الشاي الأخضر Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) يستهدف اختلال البروتين في اكتشاف الأدوية للأمراض التنكسية العصبية الجزء 3

4.2. الأدلة من النماذج الحيوانية

نظرًا لنطاقه الواسع من الأنشطة الدوائية، عرض EGCG إمكانات علاجية على نماذج مختلفة من NDs في الجسم الحي، بما في ذلك AD وPD وHD وALS (الجدول 2).

EGCG هو مركب موجود على نطاق واسع في أوراق الشاي، وخاصة الشاي الأخضر. وقد تمت دراستها على نطاق واسع وتبين أن لها العديد من الفوائد الصحية، بما في ذلك تحسين الذاكرة. وهذه نتيجة إيجابية ومفيدة للغاية، حيث يواجه العديد من الأشخاص مشاكل في الذاكرة مع تقدم العمر.

أظهرت الدراسات أن EGCG يمكن أن يساعد في تحسين الذاكرة. يمكن لـ EGCG حماية الخلايا العصبية عن طريق تقليل الهشاشة والأكسدة. ويمكنه أيضًا تحفيز نمو الخلايا العصبية واتصالها، وتحسين النقل العصبي، وتعزيز الوظيفة الإدراكية في الدماغ. تساعد هذه العمليات على تحسين القدرات المعرفية مثل الذاكرة طويلة المدى والانتباه.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يزيد EGCG أيضًا من تدفق الدم في الدماغ، مما يوفر المزيد من الأكسجين والمواد المغذية، مما يساعد على حماية الخلايا العصبية وتحسين وظائف المخ.

باختصار، EGCG إيجابي ومفيد لتحسين الذاكرة. يمكن أن يعزز الذاكرة والقدرة المعرفية من خلال مجموعة متنوعة من المسارات ويحسن صحة الدماغ ووظيفته. ولذلك فإن شرب الشاي الأخضر باعتدال يمكن أن يمكّن الإنسان من الحصول على العديد من الفوائد الصحية وتحسين نوعية حياته. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche تحسين الذاكرة بشكل كبير لأنه يمكنه أيضًا تنظيم توازن الناقلات العصبية، مثل زيادة مستويات الأسيتيل كولين وعوامل النمو، وهي مهمة جدًا للذاكرة والتعلم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ Cistanche أيضًا تحسين تدفق الدم وتعزيز توصيل الأكسجين، مما يضمن حصول الدماغ على التغذية والطاقة الكافية، وبالتالي تحسين حيوية الدماغ والقدرة على التحمل.

انقر فوق معرفة طرق تحسين ذاكرتك

تم الإبلاغ عن الإمكانات العلاجية لـ EGCG في نموذج حيواني لمرض الزهايمر لأول مرة في عام 2005 باستخدام الفئران السويدية المتحولة APP-overexpressing (Tg APPsw). أظهر الباحثون أن الحقن داخل الصفاق (ip) (20 ملغم/كغم) من EGCG أدى إلى انخفاض ملحوظ في مستويات A ولويحات A في الدماغ.

وأظهرت الدراسة أيضًا أن EGCG عزز الانقسام في جزء الطرف -C من APP ورفع منتج انقسام APP-N، وهو APP- القابل للذوبان.

يشير هذا إلى أن انخفاض مستويات A في المخ يرتبط بزيادة نشاط الانقسام -سيكريتيز [184]. علاوة على ذلك، قلل EGCG بالمثل ترسب A في Tg APPsw عند تناوله عن طريق الفم في مياه الشرب (50 مجم/كجم)، كما لوحظ في دراسة أجريت في عام 2008. أشارت النتائج أيضًا إلى أن EGCG يوفر فوائد معرفية وينظم فرط فسفرة تاو في هذه الفئران المعدلة وراثيًا [186].

ركزت دراسة أخرى شملت فئران Tg APPsw على الآلية الجزيئية للعمل الوقائي العصبي لـ EGCG. تم العثور على EGCG لتقليل السمية العصبية الناجمة عن A عن طريق تثبيط تنشيط الجليكوجين سينسيز كيناز -3 (GSK-3) والإزاحة النووية المعقدة لـ c-Ab/FE65 في هذه الفئران المعدلة وراثيًا [177].

بالإضافة إلى نماذج الفئران المعدلة وراثيا لعلم الأمراض البشرية، تعتبر النماذج التي يسببها السم أيضا مناسبة لاستكشاف علاجات NDs.

تم الإبلاغ عن التأثيرات الوقائية العصبية لـ EGCG في نماذج AD المستحثة بالسموم مثل نماذج AD المستحثة بـ A، و LPS، و D-galactose (D-gal)، والناجمة عن الستربتوزوتوسين، ونماذج AD المستحثة بكلوريد الألومنيوم (AlCl3) [13]. استخدمت دراستان من العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين نموذج AD الناجم عن LPS الذي يتم تناوله عن طريق الفم EGCG (1.5 أو 3 مجم / كجم).

لقد أثبتوا أن EGCG يمنع موت الخلايا المبرمج عن طريق منع المستويات المرتفعة من A عن طريق تثبيط الإفرازات والإفرازات. وأظهرت النتائج أيضًا أن EGCG يمنع ضعف الذاكرة وتولد الأميلويد عن طريق تثبيط السيتوكينات المرتبطة بالالتهابات العصبية المنطلقة من الخلايا النجمية [187،190].

كما تبين أيضًا أن تناول EGCG عن طريق الفم (1.5 أو 3 مجم / كجم) يحمي من ضعف الذاكرة والتنسيق الناجم عن A في فئران AD المستحثة بـ A، في حين أن إعطاء EGCG داخل المعدة (2 أو 6 مجم / كجم) كان له تأثير فعال. التأثيرات الوقائية العصبية على الفئران المتقدمة في السن التي يسببها D-gal، والتي تعمل من خلال آليات مضادة للأكسدة ومضادة للخلايا [188،189].

علاوة على ذلك، تؤكد الأدلة الإضافية المستمدة من النماذج المستحثة بالسموم قدرة EGCG على تحسين الإجهاد التأكسدي باستخدام النماذج المستحثة بالستربتوزوتوسين والنماذج المستحثة بـ AlCl3-.

