena hindskom jezikuneuroprotektivni

2. Hemija i farmakokinetika Chrysina

Krizin se sastoji od dva spojena prstena (A i C) spojena fenilnim prstenom (B) na drugoj poziciji C prstena. Osim toga, na pozicijama 5 i 7 prstena A, vezana je hidroksilna grupa (slika 1) [3]. Polifenoli se ne apsorbiraju lako, posebno u obliku estera, glikozida i polimera. Zbog niske apsorpcije i visoke stope metabolizma i eliminacije, posjeduju slabu intrinzičnu aktivnost. Polifenoli se razgrađuju u aglikone i razne aromatične kiseline nakon njihove hidrolizacije crijevnim enzimima. Aglikoni su srčani glikozidi, koji se smatraju najjačim glikozidima. Prirodni flavonoidi se metaboliziraju reakcijama faze I i faze II (konjugacija sa metilacijom, sulfatizacijom i glukuronidacijom) i eliminiraju se iz tijela.

Da bismo se pozabavili farmakološkim prednostima i biodostupnošću krizina, neophodno je razumjeti ulogu transportera efluksa i sudbinu njegovih metabolita. Postoje tri glavna transportera za konjugate krizina: (a) protein povezan sa rezistencijom na više lijekova (MRP2), (b) protein otpornosti na rak dojke (BCRP) i (c) kaseta za vezivanje ATP (ABC). MRP2, također poznat kao ABCC2, je transporter efluksa koji isporučuje anjone, uključujući konjugate lijekova i konjugirani bilirubin. Uglavnom se izražava u jetri, bubrezima i posteljici. Metaboliti krizina se transportuju u Caco-2 ćelijama putem MRP2 [10]. Ovi konjugati mogu biti hidrolizovani sulfatazama i glukuronidima u krizin nakon njihovog efluksa u tanko crijevo. Studije koje su koristile Caco-2 ćelijske linije su pokazale da krizin posjeduje povoljna svojstva membranskog transporta [10]. Međutim, velika količina nepromijenjenog krizina u uzorcima stolice ukazuje na njegovu lošu crijevnu apsorpciju. BCRP (također poznat kao ABCG2), važan efluksni transporter ABC porodice proteina za metabolite faze 2 (konjugati krizina), nalazi se na apikalnoj membrani enterocita i hepatocita.

Prijavljeno je da inhibitor aniona, MK-571, smanjuje eliminaciju metabolita krizina (glukuronid i sulfatni konjugati) u Caco{1}} ćelijama, što sugerira da MRP2 može inhibirati efluks krizin glukuronida i sulfatnih konjugata do 71 posto [11]. Smrtonosna doza krizina oralnim putem je 4350 mg/kg [12].

Slika 1. Hemijska struktura krizina i važni farmakofori za protuupalno i antioksidativno djelovanje.

Glavno ograničenje krizina je njegova slaba bioraspoloživost, uglavnom zbog visokog metabolizma. Opsežno se metaboliše u crijevima, jetri i nekoliko ciljnih stanica, putem konjugacije, biotransformacije i proizvodnje glukuronida i derivata sulfata. Chrysin pokazuje veoma mali volumen distribucije, a njegova oralna bioraspoloživost je oko {{0}},003–0,02 posto. Nivoi metabolita krizina u urinu i plazmi – sulfonata i glukuronida – su vrlo niski, dok žuč sadrži najveće koncentracije [13]. Međutim, trenutno se ulažu značajni napori ka prevazilaženju ovog ograničenja, o čemu se govori u nastavku.

3. Potencijalni neuroprotektivni mehanizmi Chrysina

Prijavljeno je da se Chrysin trudioneuroprotektivniefekte kroz različite mehanizme, uključujući antioksidativne, antiinflamatorne i anti-apoptotičke funkcije, inhibiciju MAO i mimetička svojstva GABA. Theneuroprotektivnimehanizmi krizina ilustrovani su na slikama 2 i 3.

3.1. Chrysin kao antioksidans

Krizin je flavonoid, koji posjeduje skeletni sistem difenil propan (C6C3C6). U studijama odnosa strukture i aktivnosti pokazano je da su skelet difenil propana (C6C3C6) i položaj hidroksil (-OH) supstituenata veoma važni za antioksidativno i antiinflamatorno djelovanje krizina (slika 1). Dalja supstitucija ovih hidroksilnih grupa metoksi ili etoksi grupama uzrokuje smanjenje antioksidativnih i antiinflamatornih aktivnosti krizina, dok je C=C (između položaja 2 i 3) također važan za ove aktivnosti. Važne farmakofore krizina i odgovarajuće biološke aktivnosti ilustrovane su na slici 1 [14].

