هل يمكن أن يكون البوليفينول حقًا إستراتيجية جيدة للوقاية من الإشعاع؟

لمزيد من التفاصيل ، يرجى الاتصالtina.xiang@wecistanchecom

الملخص: يعد العلاج الإشعاعي حاليًا أحد أكثر الاستراتيجيات فعالية لعلاج السرطان. ومع ذلك ، فإن السمية الضارة ضد الخلايا الطبيعية تشير إلى الحاجة إلى حمايتها بشكل انتقائي. تعزز أنواع الأكسجين التفاعلي والنيتروجينإشعاعات أيونيةيجب فحص السمية الخلوية والمركبات القادرة على البحث عن هذه الأنواع أو تعزيز إنزيمات مضادات الأكسدة (على سبيل المثال ، ديسموتاز الفائق ، والكتلاز ، والجلوتاثيون بيروكسيديز) بشكل صحيح. المركبات المشتقة من النباتات المضادة للأكسدة ، مثلالفينولاتوالبوليفينول، يمكن أن يمثل بديلاً قيمًا للمركبات الاصطناعية لاستخدامها كعوامل واقية من الإشعاع. في الواقع ، يمكن أن توفر فعالية مضادات الأكسدة / المؤكسدة المعتمدة على الجرعة درجة عالية من الحماية للأنسجة الطبيعية ، مع حماية قليلة أو معدومة للخلايا السرطانية. يقدم هذا الاستعراض تحديثًا للمعرفة العلمية الحالية للبوليفينول في أشكال نقية أو فيالمستخلصات النباتيةمع أدلة جيدة فيما يتعلق بعمل تعديل الراديو المحتمل. في الواقع ، مع استثناءات قليلة ، حتى الآن ، البيانات المجزأة المتاحة مستمدة في الغالب من دراسات في المختبر ، والتي لا تجد الراحة في الدراسات قبل السريرية و / أو السريرية. على العكس من ذلك ، عندما يتم الإبلاغ عن دراسات ما قبل السريرية ، خاصة فيما يتعلق بالنشاط الحيوي لمستخلص نباتي ، لا يتم أخذ تركيبته الكيميائية في الاعتبار ، وتجنب أي توحيد وإضعاف استنساخ البيانات.

الكلمات الدالة: إشعاعات أيونية؛ حماية من الأشعة. بوليفينول. الفلافونويد. المستخلصات النباتية

انقر لمعرفة المزيد عن منتجات الفلافونويد

1 المقدمة

تطورت الحياة على الأرض في ظل التعرض المستمر لهاالإشعاع المؤين (IR)، التي يكون أسلوب عملها على المستوى الجزيئي الحيوي فريدًا من بين جميع العوامل المسببة للطفرات والمسرطنات المعروفة [1]. ويرجع ذلك إلى النمط الغريب لترسب الطاقة المصاحب لامتصاص الأشعة تحت الحمراء على مقياس ميكرو ونانومتر [2] ، وهو غير متجانس بطبيعته ، مما ينتج عنه إما أحداث تأين معزولة أو متجمعة للغاية. نتيجة لذلك ، قد تولد عددًا كبيرًا من آفات الحمض النووي متفاوتة الخطورة ، بدءًا من تلف القاعدة والصلات الجزيئية المتقاطعة إلى أكثر الفواصل المفردة والمزدوجة الجديلة ضررًا (SSB و DSB ، على التوالي) [3]. في الواقع ، لطالما اعتبر الحمض النووي الخلوي هدفًا لاختيار الإجراء البيولوجي للأشعة تحت الحمراء لأنه موجود في نسخة واحدة ، وبالتالي فإن أي ضرر لم يتم إصلاحه أو تم إصلاحه يمكن أن يكون له عواقب ذات صلة ، مما يؤثر على سلامة الجينوم والاستقرار في السلالة الخلوية المكشوفة. في الواقع ، نظرًا لطبيعة انتشار الأشعة تحت الحمراء في كل مكان ، طورت الأنظمة الخلوية مسارات جزيئية منسقة جيدًا لإصلاح الحمض النووي ، ومتخصصة للغاية ومتباينة للتعامل مع الفئات المتعددة أو الآفات التي يسببها الأشعة تحت الحمراء ، تُعرف الآلات مجتمعة باسم استجابة تلف الحمض النووي (DDR) ) [3] تعتمد إمكانية الإصلاح على المقدار الهائل من تلف الحمض النووي المستحث مبدئيًا ، وهو دالة لجرعة الإشعاع الممتصة ، ولكن أيضًا على جودة الإشعاع ، أي كثافة التأين على طول مسارات الإشعاع.

من الواضح أن إشعاع الخلفية الذي يحدث بشكل طبيعي ليس هو المصدر الوحيد لتعرض الإنسان للأشعة تحت الحمراء [4]. في نفس الوقت تقريبًا الذي تم فيه إلقاء الضوء على القوانين التي تحكم عملية التحلل الإشعاعي الطبيعي ، أصبح من الواضح أن الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تتولد بشكل مصطنع. لا يزال تأثير اكتشاف فيلهلم كونراد رونتجن للأشعة السينية في عام 1895 على العديد من جوانب صحة الإنسان يتردد في الوقت الحاضر ، حيث يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع في كل من تشخيص الأمراض وعلاجها [5]. فيما يتعلق بالاستخدام العلاجي للأشعة تحت الحمراء ، يتم استغلال نفس الإجراء المدمر للحمض النووي بواسطة الأشعة تحت الحمراء والذي يصنفه على أنه خطر على صحة الإنسان من خلال قدرته على استئصال الخلايا السرطانية من خلال العلاج الإشعاعي. يُعرف الكثير عن الطريقة التي تحدث بها الأشعة تحت الحمراء آثارها البيولوجية بفضل الأبحاث الإشعاعية المكثفة التي كشفت عن الآليات الأساسية. لتحقيق هذا الهدف ، من المفيد تصنيف الأشعة تحت الحمراء على أنها غير مباشرة ومباشرة ، بناءً على طريقة إطلاق الطاقة في المادة (البيولوجية). تعمل الفوتونات ، مثل الأشعة السينية والأشعة السينية ، والنيوترونات بشكل غير مباشر ، مما يتطلب إجراءً من خطوتين قبل التسبب في أي ضرر بيولوجي محتمل ذي صلة. في الواقع ، تتفاعل الفوتونات مع الإلكترونات المحتوية على غلاف الذرة وبالتالي تولد إلكترونات ثانوية سريعة الحركة ، والتي بدورها تسبب المزيد من التأين ، مع انبعاث إلكترونات أبطأ ؛ تتفاعل النيوترونات مع نوى المادة التي يتم اجتيازها ، مما يؤدي إلى ظهور جسيمات مشحونة مثل البروتونات والأنوية الثقيلة [5]. وبدلاً من ذلك ، تفقد الجسيمات المشحونة الطاقة مباشرة من خلال تفاعلات كولوم ، مما ينتج المسارات المؤينة المذكورة أعلاه جنبًا إلى جنب مع عمق اختراقها [5]. يتم تصنيف التأثيرات البيولوجية المتعلقة بالأشعة تحت الحمراء ، سواء كانت ناجمة عن إشعاعات مباشرة أو غير مباشرة ، إلى مباشرة وغير مباشرة أيضًا. في الحالة الأولى ، يتم تشكيل التغيير الكيميائي للجزيئات الحيوية خلال المرحلة الفيزيائية الكيميائية التي تسبق مؤقتًا المرحلة البيولوجية الفعلية. بدلاً من ذلك ، تكون غير مباشرة عندما تكون نتيجة منتجات إشعاعية ، مثل الجذور الحرة الناتجة عن التحليل الإشعاعي للماء. إن تلف الحمض النووي المتولد بشكل غير مباشر هو الشكل الوحيد للضرر الذي يمكن تعديل قيمته بواسطة عوامل مصاحبة ، مثل المركبات المضادة للأكسدة. في الواقع ، عندما يمر الإشعاع المؤين عبر الماء ، فإنه يؤدي إلى عدد من الحالات الأيونية والمثيرة التي تتحلل أو تتجمع مرة أخرى لإعطاء الإلكترونات المميهة (e-ag) والأنواع التفاعلية ، بما في ذلك جذور الهيدروجين (H ") وجذر الهيدروكسيل (OH ") ، بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) ، الأكسجين (O2) ، الهيدروجين (H2) ، وجذر الهيدروبيروكسيل (HO2") (الشكل 1) [6].