أظهرت هذه الدراسات أن EGCG يمكن أن يقلل من الإجهاد التأكسدي في الأنسجة المحيطية والدماغية وأنه قد يثبط التغيرات السلوكية المرتبطة بالعجز المعرفي الناجم عن السموم في هذه النماذج الحيوانية [191،195]. الفأر المتسارع للشيخوخة (SAMP8)، وهو نموذج حيواني عفوي للشيخوخة المتسارعة ، تم استخدامه أيضًا في الدراسات التي أجريت على EGCG.

يعتبر هذا النموذج الحيواني نموذجًا قويًا لدراسة أمراض مرض الزهايمر المتقطع [225]. أظهرت الدراسات قدرة EGCG على تخفيف التدهور المعرفي وعجز الذاكرة لدى هذه الفئران عن طريق إعطاء جرعات منخفضة (5 مجم/كجم) وجرعات عالية (15 مجم/كجم) [193,194]. وقد تبين أن إعطاء EGCG يعمل على تنظيم البروتين المضاد لموت الخلايا المبرمج. Bcl -2 وتضخيم نسبة Bcl - 2 / Bax وتم العثور على ارتباط بين التخفيض الناجم عن EGCG في تراكم A والتعبير المرتفع للنيبريليسين (إنزيم التحلل الذي يحد من معدل A ) [193].

بالإضافة إلى تنظيم تعبير النيبريليسين، تبين أن EGCG يمنع نشاط BACE -1 ويحسن مستويات البروتين التشابكي غير الطبيعي في القشرة الأمامية والحصين في نموذج الفئران SAMP8 [194].

بالعودة إلى نموذج الفئران المعدلة وراثيًا، في أواخر عام 2010، توفر الدراسات التي أجريت على الفئران APP/PS1 دليلًا إضافيًا على خصائص الحماية العصبية في الجسم الحي لـ EGCG. بحثت إحدى الدراسات في تأثير EGCG على موت الخلايا المبرمج للخلايا العصبية الناجم عن إجهاد الشبكة الإندوبلازمية (ER)، وكشفت أن علاج EGCG يمنع موت الخلايا المبرمج الناجم عن الإجهاد ER في القشرة الدماغية لفئران APP / PS1 [196].

وقد اقترح أيضًا أن العلاجات التي تجمع بين EGCG وحمض الفيروليك في الفئران المسنة APP/PS1 تمنح فوائد إضافية مقارنة بالعلاجات الفردية من حيث تحسين العجز السلوكي، وتخفيف الداء النشواني الدماغي، وتقليل الجيل A [197]. وهناك أيضًا دليل على أن الأدوية المزدوجة المحملة تعمل الجسيمات النانوية من EGCG/حمض الأسكوربيك على تعزيز الفعالية العلاجية لـ EGCG في الفئران المعدلة وراثيا APPswe/PS1 [198].

في الآونة الأخيرة، كشفت دراسة أجريت على نموذج مختلط ما قبل السريري لمرض الزهايمر العائلي ومرض السكري من النوع الثاني (T2DM) باستخدام فئران APP/PS1 المعدلة وراثيا والتي تم تغذيتها بنظام غذائي عالي الدهون، أن EGCG يحسن العجز المعرفي الذي يتفاقم بسبب اتباع نظام غذائي مسبب للسمنة من خلال تعديل العناصر غير المكشوفة. استجابة البروتين [199]. تمت دراسة EGCG أيضًا على نطاق واسع في النماذج الحيوانية التي يسببها السم لـ PD، بما في ذلك 6- OHDA وMPTP الكلاسيكي، وهما أكثر السموم العصبية استخدامًا على نطاق واسع في نماذج PD الحية [226].

تم الإبلاغ عن التأثير الوقائي العصبي لـ EGCG على نموذج PD الناجم عن MPTP لأول مرة في أوائل القرن العشرين. تناول EGCG عن طريق الفم (2 و10 ملجم/كجم)، بالإضافة إلى مستخلص الشاي الأخضر (0.5 و1 ملجم/كجم) الذي يحتوي على مستويات عالية من EGCG، خفف بشكل واضح من فقدان خلايا الدوبامين العصبية في المادة السوداء واستنفاد مستوى بروتين TH [201]. في هذا النموذج، يتم التوسط في سمية MPTP بواسطة الإجهاد التأكسدي، خاصة بواسطة NO.

اختبرت دراسة أخرى ما إذا كان EGCG يخفف من PD الناجم عن MPTP في الفئران عن طريق تثبيط تعبير سينسيز NO العصبي (nNOS). كشفت النتائج أن كلاً من مستخلص الشاي الأخضر وEGCG قلل من تعبيرات nNOS في المادة السوداء [202]. في عام 2010، أكدت دراسات إضافية باستخدام نموذج PD الناجم عن MPTP التأثير الوقائي العصبي لـ EGCG ضد السمية العصبية MPTP [204,205].

تبين أن EGCG ينظم بروتين الحديد المصدر للحديد فيروبورتين في المادة السوداء، مما يقلل من الإجهاد التأكسدي ويمارس تأثير الإنقاذ العصبي ضد العجز الوظيفي والكيميائي العصبي الناجم عن MPTP في الفئران [204]. ركزت دراسة عام 2018 باستخدام نموذج الفأر الناجم عن MPTP لـ PD على التأثيرات ofEGCG على الجهاز المناعي المحيطي.

وكشفت النتائج أن علاج EGCG يحمي الخلايا العصبية الدوبامينية من الضمور الناجم عن MPTP، مما يستعيد السلوك الحركي لهذه الفئران. بالإضافة إلى ذلك، قام EGCG بتثبيط التعبير عن السيتوكينات الالتهابية العصبية وعكس خلل الخلايا التائية في الجهاز المناعي المحيطي لدى الفئران MPTP [205].

أظهرت دراسة على الجسم الحي باستخدام 6-نموذج فأر PD الناجم عن OHDA أن EGCG الذي يتم تناوله عن طريق التزقيم (10 مجم/كجم) يعمل على عكس الإجهاد التأكسدي المجسم والتغيرات الكيميائية المناعية. علاوة على ذلك، أدى علاج EGCG إلى تخفيف التغيرات السلوكية، مما يشير إلى الحماية العصبية التي تتجلى في انخفاض السلوك الدوراني، وزيادة النشاط الحركي، والتأثيرات المضادة للاكتئاب، وتحسين الخلل المعرفي [203].