Nuklearni faktor eritroidni 2-povezan faktor 2 (Nrf2), važan faktor transkripcije za posredovanje antioksidativnih efekata, reguliran je krizinom [15]. Nakon aktivacije, Nrf2 se odvaja od Keap1 i migrira u jezgro, gdje se vezuje za element antioksidativnog odgovora (ARE) i aktivira nizvodnu obradu hem oksigenaze-1 (HO-1) i NAD( P)H kinon oksidoreduktaza 1 (NQO-1) (Slika 3). Nizvodna signalizacija Nrf2 stimuliše proizvodnju antioksidativnih faktora (SOD, GSH i GST), i na taj način sprečava oštećenje ćelija izazvano oksidativnim stresom [15].

Glavni posrednici oksidativnog stresa uključuju različite vrste reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) [16]. Tokom oksidativnog stresa, fina ravnoteža između proizvodnje i uklanjanja ROS je poremećena, što dovodi do akumulacije ROS unutar ćelije [16,17]. Povećana ekspresija ROS unutar ćelije dovodi do neurodegeneracije putem povećane peroksidacije lipida, mitohondrijalne disfunkcije i aktivacije apoptotske ćelijske smrti [18]. Chrysin se trudineuroprotektivniefekat uglavnom smanjenjem nivoa prooksidanata (ROS i peroksidacija lipida) i povećanjem antioksidativnih odbrambenih faktora (Slika 3) [19–23].

Slika 2. Efekti krizina na signalne mreže povezane sa višestrukim neuropatološkim stanjima.

Krizin također može indirektno utjecati na oksidativni stres unutar stanice inducirajući ekspresiju različitih ključnih antioksidativnih enzima (slika 2), uključujući superoksid dismutazu (SOD), katalazu (CAT) i glutation peroksidazu (GPx) [22,24–26] . Među tri izoforme SOD prisutne u našem tijelu, SOD1 i SOD3 igraju najvažnije uloge u antioksidativnom odbrambenom mehanizmu [27,28]. SOD, CAT i GPx pokazuju antioksidativne funkcije tako što katalizuju dismutaciju visoko reaktivnog superoksida u manje reaktivni vodikov peroksid (H2O2), stvarajući vodu i molekulu dioksigena iz H2O2, dok inhibiraju peroksidaciju lipida [25,28–30]. Glutation (GSH), tripeptid obiluje u citosolu i ćelijskim organelama, oksidira se u glutation disulfid (GSSG), a brza interkonverzija GSH-GSSG-GSH održava ćelijsku redoks ravnotežu [31]. Pokazalo se da krizin indukuje ekspresiju GSH, čime se smanjuje oksidativni stres [32].

Slika 3. Modulacija NRF-2 i NF-KB puta pomoću krizina. ROS/RNS posreduju u promjeni NRF-2 signalizacije i međusobno se povezuju sa NF-KB signalnim putem. NRF-2 signalizacija aktivira ekspresiju antioksidativnih proteina, odnosno hem oksigenaze-1 (HO-1), NAD(P)H kinon oksidoreduktaze 1 (NQO-1) i glutamata -katalitička podjedinica cistein ligaze (GCLC, enzim koji ograničava brzinu za sintezu glutationa). Razgradnjom hema nastaje ugljen monoksid (CO), koji potiskuje redoks osjetljivu aktivaciju NF-KB. Ilustrovana su vjerodostojna mjesta djelovanja krizina.