تعتبر DNA DSBs عالميًا أكثر الآفات التي يسببها الأشعة تحت الحمراء ضررًا [7]. يمكن أن يؤدي DDR إلى تنشيط نقطة تفتيش دورة الخلية ، وبالتالي تأخير / إيقاف دورة الخلية ، في محاولة لزيادة وقت الإصلاح. بغض النظر عن الآلية التي تستخدمها الخلية ، يمكن أن تؤدي أجهزة DSBs غير / التي تم إصلاحها بشكل خاطئ إلى موت الخلية من خلال عدة مسارات (على سبيل المثال ، الفشل الانقسامي ، موت الخلايا المبرمج) ، والتي تنشأ عادةً عند الانقسام الفتيلي الأول بعد التشعيع أو بعد بضع دورات خلوية من التعرض. هذا هو الهدف من العلاج الإشعاعي. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي فشل الاستعادة غير الصحيحة لـ DBS إلى إعادة ترتيب المادة الجينية (على سبيل المثال ، انحرافات الكروموسوم ، النوى الصغيرة) ، والتي ، إذا كانت قابلة للانتقال من خلال انقسام الخلية ، يمكن أن تسبب آثارًا متأخرة الظهور ، مما يؤدي إلى عدم الاستقرار الجيني المعمم ، وبالتالي إلى زيادة في خطر التحول الخبيث [8].

العلاج الإشعاعي التقليدي بواسطة الفوتون عالي الطاقة أو حزم الإلكترون هو الدعامة الأساسية لعلاج السرطان الحديث ، حيث يتلقى 50 بالمائة من مرضى السرطان العلاج بمفرده أو بالاشتراك مع طرق أخرى في جميع أنحاء العالم [9]. على الرغم من تحقيق العديد من التحسينات في دقة إعطاء الجرعة ، فإن التخفيف من سمية الأنسجة الطبيعية غير السرطانية يظل ذا أهمية حاسمة بسبب مخاطر السرطان الثانوية المذكورة أعلاه والتي تؤثر على الأنسجة و / أو الأعضاء الطبيعية المعرضة للخطر بشكل لا مفر منه. نظرًا لأن الفوتونات تتميز بشكل أساسي بأسلوب العمل غير المباشر ، يمكن تعديل مقدار الضرر الذي تحدثه أثناء المرحلة الفيزيائية أثناء المرحلة الكيميائية قبل تثبيت الضرر وقبل بداية عملية نزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج المدفوعة بيولوجيًا. لذلك ، يمكن استخدام المعدلات / الواقيات لفائدة الأنسجة الطبيعية بشكل انتقائي ، مما يوفر مزيدًا من الحد الأدنى من السمية [10]. في هذا السياق ، تم وصف العديد من المركبات ، ولكن فقط amifostine ، مشتق S-phospho من 2- [(3- aminopropyl) aminolethanethiol ، تمت الموافقة عليه باعتباره واقيًا من الإشعاع السريري [11]. المركبات الأخرى المحتوية على الثيول ، بخلاف النيتروكسيد مع ديسموتاز الفائق (SOD) ، تم فحص نظائرها الهرمونية ، والمضادات الحيوية ، والمواد الكيميائية النباتية ، باعتبارها كواشف إشعاعية ، في حين تم استكشاف العوامل المعدلة للمناعة ، والبروبيوتيك ، والستاتينات كعوامل مخففة [12]. تلعب المركبات الطبيعية المتخصصة دورًا رئيسيًا في الأبحاث السريرية قبل السريرية ، وذلك بفضل فعاليتها المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات التي تحددها كعوامل واعدة في مجال الحماية من الإشعاع والتلوث الإشعاعي.

2. الحماية من الإشعاع: نهج قيم لمواجهة التعرض للإشعاع

على الرغم من أن العلاج الإشعاعي هو أحد أكثر الاستراتيجيات فاعلية لعلاج السرطان ، فإن استجابة الأنسجة الطبيعية هي العامل المحدد للجرعة الإجمالية التي يمكن إعطاؤها بأمان لتحقيق السيطرة الموضعية للورم ، وبالتالي تقليل فرص العلاج ، في حين أن السميات الحادة والمزمنة قد تؤدي إلى نوعية حياة مريض سيئة بشكل عام. لذلك ، هناك حاجة ماسة لحماية الخلايا الطبيعية. في هذا السياق ، التحسينات التكنولوجية في إيصال الأشعة تحت الحمراء ودقتها مستمرة ، بينما تعتبر عوامل التعديل الراديوي بديلاً قيماً لتقليل السمية للأنسجة الطبيعية. هذه ليست مشكلة ناشئة لدرجة أن برنامج أبحاث IR التابع للمعهد الوطني للسرطان صنف ، وفقًا لتوقيت الإدارة ، العوامل ذات الخصائص الوقائية للأشعة تحت الحمراء في ثلاث فئات: (أ) الحماية ، (ب) التخفيف ، و (ج) العلاجية وكلاء [13]. وعلى نحو مماثل ، أولت المفوضية الأوروبية ولا تزال تولي اهتمامًا كبيرًا للحماية من الإشعاع ، وتناولت بشكل عام نتائج الأبحاث الجديدة ذات السياسات المحتملة و / أو الآثار التنظيمية [14].

تعتبر أجهزة الراديوبروتكتور والمخففات الراديوية عوامل تعديل قيمة. يسبق تسليمها أو يحدث في وقت واحد مع إعطاء الإشعاع وهو سريع لتقليل أو تخفيف سمية الأنسجة الطبيعية. يمكن أن تستفيد الأخيرة من المركبات العلاجية ، عند حدوث تأثير سلبي ، تعمل بعد التشعيع كمسكن أو داعم [15].