في الآونة الأخيرة، ركزت دراسة أخرى باستخدام نموذج فأر PD على تأثيرات EGCG على الاختلالات الحركية والكيميائية العصبية الناجمة عن ROT. أظهرت هذه الدراسة أن التأثيرات الوقائية العصبية المحتملة لـ EGCG (100 أو 300 ملغم/كغم من وزن الجسم) ضد الاختلالات الحركية والكيميائية العصبية الناجمة عن تعفن الدم في الجرذان ترتبط بآثاره المضادة للأكسدة، والوقاية من خلل الميتوكوندريا، والوقاية من نقص الكيمياء العصبية، والتأثيرات المضادة للالتهابات العصبية، والتأثيرات المضادة للالتهاب. آثار موت الخلايا المبرمج [207].

وقد تبين مؤخرًا أن مكملات EGCG تؤدي إلى تغييرات عميقة في التركيبات الميكروبية للأمعاء في نموذج PD اللافقاريات، مما يستعيد وفرة مجموعة من البكتيريا [206]. أظهرت الدراسة التي أجريت على ذباب كيناز 1 (PINK1) المفترض الناجم عن PTEN أن EGCG يخفف العيوب العصبية والسلوكية عن طريق إعادة تشكيل الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء [206].

في النماذج الحيوانية لمرض باركنسون، تنظم ميكروبات الأمعاء العجز الحركي والالتهاب العصبي [227]. ومن المثير للاهتمام أن الأدلة الناشئة تشير إلى أن EGCG يعيد تشكيل بنية ميكروبات الأمعاء البشرية [228,229].

ومع ذلك، من الضروري إجراء المزيد من الدراسات لتوضيح أن تعديل الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء يرتبط بطريقة عمل EGCG. الباحثون الآن مقتنعون بأن بكتيريا الأمعاء قد تكون متورطة في العديد من NDs، وإعادة تشكيل الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء للحفاظ على توازنها قد تكون استراتيجية علاجية جديدة [ 230,231]. في الواقع، كان أحدث دواء تمت الموافقة عليه لعلاج مرض الزهايمر هو قليلات الصوديوم، التي يرتبط أسلوب عملها بالميكروبات المعوية والتهاب الأعصاب، مما يسلط الضوء على أهمية ميكروبيوم الأمعاء كهدف دوائي محتمل لمرض الزهايمر [53].

تشير الأدلة الوفيرة من الدراسات التي أجريت على نماذج AD وPD على الحيوانات إلى أن EGCG قد يكون مفيدًا في علاج AD وPD. ومع ذلك، فإن الأدلة المتوفرة على تأثيرات EGCG الوقائية للأعصاب لا تقتصر فقط على الدراسات التي أجريت على النماذج الحيوانية لمرض الزهايمر ومرض PD.

لقد أظهر EGCG أيضًا إمكانية في الجسم الحي في منع أمراض ND الأخرى في الدراسات المنشورة منذ العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بما في ذلك نماذج الفئران المعدلة وراثيًا لـ ALS وFAP، ونموذج ذبابة الفاكهة لـ HD، و3- نموذج الفئران الناجم عن حمض البروبيونيك النيترو لـ HD [25,208- 211]. مجتمعة، تشير هذه الدراسات على الحيوانات قبل السريرية إلى أن EGCG لديه إمكانات كبيرة كدواء مرشح لاكتشاف الأدوية التنكسية العصبية.

4.3. أدلة من التجارب السريرية

لقد تم إثبات فعالية EGCG في النماذج قبل السريرية لـ NDs في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين؛ وبالتالي، تمت الموافقة عليه لإجراء تجربة سريرية في عام 2019. ولتحقيق هذه الغاية، أُجريت دراسة المرحلة الثالثة العشوائية مزدوجة التعمية للمجموعة الموازية التي يتم التحكم فيها بالعلاج الوهمي على المرضى الذين يعانون من الضمور الجهازي المتعدد (MSA)، وهو مرض ND نادر يتميز بتجميع الضمور الجهازي المتعدد. -الخلايا الدبقية قليلة التغصن والخلايا العصبية، التي تشترك في السمات المرضية العصبية مع مرض باركنسون.

ومع ذلك، وجدت هذه التجربة أن مكملات EGCG لم تؤثر على تطور الضمور البقعي المتعدد. وجدت نفس الدراسة أنه على الرغم من أن EGCG كان جيد التحمل بشكل عام، إلا أنه كان مرتبطًا بتأثيرات سمية كبدية لدى بعض المرضى، وبالتالي لا ينبغي استخدام جرعات تزيد عن 1200 مجم [232]. هناك أيضًا تقارير تفيد بأن المرحلة الثانية من التجارب السريرية لمرض AD (NCT00951834) وHD (NCT01357681) قد اكتملت.

نظرًا لدور الإجهاد التأكسدي في التسبب في NDs، فقد حظي العلاج المضاد للأكسدة لـ NDs باهتمام كبير في السنوات الأخيرة باعتباره نهجًا واعدًا لتأخير أو إبطاء التنكس العصبي الناجم عن الإجهاد التأكسدي. خضعت العديد من مضادات الأكسدة، بما في ذلك EGCG، لدراسات سريرية في السنوات الأخيرة. ومع ذلك، هناك عوائق تحول دون تناول مضادات الأكسدة من المرحلة قبل السريرية إلى الإعدادات السريرية، والتي ترتبط بشكل أساسي بالقيود الدوائية والديناميكية الدوائية.

ومن ثم، على الرغم من النتائج الواعدة في الاختبارات المختبرية وفي الجسم الحي، فقد تم التوصل إلى نتائج إيجابية قليلة أو معدومة حتى الآن في التجارب السريرية لأي من مضادات الأكسدة التي تم فحصها [233].

لقد افترض الباحثون أن التوافر البيولوجي المنخفض لـ EGCG كان عاملاً مهمًا وراء هذه التناقضات. في الواقع، فقد تم اقتراح أن الإمكانات العلاجية لـ EGCG محدودة بسبب ضعف امتصاصه الجهازي بعد تناوله عن طريق الفم، بما في ذلك انخفاض الامتصاص، وضعف الحرائك الدوائية والتوافر الحيوي، والتوزيع الحيوي الشحيح، واستقلاب المرور الأول، والاختراق التافه، وانخفاض التراكم في الأنسجة ذات الصلة. الجسم، أو انخفاض فعالية الاستهداف.