3.2. Chrysin kao antiinflamatorno sredstvo

Upala je prirodna reakcija tijela na ozljedu, infekciju ili traumu. Nakon indukcije, to dovodi do kaskade reakcija koje na kraju uklanjaju invazivne patogene i započinju proces zacjeljivanja rana zajedno s angiogenezom [33]. Prvi ključni korak u neuroinflamaciji je aktivacija mikroglijalnih ćelija [34]. Aktivacija mikroglije se odvija uglavnom kroz aktivaciju c-Jun N-terminalne kinaze (JNK) i nuklearnog faktora kapa lakog lanca pojačivača signalnog puta aktiviranih B ćelija (NF-KB) [35]. NF-KB signalizacija može biti pogoršana molekulama molekularnog uzorka (PAMP)/povezanog sa oštećenjem (DAMP) kroz Toll-like receptore (TLR) i receptora za napredne glikovane krajnje proizvode (RAGE) [36]. Nizvodni efektorski putevi NF-KB uključuju iNOS, ciklooksigenazu-2 (COX-2) i različite proinflamatorne citokine [37,38]. Pokazalo se da povećani nivoi proinflamatornih citokina (IL-1, TNF- i prostaglandina) oštećuju krvno-moždanu barijeru (BBB) ​​i induciraju apoptozu u neuronskim ćelijama [39,40]. Detekcija DAMP-ova i PAMP-ova pomoću receptora za prepoznavanje uzoraka (PRR) kao što je NLRP inducira stvaranje proteinskih agregata, što konačno dovodi do formiranja inflamosoma (Slika 2) [41]. Inflamozomi dalje induciraju lučenje proinflamatornih citokina, kao što su IL-1, IL-18 i piroptoza, što dovodi do ozbiljnog inflamatornog odgovora ćelija [42,43].

Pokazalo se da antiinflamatorna aktivnost krizina služineuroprotektivninakon cerebralne ishemije putem modulacije estrogenskih receptora [44]. Takođe je prijavljeno da Chrysin modulira ekspresiju JNK i NF-KB i na taj način ograničava progresiju neuroinflamacije [35,45–47]. Dokazano je da modulira ekspresiju NF-KB putem PI3K/AKT/mTOR i NLRP3 puteva i da ukida neuroinflamaciju [45,48–50]. Chrysin također može inhibirati neuroinflamaciju ublažavanjem formiranja inflamasoma slabljenjem NLRP3 signalnog puta [48,49]. S druge strane, krizin direktno ublažava proinflamatorne citokine (IL-1, TNF- i prostaglandini) i djelujeneuroprotektivniefekti [46,47,51].

3.3. Chrysin kao anti-apoptotički agens

Apoptoza je prirodni proces ćelijske smrti, posredovan sa dva mehanizma, tj. ekstrinzičnim i intrinzičnim putem (Elmore, 2007). Ekstrinzički put počinje nakon vezivanja liganada, kao što su Fas i TNF-, za receptore smrti FasR i TNFR, respektivno (Slika 2) [52]. Ovo indukuje signale smrti unutar ćelije, što dovodi do aktivacije kaspaze-8, što dalje indukuje aktivaciju kaspaze-3. Zauzvrat, kaspaza-3 pokreće niz reakcija, poznatih kao put izvršenja, što na kraju dovodi do apoptoze [52–55]. S druge strane, intrinzični put počinje djelovanjem različitih vanjskih podražaja, uključujući zračenje, toksine, hipoksiju i oksidativni stres, na ćeliju. Oni povećavaju propusnost mitohondrijalne membrane i oslobađanje pro-apoptotičkih proteina u citosol [56,57]. Ovi događaji dalje dovode do aktivacije kaspaze{12}}, koja na kraju aktivira kaspazu-3, čime se aktivira put izvršenja [52,58]. Pokazalo se da tretman Chrysin smanjuje neurodegeneraciju inhibiranjem ekstrinzičkih, intrinzičnih i puteva izvršenja apoptoze, te ublažavanjem ekspresije TNF-a, kaspaze-3/8 i oksidativnog stresa (Slika 2) [47,59–61] .

Porodica BCL2 proteina igra ključnu ulogu u kontroli i regulaciji apoptotičkog procesa. Tokom apoptoze, ekspresija anti-apoptotičkih proteina (Bcl-2, Bcl-x, Bcl-XL, Bcl-XS, Bcl-w) je smanjena, a ekspresija pro-apoptotičkih proteina (Bcl{{8} }, Bax, Bak, Bid, Bad, Bim, Bik i Blk) se povećava [52]. Uočeno je da je primjena krizina praćena povećanom ekspresijom anti-apoptotičkih proteina i smanjenom ekspresijom pro-apoptotičkih proteina [59-63]. Pokazalo se da krizin djeluje na disregulirani stadijum proteina povezanih s apoptozom inhibira neuronsku smrt granularnih neurona malog mozga kod miševa [61].