تحتاج كل هذه المركبات إلى مشاركة بعض الميزات الوظيفية مثل القدرة على مقاطعة أو إبطاء الإنتاج المفرط للأنواع التفاعلية ، والتي يمكن أن تديم إلى أجل غير مسمى إصابة الأشعة تحت الحمراء التي تؤثر على أنشطة الخلايا المختلفة ومسارات الإشارات. في الواقع ، تعمل أنواع الأكسجين والنيتروجين التفاعلية على تعزيز السمية الخلوية للأشعة تحت الحمراء. إن مواجهة بداية ظروف الإجهاد التأكسدي تمنع حدوث اختلال بنيوي ووظيفي للأحماض النووية والبروتينات والدهون ، وسلسلة من العمليات (على سبيل المثال ، إزالة استقطاب الميتوكوندريا) ، والتي تؤدي بشكل لا رجعة فيه إلى موت الخلايا [16]. عدم الاستقرار الجيني الناجم عن الأشعة تحت الحمراء هو الهدف الرئيسي ليشمل ، مثل الطفرات ، والتضخيم الجيني ، وغيرها من إعادة ترتيب الوراثة الخلوية يمكن أن تكون أيضًا بعد الإهانة الأولية [17]. تستجيب الخلايا للأشعة تحت الحمراء بشكل تكيفي عن طريق تنشيط Nrf 2- دفاع مضادات الأكسدة ARE|18 [الذي يتكون من مركبات إنزيمية وغير إنزيمية ويمكن أن تفيد أجهزة حماية الإشعاع بهدف تجنب الجذور الحرة وإزالة المواقف الفرعية السامة الناتجة عن الأشعة تحت الحمراء ، وبشكل عام لتكثيف عمليات الإصلاح والتعافي [19]. وبالتالي ، يجب فحص المركبات القادرة على التخلص من هذه الأنواع أو تعزيز إنزيمات مضادات الأكسدة (على سبيل المثال ، ديسموتاز الفائق ، والكاتلاز ، والجلوتاثيون بيروكسيديز) بشكل صحيح. في هذا السياق ، الثيول ، بفضل قدرتها على تنظيف جذور الهيدروكسيل ، تحمي الحمض النووي ، والذي يوفر ، في الغالب في ظروف نقص الأكسجين ، جذور الحمض النووي الضارة ، والتي من المحتمل أن تكون مسؤولة عن فتك الإشعاع [10]. علاوة على ذلك ، لوحظ أن الثيول يمنع أكسدة الفسفوليبيدات الغشائية ولتعديل استعادة الخلايا واستجابات الإجهاد. السيستين والسيستامين عبارة عن أمينات سلفهيدريل ، ويبدو أن نظائر / مشتقات أمينوثيول الأخرى لها تأثير إشعاعي ، ولكن ينصح بعدم استخدام آثارها الجانبية في العلاج السريري ، باستثناء أمينوثيول أميفوستين (WR -2721) [10]. من بين الأنواع التي تمت دراستها بعمق ، تحظى النيتروكسيدات أيضًا باهتمام كبير بفضل قدرة دورة الأكسدة والاختزال أحادية الإلكترون. على وجه الخصوص ، كمضاد للأكسدة متعدد الاتجاهات داخل الخلايا ، لوحظ أن تيمبول يقلل من حدوث الأورام الخبيثة الثانية التي يسببها الإشعاع [20]. في الواقع ، تم إظهار تيمبول (4- هيدروكسي -2 ، 2.6 ، 6- رباعي ميثيل بيبيريدين-إن-أوكسيل) أيضًا كمحاكاة للتشبع الذاتي ، في حين أن خصائص الحماية الإشعاعية للأشكال الإسوية SOD ( يتم تمييز Cu و Zn SOD و Mn-SOD و SOD خارج الخلية) كعوامل مفيدة لأكسيدها ، - · فعالية الكسح في العصارة الخلوية والميتوكوندريا والفضاء خارج الخلية ، على التوالي ، وتفكيكها المحفز إلى H2O2 ، و O. الفئات الأخرى من عامل الحماية من الإشعاع هي السيتوكينات وعوامل النمو ، بما في ذلك IL -1 و TNF- و G-CSF و GM-CSE و erythropoietin ومثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين (الشكل 2). وقد لوحظ أن هذه المركبات الأخيرة ، التي توصف بشكل روتيني لعلاج ارتفاع ضغط الدم ، تخفف الآثار الجانبية للإشعاع في الكلى والرئة والدماغ وتتداخل مع مسار TGF ، والذي يمكن أن يساهم في التليف الناجم عن الإشعاع [10]. من بين هذه العوامل ، تمت الموافقة أولاً على palifermin ، وهو شكل مبتور مؤتلف N-terminal لعامل نمو الخلايا الكيراتينية ، لعلاج التهاب الغشاء المخاطي للفم الناجم عن العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي [21]. كما تم فحص مثبطات PUMA (المغير المنظم لموت الخلايا المبرمج p53) وموت الخلايا المبرمج الناجم عن الإشعاع. تم تصميم مثبطات PUMA (PUMAi) لتثبيط موت الخلايا المبرمج المعتمد على PUMA والناجم عن الإشعاع ولتجنب أو تخفيف الضرر المعوي وموت الخلايا المبرمج الناجم عن السيتوكينات الالتهابية أو ROS (أنواع الأكسجين التفاعلية) أو علاج السرطان [22].

تجد مضادات الأكسدة الطبيعية أيضًا اهتمامًا متزايدًا. يُقترح أن تكون الفيتامينات (A و C و E) و L-selenomethionine و N-acetylcysteine ​​و glutathione و coenzyme Q -10 فعالة ضد الإصابات الإشعاعية [23] ، بينما يبدو أن العديد من المواد الكيميائية النباتية الغذائية تعمل كواقيات إشعاعية لـ الخلايا الطبيعية والمحسسات الإشعاعية للخلايا السرطانية في سيناريو رائع. الميلاتونين ، الذي تفرزه الغدة الصنوبرية في الدماغ ، من الخلايا الليمفاوية وشبكية العين والجهاز الهضمي ، هو أحد أكثر المركبات الطبيعية التي تم دراستها. يقوم بإزالة أنواع ROS مباشرة ، ويمنع تكوين إنزيمات ROS ، وينشط إنزيمات إصلاح الحمض النووي [24].

إن الافتقار إلى السمية الضارة ، جنبًا إلى جنب مع أنشطتها المضادة للأكسدة والمحفزات المناعية ، تجعل المستقلبات المتخصصة من النباتات مخزونًا لا نهاية له من المركبات الواقية من الإشعاع.بوليفينولمن خلال قدرتها الذاتية المضادة للأكسدة ، قادرة على تقليل الالتهاب ، وحماية كل من أنظمة المناعة والدم ، والحفاظ على الحمض النووي. خاصه،مركبات الفلافونويد، مثل rutin و baicalein ، و isoflavonoid genistein ، و stilbene resveratrol ، تمثل مركبات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بوجهة نظر التخليق الحيوي وهي مرشحة واعدة للحماية من الإشعاع. يشجع التوافر البيولوجي الضعيف لهذه المواد أشكال الإدارة الجديدة والبحث الكيميائي النباتي لاكتشاف مركبات جديدة من المستخلصات النباتية المأمولة. فيما يلي تحديث للجزيئات الطبيعية الواقية من الإشعاع وفحص للمستخلصات النباتية المخصبة في هذه المكونات.

3. الفينولات والبوليفينول: هل هي استراتيجية قيّمة للوقاية من الإشعاع؟

سمح فشل المركبات الاصطناعية كواقيات إشعاعية فعالة للباحثين بالتركيز على المواد الطبيعية وفعاليتها الواقية من الإشعاع ، وتم فحص العديد من النباتات ، والتي يمكن أن تكون أقل تكلفة من التركيبات ، لنشاطها الواقي من الإشعاع [25].

تعد إزالة الجذور الحرة ، ومكافحة الالتهاب ، وتسهيل نشاط الإصلاح ، وتجديد الخلايا المكونة للدم ، الآليات الرئيسية التي تُعزى إلى أجهزة حماية الإشعاع الطبيعية (الشكل 2). على وجه الخصوص ، نظرًا لأن معظم تلف الأشعة تحت الحمراء في إعداد العلاج الإشعاعي التقليدي ينشأ من تفاعل الجذور الحرة المستحثة بالأشعة تحت الحمراء مع الجزيئات الحيوية ، والمواد الطبيعية ، مثل الكركمين وأحماض الكلوروجينيك والفلافونيدات المختلفة ، فهي قادرة على تدمير الجذور الحرة أو منعها يمكن أن تكون بمثابة أجهزة حماية إشعاعية [26]. وهكذا ، يبدو أن استخدام أجهزة الحماية الإشعاعية لحماية الأنسجة الطبيعية والمُحسِسات الإشعاعية لزيادة استجابة الأنسجة السرطانية قد تم تعظيمه بشكل مبتكر في نهج مغذٍ خالٍ من السمية يعتمد على مادة البوليفينول. تلخص هذه المركبات الطبيعية مفهوم الواقي المثالي ، حيث أنه بناءً على فعالية مضادات الأكسدة / المؤكسدة المعتمدة على الجرعة ، يمكن أن توفر درجة عالية من الحماية للأنسجة الطبيعية ، مع حماية قليلة أو معدومة للخلايا السرطانية. علاوة على ذلك ، اكتسب البوليفينول المشتق من النباتات الكثير من الاهتمام في السعي الطويل الأمد للحصول على عقاقير تحسس إشعاعي منخفضة السمية في جوهرها. قدمت الإمكانات الجذابة ذات الحدين للبوليفينول النقي أو المستخلصات المخصبة بالبوليفينول دليلاً جيدًا على تأثيرها المحتمل لتعديل الراديو ، وقدرة البوليفينول المزدوجة على العمل كعوامل تحسس إشعاعي وعوامل واقية من الإشعاع يمكن القول إن لها أهمية ما قبل السريرية ، وبشكل عام ، لها تأثير كبير على تشخيص الأورام المقاومة للعلاج الإشعاعي.

