علم الأمراض وعوامل الخطر والأضرار الناتجة عن الأكسدة المرتبطة بمرض الزهايمر من النوع 2 الناتج عن داء السكري وآثار الإنقاذ لمضادات الأكسدة القوية أنثوسيانين

لمزيد من المعلومات. اتصلtina.xiang@wecistanche.com

علم الأمراض والتنكس العصبي في مرض السكري من النوع 2 (T2D-) بوساطةمرض الزهايمرتم الإبلاغ عن (م) في العديد من الدراسات. على الرغم من نقص المعلومات المتعلقة بالآليات الأساسية الأساسية التي ينطوي عليها تطور مرض الزهايمر ثنائي الأبعاد بوساطة T2D ، فقد تم الإبلاغ عن بعض السمات المشتركة للشرطين ، مثل ضمور الدماغ ، وانخفاض التمثيل الغذائي للجلوكوز في المخ ، ومقاومة الأنسولين. ، ومقاومة الأنسولين ، وإشارات الأنسولين الضعيفة ، والسيتوكينات الالتهابية الجهازية قد ثبت أنها متورطة في تطور أمراض الزهايمر عن طريق زيادة تراكم الأميلويد بيتا ، وفرط فسفرة تاو ، والتهاب الأعصاب بشكل عام. وبالمثل ، فإن الإجهاد التأكسدي ، والخلل الوظيفي في الميتوكوندريا ، وتوليد منتجات نهائية متقدمة للجليكشن (AGEs) ومستقبلاتها (RAGE) نتيجة لارتفاع السكر في الدم المزمن قد تكون بمثابة روابط مهمة بين مرض السكري ومرض الزهايمر. يعزز أنثوسيانين البولي فلافونويد الغذائي الطبيعي حساسية الأنسولين ، ويخفف من مقاومة الأنسولين على مستوى الأنسجة المستهدفة ، ويمنع أكسدة الأحماض الدهنية الحرة ، ويبطل إطلاق السيتوكينات الالتهابية المحيطية لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة (مقدمو السكر) ، وهي المسؤولة عن مقاومة الأنسولين ، وفرط سكر الدم الجهازي ، النظاميةاشتعال، خلل استقلاب الدماغ ، تراكم الأميلويد بيتا ، والاستجابات الالتهابية العصبية. في هذه المراجعة ، أظهرنا أن السمنة قد تحفز مرض الزهايمر بوساطة T2D وقمنا بتقييم التطورات العلاجية الحديثة ، وخاصة استخدام الأنثوسيانين ، ضد أمراض مرض الزهايمر بوساطة T2D. مجتمعة ، قد تساعد نتائج الدراسات الحالية في توضيح نهج جديد للوقاية والعلاج من T2D بوساطة AD باستخدام أنثوسيانين polyflavonoid.

انقر هنا لمعرفة المزيد من المنتجات

1 المقدمة

1.1 السمنة ومرض السكري من النوع 2.

أكثر من 40 في المائة من سكان العالم يعانون من زيادة الوزن والسمنة ، وهو أحد عوامل الخطر الحاسمة لمقاومة الأنسولين والالتهاب المحيطي ومرض السكري من النوع 2 (T2D) [1]. تتزايد معدلات الإصابة بالسمنة بين البالغين في الولايات المتحدة ، والتي ترتبط بعادات نمط الحياة غير الصحية مثل تناول السعرات الحرارية العالية ، والتمارين الرياضية غير الكافية ، ونمط الحياة المستقرة [2]. ما يقرب من 69.2 في المائة من المواطنين الأمريكيين يعانون من السمنة أو زيادة الوزن [3]. من المثير للقلق أن انتشار السمنة بين الشباب آخذ في الازدياد بسرعة.

قد يكون الأفراد المصابون بمرض السكر أكثر عرضة للإصابة بداء السكري من النوع 2 المزمن (T2DM) واضطرابات القلب والأوعية الدموية (CVDs) [4]. تشير الأدلة الحديثة إلى أن السمنة عامل خطر مهم للإصابة بـ T2D.بدانةوداء السكريتشترك في نفس مسارات التنشيطالتهاباتالوسطاء ، الذين يلعبون دورًا في مقاومة الأنسولين والتسبب في مرض T2D. يرتبط التسبب في هذه الاضطرابات بعدد الخلايا الضامة للأنسجة الدهنية ونمطها الظاهري. اقترح دليل سابق أن الخلايا الضامة للأنسجة الدهنية تفرز وسطاء التهابات لتنشيط الضامة MI بشكل كلاسيكي ، مما قد يساهم في مقاومة الأنسولين ومرض السكري. في المقابل ، تحتوي الأنسجة الدهنية من الأفراد الأصحاء على الضامة الملتهبة من النمط الظاهري M2.