3.4. Chrysin kao MAO inhibitor

Dopamin (DA) je jedan od najvažnijih neurotransmitera prisutnih u mozgu. Smanjeni nivoi DA su uočeni u striatum i hipokampus regionima mozga pacijenata sa PD. Biosinteza dopamina počinje hidroksilacijom tirozina tirozin hidroksilazom, te se kroz nekoliko reakcija sintetiše i pohranjuje unutar sinaptičkih vezikula dopaminergičkih neurona [64]. Pokazalo se da Chrysin smanjuje gubitak dopamina i štiti od neurodegeneracije dopaminergičkih neurona mozga [61,65]. Također je uočeno da liječenje krizinom može značajno inducirati oporavak nivoa dopamina u hipokampusu i prefrontalnoj korteksnoj regiji mozga [66].

Nakon izlučivanja iz neurona, dopamin se metaboliše pomoću enzima MAO i COMT (u DOPAC i HVA), a donekle i alkohol/aldehid dehidrogenaze [64]. Krizin inhibira MAO-A i MAO-B aktivnost [61,67] i održava nivoe dopamina u mozgu. Dodatno, njegova primjena štiti od promjena u razinama dopamina, DOPAC-a i HVA u mozgu životinja izazvanih PD [65,68], podržavajući terapeutski potencijal krizina u PD.

3.5. Neuroprotektivna uloga Chrysina putem GABA mimetičkog djelovanja

GABA je najvažniji inhibitorni neurotransmiter u mozgu. To pokazuje aneuroprotektivniefekat inhibiranjem ozljede mozga, oštećenja neurona, autofagije (putem regulacije Bcl-2/Bax omjera i aktivacije AKT, GSK{1}} i ERK signalnih molekula) kao i smrti neuronskih ćelija [69]. Na ovaj način, GABA pokazuje terapeutski potencijal u raznimneurološkiporemećaji [69,70]. Većina flavonoida, uključujući krizin, ispoljava GABA mimetički efekat [71]. Pokazalo se da Chrysin modulira GABAA receptor i tako poništava anksioznost i ponašanje slično depresiji [72–74]. Stoga može djelovatineuroprotektivnipreko modulacije GABAergične inervacije.

4. Uloga Chrysina u različitim neurološkim poremećajima

TheneuroprotektivniPotencijal krizina je naširoko istražen u nekolikoneurološkiporemećaji. Sveobuhvatan spisak studija koje podržavaju ulogu krizina u različitimneurološkiporemećaja dat je u tabeli 1.

Tabela 1. Eksperimentalni dokazi podržavajuneuroprotektivniuloga krizina u raznimneurološkiporemećaji.

4.1. Chrysin u AD

AD je jedan od najčešćih progresivnih neurodegenerativnih poremećaja, karakteriziran demencijom, dok se oligomerizacija amiloid-beta (A) i hiperfosforilacija tau proteina smatraju važnim patološkim obilježjima. Ovi abnormalni proteinski agregati iniciraju različite ćelijske odgovore (neuroinflamaciju, mitohondrijalnu disfunkciju, epigenetske promjene i promjene BBB) i na kraju dovode do smrti neurona [108].

Studije su pokazale da krizin može imati korisne efekte na modelima bolesti AD. Tretman životinja nanosferama magnetnog PEGiliranog silicijum dioksida napunjenim krizinom umanjio je oštećenje pamćenja izazvano A, moguće smanjenjem nivoa peroksidacije lipida hipokampusa i povećanjem antioksidativnih molekula (GSH, GPX, katalaza, SOD, GSH), omogućavajući neuroprotekciju 22,83,109]. U drugoj studiji, pokazalo se da slobodni krizin, kao i CN-SLN, preokrenu smetnje u učenju, zajedno sa smanjenjem neuroinflamacije izazvane A, smanjenjem ekspresije IL-1, IL{{8} }, i TNF- u mozgu [82]. Kod hipotireoze izazvane MTZ-om i povezane demencije, pokazalo se da tretman krizinom preokreće gubitak pamćenja tako što poništava smanjeni nivo glutamata i aktivnosti Na plus /K plus -ATPaze [110].

4.2. Chrysin u PD

PD je drugi najčešći neurodegenerativni poremećaj, karakteriziran motornim (bradikinezija, ukočenost, tremor) i nemotoričkim manifestacijama (bol, poremećaji mjehura i crijeva, depresija). Hronično stanje često onesposobljava pacijenta s ljuljajućim hodom, nepravilnom ravnotežom i kognitivnim oštećenjem [5,81].