3.1. الفلافونويد: السيف ذو الحدين في الحماية من الأشعة

على مدار العشرين عامًا الماضية ، كان الاهتمام بالوقاية من الأشعةمركبات الفلافونويدمستمر. هذه المستقلبات النباتية ، التي يتم تصنيعها حيوياً بشكل شائع كمركبات دفاعية ضد الأشعة فوق البنفسجية ، والضغوط البيئية الأخرى من خلال سلائف الكالكون ، تتميز هيكليًا بـ 15- هيكل عظمي من الكربون ، يتكون من حلقتين بنزين (A و B) مرتبطان من خلال pyrone C غير متجانسة -ذرات الخيط. توجد درجة عالية من الهيدروكسيل ، والاستبدال ، والبلمرة في فئة الفلافونويد ، والتي تتكون من سبع فئات فرعية: الفلافانون ، ثنائي هيدروفلافونول ، فلافونول ، فلافون ، فلافانديول ، أنثوسيانين ، ومضادات الاكسدة (الشكل 3). الايسوفلافونويدس من فئة فرعية من الفلافونويد منفصلة جيدًا ، حيث أظهرت هذه المركبات ميزة متغيرة هيكلية حيث تقع الحلقة العطرية B في الكربون C3 (الشكل 3) [27 ل.تهدف التحقيقات إلى استكشاف الميزات الهيكلية المتضمنة في الحماية من الإشعاع والتي أبرزت أن بعض مركبات الفلافونويد (بشكل أساسي أولئك الذين يتشاركون في مجموعة الكيتو المقترنة بحلقات عطرية) يمكن أن تكون عوامل صالحة لأن الحماية مرتبطة بقدرتها على تثبيط عمليات نقل الطاقة وتثبيت عمليات الأكسدة والاختزال في الخلايا المشععة [28].

ظهرت مركبات الفلافونول كأكثر المركبات قيمة ، على الرغم من أن الارتباط بالجليكوزيل على الكربون C {0}} يؤثر على التفاعل ، بناءً على هوية الجزء السكريدي. في الواقع ، لوحظ أن جلوكوزيدات الفلافونول تنخفض في التفاعل عندما يشكل السكر رابطتين H داخل الجزيئات. علاوة على ذلك ، بناءً على استبدال aglycone ، يوجد المزيد من وظائف الفينول ، ويزداد نشاط المركب [28]. من بين مركبات الفلافونول ، روتين (3،3'4 '، 5 ، 7- بنتاهيدروكسي فلافون -3- rhamnoglucoside ؛ الشكل 4) ، وفير في زهرة الآلام ، والحنطة السوداء ، والشاي ، والتفاح ، وقد تم فحصه على نطاق واسع من أجل تأثيره الواقي من الإشعاع . أظهرت بيانات فحوصات زراعة الخلايا قدرتها على الحماية من تلف الحمض النووي المؤكسد الناجم عن الإشعاع في الخلايا (على سبيل المثال ، V79).

مكملات روتين اليومية ، وكذلك مكملات aglycone ، وهي كيرسيتين ، قللت من تواتر الخلايا الشبكية الدقيقة في الدم المحيطي للفئران المشععة. من خلال الجمع بين مادة podophyllotoxin والروتين في تركيبة G -003 ، وجد أنها توفر حماية كبيرة للجهاز المكونة للدم والجهاز الهضمي والجهاز التنفسي للفئران من جرعة الإشعاع المميتة [29-31]. ثبت أن أحادي الجلوكوزيل روتين ، المخصص شبه المركب للتغلب على عدم ذوبان الكيرسيتين والروتين في الوسط المائي ، فعال تجاه خلايا CHO10B2 ، حيث إنها قادرة على زيادة بقاء الخلايا المعالجة بالأشعة تحت الحمراء بجرعات أكبر من 2 جراي [32]. في الواقع ، أظهر تحليل فواصل الحمض النووي المزدوج في المختبر ، الذي تم إجراؤه على أنواع مختلفة من الفلافونويد والجليكوزيدات ، أنه على الرغم من أن مشتقات كيرسيتين قللت من فواصل الحمض النووي المزدوج بتركيز يساوي 10 ميكرومتر ، إلا أن التوافر البيولوجي المنخفض يمكن أن يؤثر على فعاليتها في الجسم الحي [33].

الحماية من تلف الحمض النووي في خلايا الدم البيضاء المشععة بـ y 【34】 ، تم التأكد أيضًا من الكريات البيض 【35】 من أجل الكيرسيتين وعكبر المصفوفة الطبيعية المخصبة ، لدرجة أنه تم إجراء مزيد من التحقيق في النماذج الحيوانية. على وجه الخصوص ، تم إثبات التأثير الوقائي لمستخلص البروبوليس المائي ضد الضرر الإشعاعي المعوي أيضًا في الفئران التي تعرضت لجرعة إشعاع y مقدارها 8 Gy ، القادرة على إحداث التهاب الغشاء المخاطي المعوي [36] ، في حين أن الجزء الميثانولي من البروبوليس ، مع محتوى عالٍ في كلاهما بسيطالفينولاتومركبات الفلافونويد، خفض محتوى كربونيل البروتين الكلي في خلايا HaCat المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية [37].

كما تم التحقيق بعمق في التأثير الإشعاعي للفلافونات ، مثل apigenin و baicalein (الشكل 5). Apigenin ، الموزع على نطاق واسع في أوراق وسيقان الخضروات والفواكه الغذائية ، النوى الدقيقة المستحثة بالجرعة في الخلايا الليمفاوية البشرية المعالجة في المختبر ، وكذلك قمع الآثار الضارة للإشعاع المؤين [38]. يبدو أن المركب يمارس تأثيرًا مناعيًا في الجسم الحي ، وبالتالي يخفف من التغيرات الدموية التي يسببها الإشعاع. قد تكون هذه النتيجة بسبب قدرتها على تحفيز حالة مضادات الأكسدة الذاتية [39]. في الآونة الأخيرة ، تم العثور على apigenin ، الذي يُعطى داخل الصفاق بمستوى جرعة يساوي 15 مجم / كجم من وزن الجسم ، لإبطاء الضرر المعدي المعوي الناجم عن الإشعاع في الفئران البيضاء السويسرية المشععة في الجسم بالكامل. على وجه الخصوص ، يبدو أن استعادة بنية الزغابات المعوية تحدث بعد المعالجة المسبقة لأبيجينين ، بالإضافة إلى تثبيط التنشيط الناجم عن الإشعاع لتعبير NF-kB في الأنسجة المعدية المعوية [40].

أظهر Naringin ، وهو فلافانون -7- O-glycoside من أنواع الحمضيات ، أيضًا تأثيرًا مثبطًا تجاه الالتهاب الناجم عن الأشعة تحت الحمراء. حدد قمع NF-kB تغيير العوامل المؤيدة للالتهابات. علاوة على ذلك ، عزز النارينجين آليات الدفاع داخل الخلايا ، من خلال الحفاظ على مضادات الأكسدة الذاتية [41]. تم ربط النشاط المثبط للإجهاد التأكسدي أيضًا بإفراز السيتوكينات الالتهابية عن طريق تحفيز تنشيط Nrf2 ، وهي سمة شائعة لمركبات الفلافونويد الأخرى ، مثل naringenin و epigallocatechin -3- O-gallate (الشكل 6) [42]. علاوة على ذلك ، فيما يتعلق بمركبات الفلافون ، فإن البيكالين (5،6 ، 7- ثلاثي هيدروكسي فلافون) ، المعزول في الأصل من الجذور المجففة للسكوتلاريا بيكالنسيس و سكوتلاريا لاتريفلورا ، أثار نشاط متعدد الموجه الذي سمح له بحماية الخلايا الليمفاوية الطحالية للفأر من موت الخلايا الناجم عن الأشعة تحت الحمراء من خلال قدرته على قمع MKP3 وتنشيط ERK. هذا يتماشى مع التخفيف من الضرر الناجم عن الإشعاع المكونة للدم [43]. في الآونة الأخيرة ، baicalein ، تدار داخل الصفاق مع 100 ملغم / كغم في C57BL / 6J الفئران ، إعادة توازن تكوين ميكروبية الأمعاء المتغيرة بالأشعة تحت الحمراء ، وتحسين بنية الأمعاء. لقد قلل من تنظيم التعبير عن البروتينات المؤيدة للاستماتة (على سبيل المثال ، p53 و caspase -3 و caspase -8 و Bax) ، كما استعاد الخلل الوظيفي للدم الناجم عن الأشعة تحت الحمراء [44]. تم الإبلاغ عن Baicalein كواقي إشعاعي قوي بتركيز 5-50 ميكرومتر 【45 وتأثيراته على الاستجابة الالتهابية بوساطة NF-kB [46.

تشير الدلائل المتزايدة إلى الفائدة المحتملة من فلافانول الشاي الأخضر. دعمت الدراسات المبكرة فرضية الفعالية المضادة للسموم الجينية في الخلايا الليمفاوية البشرية [47] والوقاية الشاملة ضد تلف الحمض النووي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية [48].

