الجزء الأول: البوليفينول والصحة البصرية: التأثيرات المحتملة على أمراض الشبكية التنكسية

لمزيد من المعلومات. اتصلtina.xiang@wecistanche.com

الملخص: ذو علاقة بالحميةالبوليفينولهي مجموعة من المركبات الطبيعية التي تم اقتراح أن يكون لها آثار مفيدة على صحة الإنسان. كانوا مشهورين لأول مرة بهممضادات الأكسدةالخصائص ، ولكن أظهرت العديد من الدراسات على مر السنين أن هذه المركبات يمكن أن تمارس آثارًا وقائية ضد الأمراض المزمنة. ومع ذلك ، فإن الآليات الكامنة وراء هذه الفوائد المحتملة لا تزال غير مؤكدة وقد تم الإبلاغ عن آثار متناقضة. في هذه المراجعة ، نقوم بتحليل الآثار المحتملة لمركبات البوليفينول على بعض الأمراض البصرية ، مع التركيز بشكل خاص على أمراض الشبكية التنكسية. العلاجات الفعالة الحالية لعلاج مثل هذه الأمراض الشبكية غير متوفرة وهناك حاجة إلى تطوير استراتيجيات جديدة. لهذا السبب ، يوجد حاليًا اهتمام متجدد بالعثور على روابط جديدة (أو روابط معروفة ذات ميزات غير متوقعة سابقًا) يمكن أن ترتبط بمستقبلات الشبكية الضوئية وتعديل خصائصها الجزيئية. بعض البوليفينول على وجه الخصوصمركبات الفلافونويد(على سبيل المثال ، كيرسيتين وحمض التانيك) ، يمكن أن يخفف من تلف المستقبلات التي يسببها الضوء ويعزز الفوائد الصحية البصرية. تشير الدلائل الحديثة إلى أن بعض مركبات الفلافونويد يمكن أن تساعد في تثبيت الشكل المطوي بشكل صحيح لبروتين مستقبلات الضوء البصرية رودوبسين وتعويض التأثير الضار لطفرات التهاب الشبكية الصباغي. في هذا الصدد ، ثبت أن بعض البوليفينول ، مثل مركبات الفلافونويد المذكورة سابقًا ، تعمل على تحسين الاستقرار والتعبير والتجديد والطي لطفرات رودوبسين في الدراسات التجريبية في المختبر. علاوة على ذلك ، يبدو أن هذه المركبات تعمل على تحسين تكامل المستقبل في غشاء الخلية بينما تعمل ضد الإجهاد التأكسدي في نفس الوقت. نتوقع أنه يمكن استخدام مركبات البوليفينول لاستهداف بروتينات المستقبلات البصرية ، مثل رودوبسين ، بطريقة تم اقتراحها مؤخرًا فقط ، ويمكن استخدامها في مناهج جديدة لعلاج أمراض الشبكية التنكسية مثل التهاب الشبكية الصباغي ؛ ومع ذلك ، فإن الدراسات في هذا المجال محدودة وهناك حاجة إلى مزيد من البحث من أجل التوصيف الصحيح لتأثيرات هذه المركبات على أمراض الشبكية التنكسية من خلال الآليات المقترحة.

الكلمات الدالة: مركبات الفلافونويد. أمراض الشبكية التنكسية. التهاب الشبكية الصباغي؛ البروتين للطي؛ لا يمكنك فعل هذا؛ رودوبسين

انقر هنا لمعرفة المزيد من المنتجات

1 المقدمة

ذكرت دراسات مختلفة أن النظام الغذائيالبوليفينولتمارس تأثيرات وقائية ومفيدة ضد الأمراض المزمنة مثل الأمراض التنكسية العصبية وأمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان والسكري [1] ؛ ومع ذلك ، فإن الآليات الكامنة وراء هذه الفوائد أبعد ما تكون عن الفهم الكامل وهناك حاجة إلى مزيد من البحث من أجل تحديدها. على الرغم من جميع الفوائد التي يمكن أن توفرها مادة البوليفينول ، إلا أن هناك بعض الجوانب المهمة التي يجب أخذها في الاعتبار عند مناقشة آثارها الفسيولوجية. تتمتع هذه المركبات بتوافر حيوي منخفض عن طريق الفم وخصائص أخرى مثل الاستقرار الكيميائي الفيزيائي ، وامتصاص الجهاز الهضمي ، والتمثيل الغذائي مهم لضمان عمل فعال [2،3].