عندما تتمزق الخلايا الدهنية في الأنسجة الدهنية ، فإنها عادة ما تنتج كمية كبيرة من الأحماض الدهنية الحرة (FFAs). من المعروف أيضًا أن الأنسجة الدهنية المحيطية تطلق أنواعًا مختلفة من السيتوكينات [5]. بالإضافة إلى تخزين FFA ، تحتوي الدهون الزائدة والأنسجة الدهنية أيضًا على عدد كبير من المركبات الأخرى مثل الأنجيوتنسين -2 ، والريزيستين ، والسيتوكينات الالتهابية ، مثل TNF- و IL -1 و interleukin -6. يؤدي إطلاق كمية زائدة من الأحماض الدهنية الأحيائية في الدورة الدموية إلى زيادة مستوى الأحماض الدهنية الأحيائية في البلازما لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة ، كما يمنع ارتفاع مستويات الأحماض الدهنية الأحماض الدهنية في البلازما عمل الأنسولين المضاد للدهون ، مما يزيد من مستويات الأحماض الدهنية الأحيائية. يؤدي وجود كمية كبيرة من الأحماض الدهنية الحرة في البلازما أيضًا إلى مقاومة الأنسولين المحيطية [5-11]. على الرغم من أن الأحماض الدهنية الأساسية تشارك في زيادة كتلة خلايا بيتا في البنكرياس وتحسين إفراز الأنسولين لزيادة توافر الأنسولين لامتصاص جلوكوز الدم المشتق من الأطعمة وعن طريق تكوين الجلوكوز (عملية التمثيل الغذائي للحصول على الجلوكوز من مصادر غير كربوهيدراتية) ، الزيادة المزمنة في مستويات الأحماض الدهنية الحرة يمكن أن تعطل استقلاب الشحوم ، مسببة السمية الدهنية ، ومقاومة الأنسولين ، وانخفاض وظيفة خلايا بيتا ، وفي النهاية ، T2D [12] (الشكل 1).

1.2. النوع الثاني من داء السكري ومرض الزهايمر.

تشارك العديد من الآليات الأساسية في تطوير T2D ، ففي إحدى هذه الآليات ، تؤدي زيادة إفراز FFA بواسطة الأنسجة الدهنية لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة إلى إنتاج مادة مالونديالديهيد البلازمية (MDA) ، وهو منتج تفاعلي لأكسدة الدهون. تؤدي زيادة بيروكسيد الدهون في وقت لاحق إلى إنتاج سيراميد الدهون السام والاكسدة. تؤدي زيادة بيروكسيد الدهون الناجم عن الأحماض الدهنية اللينة إلى إطلاق البروستاجلاندين. علاوة على ذلك ، فإن الزيادة المزمنة في مستويات FFA تحفز مقاومة الأنسولين وخلل خلايا بيتا ، كما ذكرنا سابقًا. وبالتالي ، قد يكون خفض مستويات FFA المرتفعة في البلازما هدفًا علاجيًا مهمًا في السمنة و T2D [13]. AGEs ، والتي تسمى أيضًا السموم الفطرية ، تحفز أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتؤدي إلى إطلاق السيتوكينات المسببة للالتهابات ، مما يتسبب في التنشيط المستمر للمناعة الفطرية ، عن طريق عوامل النسخ مثل العامل النووي كابا ب (NF-xB) [14]. ثم تنشط هذه البروستاجلاندين والسيراميد الخلايا المناعية لإفراز IL -1 و TNF- و IL -6.

الأنسجة الدهنية مسؤولة أيضًا عن إطلاق السيتوكينات المؤيدة للالتهابات وبعض الهرمونات الأخرى. زيادة إطلاق السيتوكينات المنشطة للالتهابات يمكن أن يؤدي إلى تطوير مقاومة الأنسولين. يتسبب الإجهاد التأكسدي المرتفع في أكسدة الدهون وتنشيط العديد من مسارات الإشارات الالتهابية [15] ، مثل مسارات كيناز c-Jun N-terminal kinase (JNK) ومسارات MAP kinase ، مما يؤدي إلى مرض السكري وموت خلايا البنكرياس [16-18] . أظهرت الدراسات البحثية المكثفة أن مرض السكري يلعب دورًا مهمًا في إعدام أمراض مرض الزهايمر [19]. كلا الحالتين تشتركان في العديد من السمات المرضية.

1.3. الأنثوسيانين وتأثيراتها ضد السمنة ومرض السكري ومرض الزهايمر.

الأنثوسيانين (كلمة يونانية ؛ من الزهرة) هي مجموعة من المركبات الطبيعية التي تمت دراستها على نطاق واسع والتي تنتمي إلى مجموعة فرعية من مركبات الفلافونويد [2 0]. وهي مركبات قابلة للذوبان في الماء توفر اللون للعديد من الفواكه والخضروات ؛ يُعزى اللون الأزرق لمختلف الفواكه والخضروات إلى وجود الأنثوسيانين فيها. إن قدرة الأنثوسيانين على تكوين كاتيونات الفلافيليوم تميزها عن مركبات الفلافونويد الأخرى. تم تصنيف ما مجموعه 27 aglycones و 700 anthocyanins بناءً على هياكلها الكيميائية. يوجد الأنثوسيانين بشكل طبيعي في الكرز والتوت والفراولة والعنب الأرجواني والتوت والكشمش الأسود والنبيذ الأحمر [21]. تختلف كمية وتركيب الأنثوسيانين في الأطعمة المختلفة ، وتتراوح من 0.1 في المائة إلى 1 في المائة. تشمل الأطعمة الغنية بمصادر الأنثوسيانين التوت الأزرق وفول الصويا الأسود والخوخ الأسود والعنب والأرز الأسود. من بين أنواع الفاكهة المختلفة ، يعتبر التوت مصدرًا غنيًا للأنثوسيانين (الشكل 2).