Pokazalo se da Chrysin pokazuje korisne efekte u različitim eksperimentalnim modelima PD. U eksperimentalnom modelu PD izazvanog 1-metil-4-fenil-1, 2, 3, 6-tetrahidropiridinom (MPTP), tretman krizinom je smanjio gubitak dopaminergičkih neurona, vjerovatno ublažavanjem apoptoze putem modulacije AKT/GSK3 puta i obnavljanjem neravnoteže u proteinima porodice BCL2 [61]. Tretman Chrysin je također uzrokovao smanjenje 6-hidroksidopaminom (6-OHDA) dopaminergičkog gubitka neurona u substantia nigra pars compacta dopaminergičkim neuronima, ublažavanjem oksidativnog stresa kroz aktivaciju NRF2/HO{14 }} put i neuroinflamacija [65,78]. Chrysin je obnovio strijatalni dopaminergički gubitak neurona i poboljšao promet dopamina u striatumu [77], podržavajući zaštitni učinak krizina na motoričke funkcije [76].

4.3. Chrysin u epilepsiji

Epilepsija je poražavajućaneurološkiporemećaj karakteriziran neprovociranim ponavljajućim napadima, koji se mogu pripisati aberantnoj neuronskoj aktivnosti. Patomehanizam epilepsije još nije u potpunosti shvaćen. Međutim, neravnoteža ekscitatorne i inhibitorne neurotransmisije u mozgu možda doprinosi stvaranju i širenju napadaja. Osim toga, promjene u ekspresiji jonskih kanala u mozgu smatraju se vjerojatnim osnovnim uzrokom [111–113].

Hidroetanolni ekstrakt Passiflora incarnata L., njegov vodeni oblik (PIAE), kao i hidroetanolni (PIHE) ekstrakt Passiflora incarnata sadrže krizin kao aktivni sastojak. Pokazalo se da njihova primjena smanjuje vrijeme početka napadaja izazvanog pentilentetrazolom (PTZ), zajedno sa težinom i periodom nepokretnosti [86,87]. Davanje etanolnog ekstrakta ploda Pyrus pashia (koji sadrži krizin kao aktivni sastojak) pokazalo je antikonvulzivne efekte kod PTZ-indukovanih konvulzija, zajedno sa antioksidativnim efektima [85].

šta je acistanchezaParkinsonova

4.4. Chrysin u MS

MS je relativno česta bolest centralnog nervnog sistema, koju karakteriše inflamatorna demijelinizacija. Mijelinska ovojnica je neophodna za zaštitu neuronskih aksona u mozgu i kičmenoj moždini, a MS se smatra autoimunom bolešću. Životinjski model koji se koristi za oponašanje patogeneze MS i proučavanje terapijskih intervencija je eksperimentalni model autoimunog encefalomijelitisa (EAE). Pokazalo se da primjena krizina u modelima bolesti životinja MS poboljšava kliničke rezultate. Štaviše, inhibitori histon deacetilaze (HDACi) su predloženi kao potencijalno efikasni agensi u neuroinflamatornim bolestima, uključujući MS, zbog njihovogneuroprotektivnii imunosupresivnim efektima. Chrysin može blokirati ekspresiju HDAC i smanjiti neuroinflamaciju u EAE modelu [114]. Također uzrokuje gubitak težine, smanjujući citotoksičnost kod životinja, što sugerira da inhibicija HDAC krizinom može biti korisna u EAE modelu glodavaca [93].

Krizin takođe može imati značajne efekte na ljudske DC (dendritske ćelije). Može dalje eliminirati monocite u mononuklearnim stanicama periferne krvi (PBMC) in vitro i inhibirati proizvodnju inflamatornih citokina, zajedno s metaboličkom aktivnošću PBMC-a stimuliranom lipopolisaharidom (LPS). Nadalje je pokazano da krizin indukuje fenotipske i funkcionalne promjene u DC-ima [94]. Zajedno, ovi nalazi sugeriraju da m-DC-ovi tretirani krizinom mogu imati potencijal da smanje HLA-DR kostimulatorne molekule i induciraju proliferaciju T stanica. Stoga je predloženo da inhibitorni efekti krizina na prezentaciju antigena mogu igrati vitalnu ulogu u patogenezi EAE i MS [109]. Dodatno, prijavljeno je da krizin inhibira ekspresiju molekula adhezije vaskularnih ćelija- 1 putem inhibicije NF-KB/MAPK signalizacije, što je također značajno implicirano u patogenezi MS [46].