على الرغم من وجود فجوة معرفية في آلية عملها ، فقد أوصت منظمة الصحة العالمية بزيادة تناول الفاكهة والخضروات والألياف نظرًا للعدد الكبير من المكونات المشتقة من النباتات [4] التي تحتوي على مادة البوليفينول التي تلعب دورًا مهمًا ، لأنها قد منح الفوائد الصحية المتعلقة بالأمراض غير المعدية (NCDs) [5،6]. على الرغم من أن ربط البوليفينول بأمراض معينة يمثل تحديًا [7] ، فقد تم الحصول على بعض النتائج الواعدة في دراسات رصدية مختلفة تتعلق بالبوليفينول وبعض الأمراض غير المعدية [8،9] ، بما في ذلك بعض الأمراض البصرية. لهذا السبب ، يجب دراسة تأثير البوليفينول في حالات الصحة والمرض وتحديده بشكل أفضل بسبب التأثير الإيجابي المتوقع على صحة الإنسان.

الغرض الرئيسي من هذه المراجعة هو توفير حساب اصطناعي لبعض الفوائد الصحية المحتملة التي يمكن أن يمتلكها البوليفينول لتحسين نوعية حياة الإنسان وتحسين تطور بعض الأمراض ، مع التركيز بشكل خاص على الاضطرابات البصرية. يتم هنا فحص استخدام عدد من مركبات البوليفينوليك في كل مكان كعلاجات محتملة لمجموعة واسعة من الحالات المرضية. هنا ، نركز على تأثيرات هذه المركبات على وظائف الشبكية وخاصة على استخدامها المحتمل لمواجهة طفرات بروتين الشبكية ، مثل تلك المرتبطة بأمراض الشبكية التنكسية مثل التهاب الشبكية الصباغي (RP). هناك حاجة واضحة لمزيد من التجارب السريرية لكشف أهميتها الفسيولوجية حيث تم إجراء عدد قليل فقط من الدراسات حول تأثيرات البوليفينول في الرؤية البشرية وتحتاج نتائجها إلى مزيد من التحقق من الصحة.

2. الطرق

هذه المقالة عبارة عن مراجعة أدبية للتأثير الذي يمكن أن يحدثه البوليفينول على بعض الأمراض البصرية ، وخاصة تأثيرها على أمراض الشبكية التنكسية. نظرًا للخصائص الجديدة التي تم إعطاؤها للبوليفينول على مر السنين ، فإن الغرض الرئيسي من بحثنا هو إظهار أن هذه المركبات قد يكون لها تأثيرات إيجابية على الصحة البصرية للإنسان وأيضًا تشجيع الباحثين على الاستفسار في هذا المجال. تم تحديد الدراسات المختلفة في هذه المراجعة (تجارب معشاة ذات شواهد ، وتحليل تلوي ، ومراجعات ، ودراسات تجريبية وقائمة على الملاحظة) من خلال البحث في قواعد بيانات PubMed و Cochrane حتى فبراير 2021. واستخدمت الكلمات الرئيسية التالية لعناوين الموضوعات الطبية: "البوليفينول" "،" الفلافونويد "،" أمراض الشبكية التنكسية "، و" التهاب الشبكية الصباغي ". تم تحديد الأوراق ذات الصلة واختيارها بشكل مستقل من قبل مؤلفين باتباع معايير التضمين ، أي المقالات الأصلية ذات النص الكامل التي تمت كتابتها باللغة الإنجليزية (بما في ذلك الدراسات السريرية وما قبل السريرية). من ناحية أخرى ، تضمنت معايير الاستبعاد الأوراق والمقالات المكتوبة بلغات أخرى غير الإنجليزية.