اكتسب الأنثوسيانين اهتمامًا كبيرًا مؤخرًا بسبب أدواره العلاجية الهامة في أمراض مختلفة ، وأبرزها الأمراض الأيضية والأمراض التنكسية العصبية ، حيث تم استخدام الأطعمة الغنية بالأنثوسيانين في الأدوية التقليدية. على الرغم من استخدام هذه الأطعمة على نطاق واسع لإدارة الأمراض المختلفة ، فقد تم إيلاء القليل من الاهتمام لموادها الكيميائية النباتية والأساليب الميكانيكية ذات الصلة. أظهرت الدراسات تأثير مضادات الأكسدة القوية والمضادة للالتهابات للأنثوسيانين ضد الأمراض التنكسية العصبية المختلفة. يمكن أن تؤثر العديد من العوامل المناخية (الأس الهيدروجيني والضوء ودرجة الحرارة) والأكسدة وانحلال الإنزيم على مستويات الأنثوسيانين. أظهرت النتائج الحديثة أن الأنثوسيانين مستقرة عند انخفاض درجة الحموضة ، أي في الظروف الحمضية. تم الإبلاغ عن أنثوسيانين يُظهر أنشطة قوية مضادة للالتهابات ومضادات الأكسدة والسرطان ومضادة لمرض السكر [20 ، 22-33]. تم اقتراح الاستهلاك اليومي للأنثوسيانين الغذائي الطبيعي للوقاية من الأمراض المختلفة وتحسين وظيفة المناعة.

مرض الزهايمر (AD) هو نوع من الخرف الخرف ، الآفات الرئيسية في القشرة الدماغية ، وهو مرض تنكسي للجهاز العصبي المركزي مع ضعف إدراكي تدريجي وضعف في الذاكرة كأعراض سريرية رئيسية. تضمر القشرة الدماغية لمرضى الزهايمر ، ويقل الحجم ، ويتسع التلم الدماغي ويتضخم البطين. يشكل التجمع غير الطبيعي لبروتين تاو في الخلايا تشابكات ليفية عصبية (NFT).

بعد التجارب ، وجد أن إجمالي الجلوكوزيدات في Cistanche deserticola يمكن أن يحسن مستوى التعلم والذاكرة لفئران الزهايمر ، ويحسن بعض التغيرات المرضية في أنسجة المخ ، ويقلل من معدل موت الخلايا المبرمج لخلايا الدماغ ؛ إن البنية الدقيقة للحصين لدى الفئران لها تأثير وقائي جيد ، والعلاقة هي الاستجابة للجرعة. من المتوقع أن إجمالي الجليكوسيدات في Cistanche deserticola قد يؤخر الشيخوخة ويمنع خرف الشيخوخة من خلال آلية مضادة للأكسدة.

بالإضافة إلى ذلك ، وجدت دراسات الطب الصيني التقليدي ذلكمستخلص Cistanche Deserticolaلديه القدرة على أن يصبح أحد أدوية الزهايمر. قد يصبح أعلى محتوى من إشنكوسايد ، والمكون الرئيسي فيرباسكوسايد ، والمكون الموجود من الفينيثيلامين (PhG) في Cistanche deserticola دواءً أفضل للتخفيف من الزهايمر.

يمكن للجليكوزيدات الفعالة والعالية المحتوى المستخرجة من Cistanche و echinacoside و verbascoside وما إلى ذلك ، أن تقلل من إنتاج بيروكسيدات الدهون ، وتحسن نشاط SOD في أنسجة المخ ، وتنظيف الجذور الحرة ، وتمنع موت الخلايا المبرمج في خلايا الدماغ ، وتزيد من محتوى مادة الأسيتيل كولين الموصلة للأعصاب ، يمنع ترسب بروتين بيتا اميلويد في الدماغ ، ومضاد للالتهابات. معًا للوقاية من مرض الزهايمر ، وبالتالي منع تدهور الذاكرة وتحسين القدرة على التعلم.

2. المناهج المنهجية

تهدف مقالة المراجعة هذه إلى تلخيص نتائج الدراسات حول تفاعل T2D و AD والتأثيرات الوقائية والعلاجية للأنثوسيانين. استند الدافع لإعداد هذه المراجعة إلى دراساتنا السابقة حول دور الأنثوسيانين ضد الأمراض العصبية التنكسية المختلفة (APP / PSEN -1 الفئران المعدلة وراثيًا والفئران المعالجة بـ LPS). هنا ، بحثنا عن مقالات بحثية محتملة تركز على السمنة والسكري ومرض الزهايمر. بالإضافة إلى ذلك ، لتحديد الدراسات حول دور الأنثوسيانين في السمنة والسكري ومرض الزهايمر ، أجرينا عمليات بحث باستخدام الكلمات الرئيسية "الأنثوسيانين" و "السمنة" و "السكري" في جميع قواعد البيانات المتاحة والمستقلة. للحصول على فهم واضح لهذه الدراسات ، تمت دراسة الملخصات بشكل كامل وتم تسجيل النتائج الرئيسية. للمقارنات بين المجموعات المختلفة ، تمت مقارنة المجموعة المعالجة بالأنثوسيانين مع المجموعة المعالجة / النموذجية. جرعة وطريقة إعطاء الأنثوسيانين ، ومدة العلاج ، و لم يتم أخذ المركبات السامة المستخدمة في هذه الدراسات بعين الاعتبار وتم تضمين جميع الدراسات التي تغطي النماذج الحيوانية والخلوية.

3. عوامل الخطر لضعف التمثيل الغذائي

يسببها داء السكري من النوع 2

3.1. دسباقتريوز القناة الهضمية ومرض السكري من النوع 2.