Epigallocatechin -3- O-gallate (الشكل 6) ، البوليفينول الرئيسي في الشاي الأخضر ، نظرًا لنشاطه المضاد للأكسدة وفعاليته في تخفيف العديد من الأمراض المرتبطة بالإجهاد التأكسدي ، يحظى باهتمام كبير. لقد روجت لـ Nrf 2- التأثيرات الواقية من الإشعاع وإشارات Nrf2 ، بدورها ، ووجد أنها تثبط موت الخلايا المبرمج والتهاب الخلايا المبرمج الناجم عن الأشعة تحت الحمراء ، مما يخفف من إصابة الأمعاء التي يسببها تشعيع الجسم الكلي في ذكور الفئران C57 BL / 6J [49]. تمت دراسة الحماية الإشعاعية لـ EGCG من خلال نموذج للضرر التأكسدي في 60 فأرًا من الفئران المشعة بالإشعاع ، وأثبتت البيانات المكتسبة قدرة المركب على تعزيز نشاط مضادات الأكسدة الإنزيمية ، مثل ديسموتاز الفائق والغلوتاثيون بيروكسيديز ، بالإضافة إلى مستويات الجلوتاثيون [50] .

يخفف الايسوفلافون الصويا من تلف الأوعية الدموية والالتهابات المرتبطة بالعلاج الإشعاعي لسرطان الرئة [51]. جينيستين ، وهو أحد أنواع الايسوفلافون الصويا الرئيسي مع نشاط الاستروجين النباتي ، يتمتع بعمل مزدوج في العلاج الإشعاعي ؛ أولاً ، يمكنه حماية الخلايا L -02 من التلف الإشعاعي عن طريق تثبيط موت الخلايا المبرمج ، وتخفيف تلف الحمض النووي وانحراف الكروموسومات ، والتنظيم السفلي لـ GRP78 ، والتنظيم الأعلى لـ HERP و HUS1 و hHR23A بتركيز منخفض （1.5 ميكرومتر）. ثانيًا ، عند التركيز العالي （20 ميكرومتر） يشير إلى خصائص التحسس الإشعاعي من خلال تعزيز موت الخلايا المبرمج وانحراف الكروموسومات ، وضعف إصلاح الحمض النووي ، والتنظيم الأعلى لـ GRP78 ، والتنظيم السفلي لـ HUS1 ، SIRT1 ، RAD17 ، RAD51 ، و RNF8 [ 52]. في الواقع ، لوحظ مؤخرًا أن جينيستين قادر على زيادة الحساسية الإشعاعية لخلايا الورم الأرومي الكبدي عن طريق التسبب في توقف G2 / M وموت الخلايا المبرمج [53]. أظهرت إدارة الجينيستين أيضًا توفير الحماية ضد الإصابة الإشعاعية الحادة عند الجرعات غير السامة [54]. تؤكد العديد من الأدلة الحماية الإشعاعية التي يسببها الجينيستين لإصابة الإشعاع الحادة المكونة للدم ، كما تم استكشاف قدرة المركب على العمل كمستقبل انتقائي للإستروجين ، حيث أنه متورط في آلية عمله الواقية من الإشعاع [55]. كان التنظيم الأعلى لـ ER- و FOXL -2 بواسطة genistein ، مع تقليل التنظيم المرتبط بتعبير TGF ، ضمنيًا أيضًا في عكس فشل المبيض المبكر الناجم عن العلاج الإشعاعي [56]. تعتبر الايسوفلافون الصويا عرضة بشكل عام لتعديل الاستجابات السريرية لـ RT ، حيث تعمل مع التأثيرات الإشعاعية وتأثيرات الحماية من الإشعاع. في النماذج التقويمية قبل السريرية لسرطان البروستاتا ، وسرطان الخلايا الكلوية ، وسرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة ، لوحظ أن الايسوفلافون الصويا يستهدف مسارات البقاء على قيد الحياة ، مثل إصلاح الحمض النووي وعوامل النسخ ، مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلايا السرطانية. ].

كما أدى الاهتمام بالفلافونويد كمُعدِّلات راديو إلى فحص خصائص الأدوية شبه الاصطناعية ، مثل الفلافوبيريدول (الشكل 5). هذا المركب ، المعروف أيضًا باسم alvo-cidib ، هو أحد مشتقات الفلافون التي طورتها شركة Sanofi-Aventis ، بناءً على مادة الفلافونويد المشتقة من النبات الهندي الأصلي Dysoxylum binectariferum. Flavopiridol ، الذي يعتمد هيكليًا على شقوق الفلافونويد (2- cholorophenyl -4- واحد) وقلويد (1- methyl piperazine) ، هو مثبط لـ CDK أظهر تثبيطًا قويًا لـ CDK1،2، 4، 6 و 7 و 9. وقد لوحظ أن المركب يعمل على تثبيط و / أو إصلاح الضرر شبه المميت بالإضافة إلى إصلاح كسر الحمض النووي المزدوج الذي يتبعه العلاج الإشعاعي في الأورام الخبيثة. في الواقع ، قد يعزز التأثير السام للخلايا للإشعاع في الخلايا السرطانية المقاومة للإشعاع من خلال الخلل الوظيفي p53 أو التعبير الزائد Bcl -2 [58].

يعد الحد من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية مسألة مهمة يجب متابعتها ، حيث يمكن أن تدمر الأشعة فوق البنفسجية (290-320 نانومتر) سلامة الجلد مسببة موت الخلايا المبرمج لخلايا البشرة ، مما قد يؤدي إلى الإصابة بسرطان الجلد. وبالتالي ، يجب استكشاف المركبات الواقية من الإشعاع وظهرت الأنثوسيانين كمرشحين قيّمين. على وجه الخصوص ، التأثير الوقائي للسيانيدين -3- O-glucoside ضد التلف الذي تسببه الأشعة فوق البنفسجية B ، وهو أحد العوامل الضارة التي تفيد الجلد البشري ، على الخلايا الكيراتينية HaCa البشرية. كان الأنثوسيانين قادرًا على تقليل أنواع الأكسجين التفاعلية داخل الخلايا ، وكذلك مستويات الفوسفو- p53 وفسفو- ATM / ATR ، والتعبير عن سرطان الغدد الليمفاوية 2 لخلايا B من البروتين المضاد للاستماتة [59]. في الواقع ، تم توضيح أيضًا أن السياندين -3- O-glucoside يثبط تعبير COX -2 بالتفاعل مع مسارات إشارات MAPK و Akt [60]. تسبب الأشعة فوق البنفسجية الزائدة أشكالًا عديدة من تلف الجلد. قدم تغليف السياندين -3- O-glucoside في جزيئات الشيتوزان النانوية دليلًا على فعالية المستحضر في تقليل تلف البشرة الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية من خلال p 53- مسار إشارات موت الخلايا المبرمج [61].

3.2.الفينول والبوليفينول الأخرى ذات الفعالية الإشعاعية

تم تحليل المركبات غير الفلافونويدية أيضًا في شكل نقي أو في خليط. تم فحص الفينولات البسيطة ، مثل الفانيلين ، لنشاطها الإشعاعي.

مركب 4- هيدروكسي -3- methoxy benzaldehyde ، المعروف باسم الفانيلين ، والذي يستخدم على نطاق واسع كعامل توابل للطعام ، قد تم فحصه سابقًا على أنه قادر على مقاومة تلف الحمض النووي الناجم عن الإشعاع في البلازميد pBR322 ، الإنسان والفأر المحيطي كريات الدم البيضاء والخلايا الليمفاوية الطحالية. يُعزى الإجراء الإيجابي إلى قدرته على الكسح الجذري ، بالإضافة إلى تعديل إصلاح الحمض النووي [62]. تتضمن القوة المضادة للأكسدة للفانيلين أيضًا قدرته على العمل كمضاد للأكسدة الدهنية. علاوة على ذلك ، يُظهر المركب تأثيرات مضادة للطفرات حيث إنه قادر على تثبيط الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية التي يسببها الحمض النووي أحادي الخيط يكسر الكروموسومات ، والربط المتشابك للحمض النووي. علاوة على ذلك ، على الرغم من أنه ثبت أنه يفضل أيضًا ربط الحمض النووي وإصلاحه وتكراره ، إلا أن استخدامه السريري محدود بسبب النشاط المنخفض في الجسم الحي. عززت هذه النتيجة تخليق مشتقها ، VND3207 ، والذي بدا أنه ، في الفحص قبل السريري ، واقي إشعاعي تجاه إصابة الأمعاء التي يسببها الإشعاع [63]. في هذا السياق ، لوحظ أن الحماية الإشعاعية ترجع أيضًا إلى تعديل مستويات p53 المنشطة في الخلايا الظهارية المعوية ، بالإضافة إلى الخصائص المضادة للجذع للمركب. في الآونة الأخيرة ، Li et al. [64] أظهر أن العلاج باستخدام VND3207 يمكن أن يعزز التعبير عن الوحدة الفرعية التحفيزية لبروتين كيناز المعتمد على الحمض النووي (DNA-PKcs) في الخلايا الأرومية اللمفاوية البشرية مع الإشعاع أو بدونه. أيضًا ، في هذه الحالة ، يتألف نشاط الإنزيم في إصلاح تكسر الحمض النووي مزدوج الشريطة.