3. البوليفينول كأدوية معاد توجيهها لأغراض أخرى

تُعرف مركبات البوليفينول أو المركبات الفينولية الغذائية بأنها أكبر مجموعة من المواد الكيميائية النباتية [10] وهي مجموعة من المركبات الطبيعية التي تشترك في السمات الهيكلية المشتركة (الشكل 1). حاليًا ، هناك اهتمام متجدد بهذه المجموعة الواسعة من المركبات الطبيعية بسبب الأدوار المحتملة فيما يتعلق بصحة الإنسان وحالات المرض. توفر سطور الأدلة المختلفة ، المستمدة من العمل المستمر في السنوات العديدة الماضية ، دعمًا لدور مهم للبوليفينول في المساعدة على الحفاظ على نمط حياة صحي والوقاية من الأمراض المنتشرة مثل السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية والأمراض العصبية التنكسية [11-13 ]. على وجه التحديد ، أشارت العديد من الدراسات إلى أن استهلاك مادة البوليفينول المختلفة من المصادر الطبيعية مثل الفاكهة والخضروات يمكن أن يساهم في الحفاظ على الرؤية ويمكن أن يعكس ضعف البصر في بعض الاضطرابات البصرية [14 ، 15].

تشتمل عائلة البوليفينول الفائقة على عدد كبير من العائلات الفرعية ، من بينها يمكن أن نجد مركبات الفلافونويد والأحماض الفينولية والستيلبين والقشور [16]. في الواقع ، هم يشكلون مجموعة من المنتجات الطبيعية في المملكة النباتية التي تعد واحدة من أكثرها عددًا وموزعة في كل مكان. واحدة من أكثر المجموعات التي خضعت للدراسة ، من هذه الفئات الفرعية المختلفة ، هي مجموعة مركبات الفلافونويد ، التي تضم أكثر من 4000 عضو [17].الفلافونويدلها بنية مميزة من 15- هيكل عظمي كربوني لحلقة كرومانية متصلة بحلقة عطرية أخرى [18] ويرتبط التخليق الحيوي لهذه البوليفينول المعقد بعملية التمثيل الغذائي الأولية [10]. يتم تخزين مركبات الفلافونويد ، في حالتها الأصلية ، في النباتات على شكل اقتران غليكوزيد وغير جليكوزيلاتي ويمكن أن تمتصها الأمعاء الدقيقة ويتم استقلابها بسهولة بمجرد تناولها عن طريق إنزيمات المرحلة الأولى. بعد هذه العملية البيوكيميائية ، يمكن للشقوق الناتجة أن تدخل الدوران الجهازي [19 ، 20].

وتجدر الإشارة إلى أن الأمعاء الدقيقة لا تمتص كل مركبات الفلافونويد. يدخل عدد كبير منها إلى الأمعاء الغليظة ، حيث تتحلل المستقلبات المفككة بواسطة ميكروبيوتا القولون إلى جزيئات مثل الأحماض الفينولية التي يمكن امتصاصها بسهولة [19].

يرتبط أحد الإجراءات البيولوجية الرئيسية المقترحة لمادة البوليفينول بقدرتها المضادة للأكسدة داخل الخلايا الحية ؛ ومع ذلك ، تشير التحقيقات التفصيلية إلى أن هذه التأثيرات ، في العديد من الأنسجة ، قد لا تكون ذات صلة كما هو مقترح سابقًا. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في العديد من الأنسجة يصعب على هذه المركبات الوصول إلى عتبة التركيز اللازمة لممارسة أي تأثير بيولوجي مهم [21 ، 22]. ومع ذلك ، فقد أشارت الدراسات الحديثة إلى أن مادة البوليفينول قد يكون لها تأثيرات كبيرة على صحة الإنسان ، مثل الخصائص المضادة للالتهابات ، والمضادة للميكروبات ، وخواص تثبيط الأورام [23-25]. تنوع مركبات البوليفينول من أصل طبيعي ، قابليتها الكيميائية ، وأنماط التوافر البيولوجي المعقدة الخاصة بها تتطلب بالتالي تقييمًا صارمًا للتأثيرات الفسيولوجية لهذه المركبات ، ومثل هذه التقييمات ليست متاحة دائمًا. هناك حاجة ماسة لهذه التقييمات لاستخدامها لاحقًا في التطبيقات العلاجية.