علاوة على ذلك، فإن EGCG غير مستقر في ظل الظروف الفسيولوجية، ويمكن أن يتحلل أو يتم استقلابه بسرعة بسبب التفاعلات مع مجموعات الهيدروكسيل في حلقات الفينول. يؤدي إعطاء EGCG عن طريق الوريد إلى تدهور جزئي قبل أن يصل إلى الأنسجة المستهدفة [234].

5. EGCG استهداف المجاميع الخاطئة في AD وPD

تمت دراسة التأثيرات المختبرية للـ NPs التي تستهدف اختلال البروتين على نطاق واسع من قبل العديد من مجموعات البحث المستقلة، والتي تجمع بين الخصائص البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية مع تقنيات التصوير وفحوصات صلاحية الخلية.

وشملت هذه المجهر الإلكتروني النافذ (TEM)، ومجهر القوة الذرية (AFM)، ومقايسة ربط الثيوفلافين (ThT)، وتشتت الضوء الديناميكي (DLS)، والتحليل الطيفي مزدوج اللون الدائري (CD)، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء المتحولة فورييه (FTIR)، والأشعة السينية ذات الزاوية الصغيرة. التشتت (SAXS)، والرنين المغناطيسي النووي (NMR) [125].

أظهرت دراسات متعددة فعالية EGCG في تثبيط A و-synaggregation والبروتينات الأخرى (الجدول 4). تم الإبلاغ عن EGCG لأول مرة في عام 2006 بواسطة DagmarE. إرنهوفر وآخرون. كمعدِّل للأحداث المبكرة في اختلال هنتنغتين، مما يغير شكل هنتنغتين ويمنع تكوين تفاعلات مدمرة بين البروتين والبروتين [25].

المقبل، إرنهوفر وآخرون. تم تحويله لمعرفة ما إذا كان EGCG له نفس التأثير في تكوين الرجفان للبولي ببتيدات الأخرى المعرضة للتجمع "المكشوفة أصلاً" مثل A و -syn.

لقد كانوا قادرين على إظهار أن EGCG يثبط بشكل فعال تكوين الرجفان لكل من -syn وA من خلال الارتباط المباشر بالبولي ببتيدات المتكشفة محليًا، والتي يمكن أن تمنع أيضًا تحويلها إلى وسيط متراكم سام على المسار. يشير هذا إلى أن EGCG يتعرف على البوليبيبتيدات المكشوفة ويرتبط مباشرة بالسلسلة الرئيسية المشتركة بين جميع البروتينات [26].

يشير هذا الاكتشاف إلى أن EGCG يمكن أن يكون مرشحًا لتطوير علاج دوائي شائع لمرض NDs واختلال البروتين وأمراض الأميلويد بشكل عام. منذ أن أصبحت هذه النتائج معروفة، افترضت العديد من الدراسات أن EGCG يمكن أن يقلل من السمية العصبية للبروتينات غير المطوية المرتبطة بالعديد من NDs.

ركزت معظم الدراسات في هذا المجال على تجميع A و-syn والسمية (الجدول 4). في أوائل عام 2010، بعد أن أظهرت النتائج أن EGCG يعيد توجيه عديد الببتيدات الأميلويدية إلى قليلات قليلة غير منظمة، خارج المسار، قام الباحثون بالتحقيق فيما إذا كان EGCG يفكك ألياف الأميلويد المشكلة مسبقًا.

كشفت النتائج أن علاج EGCG لألياف الأميلويد لا يعكس عملية تكوين الأميلويد ولكنه يحول مباشرة الأنواع الليفية إلى مجاميع بروتينية حميدة، مما يشير إلى أن EGCG هو عامل إعادة تشكيل قوي لألياف الأميلويد الناضجة [148]. وجد الباحثون أن EGCG يرتبط بـ A المشكل مسبقًا. و -syn أميلويد ليفي أندليغومرات ويغير شكلها بشكل مباشر، كما تؤكد ذلك الاختبارات البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية والمرتكزة على الخلايا، مما يوفر دليلًا تجريبيًا على أن EGCG يرتبط مباشرة بالمجاميع الغنية بالصفائح، ويتوسط في تغيير مطابق دون تفكيك مونومرات ثيمنتو أو قليلات قليلة قابلة للانتشار. [148].

تم اقتراح أن إعادة توجيه الروابط بين جزيئات البروتين المرتبة في البوليمر بوساطة مركب قد تكون مسؤولة عن إعادة تشكيل الأميلويد وظهور مجاميع البروتين غير المتبلور غير المنظمة.

من ناحية أخرى، اقترحت دراسة أخرى أن EGCG يمكن أن يفصل بقوة الأوليجومرات المُشكَّلة مسبقًا وله نشاط مثبط قوي يعتمد على الجرعة على التجميع المخلَّق. استخدمت هذه الدراسة التحليل الطيفي الفلوري متحد البؤر لجزيء واحد لتوصيف التأثيرات على تكوين قليل القسيم -syn لـ 14 مركبًا فينوليًا ومستخلص الشاي الأسود، بما في ذلك EGCG.

خلص تحليل البنية والنشاط إلى أن وجود ثلاث مجموعات متجاورة على حلقة فينيل واحدة، والتي تمت ملاحظتها في مركبات مثل EGCG، يمكن أن تكون سمة جزيئية مهمة لمزيد من الفعالية في تثبيط وزعزعة استقرار التجميع الذاتي بواسطة -syn [212] .

فيما يتعلق بالآليات الكيميائية لتفاعلات EGCG-A، أظهرت إحدى الدراسات أن EGCG يتداخل مع النواة العطرية الكارهة للماء لـ A، مكونًا أوليغومرات A غير سامة. باستخدام تحقيقات الرنين المغناطيسي النووي للحالة الصلبة ذات الزاوية السحرية، أثبت الباحثون أن الركام غير السام المتكون في وجود EGCG هي منظم بشكل جيد، مع بنية دبوس الشعر المميزة التي يتم ملاحظتها بشكل شائع في الألياف A والأوليجومرات [128].