يمكن أن تنعكس أحماض هيدروكسي سيناميك ، الموجودة عادة في الفواكه والخضروات والمشروبات ، والتي تتميز هيكليًا بهيكل عظمي فينيل بروبانويد مشتق من نزع أمين الفينيل ألانين والتيروزين في النباتات ، في الحماية الإشعاعية. في الآونة الأخيرة ، وجد أن حمض الكافيك يخفف من الشيخوخة المبكرة للخلايا الجذعية المكونة للدم ، بسبب قدرته المضادة للأكسدة. في الواقع ، يتم التوسط في الشيخوخة من خلال زيادة إنتاج ROS. من ناحية أخرى ، يمكن لحمض الكافيين أن يعمل كعامل مؤيد لموت الخلايا المبرمج في خلايا سرطان القولون [65]. تم الافتراض أيضًا أن حمض الفيروليك فعال ضد التعرض العرضي أو المتعمد للإشعاع المؤين ، وتم تجربة إصلاح الحمض النووي بمعدل أسرع في الفئران المعالجة بحمض الفيروليك [66].

من بين مشتقات hydroxycinnamoyl ، منع حمض الكلوروجينيك عدم الاستقرار الجيني الناجم عن تشعيع الأشعة السينية في الخلايا الليمفاوية في الدم البشري غير الورمي [67]. علاوة على ذلك ، فإن العلاج بهذا التخفيض ، بمستوى جرعة يساوي 200 مجم / كجم ، قبل ساعة واحدة من التشعيع بجرعات عالية من إشعاع y ، ساعد على بقاء الحيوان [68]. تمت دراسة القدرة الواقية من الإشعاع لأسترات فينيل حمض الكافيك ، المتوافرة بكثرة في البروبوليس ، وهي تتضمن الوقاية من الأضرار المؤكسدة والنتروجينية التي يسببها الإشعاع [69]. في دراسة أخرى ، وجد أن إستر فينيثيل حامض الكافيك يعمل كواقي إشعاعي ومُحسِس إشعاعي ، مما يعني أنه يمكنه تعديل استجابة الإشعاع باتباع آليات مختلفة اعتمادًا على نوع الأنسجة [70].

حمض الروزمارينيك ، وهو عبارة عن حمض الكافيك و 3 ، 4- حمض اللاكتيك ثنائي هيدروكسي فينيل ، محفز ، عند تناوله بجرعة 100 مجم / كجم ، يتم استرداد خلايا الدم المحيطية في الفئران المعرضة للإشعاع|71]. كما تم مقارنة قدرته مع تلك التي يمارسها حمض الكرنوسيك والكارنوسول ، وهما ديتيربين عطريان يتمتعان بخصائص مضادة للأكسدة ومضادة للميكروبات ، معزولين بشكل متساوٍ عن عشبة إكليل الجبل. في الواقع ، كانت التأثيرات الواقية من الإشعاع ضد -الإشعاع في ترتيب حمض الكرنوسيك> حمض روزمارينيك أكبر من أو يساوي كارنوسول 【72】. تولي أبحاث الحماية من الإشعاع اهتمامًا خاصًا للكركمين ، الذي تشتهر خصائصه المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات باستهداف جزيئات إشارات متعددة [73].

تم إثبات أن مادة ديفيرولويل ميثان تعمل على تحسين التليف الرئوي الناجم عن الإشعاع [74]. كان تأثيره من خلال التنظيم الأعلى لأكسجين الهيم الواقي للخلايا 1. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن الإجهاد التأكسدي متورط في اعتلال الأعصاب الإشعاعي ، تم اكتشاف تثبيط أنواع الأكسجين التفاعلي المستحث بالإشعاع في الخلايا الأولية للرئة في الفئران. كانت نتيجة الكركمين الوقائية أيضًا في خلايا الكأس اللفائفي [75 لترًا ، وعلى عمر ذبابة الفاكهة السوداء [76]. تثبيط عامل النسخ NF-KB هو الطريقة الرئيسية لعمل الكركمين ويشارك أيضًا في التحسس الإشعاعي القائم على الكركمين [77].

تشير النتائج الحديثة إلى قدرة المعالجة المسبقة باستخدام الكركمين للوقاية من الإصابة المؤكسدة للجلد التي يسببها العلاج الإشعاعي ، من خلال تعزيز CAT و SOD و GSH-Px [78]. في الواقع ، تم أخذ قلة التوافر الحيوي للكركمين ، بسبب سوء الامتصاص ، والتمثيل الغذائي السريع ، والتخلص الجهازي السريع [79] ، في الاعتبار بعناية عند دراسة الأساليب التي تهدف إلى الحفاظ على وظائفه. في هذا السياق ، كانت هناك صياغة الجسيمات الشحمية المغلفة بالكركمين النانوية [80] أو تصميم الجسيمات النانوية القائمة على الكركمين المترافق مع الألبومين. على وجه الخصوص ، تم تقدير تحسين الحماية الإشعاعية للجسيمات النانوية القائمة على الألبومين في الخلايا HHF -2 المشععة بالأشعة السينية ، حيث وجدت أن الجسيمات النانوية مع الكركمين عند 50 ميكروغرام / مل تسببت في زيادة بمقدار 2. 3- ضعف في الخلية الجدوى فيما يتعلق بالخلايا التي خضعت فقط للإشعاع بالأشعة السينية [81].

يلخص الجدول 1 بيانات الأدبيات لجميع المركبات الفينولية والبوليفينولية المأخوذة في الاعتبار في المناقشة أعلاه ، مرتبة أبجديًا ، مع تفاصيل حول النموذج المدروس (في المختبر أو في الجسم الحي) ، والجرعة المستخدمة ، والتأثير (التأثيرات) الوقائية الرئيسية.

4. المستخلصات النباتية النشطة بيولوجيا في الحماية من الإشعاع: موضوع لا يزال أقل من قيمته الحقيقية

المستخلصات النباتيةتمتلك علاجات لا حصر لها ، مثل مضادات السرطان ومضادات الأكسدة ومضادات الميكروبات ومضادات الالتهابات والمسكنات. وفقًا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، يستخدم حوالي 80 بالمائة من الناس في جميع أنحاء العالم الطب التقليدي لتلبية احتياجات الرعاية الصحية الأولية [82]. يوجد ما يقرب من 20 ، 000 نباتًا طبيًا في 91 دولة تحتوي على مجموعة واسعة من المواد التي يمكن استخدامها لأغراض علاجية مختلفة. تم فحص المستخلصات النباتية المختلفة الغنية بالفينولات والبوليفينول و / أو المستقلبات المتخصصة الأخرى (على سبيل المثال ، الكاروتينات ومركبات الكبريت) لمعرفة تأثيراتها الواقية من الإشعاع ، وتم اقتراح آليات الإجراءات المحتملة.

في الواقع ، على الرغم من اقتراح الفعالية الواعدة ، غالبًا ما تفتقر بيانات الأدبيات إلى تحليلات التركيب الكيميائي التفصيلية والتوحيد القياسي ، مما يضر بإمكانية استنساخ البيانات.