4. الآثار والفوائد المحتملة للبوليفينول على صحة الإنسان

كما تمت مناقشته بالفعل ، تم وصف البوليفينول جيدًا لتأثيراته المضادة للأكسدة ، ولكن تم التشكيك في أهميتها الفسيولوجية بسبب التوافر البيولوجي المحدود الذي يجعل تركيزات منخفضة نسبيًا والتي قد تعوق تحقيق تأثيرات كبيرة في الجسم الحي [21 ، 22] ؛ ومع ذلك ، فقد تم تحديد الآليات الجزيئية البديلة المختلفة التي يبدو أن مادة البوليفينول لها دور فيها وهذا يعطي هذه المركبات.

مجموعة أخرى من الخصائص التي قد تمثل فوائد لصحة الإنسان. يتضمن ذلك إجراءات مختلفة على كل من مستويات مسارات الإشارات داخل الخلايا وفيما بينها ، مثل ، على سبيل المثال ، تنظيم عوامل النسخ النووي والتمثيل الغذائي للدهون وتعديل تركيب الوسطاء الالتهابيين مثل السيتوكينات وعامل نخر الورم x والإنترلوكين -1 ، وإنترلوكين -6 [26،27]. كنظرة عامة ، فقد ثبت أن مركبات الفلافونويد المدروسة تلعب أدوارًا مختلفة في العمليات الخلوية ، مثل زيادة إفراز الأنسولين ، والحد من موت الخلايا المبرمج ، وتعزيز تكاثر الخلايا ، وتقليل الالتهاب والإجهاد التأكسدي في بعض الخلايا [28]. تلعب كل هذه التأثيرات دورًا في عمليات مختلفة ، مثل تنظيم الجلوكوز ، وتُظهر أن مركبات الفلافونويد يمكن أن يكون لها تأثيرات إيجابية على داء السكري والوقاية من السمنة والسيطرة عليها [29-31].

على الرغم من جميع الآثار المفيدة المحتملة للبوليفينول المقترحة حتى الآن ، فإن أحد الجوانب الرئيسية التي يجب مراعاتها يتعلق بالتركيز الفعال لهذه المركبات في جسم الإنسان وكمية الطعام الطبيعي الذي يجب استهلاكه للوصول إلى هذا التركيز. في كثير من الحالات ، يمكن الحصول على كمية البوليفينول المطلوبة لممارسة وظيفة فسيولوجية معينة عن طريق استهلاك الأطعمة الشائعة بكميات مناسبة في نظام غذائي عادي ، وفي مثل هذه الحالات ، يتم تجنب السمية. في حالات أخرى ، حيث يمكن توقع الآثار المفيدة المحتملة ، يجب زيادة استهلاك الأطعمة المحتوية على مادة البوليفينول ، ومن حيث المبدأ ، لا يُتوقع حدوث آثار ضارة إذا تم التخطيط لهذه الزيادة بعناية. أخيرًا ، إذا تعذر الوصول إلى التركيز النشط فسيولوجيًا عن طريق تناول الطعام الشائع ، فقد يكون من الضروري استخدام المكملات الغذائية أو الأساليب الدوائية. هذا يمكن أن يؤدي إلى زيادة في الآثار الثانوية السلبية التي قد تتطلب متابعة صارمة للمدخول والتحكم المناسب في نظام الجرعة [30].