كما تم وصفه سابقًا ، فإن وجود السيتوكينات المنشطة للالتهابات في أنسجة الجسم المختلفة ، وخاصة تلك التي تشارك في تنظيم التمثيل الغذائي ، مثل العضلات والكبد والأنسجة الدهنية ، يزيد من مقاومة الأنسولين و T2D [38]. تدعم الأدلة المتزايدة المفهوم القائل بأن الميكروبات المعوية تلعب دورًا حاسمًا في تطوير T2D ، وأن المرضى الذين يعانون من T2D لديهم ميكروبيوتا متغيرة في الأمعاء. أظهرت هذه النتائج أن ميكروبيوتا الأمعاء هي أحد المساهمين المهمين في تطوير T2D. تؤدي التغييرات في ميكروبيوتا الأمعاء إلى تضخيم الالتهاب المزمن النظامي منخفض الدرجة ، وتغيير نفاذية الأمعاء ، والتأثير على استقلاب الدهون والجلوكوز ، وتعديل حساسية الأنسولين ، وإزعاج توازن الطاقة. تم الإبلاغ عن العديد من الآليات الهامة لوصف تأثيرات ميكروبيوتا الأمعاء على مقاومة الأنسولين و T2D ، والتي يعد التسمم الداخلي الأيضي أحد أهمها. أظهرت الدراسات الحديثة أن معظم البكتيريا سالبة الجرام في القناة الهضمية تنتج سمًا داخليًا مناعيًا قويًا للغاية يُعرف باسم عديد السكاريد الدهني (LPS) ، وهو أحد مكونات جدار الخلية للبكتيريا سالبة الجرام مثل الإشريكية القولونية التي تسبب التسمم الداخلي الأيضي. تحفز السمنة وزيادة تناول الدهون على وفرة البكتيريا الانتهازية سالبة الجرام في القناة الهضمية ، والتي تنتج فيما بعد LPS [39 ، 40].

تشير الدلائل من دراسات متعددة إلى أن البكتيريا الانتهازية تفرز LPS والسموم الأخرى داخل القناة الهضمية ، مما يزيد بشكل غير طبيعي من نفاذية الأمعاء عن طريق تعطيل بروتينات الوصلة الضيقة [41]. تُعرف هذه الحالة أيضًا باسم الأمعاء المتسربة. تسمح القناة الهضمية المتسربة للعديد من السيتوكينات والسموم الالتهابية بتلويث الدم وبالتالي التسبب في التهابات جهازية. علاوة على ذلك ، فإن وجود LPS في الأمعاء يسبب التهاب الخلايا الظهارية. ينشط LPS المفرز الخلايا المناعية مثل الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية. تفرز هذه الخلايا السيتوكينات المنشطة للالتهابات في الدم وتعزز تلوثها. بمجرد دخول هذه السيتوكينات المؤيدة للالتهابات إلى الأعضاء المحيطية مثل الكبد والبنكرياس والأنسجة الدهنية عبر الأمعاء المتسربة ، فإنها تسبب التهابًا محيطيًا ، واختلالًا وظيفيًا في خلايا البنكرياس ، ومقاومة الأنسولين ، و T2D [41 ، 42]. تشير الدلائل الحديثة إلى أن المستقبل الشبيه بالتول 4 (TLR4) هو مستقبل LPS الموجود على سطح الدبقية الدبقية. بمجرد أن يرتبط LPS بـ TLR4 فإنه ينشط العديد من مسارات الإشارات مثل MAP kinase و NF-iB والمسارات الالتهابية [43 ، 44]. يؤدي تنشيط هذه المسارات إلى تطوير عدم تحمل الجلوكوز ومقاومة الأنسولين الكبدي [45،46] (الشكل 3).

3.2 نمط الحياة والعوامل البيئية ومرض السكري.