تم نشر دراسة تهدف إلى فهم الآلية الجزيئية التي من خلالها يعيد تشكيل EGCG ألياف الأميلويد الناضجة في عام 2013 وأظهرت أن نشاط إعادة تشكيل الأميلويد EGCG في المختبر يعتمد على الأكسدة الذاتية لـ EGCG [213].

يمكن لـ EGCG أن يتأكسد ذاتيًا، مما يوفر خليطًا معقدًا من الكينونات المعتمدة على EGCG المونومرية والبوليمرية، وقد تم اعتبار الأكسدة الذاتية أحد التفاعلات الرئيسية التي تسبب عدم استقرار EGCG في المختبر [235].

اقترح الباحثون أن الآلية الجزيئية التي من خلالها يعيد EGCG تشكيل ألياف الأميلويد الناضجة قد تكون جزئيًا بسبب الارتباط الكاره للماء وتكوين قاعدة شيف مع بقايا ليسين من البروتينات. تم الافتراض بأن تعديلات ما بعد الترجمة الشاذة بوساطة علاج EGCG يمكن أن تحدث بالتزامن مع عملية إعادة التشكيل الكارهة للماء والتي يبدو أنها المحرك الرئيسي لإعادة تشكيل الأميلويد EGCG.

أخيرًا، آلية الارتباط الأولية الكارهة للماء المقترحة لإعادة تشكيل الأميلويد بواسطة EGCG، وعلى الأرجح، منتجات الأكسدة الخاصة بها قد تفسر أيضًا قدرة EGCG على منع التجميع الليفي للبروتينات الأميلويدية المونومرية، ربما عن طريق الارتباط وجعل البذور قليلة القسيمات أقل كفاءة حركيًا [213].

بالإضافة إلى ذلك، أشارت دراسة أخرى من عام 2013 إلى أن EGCG المؤكسد يمكن أن يكون مفيدًا في تصنيع جزيئات دقيقة لتوصيل الأدوية من الشاي الأخضر القابل للتكاثر بشكل طبيعي والصالح للأكل [236].

في الآونة الأخيرة، ثبت أن جزيئات بوليفينول الشاي الأخضر الدقيقة المعتمدة على الاقتران التأكسدي لـ EGCG تمنع تراكم الأميلويد/السمية الخلوية للبروتين -synand بمثابة منصة لتوصيل الدواء [219]. اقترحت الدراسة استخدام الجسيمات الدقيقة EGCG كإستراتيجية محتملة ثنائية الوظيفة، حيث تمنع تكوين الأميلويد بشكل مباشر وتحمل جزيء يمكن أن يعمل بشكل تآزري لتعزيز التأثير المضاد للأميلويدوجين [219].

في عام 2014، ميزت دراسة جمعت بين التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي، وTEM، وCD، تفاعل كاتشينات الشاي الأخضر (إيبيكاتشين، وإيبيجالوكاتشين، وإبيكاتشين جالاتي، وEGCG) مع قليلات القسيمات السامة بالتفصيل.

تبين أن وحدة الفلافان-3-ol من الكاتيكين ضرورية لتفاعلات EGCG–A. بالإضافة إلى ذلك، لا تزال التجارب المماثلة تثبت أن نفس وحدة الفلافان-3-ol ضرورية أيضًا للتفاعل مع قليلات القسيم PrP [214]. كما تم الإبلاغ عن تأثير EGCG على تجميع تاو.

وقد تميز هذا التأثير في دراسة أجريت في عام 2015، والتي جمعت بين التجميع الخالي من الخلايا والمقايسة القائمة على الخلايا، ووجدت أن EGCG يمكن أن يكون مثبطًا قويًا لتجمع تاو والسمية، مما يمنع تراكم بروتين تاو في قليلات القسيم السامة عند نسب دون كيميائي [150] .

في الآونة الأخيرة، اقترحت دراسة مع العديد من التحليلات البيوفيزيائية والكيميائية الحيوية وجود تأثير مزدوج محتمل لـ EGCG على تثبيط التجميع وتفكيك تاو كامل الطول وتقارب الارتباط بينهما [28].

بالعودة إلى دراسات قليلات القسيمات -syn، فقد تم اقتراح أن آلية عمل EGCG لمنع تكوين القلة ومنع سميتها ترتبط بـEGCG الذي يؤثر على درجة ارتباط قليلات القسيمات -syn بالأغشية، مما يؤدي إلى تقليلها (لكنها ليست كاملة). القضاء) على تقارب القلة لأغشية الخلايا.

وفقا لفحوصات في المختبر، فإن هذا لا يؤثر على توزيع حجم القلة أو البنية الثانوية. أظهرت البيانات أن EGCG يشل حركة منطقة الطرف C ويقلل بشكل معتدل درجة ربط القلة بالأغشية [149].

لقد تم الاعتراف بأن EGCG لا يمنع تكوين الرجفان -syn ولكنه بدلاً من ذلك يوفر الحماية ضد السمية الخلوية -syn، سواء عن طريق إثراء مجموعة قليلات القلة غير السامة خارج المسار وكذلك عن طريق تشجيع تحويل قليلات القسيمات السامة إلى ألياف ليفية أقل سمية (الشكل 4).

قد يعزى ذلك إلى ارتباط EGCG بأوليجومرات على المسار وتسريع تحويلها إلى ألياف ليفية بحيث يمكن تقليل العدد الفعال للوسائط قليلة القسيمات السامة [131].

وفي هذا الصدد، دراسة عام 2017 التي أجراها يانغ وآخرون. قدمت أدلة مقنعة على أن EGCG لا يمنع الرجفان المتزامن ولكنه يسهل ذلك، وهو ما يتعارض مع التقارير السابقة التي تفيد بأن EGCG يعمل كعامل إعادة تشكيل يفضل إنتاج مجاميع بروتينية صغيرة غير متبلورة من ألياف ليفية ناضجة [26،131].

عينة من خليط محتضن مشترك من -syn مع EGCG قللت تمامًا من إشارة الفلورسنت في اختبار ربط ThT، مما يشير إلى تثبيط كامل محتمل لتكوين الأميلويد.