يتم توفير مادة البوليفينول بشكل أساسي من خلال تناول مصادر الطعام المختلفة ، مثل القهوة والشاي والكاكاو والتفاح وقد ارتبطت بالعديد من الفوائد الصحية المحتملة [56 ، 11 ، 14 ، 32-36]. في الواقع ، تشارك البوليفينول ميكانيكيًا في استقلاب الجلوكوز ، ووظيفة الصفائح الدموية ، والوظيفة البطانية ، وضغط الدم ، والالتهابات ، ومستويات الكوليسترول ، من بين أمور أخرى [37 ، 38]. يوفر هذا التنوع من الوظائف الخلوية التي قد تتأثر بعمل البوليفينول منصة ممتازة لتطوير استراتيجيات فعالة للوقاية الصحية بالإضافة إلى مناهج علاجية جديدة ليس فقط للأمراض غير المعدية السائدة ولكن حتى للحالات المرضية الوراثية النادرة [5،6] . تأتي بعض الأدلة المتعلقة بالتأثير المفيد للبوليفينول على صحة الإنسان من الدراسات القائمة على الملاحظة وهذا يعني أخذ عدة عوامل في الاعتبار عند استخلاص استنتاجات ذات مغزى عند تفسير البيانات التجريبية. على سبيل المثال ، يمكن موازنة تناول كميات كبيرة من مادة البوليفينول من الأطعمة المختلفة عن طريق تقليل تناول الأطعمة التي يحتمل أن تكون ضارة من أصل حيواني ؛ ومع ذلك ، يمكن أن تكون الدراسات القائمة على الملاحظة مفيدة في كثير من الحالات ، على سبيل المثال ، في صياغة الفرضيات التي سيتم تضمينها بعد ذلك في دراسات التدخل المضبوط. في الواقع ، ينبغي استكمال ودعم الدراسات القائمة على الملاحظة بشأن هذه المسألة من خلال دراسات إكلينيكية صارمة وواسعة النطاق تقيم الفرضية القائلة بأن الفينولات الغذائية لها دور إيجابي في تحسين صحة الإنسان والوقاية من حالات المرض [28].

بالإضافة إلى جميع التأثيرات على صحة القلب والأوعية الدموية ، يُعتقد أيضًا أن مادة البوليفينول لها دور مفيد في الوظيفة الإدراكية. على سبيل المثال ، تُظهر بعض الدراسات الطولية أن استهلاك الشوكولاتة الغذائي المنتظم يمكن أن يقلل من خطر التدهور المعرفي 39،40. تُظهر الدراسات التي أجريت على مصادر الطعام الأخرى مثل الشاي أن استهلاكه يمكن أن يساعد في تقليل مخاطر ضعف الإدراك ، وتقليل مخاطر الاكتئاب ، وله آثار وقائية ضد بعض الأمراض مثل مرض باركنسون [41-44].

من بين جميع أنواع البوليفينول ، يمكن أن يكون لمركبات الفلافونويد الغذائية أيضًا تأثيرات مفيدة في الأمراض التنكسية في الشبكية مثل التهاب الشبكية الصباغي ، حيث يمكن أن تسبب الطفرات في بروتينات الشبكية موت الخلايا المستقبلة للضوء وفقدان البصر ، مما يؤدي في النهاية إلى العمى. في الواقع ، وُجد أن مادة كيرسيتين الفلافونويدية لها تأثير على الاستقرار التوافقي ووظيفة مستقبلات رودوبسين المرتبط بالبروتين (GPCR) رودوبسين (Rho) [45]. تشير هذه النتائج إلى أن الكيرسيتين يمكن أن يكون له تأثير إيجابي على الاستقرار والخصائص التوافقية للطفرة G90V Rho RP. تؤكد هذه النتائج أنه يمكن تصور أدوار أخرى ، بالإضافة إلى تأثيرها المضاد للأكسدة ، للفلافونويدات والبوليفينول الأخرى. يشير التأثير على Rho في شبكية العين إلى وجود تأثير على مستوى المستقبلات التي تستحق مزيدًا من البحث. تفتح هذه النتائج إطارًا جديدًا من الاحتمالات لاستخدام هذا الفلافونويد وغيره ، ربما بالاشتراك مع ريتينويدات معينة ، من أجل علاج تنكس الشبكية المرتبط بـ RP. يمكن أيضًا استخدام هذه الإستراتيجية للتغلب على التأثير الطفري المرتبط بالظروف المرضية المختلفة لدى أعضاء آخرين من عائلة GPCR الفائقة [45].

تعتبر مركبات البوليفينول ، وخاصة مركبات الفلافونويد ، احتمالات جيدة لعلاج أو تحسين تطور الأمراض البشرية ، بالإضافة إلى إمكاناتها المضادة للأكسدة التي تعتبر مهمة كجزء من نمط حياة صحي.