4.5. Chrysin u traumatskim i ishemijskim ozljedama mozga

TBI se smatra jednom od uobičajenih etiologijaneurološkiporemećaji. Postoje različite kliničke karakteristike TBI, uključujući smanjenu budnost, pažnju, gubitak pamćenja, oštećenje vida, slabost mišića, itd. Pokazalo se da liječenje krizinom smanjuje okulomotornu disfunkciju izazvanu TBI i oštećenje pamćenja inhibiranjem neuroinflamacije i apoptoze putem regulacije Bcl-2 porodica i regulacija Bax proteina [62,89]. U drugoj studiji, chrysin je podržao ublažavanje anksioznosti povezane s TBI i ponašanja nalik depresiji. Nadalje, pokazalo se da liječenje krizinom (10 i 20 mg/kg) smanjuje edem mozga nakon ishemijskog moždanog udara [89]. Chrysin je dodatno smanjio postishemijske ozljede ublažavanjem ekspresije pro-upalnih citokina (TNF- i IL-10), kao i smanjenjem pro-apoptotičke (Bax) i povećanjem anti-apoptotičke (Bcl2) ekspresije proteina, tako naprezanjeneuroprotektivniefekti [45,89].

4.6. Chrysin u Gliomasu

Gliomi su najčešći tumori mozga uzrokovani aberantnom proliferacijom glijalnih stanica, koji se javljaju i u mozgu i u leđnoj moždini. Glijalne ćelije, uključujući astrocite, oligodendrocite i mikrogliju, podržavaju funkciju neurona. Pokazalo se da spojevi pronađeni u propolisu, kao što su CAPE i krizin, mogu inhibirati NF-KB signalni put, ključnu signalnu osovinu u razvoju i napredovanju glioma [115]. Štaviše, uočeno je da etanolni ekstrakt propolisa interaguje sa TMZ kompleksom i može inhibirati progresiju glioblastoma [115].

Tretman Chrysin zaustavlja ciklus ćelija glioma u G1 fazi povećanjem proteina P21(waf1/cip1) i aktiviranjem P38-MAPK [100]. Krizin u kombinaciji sa ekstraktima borovih iglica može regulisati supresiju O-6-metilguanin-DNA metiltransferaze (MGMT) i AKT signalizaciju, koji igraju ključnu ulogu u gliomagenezi [99]. Chrysin je pokazao veću anti-glioblastomsku aktivnost u poređenju sa drugim jedinjenjima (PWE, pinocembrin, tilirozid) u GBM8901 ćelijama. Bio je povezan sa smanjenim rastom u rasponu od 25 do 100 uM na način ovisan o vremenu u GBM8901 ćelijama [99]. Međutim, za razliku od drugih spojeva, krizin nije uzrokovao oštećenje drugih glijalnih ćelijskih linija (detroit551, NIH3T3, EOC13.31 i glijalne ćelije miješane pacova), što sugerira da bi mogao potencijalno pokazati specifična svojstva protiv glioblastoma bez utjecaja na normalne stanice [ 99]. Cijepanje kaspaze-3 i poli (ADP-riboza) polimeraze (PARP) je dalje otkriveno nakon tretmana krizinom i pokazalo se da smanjuje proliferaciju i indukuje apoptozu pri visokim koncentracijama [98].

4.7. Moguća ograničenja Chrysina i strategije za ublažavanje

Pretklinički dokazi potvrđujuneuroprotektivniuloga krizina; međutim, kliničke studije su ograničene zbog slabe bioraspoloživosti jedinjenja [116,117]. Niska bioraspoloživost (manje od 1 posto) uglavnom se pripisuje slaboj rastvorljivosti u vodi, kao i ekstenzivnom predsistemskom metabolizmu i metabolizmu prvog prolaza [118,119]. Najveći dio primijenjenog krizina ostaje neapsorbiran i izlučuje se fecesom, što dokazuje njegovu slabu bioraspoloživost [118,120–122]. Stoga, različiti pristupi poboljšanju bioraspoloživosti krizina treba dati prioritet. Hemijski, osnovna skela krizina bi se mogla promijeniti kako bi se postigla bolja bioraspoloživost i metabolička stabilnost, zadržavajući svojuneuroprotektivnimehanizama. Pristupi zasnovani na formulacijama za poboljšanje bioraspoloživosti mozga izgledaju prikladni uz zadržavanje njegovih neuroprotektivnih mehanizama.

