Trehaloosin ja polyfenolien vaikutukset vaskulopaattisilla potilailla

Perifeerinen valtimotauti (PAD) on tärkeä systeemisen ateroskleroosin ilmentymä, ja sille on ominaista alaraajojen valtimoiden tukkeutuminen. PAD liittyy yleensä verisuonikomplikaatioihin, joita esiintyy perifeerisen verenkierron lisäksi myös aivo- ja sepelvaltimopuissa (PubMed ID: 9892517). Jaksottainen kyynärsairaus, taudin tyypillinen kliininen ilmentymä, jota esiintyy noin kolmanneksella PAD-potilaista, tunnistetaan alaraajojen verenkierron muutoksesta harjoituksen aikana, pahenee 25 %:lla potilaista ja noin 5 % kärsii amputaatiosta (PubMed ID). : 2647761). Valtimot, valtimot ja kapillaarit, jotka palvelevat luurankolihaskudosta distaalisesti ahtaumapaikasta, ovat avainasemassa kyynärtuman alkamisessa. Endoteelin toimintahäiriö, vähentynyt glukoosin hapettuminen, myrkyllisten aineenvaihduntatuotteiden kertyminen, typpioksidin (NO) tuotannon muutokset ja oksidatiivinen stressi näyttävät olevan osa tekijöitä, jotka vaikuttavat verenvirtauksen vähentämiseen PAD-potilailla (PubMed ID: 17298965). L-arginiini syntetisoi typpioksidia (NO), endoteelisolut vapauttavat sitä konstitutiivisesti ja säätelevät verisuonten sävyä ja estävät verihiutaleiden toimintaa. NO on voimakas ateroskleroosin vastainen molekyyli, kuten kokeellinen tutkimus osoittaa, että L-arginiinin integroituminen vähentää ateroskleroosin etenemistä. NO:n muodostuminen vähenee potilailla, joilla on PAD, ja NO:n vähentymiseen liittyvien erilaisten mekanismien joukossa oksidatiivisen stressin lisääntymisellä voi olla keskeinen rooli, mikä johtaa NO:n nopeutuneeseen hajoamiseen tai NO-syntaasin estämiseen.

Suurentuneet seerumin isoprostaanien tasot ja autovasta-aineet matalatiheyksisiä hapettuneita lipoproteiineja vastaan ​​vahvistavat oksidatiivisen stressin lisääntymisen näillä potilailla. Lisäksi oksidatiivisen stressin rooli vahvistetaan interventiotutkimuksella, jossa PAD-potilaat, joita hoidettiin propionyyli-L-karnitiinilla (6 g/vrk) 7 päivän ajan, lisäsivät merkittävästi kuljettua maksimimatkaa (MWD), NO:n biologista hyötyosuutta ja oksidatiivisen stressin väheneminen.

PAD-potilailla riski sydän- ja aivoverisuonikuolleisuuteen on kasvanut kahdesta kolmeen kertaan verrattuna terveisiin koehenkilöihin. Verihiutaleiden toiminnan muuttuminen on osallisena ateroskleroosin kehittymisessä ja etenemisessä sekä akuuttien sydämen iskeemisten tapahtumien patogeneesissä. Verihiutaleiden aktivaatio on lisääntynyt potilailla, joilla on alaraajojen iskemia verrattuna terveisiin kontrolleihin, koska se viittaa tromboottiseen tilaan.

Polyfenolit ovat luonnollisten, synteettisten ja puolisynteettisten molekyylien luokka, joille on ominaista fenoliyksiköiden läsnäolo. Viime vuosikymmeninä on tehty prospektiivisia ja epidemiologisia tutkimuksia, jotka osoittavat näiden molekyylien mahdollisesti hyödyllisiä vaikutuksia ihmisten terveyteen (esimerkiksi sydän- ja verisuonijärjestelmään ja hermostoon). Erityisesti polyfenolit saavat hyödyllisen vaikutuksensa estämällä NADPH-oksidaasia (Nox2), joka on ratkaisevan tärkeää reaktiivisten happilajien (ROS) muodostumiselle. On olemassa useita flavonoideja, joilla voi olla verihiutaleiden toimintaa estäviä vaikutuksia esimerkiksi heikentämällä verihiutaleiden aktivaatioprosessia. Lisäksi polyfenolit voivat myös vaikuttaa hyödyllisiin vaikutuksiin autofagian aktivoinnin kautta.

Autofagia on solunsisäinen sytoprotektiivinen prosessi, joka välittää proteiinien hajoamista, organellien kiertoa, sytoplasmisten komponenttien kierrätystä ravinteiden puutteen ja solustressin olosuhteissa (PubMed ID: 15068787). Lisäksi autofagialla on tärkeä rooli ylimääräisen solun ROS:n poistamisessa ylläpitämällä redox-tasapainoa (PubMed ID: 27200146). Autofagosomin hajoaneita materiaaleja käytetään sitten anabolisiin reaktioihin, energiatasojen ylläpitämiseen ja hajoamisprosessista peräisin olevien yksinkertaisten molekyylien tuottamiseen, joita solut voivat käyttää uudelleen muihin toimintoihin. Siksi autofagia auttaa soluja sopeutumaan energian ja stressin muutoksiin tukemalla solujen aineenvaihduntaa, homeostaasia ja selviytymistä (PubMed ID: 18006683). Riittämätön autofaginen aktiivisuus voi myötävaikuttaa solukuolemaan. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että autofagisen virtauksen estäminen voi edistää sydän- ja verisuonitautien, diabeteksen, tulehdussairauksien, syövän ja fyysisen stressin patogeneesiä (PubMed ID: 18191218).

Trehaloosi on luonnollinen disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosimolekyylistä, jotka on yhdistetty α1-1-glykosidisidoksella ja joita syntetisoivat alemmat organismit, kuten hiivat, hyönteisbakteerit ja kasvit, mutta eivät nisäkkäät. Trehaloosilla on useita tehtäviä, jotka erottavat sen muista yleisistä disakkarideista, mukaan lukien suojaava vaikutus erilaisia ​​stressitekijöitä, kuten oksidatiivista stressiä, lämpötilan muutoksia, proteiiniaggregaattien kertymistä ja kuivumista vastaan ​​(PubMed ID: 12626396). Lisäksi viimeaikaiset todisteet ovat osoittaneet, että trehaloosi voisi estää endotoksisen shokin indusoimia tulehdusvasteita sekä in vivo että in vitro (PubMed ID: 17172986 ja PubMed ID: 18555988). Tämän disakkaridin oraalinen anto voi vähentää merkittävästi hermostoa rappeuttavien häiriöiden, maksan rasvoittumisen, munuaisvaurion, insuliiniresistenssin, ateroskleroosin, iskeemisen sydämen uudelleenmuodostumisen ja haimatulehduksen kehittymistä ja etenemistä (PubMed ID: 22689910, PubMed ID: 26714b7M36714b7M : 29724354) pääasiassa autofagian stimulaation kautta. On todellakin osoitettu, että trehaloosi on vahva autofagian indusoija (PubMed ID: 17182613). Lisäksi alustavat in vitro -tietomme osoittivat, että trehaloosi yhdistettynä polyfenolien (katekiinin ja epikatekiinin) seokseen voi vähentää verihiutaleiden aktivaatiota, oksidatiivista stressiä ja parantaa autofagista virtausta. Lopuksi havaitsimme endoteelisoluissa, että sekoitus voisi lisätä NO:n tuotantoa, angiogeneettistä ominaisuutta ja solujen elinkelpoisuutta.