الأنشطة فيالحماية من الإشعاعكما تم تقييمه في المستخلصات التي تم الحصول عليها من النباتات الطبية ، والمستخدمة على نطاق واسع في الطب التكميلي والبديل ، أو من النباتات الغذائية مذكورة أدناه. كان المستخلص الكحولي لنبات Ageratum conyzoides قادرًا على حماية معدل الوفيات في الفئران المعرضة لـ 10 Gy من الإشعاع. وفقًا لذلك ، يُعزى ما يصل إلى جرعة 3000 مجم / كجم إلى التركيز غير السام ، مما يشير إلى أن الحماية من الإشعاع التي توفرها Ageratum conyzoides قد تكون جزئيًا بسبب تنظيف أنواع الأكسجين التفاعلية التي يسببها الإشعاع المؤين [83].

أشار التحقيق في مقتطفات من خمسة نباتات طبية بما في ذلك Adhatoda vasica و Amaranthus paniculatus و Brassica compestris و Mentha piperita و Spirulina fusiformis إلى أن القدرات المضادة للأكسدة لهذه المستخلصات النباتية يمكن أن تكون مسؤولة عن قدرات الحماية من الإشعاع [84]. وفقًا لهذه الدراسة ، تلعب المكونات الكيميائية الرئيسية دورًا رئيسيًا في الحماية من الإشعاع. كانت هذه المركبات لقاح ، VersionOne ، بيتين ، فيتامين C ، كاروتين ، وفاساكين في Adhatoda wasica ؛ البروتينات والفيتامينات (C و E) ، بروفيتامين أ ، والريبوفلافين في أمارانثوس بانيكولاتوس ؛ أليل أيزوثيوسيانات ، جلوكوسينولات ، إندولات في براسيكا كومبيستريس ، وبروتينات ، فيتامينات طبيعية (كاروتين) ، و SOD في سبيرولينا مغزلي.

تم اقتراح العديد من مسارات الحماية من الإشعاع المؤين في خلايا الثدييات [85]. تتضمن هذه الآليات إزالة الجذور الحرة من خلال تثبيط أنواع الأكسجين التفاعلية ، بالإضافة إلى التبرع بذرة الهيدروجين [86 ، 87]. يمكن أن نستنتج أن المركبات الفينولية بسبب أنشطتها المضادة للأكسدة يمكن أن تعمل كقمامة للجذور الحرة وكذلك كواقيات إشعاعية [84]. في الآونة الأخيرة ، أثبت المستخلص المائي من صنف الكرز الإيطالي الجنوبي ، المكون من أحماض الكلوروجينيك والفلافونويدات مع الكربوهيدرات البسيطة والبوليولات ، أنه يمارس سلوك تعديل الراديو ضد خط خلايا الورم الأرومي العصبي SH-SY5Y. في الواقع ، عند الجرعات المنخفضة ، كان يعمل كعامل حماية من الإشعاع ، في حين أنه عند الجرعات العالية يعزز التأثيرات السامة للخلايا بسبب التعرض للإشعاع [88].

أوراق Olea europaea هي مصدر غني بالفينولات والبوليفينول، التي تم فحص إمكاناتها الواقية من الإشعاع بشكل هامشي في علاجات ما قبل الأشعة فوق البنفسجية وبعدها [89]. تم العثور على الأنشطة المضادة للجينات ومضادات الجراثيم لمستخلص أوراق الزيتون ، بنسبة 24.5 في المائة في الأوليوروبين ، و 1.5 في المائة في هيدروكسي إيروسول ، وحوالي 3 في المائة في جلوكوزيدات الفلافون -7- ، و 1 في المائة في فيرباسكوسيد. كما تم تحديد تأثيرات الأوليوروبين النقي على الاستجابة الإشعاعية في سرطان البلعوم الأنفي [90]. حمض الأولينوليك وحمض أورسوليك ، وهما من أحماض التريتربين من ثمار الزيتون ومنتجات غذائية أخرى ، يمكن أن يثبط نمو الورم ويعدل الخلايا الجذعية لتكوين الدم (HSCs) بعد التشعيع [91]. بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء النشاط المضاد للورم عن طريق التفاعل بين حمض الأولينوليك وحمض أورسوليك ، بحيث يمكن أن يعملوا جزئيًا كعوامل مضادة للسرطان ، علاوة على تقليل الأضرار التي تحدث على الأنسجة المكونة للدم بعد العلاج الإشعاعي [٩١ ، ٩٢]. تم أيضًا فحص الحماية الإشعاعية بواسطة بوليفينول التفاح من خلال الدراسات المخبرية التي تهدف بشكل أساسي إلى توضيح قدرة البوليفينول على البحث عن الجذور الحرة [93].

كان Rheum palmatum L. ومركبه الرئيسي emodin (6- methyl -13 ، 8- ثلاثي هيدروكسيثراكوينون) واقيًا للأشعة ضد أشعة y. آلية عمل Emodin هي بطريقة ما أن مستويات الثيول الكلي مثل الجلوتاثيون ومنتجات بيروكسيد الدهون قد انخفضت. علاوة على ذلك ، كشف قياس إنزيمات اللسان المضادة للأكسدة ، الجلوتاثيون بيروكسيديز ، الجلوتاثيون- S- ترانسفيراز ، -جلوتاميل ترانسفيراز ، والجلوكوز -6- الفوسفاتيز ، عن تحسن مستويات الثيول الخلوي والإنزيمات المضادة للأكسدة في مصل الفئران المصابة بداء السكري المشع بأشعة جاما مع علاج الامودين [94].

أظهر المستخلص الإيثانولي لأوراق Adhatoda vasica L. Nees ، وهو دواء نباتي معروف في طب الأيورفيدا والأوناني ، انخفاضًا كبيرًا في مستوى الفوسفاتيز الحمضي ، وعلى العكس من ذلك ، زيادة في مستوى الفوسفاتيز القلوي. أظهر العلاج المسبق بـ Adha-toda أيضًا بشكل كبير الوقاية من تلف الكروموسومات الناجم عن الإشعاع في خلايا نخاع العظام. ومع ذلك ، تظل ضرورة الدراسات الميكانيكية لتأثيراته الواقية من الإشعاع وكذلك المكونات الرئيسية في مستخلصه [95]. كما تم الإبلاغ عن مستخلص أوراق Adhatoda vasica للدور الوقائي في طحال الفئران البيضاء السويسرية التي تعرضت لإشعاع 6 Gy Y [96].

تم الإبلاغ عن الفعالية الإشعاعية لمستخلص أوراق Amaranthus paniculatus [97،98]. أظهر تناول مستخلصات A. paniculatus عن طريق الفم عند 800 ملجم / كجم من وزن الجسم للفئران البيضاء السويسرية لمدة 15 يومًا متتاليًا قبل التعرض لأشعة جاما زيادة مستعمرات الطحال الداخلية ووزن الطحال دون أي آثار جانبية أو سمية. كان تعديل الجلوتاثيون ، وكذلك بيروكسيد الدهون ، نتائج أخرى لها [97].

تُعزى عائلة Lamiaceae إلى قدرة الحماية الإشعاعية ، مع آليات تشمل بشكل أساسي كسح الجذور الحرة ، وحماية تلف الحمض النووي ، وتقليل بيروكسيد الدهون ، وتعزيز الجلوتاثيون ، وفوق أكسيد ديسموتاز ، والكتلاز ، ومستويات نشاط إنزيم الفوسفاتيز القلوي [99]. على سبيل المثال ، Mentha piperita هو نبات ينتمي إلى هذه العائلة ، يحتوي على الأوجينول ، وحمض الكافيين ، وحمض روزمارينيك ، وتوكوفيرول التي تلعب دورًا رئيسيًا في الخصائص المضادة للسرطان والوقاية من الإشعاع [84100].

تم الإبلاغ عن الخصائص العلاجية والدوائية للنباتات العطرية. من بينها ، تستخدم الزيوت الأساسية في جوانب مختلفة مثل مستحضرات التجميل والعطور ومبيدات الآفات والمشروبات. نظرًا لأن الزيوت الأساسية معروفة بأنشطتها المضادة للأكسدة وكسح الجذور الحرة ، فيمكن اعتبارها أيضًا كواقيات إشعاعية ، كما ترى أجيراتوم أنها أظهرت أن جذور DPPH تنظف ، وبالمثل دورها الوقائي الإشعاعي بجرعة 75 مجم / كجم لـ 6-11 اللون الرمادي على الفئران. العوامل النشطة في هذا النبات هي مركبات الفلافونويد المؤكسدة المتعددة ، ترايتيربين (فريدلين) ، ستيرول-سيتوستيرول وستيغماستيرول ، والقلويدات (جلوكوزامين وإيكينات) [83].