Poslednjih godina, studije su bile fokusirane na razvoj nekoliko formulacija za poboljšanje efikasnosti krizina prevazilaženjem problema niske bioraspoloživosti. Pristupi nanoformulacije poboljšali su bioraspoloživost mozga. Pokazalo se da nanoemulzije na bazi natrijum oleata inhibiraju konjugaciju krizina sa glukuronidima prvog prolaza i dovode do 4- puta povećanja vršne koncentracije u plazmi [119]. Formulacija PLGA-PEG nanočestica napunjena krizinom poboljšala je ćelijski unos krizina u T47D i MCF7 ćelijskim linijama [123]. Nadalje, ko-kristali krizina su razvijeni s citozinom i tiamin hidrohloridom kako bi se povećale stope rastvaranja i topljivosti za 3-4-put, te je stoga otkriveno da je apsorpcija krizina poboljšana in vivo i in vitro studijama [124]. Razvoj čvrstih lipidnih nanočestica napunjenih krizinom rezultirao je poboljšanom oralnom biodostupnošću i sličnimneuroprotektivniefekte pri nižim dozama [125]. Nedavno je razvoj nanostrukturiranih nosača lipida (NLC) napunjenih biotinom napunjenih biotinom uspješno povećao vršnu koncentraciju krizina u plazmi za 5–8- puta [126]. Sve u svemu, pristup nanoformulacije je poboljšao bioraspoloživost i metaboličku stabilnost, uz zadržavanje neuroprotektivnog efekta. Nadalje, prikladnost ovog pristupa za poboljšanje bioraspoloživosti krizina tek treba da se utvrdi u kliničkom okruženju.

cistanche plant

4.8. Zaključci i buduće perspektive

Predklinički dokazi koji se pojavljuju sugeriraju da flavonoidi predstavljaju obećavajuću okosnicu za budući razvoj lijekova koji se odnose na liječenjeneurološkibolesti. Chrysin se pojavio kao efikasan flavonoid i privukao je veliku istraživačku pažnju. TheneuroprotektivniEfekat krizina je dokazan kroz njegov antioksidativni, antiinflamatorni, antiapoptotički i MAO inhibitorni potencijal. Unatoč nekoliko pretkliničkih studija koje naglašavaju vjerojatnu ulogu krizina u raznimneurološkiporemećaja, klinički dokazi trenutno nedostaju, uglavnom zbog njegove slabe bioraspoloživosti i metaboličke stabilnosti. Razvoj sintetičkih analoga krizina i nanoformulacija mogu biti obećavajuće strategije za prevazilaženje farmakokinetičkih izazova povezanih s krizinom. Dalji razvoj specifičnih nanoformulacija ciljanih na mozak i intranazalna isporuka krizina mogu imati dodatne prednosti u poboljšanju bioraspoloživosti mozga, zaobilaženju efekta prvog prolaza i izgradnji temelja za buduća klinička istraživanja.

Doprinosi autora: Konceptualizacija, AM i EA; metodologija, RB, PSM, AM; formalna analiza, AM, NK; istraga, RB, AM; resursi, RB, PSM; kuriranje podataka, AM, RB; pisanje—priprema originalnog nacrta, AM, RB, PSM; pisanje—pregled i uređivanje, CP, YNP, EA; vizualizacija, AM; nadzor, AM, EA, CP Svi autori su pročitali i složili se sa objavljenom verzijom rukopisa.

Finansiranje: Ovaj rad nije dobio vanjsko finansiranje.

Izjava institucionalnog odbora za reviziju: Nije primjenjivo.

Izjava o informiranom pristanku: Nije primjenjivo.

Izjava o dostupnosti podataka: U ovoj studiji nisu kreirani niti analizirani novi podaci. Dijeljenje podataka nije primjenjivo na ovaj članak.

Priznanja: Autor (AM) želi da oda priznanje Odeljenju za farmaciju, Ministarstvo hemikalija i đubriva, Govt. Indije i Nacionalni institut za farmaceutsko obrazovanje i istraživanje (NIPER), Guwahati, za potrebnu infrastrukturu i objekte. Slike su "Kreirane sa BioRender.com".

Sukob interesa: Autori izjavljuju da ne postoji sukob interesa u vezi sa ovim radom.