يعد الخمول البدني ونمط الحياة المستقرة واستهلاك الكحول والتدخين من العوامل الشائعة التي تلعب دورًا في تطوير T2D. يعتبر انقطاع النفس الانسدادي النومي القابل للعلاج وزيادة وزن الجسم من عوامل الخطر المهمة للـ T2D. يعد انقطاع النفس الانسدادي النومي أكثر شيوعًا لدى مرضى T2D منه لدى عامة الناس. وبالمثل ، يعد النظام الغذائي وقلة التمارين من عوامل الخطر الأخرى لـ T2D. أظهرت الدراسات أن اتباع نظام غذائي منخفض الألياف ومحتوى مرتفع من نسبة السكر في الدم يرتبط ارتباطًا إيجابيًا بالفيزيولوجيا المرضية لـ T2D ، في حين أن الأطعمة الغنية بالأحماض الدهنية قد تتغلب على الإصابة بمرض السكري ومقاومة الأنسولين 47-55]. أظهرت دراسات أخرى أن الأطعمة الغنية بالأحماض الدهنية المشبعة والحلويات والكربوهيدرات المكررة من المحتمل أن ترتبط بزيادة خطر الإصابة بمرض السكري. علاوة على ذلك ، أظهرت العديد من الدراسات القائمة على الملاحظة أن استهلاك الأطعمة مثل زيوت أوميغا -6 البذور الصناعية وحبوب الحبوب والفركتوز بكميات زائدة يؤدي إلى حدوث التهاب محيطي ومقاومة الأنسولين [56-60]. الفركتوز ، المعروف أيضًا باسم سكر الفاكهة ، هو أحد السكريات الأحادية الكيتونية البسيطة الموجودة في العديد من النباتات. هناك أدلة متزايدة على أن الاستهلاك المفرط للفركتوز ، على سبيل المثال ، في شكل شراب الذرة عالي الفركتوز (HFCS) في المشروبات الغازية ، قد يسبب مرض الكبد الدهني غير الكحولي ، والذي يرتبط بشدة بمرض السكري ومقاومة الأنسولين [61]. بصرف النظر عن الفركتوز المذكور سابقًا ، اقترحت بعض الدراسات أن الأحماض الدهنية المشبعة (SFAs) هي أيضًا خطرة فيما يتعلق بهذه الاضطرابات. يرتبط النظام الغذائي الغني بحمض البالمتيك بانخفاض الحساسية وحالات تصلب الشرايين المحسنة ، في حين أن تناول كميات أكبر من حمض إيكوسابنتاينويك (EPA) وحمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) قد يعزز حساسية الأنسولين. يمكن العثور على مناقشة مفصلة في مكان آخر [62]. تتفاعل الدهون المتعددة غير المشبعة والبروتين مع الفركتوز وتشكل الأعمار. تقدم الدراسات الحديثة دليلًا دامغًا على فكرة أن المضاعفات التي تحدث نتيجة لمرض السكري ، مثل الاعتلال العصبي ، واعتلال الكلية ، واعتلال عضلة القلب ، واعتلال الشبكية ، ترجع إلى تكوين السكر في البروتين وتكوين الأعمار العمرية [63-67]. قد تؤثر الأنظمة الغذائية التي تحتوي على عناصر غذائية غير كافية على وظيفة خلايا بيتا. على سبيل المثال ، يؤدي اتباع نظام غذائي منخفض البروتين إلى خلل في خلايا البنكرياس. علاوة على ذلك ، تعمل العديد من الهرمونات مثل هرمونات التوتر ، مثل الأدرينالين والكورتيزول ، على زيادة نسبة السكر في الدم عن طريق إطلاق الجلوكوز من الكبد. لذلك ، يمكن أن يؤدي الإجهاد إلى زيادة مستويات الجلوكوز في الدم بشكل مباشر والتأثير على عملية التمثيل الغذائي في الجسم [68-73].

يمكن للعدوى الفيروسية أيضًا أن تلحق الضرر المباشر بخلايا بيتا أو تحفز إطلاق السيتوكينات المنشطة للالتهابات. عند التعرض لعدوى الفيروس ، ينشط الجهاز المناعي للبنكرياس ويبدأ في إطلاق السيتوكينات الالتهابية ، والتي تتسبب لاحقًا في تلف خلايا بيتا. الفيروسات المهمة التي تشارك في عدوى خلايا بيتا في البنكرياس هي الفيروس المعوي والحصبة الألمانية الخلقية والفيروس المضخم للخلايا [74-77].

3.3 الأدوية ومرض السكري.

من المعروف أن الأدوية مثل السيكلوسبورين وديفينيل هيدانتوين ومدرات البول الثيازيدية والبنتاميدين تحفز مرض السكري الناتج عن ارتفاع السكر في الدم. بعض العوامل الكيميائية التجريبية مثل الستربتوزوتوسين والألوكسان تشارك أيضًا في تحريض مرض السكري. أشارت العديد من الدراسات إلى أن المصادر الخارجية لأكسدة الدهون المتقدمة والمنتجات النهائية للجليكيشن (ALEs و AGEs) هي منتجات ألبان معالجة بالسكر والأطعمة المحمصة والأطعمة المقلية. تعتبر الأطعمة التي يتم معالجتها في درجات حرارة عالية مصدرًا غنيًا لمواد الأكسدة المرتبطة بالدهون والبروتينات المتسارعة بالحرارة [78-84].

3.4. الروابط المشتركة بين مرض السكري وأمراض الزهايمر.

تشير مجموعة متزايدة من الأدلة إلى أن الاضطرابات الأيضية تزيد من حدوث مرض الزهايمر عن طريق اضطراب استقلاب الجلوكوز وتوافره الحيوي في الدماغ [85]. يتطلب الدماغ كميات كبيرة من الجلوكوز والأكسجين من أجل الأداء السليم. لذلك ، فإن فرص إطلاق ROS ستكون أكبر في الدماغ منها في الأعضاء الأخرى. يؤدي الإجهاد التأكسدي المرتفع بواسطة آليات مختلفة إلى فقدان الخلايا العصبية وتنكس عصبي [86-88]. يلعب الإجهاد التأكسدي دورًا مهمًا في تطور مرض الزهايمر بوساطة T2D. أظهرت الدراسات الحديثة أن ارتفاع السكر في الدم المزمن ينتج الإجهاد التأكسدي في أعضاء مختلفة ، بما في ذلك الدماغ. أفادت دراسات أخرى أن ارتفاع السكر في الدم يؤثر على نظام مضادات الأكسدة ويسرع من إنتاج الجذور الحرة في الخلايا العصبية. أظهرت العديد من الدراسات الأخرى أن ارتفاع السكر في الدم المستمر في الحيوانات المصابة بداء السكري يسبب الإجهاد التأكسدي ويخل بوظيفة نظام مضادات الأكسدة. اعتلال الدماغ السكري ، الذي يطلق عليه في الوقت الحاضر "التدهور المعرفي المرتبط بالسكري" (DACD) ، هو اضطراب دماغي خطير يتم ملاحظته بشكل متكرر لدى مرضى السكري. يعد العجز المعرفي وفقدان الخلايا العصبية من السمات الشائعة لهذا المرض. ارتفاع السكر في الدم والإجهاد التأكسدي عاملان مهمان يساهمان في تطور اعتلال الدماغ السكري. في الدماغ السكري ، يؤدي ارتفاع السكر في الدم إلى حدوث خلل وظيفي في الميتوكوندريا ويضخم الضرر التأكسدي. يؤدي الإجهاد التأكسدي الناتج عن الإنتاج المفرط لـ ROS في دماغ مرضى السكري إلى موت الخلايا العصبية والعجز الإدراكي [89-92].