Allium cepa، Alium station نوعان من النباتات من عائلة Liliaceae التي تتمتع بمضادات الأكسدة ، خافضة للضغط ، وخافضة لنسبة السكر في الدم [101]. قلل Alk (en) yl thiosulfates من البصل والثوم بشكل ملحوظ الضرر في خلايا الورم الكبدي H4IIE في الفئران وخلايا سرطان الغدد الليمفاوية L5178Y المعالجة بـ 10Gy من التشعيع بالأشعة السينية [102].

في الآونة الأخيرة ، تم التحقق من الفعالية الإشعاعية لمستخلص مائي كحولي من Pterocarpus san-talinus ، وهي شجرة نفضية صغيرة إلى متوسطة الحجم تنتمي إلى عائلة Fabaceae [103 ، في الفئران BALB / c المعرضة للإشعاع Y. تم تحسين توازن الأكسدة والاختزال الذي أفسده الإشعاع بعد العلاج بالمستخلص ، والذي ربما حدث عن طريق تنظيم Nrf2 و HO -1 و GPX -1 ص. سلط تحليل UHPLC-HRMS / MS للمستخلص الضوء على تنوعه في سانتولينا ، بخلاف الفينولات ومركبات الفلافونويد الأخرى [104]. علاوة على ذلك ، كان المستخلص المائي الكحولي Pterocarpus santalinus (PSHE) غير سام ، وعندما تمت معالجة RAW264.7 الضامة مسبقًا به ، لوحظ تثبيط كبير للسيتوكينات IL المسببة للالتهابات الناجم عن LPS -6 ، وإنتاج TNF-. تم العثور على مادة البوليفينول من النباتات الطبية ، مثل Sanguisorba officinalis و Erigeron canadiens ، لتكون قادرة على تقليل الإجهاد التأكسدي الناجم عن الإشعاع في الخلايا الليمفاوية الطبيعية باستخدام آليات ROS ، والتي تعمل كمعدل إشعاع للخلايا الطبيعية [105]. مستخلص من Lonicera caerulea var. edulis ، الغني بالأنثوسيانين ، والذي يُعطى داخل المعدة للفئران مرة واحدة يوميًا ، قبل إشعاع 5 Gy لكامل الجسم 5Coy ، كان فعالًا في إبطاء مستويات malondialdehyde مع زيادة نشاط ديسموتاز الفائق والغلوتاثيون بيروكسيداز ومحتوى الجلوتاثيون GSH في الكبد [ 106].

5. الاستنتاجات

على مدى العقدين الماضيين ، تم اعتبار المستقلبات الثانوية في النباتات على نطاق واسع لصفاتها العلاجية كواقيات إشعاعية. في الواقع ، يظهر انخفاض السمية والتكلفة للمنتجات الطبيعية عاملين رئيسيين يدفعان البحث لتعميق فهم آلية عمل هذه المواد. وهكذا ، تم العثور على العديد من الدراسات في الأدبيات التي تركز على دورها في مواجهة الضرر الناجم عن الأشعة تحت الحمراء. المركبات النقية أو المستخلصات النباتية التي تظهر نشاط مسح الجذور الحرة ، ومضادات الأكسدة الدهنية ، وخصائص الاختزال هي ذات أهمية كبيرة وتكون عرضة للتدخل في إصلاح الحمض النووي أو في استعادة الأضرار الصبغية.

على وجه الخصوص ، يمكن أن تمثل (بولي) الفينولات بديلاً قيمًا للمركبات الاصطناعية لاستخدامها كعوامل واقية من الإشعاع. في الواقع ، بناءً على فعالية مضادات الأكسدة / المؤكسدة المعتمدة على الجرعة ، يمكن أن توفر الحماية للخلايا الطبيعية ، مع حماية قليلة أو معدومة للخلايا السرطانية المقاومة للعلاج الإشعاعي. وبالتالي ، فإنها توفر دليلًا جيدًا فيما يتعلق بإجراء تعديل إشعاعي محتمل.

علاوة على ذلك ، بالنظر إلى الطبيعة الغذائية لغالبية المصفوفات التي تم فحصها ، يمكن الحصول على ميزة كبيرة أخرى من ملاءمة الإعطاء الفموي الذي يمكن أن يكون الأمثل أثناء العلاج الإشعاعي. ومع ذلك ، مع استثناءات قليلة ، تظل البيانات المتاحة حتى الآن مجزأة وهي في الغالب نتيجة دراسات في المختبر والتي ، مع تعميق المعرفة الكيميائية والبيولوجية للجزيئات ، لا تجد الراحة في الدراسات قبل السريرية و / أو السريرية ، أو الدراسات قبل السريرية حيث ، خاصة عند تقييم النشاط الحيوي لمستخلص نباتي ، لا يؤخذ تركيبه الكيميائي في الاعتبار.

مراجع

1. بيلي ، م. Indovina، L. استجابة الكائنات الحية لبيئة الإشعاع المنخفضة وانعكاساتها على الحماية من الإشعاع. أمامي. Public Health 2020، 8، 601711. [CrossRef]

2. Goodhead ، DT تقييم دور القياس الدقيق في علم الأحياء الإشعاعي. رديات. الدقة. 1982 ، 91 ، 45. [CrossRef]

3. Jeggo، P .؛ Löbrich ، M. استجابات تلف الحمض النووي الناجم عن الإشعاع. رديات. حماية. دوسيم. 2006 ، 122 ، 124-127. [CrossRef] [PubMed]

4 - دورانتي ، م. مانتي ، ل.استجابة الإنسان لبيئات الإشعاع عالية الخلفية على الأرض وفي الفضاء. حال. دقة الفضاء. 2008 ، 42 ، 999-1007. [CrossRef]

5. Saha، GB الفيزياء وعلم الأحياء الإشعاعي للطب النووي. Springer Science & Business Media: برلين ، هايدلبرغ ، ألمانيا ، 2012.

6. Varanda، EA؛ Tavares، DC Radioprotection: الآليات والعوامل الواقية من الإشعاع بما في ذلك سم نحل العسل. J. فينوم. الرسوم المتحركة. السموم 1998 ، 4 ، 5-21. [CrossRef]

7. Lomax، ME؛ فولكس ، ل. O'Neill، P. العواقب البيولوجية لتلف الحمض النووي الناجم عن الإشعاع: الصلة بالعلاج الإشعاعي. كلين. اونكول. 2013 ، 25 ، 578-585. [CrossRef]

8. مانتي ، إل. برازيلمان ، هـ. كالابريس ، مل ؛ ماسا ، ر. بوغليس ، م. Scampoli ، P. ؛ سيسينيانو ، جي ؛ Grossi ، G. آثار إشعاع الميكروويف المعدل في تردد الهاتف الخلوي (1.95 جيجاهرتز) على انحرافات الكروموسومات التي تسببها الأشعة السينية في الخلايا الليمفاوية البشرية في المختبر. رديات. الدقة. 2008 ، 169 ، 575-583. [CrossRef]

9. وونغ ، ك. ديلاني ، GP ؛ بارتون ، ميغابايت ؛ المعلومات ، PEKFC العدد الأمثل القائم على الأدلة لكسور العلاج الإشعاعي للسرطان: أداة مفيدة لتقدير الطلب على العلاج الإشعاعي. مشع. اونكول. 2015 ، 119 ، 145–149. [CrossRef]

10. جونك ، RM ؛ ساتلر ، جا. Allison، RR العوامل الواقية من الإشعاع للعلاج الإشعاعي: الاتجاهات المستقبلية. المستقبل. اونكول. 2014 ، 10 ، 2345-2357. [CrossRef]

11. Andreassen، CN؛ غراو ، سي ؛ Lindegaard ، JC Chemical Radioprotection: مراجعة نقدية للأميفوستين باعتباره واقيًا للخلايا في العلاج الإشعاعي. سيمين. رديات. اونكول. 2003 ، 13 ، 62-72. [CrossRef]

12- أوبرادور ، إي. سلفادور ، ر. فيلايسكوسا ، ياء ؛ سوريانو ، ياء ؛ إستريلا ، ياء ؛ مونتورو ، أ. الطب الحيوي 2020 ، 8 ، 461. [CrossRef]