وقد لوحظت ألياف ليفية متغيرة شكلياً والتي بدت مجعدة قليلاً مقارنة بالألياف المستقيمة التي تم الحصول عليها في نفس ظروف الرجفان ولكن في غياب EGCG. وبالتالي اقترح المؤلفون أن اختبار ربط ThT غير مناسب لتقييم التأثير "المثبط" لـ EGCG على الرجفان المتزامن [131].

على الرغم من أن ThT هو مسبار قياسي ذهبي للكشف عن ألياف ليفية الأميلويد في المختبر، فقد أوصى بالحذر لاختبار مادة البوليفينول باستخدام مقايسة ربط ThT حيث تم الإبلاغ عن بعض القيود الحرجة مثل إشارة الخلفية والربط التنافسي مع المسبار الخارجي. تحتاج هذه الطريقة إلى التحقق من صحتها من خلال تقنيات أخرى لتأكيد أن الانخفاض الكبير في مضان ThT الذي لوحظ في وجود المركب الذي تم تقييمه يرتبط بتأثير مثبط على الرجفان الأميلويد أو بالأحرى عن طريق الإزاحة المركبة بواسطة ThT [237–240].

تجدر الإشارة إلى أن انخفاض الانبعاث في وجود EGCG قد ينجم عن منافسة هذا المركب مع ThT على مواقع ربط اللييفات الأميلويد [237,238]. في الآونة الأخيرة، تم اقتراح مضان ثيوفين خماسي كمسبار بديل لمراقبة حركية التجميع في وجود EGCG [240]. وفقًا للدراسة التي أجراها يانج وآخرون، من المناسب اعتبار أن EGCG يحفز نوعين من الأوليجومرات المصاحبة. كشفت نتائج TEM وAFM أن EGCG -syn المعالج لا ينتج فقط قليلات قليلة القسيمات المدمجة خارج المسار، بل ينتج أيضًا ألياف ليفية أميلويد تتشكل عن طريق تحويل قليلات القسيمات السامة الموجودة على المسار إلى ألياف ليفية.

وهذا يدعم الفرضية القائلة بأن EGCG يعمل على تسهيل تحويل قليلات القسيمات على المسار إلى ألياف أميلويد، مما يمنع هذه المجموعة من قليلات القسيمات السامة [131]. وفي دراسة حديثة، أكد الباحثون أن EGCG يمكن أن يسرع عملية تكوين ليفي الأميلويد -syn عن طريق تسهيل نواته الأولية غير المتجانسة. .

أظهر هذا العمل أن ظروف التجميع تحدد ما إذا كان EGCG هو مثبط أو محسن لتكوين أميلويدفيبريل -syn نظرًا لأن الإجراء المثبط ليس قويًا ضد العديد من التغييرات ذات الصلة الفسيولوجية في الظروف التجريبية [241]. مجتمعة، تشير هذه النتائج الأخيرة إلى أن EGCG يمكن أن يمارس دوره الوقائي العصبي. تأثير ضد السمية الخلوية الناجمة عن التخليق عن طريق تعديل مسار التجميع نحو تكوين مجاميع غير سامة وتحسين السمية الناجمة عن قليلات القسيم، ربما من خلال تقليل مدى الركام السمي الناجم عن نفاذية غشاء الخلية [131،149]. وفي دراسة أخرى نشرت في عام 2017، ظهرت التأثيرات تم تقييم EGCG على الرجفان وتفكيك -syn على المستوى الجزيئي باستخدام الطرق الكيميائية والكيميائية الحيوية والقائمة على الخلايا مثل مقايسة ربط ThT، والرنين المغناطيسي النووي، والمجهر، وMTT.

أشارت هذه الدراسات إلى أن ارتباط EGCG ببقايا الأحماض الأمينية Leu وHis وPhe وTyr يمنع الانتقال التكويني لـ -syn إلى المطابقات المخصبة بالصفائح ويفصل أيضًا ألياف ليفية الأميلويد لـ -syn بطريقة تعتمد على الجرعة [151]. بالإضافة إلى ذلك، في في عام 2017، قارنت دراسة تأثير EGCG على التجميع المتزامن مع ثلاثة مثبطات أخرى (الدوبامين والأمفوتريسين-B وثنائي هيدروكلوريد الكيناكرين). كشفت التجربة التي أجريت في هذه الدراسة أنه عند التركيزات العالية، يبطئ EGCG حركية الرجفان.

كان EGCG أيضًا قادرًا على تقليل سمية الركام -syn بطريقة تعتمد على التركيز. أظهرت الدراسة المورفولوجية للركام غير السام المتكون في وجود EGCG حجمًا ليفيًا أصغر. اقترح الباحثون أن الانخفاض في السمية الخلوية لمجاميع -syn في وجود تركيز أعلى من EGCG يمكن أن يعزى إلى قدرته على تقليل التعرض لسطح كاره للماء، كما هو موضح في 8-أنيلينو-1- حمض النفثالين سلفونيك (ANS) ) دراسات ملزمة [215].

ومن المثير للاهتمام أن اختبار ربط ANS قد قدم بالفعل رؤى قيمة حول دور التعرض للأسطح الكارهة للماء نتيجة لتجميع الأنواع غير المطوية، وهي سمة حاسمة وشائعة لهذه الأنواع المسببة للأمراض [242]. ومن المعروف الآن أن التعرض للمجموعات الكارهة للماء على سطح القلة يبدو أنه عامل محدد رئيسي للسمية بوساطة القلة. تم عزل مجموعة من البروتينات والأنواع قليلة القسيمات ذات الأحجام والتشكلات المتشابهة ولكن مع سميات مختلفة جدًا، وتبين أنها تختلف في كراهيتها للماء المعرضة للمذيبات [243].

هناك أيضًا دليل قوي على أن السمية يتم تنظيمها من خلال التعرض للمذيبات على الأسطح الكارهة للماء. وفي الوقت نفسه، فإن التعرض للأسطح الكارهة للماء هو العامل الحاسم للسمية وليس وجود الصفائح. تشير العديد من الأدلة إلى أن التعرض لهذه الأسطح السامة يسهل التفاعلات مع المكونات الخلوية المتعددة، بما في ذلك الأغشية، التي تكمن وراء الخطوات المسببة للأمراض الرئيسية في تطور مرض الزهايمر [244,245].