قدمت الأبحاث الحديثة دليلاً على أن الإجهاد التأكسدي يزعج البروتينات الخلوية ، والأحماض النووية ، والدهون ، والتي تتداخل في النهاية مع الوظائف الطبيعية للخلية [93]. ينشط الإجهاد التأكسدي مسار كيناز إجهاد مهم يُعرف باسم مسار JNK [94]. مسار JNK هو مسار إشارات مهم يلعب دورًا رئيسيًا في تطور العديد من الأمراض العصبية التنكسية مثل الزهايمر ومرض باركنسون [95]. يقدم عدد كبير من الدراسات الحديثة دليلًا دامغًا على أن JNK ينشط إشارات NF-xB في اتجاه المصب ، مما يزيد من تنشيط سلسلة الالتهابات العصبية ويؤدي إلى التهاب الأعصاب [96]. علاوة على ذلك ، ثبت أن NF-xB يزيد من أنشطة إنزيم BACE ، الذي يشق البروتينات بشكل غير طبيعي ويعزز تكوين لويحات بيتا أميلويد [97،98] (الشكل 4).

أظهرت الدراسات الحديثة أن مقاومة الأنسولين (IR) تلعب دورًا مهمًا في تطور علم أمراض T2D. لا توجد استجابة أو استجابة قليلة جدًا لعضو معين للأنسولين في الدورة الدموية تسمى IR. يرتبط فقدان أنشطة مستقبلات ارتباط الأنسولين ، وخلل تنظيم مستقبلات الأنسولين ، وركائز مستقبلات الأنسولين (IRS -1 و IRS -2) بزيادة حدوث أمراض T2D. تشير الدلائل المتزايدة إلى أن الأشعة تحت الحمراء المحيطية تزعج إشارات الأنسولين في الدماغ [85]. أظهرت الدراسات الناشئة أن زيادة مستويات الأنسولين في الدورة الدموية تقلل من مستوى مستقبلات الأنسولين البطانية ، وتضعف وظيفة الحاجز الدموي الدماغي (BBB) ​​، وتقلل من نفاذية الأنسولين BBB [99].

إن بروتين كيناز سيرين / ثريونين المعروف باسم Akt يتم تنظيمه في الأشعة تحت الحمراء. يسهل Akt استقلاب الجلوكوز ويمنع الجليكوجين سينثاز كيناز 3 بيتا (GSK3). GSK3 هو كيناز مهم فسفوريلات بروتين تاو. يؤدي فرط نشاط GSK3 في الأشعة تحت الحمراء إلى زيادة الفسفرة لبروتين تاو ، والذي يبدأ لاحقًا في تكوين التشابك الليفي العصبي. علاوة على ذلك ، هناك إنزيم مهم آخر يسمى الإنزيم المهين للأنسولين (IDE) غير منظم أثناء الأشعة تحت الحمراء. عادة ما يمنع هذا الإنزيم تراكم الببتيدات A في الدماغ عبر عملية التحلل [100 ، 101]. العديد من المسارات الأخرى التي لوحظت في مرضى الزهايمر والسكري هي مسارات الإشارات الالتهابية والإجهاد التأكسدي واختلال البروتين. أفادت العديد من الدراسات أن AGE تتراكم في دماغ الشخص المصاب بالسكري. أثبتت الأدلة الحديثة أن خلل شحميات الدم وارتفاع السكر في الدم يؤديان إلى تسمم شحميات الجلوكوز ، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في تطور مضاعفات مرض السكري. يؤدي ارتفاع السكر في الدم أيضًا إلى إنتاج وإفراز AGEs ، والتي تعمل كحلقة وصل مهمة بين مرض السكري ومرض الزهايمر. تم التعرف على اثنين من AGEs المعروفين ، pentosidine و glyceraldehyde المشتق بيريدينيوم (GLAP) ، للحث على الخلل المعرفي وزيادة نشاط BACE1. BACE1 هو إنزيم يؤدي إلى توليد A عن طريق تنشيط NF-xB. مستقبل AGEs هو RAGE ، وتعمل هذه المستقبلات أيضًا من أجل A. وقد لوحظ زيادة التعبير عن RAGE في الخلايا الدبقية المكروية A- المعاملة. تُظهر خلايا الدماغ الأخرى ، مثل الخلايا العصبية والخلايا النجمية وخلايا الأوعية الدموية الدقيقة ، أيضًا مستوى مرتفعًا من RAGE أثناء عبء A وعلم أمراض الزهايمر. زادت مستويات كل من RAGE و AGEs أثناء تطور مرض الزهايمر [19 ، 102-115]. أظهرت دراسة سابقة أن مرض السكري الناجم عن طريق الستربتوزوتوسين يرفع مستوى RAGE ، ويزيد من تكوين لوحة الشيخوخة ، ويعزز أمراض الزهايمر في الفئران المعدلة وراثيا. تم العثور على مستويات مرتفعة من الغضروف الدبقي الصغير في الفئران المعدلة وراثيا من الزهايمر ، وهذا يسبب زيادة في إنتاج السيتوكينات المنشطة للالتهابات. تؤدي المستويات المرتفعة من السيتوكينات المنشطة للالتهابات بدورها إلى زيادة في تكوين اللويحة ، وفرط فسفرة تاو ، والضعف الإدراكي [116-118] (الشكل 5).