نظرًا لأن التعرض للأسطح الكارهة للماء يبدو أنه يعيد تشكيل تجميع البروتينات الخاطئة، فقد أفادت الدراسات الحديثة أن آلية عمل EGCG ضد طي البروتينات يرتبط ارتباطًا مباشرًا بتنظيم التعرض للمذيبات للأسطح الكارهة للماء. وبالتالي، فإن EGCG يقلل من سمية الركام غير المطوي عن طريق ربط الأوليجومرات والألياف المشكلة وتغيير تعرض سطحها الكاره للماء [216,217].

أوضح أحمد وآخرون، في عام 2017، كيف يقوم EGCG بإعادة تشكيل الأوليجومرات A باستخدام نقل تشبع تبادل الحالة المظلمة (DEST) 15N و1H، والاسترخاء، وإسقاط التحول الكيميائي، وتحليل الرنين المغناطيسي النووي باستخدام التألق، وDLS، والمجهر الإلكتروني. أشارت النتائج التجريبية إلى أن آلية تثبيط الأميلويد لـ EGCG مدفوعة بالارتباط التفضيلي للأوليجومرات A [216]. خلصت دراسات الرنين المغناطيسي النووي إلى أن EGCG يمكن أن يرتبط بشكل ضعيف بمونومرات A بينما يظهر تقاربًا أعلى تجاه القلة.

من المتوقع أن تصبح أوليجومرات A 40 أقل تعرضًا للمذيبات عند الارتباط بـ EGCG، وأن المناطق، التي تشارك في اتصالات المونومر - البروتوفيبريل المباشرة في غياب EGCG، تخضع لتحول الاتصال المباشر إلى المربوط [216]. للحصول على لمزيد من التبصر في المحددات الهيكلية للسمية A، قام أحمد وآخرون بالتحقيق في الأوليجومرات بدرجات سمية مختلفة تم إنشاؤها في غياب أو وجود مكتبة كاتشين تتضمن EGCG وستة نظائر EGCG.

من خلال الجمع بين فحوصات السمية الخلوية، والمجهر الإلكتروني، والتحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي، وDLS، وحيود الأشعة السينية واسعة الزاوية (WAXD)، ومقايسات التألق، حدد التحليل المقارن مجموعة من محددات السمية الرئيسية وآلية العمل المرتبطة بها، والتي تتضمن التعرض لسطح كاره للماء. المخلفات الممتدة 17-28 والدرع المتزامن للمحطة N عالية الشحن [217].

أشارت نتائج الدراسة إلى أن تجميعات A السامة (A n) تعرض مواقع كارهة للماء ومكشوفة بالمذيبات ويمكن الوصول إليها عن طريق ربط ANS، في حين أن مجاميع A المُعاد تشكيلها بـ EGCG ليست سامة ولديها عدد أقل من المواقع المكشوفة الكارهة للماء. تعمل هذه الأسطح المكشوفة الكارهة للماء على تسهيل التوطين المشترك والتفاعل والإدراج اللاحق للتجمعات A في الغشاء.

تشير هذه النتائج إلى أن سمية A n يتم تنظيمها من خلال التعرض للمذيبات للأسطح الكارهة للماء [217]. حتى هذه النقطة من مناقشتنا، تشير جميع الأدلة المختبرية بقوة إلى أن EGCG يستهدف اختلال البروتين، مما يشير إلى علاج محتمل لـ NDs.

ومع ذلك، من المهم أن ندرك أن جميع الدراسات المذكورة قد حللت ألياف ليفية الأميلويد والمجاميع الأخرى التي تتشكل من الببتيدات أو البروتينات المعبر عنها كيميائيًا في المختبر، وفي المختبر قد تختلف هياكل لييفات الأميلويد بشكل كبير عن هياكل لييفات الأميلويد خارج الجسم الحي [246,247]. ليس من الواضح ما إذا كانت الاختبارات التي تستخدم الهياكل البروتينية التي قد لا تمثل بنية الأميلويد في الجسم الحي يمكن أن تفسر حقًا كيف يعمل EGCG ضد اختلال البروتين في الجسم الحي.

6. الاستنتاجات

أصبحت مجموعة كبيرة من الأدلة التي تدعم استخدام EGCG لعلاج ND متاحة على مدى العقدين الماضيين. تم الآن وصف التأثيرات المحتملة لـ EGCG في NDs بشكل جيد وإثباتها من خلال مجموعة من الاختبارات التجريبية في المختبر وفي الجسم الحي والتي تمت مناقشتها في هذه المراجعة.

ومع ذلك، على الرغم من وجود أدلة واسعة النطاق في المختبر وفي نماذج حية من مرض الزهايمر، وداء باركنسون، وغيرها من NDs التي تشير إلى أن EGCG هو مرشح دوائي واعد لعلاج ND، لا توجد أدلة سريرية على آثاره المضادة للتنكس العصبي حتى الآن. في المرحلة الثالثة من التجارب السريرية مع لم يتم العثور على أي تأثير على تطور المرض لدى مرضى الضمور الجهازي المتعدد، بينما أظهر بعض المرضى تأثيرات سمية كبدية [232].

اقترح بعض المؤلفين أن التناقض بين الأدلة المأخوذة من المراحل ما قبل السريرية والتجارب السريرية على البشر قد يعزى إلى الكاتشينات، مثل EGCG، التي تتمتع بخصائص حركية دوائية ضعيفة وتوافر حيوي، مما يحد من فعاليتها كمركبات دوائية. ومع ذلك، يمكن تحسين ذلك من خلال تقنيات جديدة مثل أنظمة التوصيل المعتمدة على الجسيمات النانوية، أو جزيئات الكاتيكين المعدلة هيكليًا، أو الإدارة المشتركة مع أدوية أخرى أو مركبات نشطة بيولوجيًا [234].

لقد ثبت أن قدرة جزيء صغير على تقليل سمية الأنواع قليلة القسيم تمثل استراتيجية علاجية واعدة ضد NDs. لقد ثبت أن EGCG يقلل بشكل كبير من سمية الخلايا للعديد من مجاميع الأميلويد عن طريق الارتباط مع البريفورميدوليغومرات والألياف وتغيير تعرض سطحها الكاره للماء.