4. الدور المفيد للأنثوسيانين ضد مرض الزهايمر ثنائي الأبعاد (الشكل 6)

لهرمونات الأنسجة الدهنية مثل resistin و adiponectin و leptin تأثيرات تنظيمية على التمثيل الغذائي في الجسم. أفادت العديد من الدراسات الحديثة أن عدم التنظيم أو المستويات غير الطبيعية من هذه الهرمونات (المعروفة أيضًا باسم الأديبوكينات) يمكن أن تسبب اضطرابات التمثيل الغذائي مثل T2D. تبين أن زيادة مستويات الليبتين والريزيستين في الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة مسؤولة عن تطور الأشعة تحت الحمراء. أشارت العديد من الدراسات إلى أن الأنسولين قد يقلل من T2D بآليات مختلفة. تم اقتراح أن توليد ROS الناجم عن ارتفاع السكر في الدم هو سمة حاسمة في تطور وإمراض DM لأن الإجهاد التأكسدي هو عامل مهم مسؤول عن تطور DM [119]. يعد عدم التوازن في إنتاج ROS وعدم التنظيم في نظام الدفاع المضاد للأكسدة من العوامل الرئيسية في الفيزيولوجيا المرضية للاضطرابات المرتبطة بـ DM. لذلك ، فإن تنظيم الإجهاد التأكسدي إما عن طريق تعزيز آلية مضادات الأكسدة الذاتية [15] أو عن طريق تثبيط الإجهاد التأكسدي قد يوفر فوائد ضد DM [120] والأمراض العصبية التنكسية الأخرى [96121]. اقترحت الدراسات السابقة أن علاج خلايا البنكرياس بالأنثوسيانين التي تم الحصول عليها من العنب البري الصيني البري يقلل بشكل ملحوظ من ROS وينظم آلية الدفاع المضادة للأكسدة الذاتية ، وبالتالي ينظم السمية الدهنية التي يسببها ارتفاع السكر في الدم [122]. اقترحت دراسة أخرى أجريت على DM الناجم عن الستربتوزوتوسين أن الأنثوسيانين يمكن أن يحل محل الإجهاد التأكسدي المرتبط بـ DM لأن الأنثوسيانين يقلل من مستويات العلامات المرتبطة بالإجهاد التأكسدي مثل malondialdehyde واستعادة ديسموتاز الفائق ونشاط الكاتلاز في الفئران المصابة بداء السكري [123]. أظهرت الدراسات التي أجريت على الفئران أن عصير العنب والتوت الغني بالأنثوسيانين يمكن أن يقلل من مستويات الريسيستين واللبتين. بالإضافة إلى ذلك ، تبين أن عصير العنب يقلل من مستويات الأحماض الدهنية المشبعة ويزيد نسبة الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة في بلازما الفئران. في الختام ، اقترح المؤلفون أن الأنثوسيانين يمكن أن يمنع بشكل كبير الأمراض الأيضية مثل T2D و IR [124 ، 125].

زيادة مستوى البكتيريا المفيدة وتنظيم دسباقتريوز الأمعاء هي طريقة أخرى قد تعالج المضاعفات المرتبطة بمرض السكري لأن البكتيريا المفيدة في القناة الهضمية لا تشارك فقط في تخليق العديد من الفيتامينات والأحماض الأمينية ولكن أيضًا تخمر الكربوهيدرات المعقدة لإنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs). أشارت العديد من الدراسات إلى أن الأنثوسيانين يمكن أن يزيد من مستويات الأنواع البكتيرية المفيدة مثل Bifidobacterium و Lactoba-cillus-Enterococcus|126-128 |. أشارت ثروة من الدراسات الناشئة في السنوات الأخيرة إلى أن التمثيل الغذائي غير الطبيعي للجلوكوز ينتج الإجهاد التأكسدي في خلايا الجسم ، والذي يلعب دورًا محوريًا في تطوير T2D. تحتوي العديد من الفيتامينات مثل فيتامين ب المركب وفيتامين ج وفيتامين ك على خصائص مضادة للأكسدة تقضي على الإجهاد التأكسدي وتنظم استقلاب الجلوكوز. علاوة على ذلك ، تقلل هذه الفيتامينات أيضًا من خطر الإصابة بـ T2D لدى الأفراد المصابين بمرض السكري [129-133].

أبرزت الأدلة الحديثة المتراكمة أن ارتفاع السكر في الدم والأشعة تحت الحمراء هما سمتان مهمتان من سمات T2D وأن ارتفاع السكر في الدم يتوسط الالتهاب العصبي ويحفز الإجهاد التأكسدي. تؤدي زيادة الإجهاد التأكسدي إلى تنشيط العديد من مسارات موت الخلايا المبرمج للخلايا العصبية وتسبب تنكسًا عصبيًا. علاوة على ذلك ، فإن زيادة الإجهاد التأكسدي والالتهابات العصبية تشارك في التسبب في مرض الزهايمر. لا يحفز الأنثوسيانين استقلاب الجلوكوز فحسب ، بل يقلل أيضًا من ارتفاع السكر في الدم ، وبالتالي يمنع الالتهاب العصبي الناجم عن مرض السكري وأمراض الزهايمر [134-144].