تشير هذه النتائج إلى أن استخدام EGCG يمكن اعتباره علاجًا دوائيًا شائعًا للعديد من NDs التي تستهدف اختلال البروتين، وهي سمة مشتركة للعديد من NDs. ومن المهم أيضًا ملاحظة أن دراسات الآليات التي من خلالها يحارب EGCG التنكس العصبي قد قدمت بالفعل تقدم كبير في معرفتنا بآليات اختلال سمية البروتين.

علاوة على ذلك، تم التعرف على EGCG وغيره من أنواع الشاي الأخضر كأدوات قيمة لتحديد محركات تجميع الأميلويد وتطوير مُعدِّلات التجميع الأخرى من خلال التقليد الهيكلي [16].

والجدير بالذكر أن الفهم الأعمق للآليات الجزيئية للتفاعلات بين الجزيئات الصغيرة والبروتين غير المطوي قد يكون له دور بارز في تصميم الدواء العقلاني وتطوير استراتيجيات علاجية جديدة لـ ND. الرسالة النهائية التي تظهر هي أنه على الرغم من أن أبحاث EGCG الحالية لها تأثير محدود على الممارسة السريرية، إلا أنها قدمت أدلة قوية وافتراضات قابلة للاختبار للمساهمة في التقدم السريري واكتشاف أدوية الأمراض التنكسية العصبية.

مساهمات المؤلف: تصور PBG الموضوع، ووضع تصورًا للتصميم، وكتب المخطوطة. قام ACRS وYC بمراجعة المخطوطة وساهما في تصميم الدراسة. لقد قرأ جميع المؤلفين النسخة المنشورة من المخطوطة ووافقوا عليها.

التمويل: تم تمويل هذا العمل من قبل المجلس الوطني للتنمية العلمية والتكنولوجية (CNPq)؛ المجلس الوطني لتحسين التعليم العالي (CAPES) رمز التمويل 001؛ ومؤسسة كارلوس شاغاس فيلهو لدعم البحوث في ولاية ريو دي جانيرو (FAPERJ).

بيان مجلس المراجعة المؤسسية: لا ينطبق.

بيان الموافقة المستنيرة: لا ينطبق.

شكر وتقدير: يتقدم المؤلفون بالشكر إلى لوكاس ماتشادو أسكاري وماريانا ج. دو أمارال لتقديمهما مناقشات مفيدة.

تضارب المصالح: يعلن المؤلفون أن البحث تم إجراؤه في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.

مراجع

1. دورسي، ER؛ الباز، أ.؛ نيكولز، إي. عبد الله، ف. عبد العليم، أ.؛ اسوار، JC. أنشا، إم جي؛ برين، C .؛ تشوي، جى جى؛ كولادو ماتيو، د؛ وآخرون. العبء العالمي والإقليمي والوطني لمرض باركنسون، 1990-2016: تحليل منهجي لدراسة العبء العالمي للمرض 2016. لانسيت نيورول. 2018، 17، 939-953. [المرجع المتقاطع]

2. نيكولز، إي. سزويكي، CEI. فولسيت، SE؛ عباسي، ن.؛ عبد الله، ف. عبد الله، ج.؛ عيشور، MTE؛ أكينيمي، ريال عماني؛ الأحدب، ف.؛ أسجيدوم، جنوب غرب؛ وآخرون. العبء العالمي والإقليمي والوطني لمرض الزهايمر وأنواع الخرف الأخرى، 1990-2016: تحليل منهجي لدراسة العبء العالمي للمرض 2016. لانسيت نيورول. 2019, 18, 88-106. [المرجع المتقاطع]

3. 2020 حقائق وأرقام عن مرض الزهايمر. مرض الزهايمر. 2020, 16, 391-460. [المرجع المتقاطع]

4. يعقوبيان، الاضطرابات العصبية التنكسية: لماذا نحتاج إلى علاجات جديدة؟ شركة إلسفير: أمستردام، هولندا، 2017؛ ردمك 9780128028117.

5. جريبكوف، في كيه؛ Kaczmarek, LK الحاجة إلى أساليب جديدة في اكتشاف أدوية الجهاز العصبي المركزي: لماذا فشلت الأدوية، وما الذي يمكن فعله لتحسين النتائج. علم الأدوية العصبية 2017، 120، 11-19. [CrossRef] [مجلات]

6. كوبيرلي، أ.؛ Werz، O. نهج متعدد الأهداف للمنتجات الطبيعية في الالتهاب. ديسكوف المخدرات. اليوم 2014، 19، 1871-1882.

7. هو، تي تي؛ تران، كيو تي؛ تشاي، CL علم الأدوية المتعددة للمنتجات الطبيعية. ميد المستقبل. الكيمياء. 2018، 10، 1361-1368. [المرجع المتقاطع]

8. غونسالفيس، بي بي؛ Romeiro، NC منتجات طبيعية متعددة الأهداف كبدائل ضد الإجهاد التأكسدي في مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). يورو. جيه ميد. الكيمياء. 2019، 163، 911-931. [المرجع المتقاطع]

9. مارتينز، م. سيلفا، ر. بينتو، ط ط ط؛ سوزا، إي. المنتجات الطبيعية البحرية، العلاج متعدد الأهداف والعوامل المعاد استخدامها في مرض الزهايمر. المستحضرات الصيدلانية 2020، 13، 242. [CrossRef] [PubMed]

10. سينغ، NA؛ ماندال، AKA؛ خان، ZA الخصائص الوقائية العصبية المحتملة لـ epigallocatechin-3-gallate (EGCG). نوتر. J.2016، 15، 1-17. [المرجع المتقاطع]

11. كاسيلا، م.؛ بيمونتي، س.؛ موزيو، السيد. شيافوني، V.؛ كومو، أ. فعالية Epigallocatechin-3-gallate (الشاي الأخضر) في علاج مرض الزهايمر: نظرة عامة على دراسات ما قبل السريرية ووجهات النظر الانتقالية في الممارسة السريرية. Infect.Agent. السرطان 2017, 12, 1–7. [CrossRef] [مجلات]

12. شودري، أ. ساركار، J.؛ تشاكرابورتي، T.؛ برامانيك، بي كيه؛ Chakraborti, S. الدور الوقائي لـ epigallocatechin-3-gallate في الصحة والمرض: منظور. بيوميد. فارماكوثر. 2016, 78, 50-59. [CrossRef] [مجلات]

For more information:1950477648nn@gmail.com