تسبب مقاومة الأنسولين فرط أنسولين الدم في الجسم ، مما يؤدي بدوره إلى خلل في تنظيم IDEs ، وهي إنزيمات مهمة تشارك في تصفية البروتينات A. يؤدي عدم تنظيم IDEs إلى عبء A في الدماغ ، ويؤدي التراكم المفرط للبروتينات A إلى تحفيز التنكس العصبي وتسريع علم أمراض الزهايمر. تشير الدلائل الناشئة إلى أن الاستهلاك اليومي لأنثوسيانين البولي فلافونويد الغذائي الطبيعي يزيد من حساسية الأنسولين ، وينظم إشارات الأنسولين ، ويمنع أمراض الزهايمر التي تتوسطها مقاومة الأنسولين. علاوة على ذلك ، يعزز الأنثوسيانين وظيفة خلايا البنكرياس التي تفرز الأنسولين ويقلل من خطر الإصابة بمرض الزهايمر الناجم عن مرض السكري [122 ، 145-150]. لقد ثبت أن LPS الذي تفرزه البكتيريا سالبة الجرام أثناء دسباقتريوز الأمعاء يسبب التهابًا جهازيًا منخفض الدرجة ، واختلالًا وظيفيًا في خلايا البنكرياس ، والأشعة تحت الحمراء ، ومستويات عالية من السيتوكينات في الدم. تؤثر السيتوكينات في الدورة الدموية و LPS على وظيفة الأعضاء المحيطية وتدخل الدماغ عبر BBB ، مما يتسبب في التهاب الأعصاب وموت الخلايا العصبية وعلم الأمراض. أظهر تقرير حديث أن الأنثوسيانين له خصائص قوية مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات. يحسن تناول الأنثوسيانين يوميًا نمو البكتيريا المفيدة في القناة الهضمية ويمنع تحريض التهاب الجهاز العصبي المحيطي والمركزي (CNS). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يقلل الأنثوسيانين أيضًا من انتشار T2D والمضاعفات المرتبطة به. اقترحت العديد من الدراسات الحديثة أن الأنثوسيانين يمكن أن يمنع الاعتلال العصبي السكري ، والأشعة تحت الحمراء في الدماغ ، وعلم أمراض الزهايمر [151-164].

5. الاستنتاجات ووجهات النظر المستقبلية

يعد مرض السكري من النوع 2 أحد التحديات الرئيسية المتعلقة بالصحة في جميع أنحاء العالم. يعد الاستهلاك المفرط للأطعمة السريعة وأنماط الحياة التي تتسم بقلة الحركة من أكثر الأسباب شيوعًا للإصابة بـ T2D. يؤثر نقص النشاط البدني على مستويات الهرمونات ويسبب السمنة ، مما قد يؤدي إلى تفاقم تطور مرض السكري والعواقب المرضية المرتبطة به عبر عدة آليات. من ناحية أخرى ، تزيد الأمراض المعدية والأطعمة الملوثة من استخدام المضادات الحيوية واسعة النطاق ، ويؤدي الاستخدام المطول لهذه الأدوية إلى تحفيز دسباقتريوز الأمعاء ويقلل من وفرة البكتيريا المفيدة ، والتي تشارك بشكل كبير في تخليق الفيتامينات المتعددة في الجسم. تحمي هذه الفيتامينات المتعددة الجسم من أمراض التمثيل الغذائي الناتجة عن الإجهاد التأكسدي مثل مرض السكري وزيادة الوزن بشكل غير طبيعي وضعف إشارات الأنسولين والعواقب المرضية الشبيهة بمرض الزهايمر. جذبت المغذيات النباتية المختلفة الكثير من الاهتمام في إدارة الاضطرابات المرتبطة بمرض السكري مثل التنكس العصبي والتهاب الأعصاب [96،165]. أحد هذه المغذيات النباتية هو الأنثوسيانين ، وهو بولي فلافونويد يظهر تأثيرات وقائية عبر آليات مختلفة ، خاصة عن طريق تقليل الإجهاد التأكسدي وتعزيز نظام مضادات الأكسدة الذاتية [22]. يتعرض مرضى السكري لخطر الإصابة بمرض الزهايمر والخرف. تشير هذه الدراسة الشاملة إلى أن الاستهلاك اليومي للأنثوسيانين الغذائي الطبيعي الذي يتم الحصول عليه من الفواكه والخضروات والفاصوليا يحمي أجسامنا من الاضطرابات الأيضية والعصبية المختلفة. نعتقد أن البحث المستمر والتحليلات التفصيلية ستوضح "الجانب المظلم" بشكل أكبر ، أي الآليات الجزيئية الأساسية الكامنة وراء تأثيرات الأنثوسيانين في مرض السكري وأمراض الزهايمر التي تتوسطها أمراض التمثيل الغذائي ، وسيختتم مرضى السكري قريبًا بالنبيذ الأحمر ، ضعي البطاطس الأرجوانية ، وامسك بالعنب ، واستمتع بالفجل ".