Con l'invecchiamento della popolazione globale, le malattie croniche legate all'età come diabete, ipertensione e obesità sono in aumento. Queste patologie metaboliche rappresentano un grave problema per le persone anziane e aumentano il rischio di malattie cardiovascolari. Anche il cuore subisce cambiamenti avversi con l'età, portando infine a una serie di malattie cardiovascolari legate all'età.

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Le malattie cardiovascolari (MCV) rappresentano una grave minaccia per la vita e la salute umana, in quanto sono patologie comuni, più frequenti nelle persone di età superiore ai 50 anni, con un'elevata incidenza, un elevato tasso di disabilità e un'elevata mortalità. Le MCV sono associate a fibrosi miocardica, riduzione dell'autofagia, aumento dello stress ossidativo mitocondriale e squilibrio metabolico. Pertanto, il trattamento delle cause precoci delle MCV rappresenta ancora un problema urgente per la scienza e la medicina moderne.

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Negli ultimi decenni, numerosi studi hanno evidenziato l'uso di prodotti naturali per la prevenzione e il trattamento delle malattie cardiovascolari. I prodotti naturali sono un'ampia classe di entità chimiche con un'ampia gamma di attività biologiche, ottenute principalmente da piante commestibili e medicinali. Gli studi hanno dimostrato che i meccanismi d'azione della terapia con prodotti naturali nelle malattie cardiovascolari includono: la stimolazione dell'autofagia, il ritardo del rimodellamento ventricolare, la riduzione dello stress ossidativo e della risposta infiammatoria, l'inibizione dell'apoptosi e la protezione del muscolo cardiaco dall'ischemia o dal danno da ischemia/riperfusione (I/R).

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Prodotti naturali e i loro meccanismi d'azione

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Autofagia migliorata

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I cardiomiociti invecchiati si affidano all'autofagia, una via di degradazione mediata dai lisosomi, per rimuovere aggregati proteici potenzialmente tossici e organelli danneggiati. La perdita di autofagia può portare a una riduzione della funzionalità cardiaca. Il bersaglio della rapamicina nei mammiferi (mTOR), una proteina chinasi serina/treonina, è un importante regolatore dell'omeostasi nutrizionale nei mammiferi. L'attivazione di mTOR inibisce l'autofagia, mentre la proteina chinasi attivata da AMP (AMPK) agisce come regolatore positivo dell'autofagia, principalmente inibendo il complesso mTOR.

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Il resveratrolo è un polifenolo naturale presente in molti alimenti vegetali, come arachidi, mirtilli rossi, mirtilli e uva. Possiede una varietà di potenziali benefici per la salute, tra cui effetti antinfiammatori, antiossidanti, anti-invecchiamento e cardioprotettivi, come il potenziamento dell'autofagia. Studi hanno dimostrato che il resveratrolo può promuovere l'autofagia attivando l'AMPK attraverso diverse vie. Inoltre, il resveratrolo può indurre la sopravvivenza cellulare attivando il complesso mTOR 2 (mTORC2).

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La berberina viene estratta dalle radici, dal rizoma e dalla corteccia di numerose piante medicinali e possiede una varietà di effetti farmacologici, tra cui antinfiammatori, antiossidanti e regolazione dell'autofagia. Come attivatore dell'AMPK, la berberina può indurre l'autofagia attivando l'AMPK e può anche potenziarla inibendo l'mTOR.

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La curcumina è una spezia derivata dalla famiglia dello zenzero ed è spesso utilizzata nei curry. La curcumina può indurre l'autofagia inibendo la via di segnalazione PI3K-AKT-mTOR, riducendo i livelli di fosforilazione di AKT e mTOR, aumentando la regolazione di LC3-II, aumentando l'espressione di BECN1, diminuendo l'interazione tra BECN1 e BCL-2 e aumentando l'acetilazione di FoxO1.

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Inibisce lo stress ossidativo e l'infiammazione cronica

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Lo stress ossidativo e l'infiammazione cronica sono i principali cambiamenti molecolari che si verificano nella fisiopatologia delle malattie cardiovascolari. L'infiammazione è costantemente attiva negli anziani e rappresenta un fattore di rischio per le malattie cardiovascolari. Una regolazione precoce dell'infiammazione può prevenire o ritardare l'insorgenza e la progressione delle malattie cardiovascolari.

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La sesamina è la lignina liposolubile più abbondante nei semi di sesamo e nei loro oli e possiede una varietà di funzioni farmacologiche, tra cui attività antiossidanti e antinfiammatorie. La sesamina può aumentare l'espressione di PPARγ, LXRα e ABCG1, stimolare il deflusso di colesterolo nei macrofagi e inibire efficacemente l'accumulo di colesterolo indotto dalle LDL ossidate, prevenendo così la formazione di cellule schiumose nei macrofagi.

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Il licopene è un carotenoide aciclico naturale presente nei cloroplasti e nei cromosomi delle piante, nonché nel citoplasma di alcuni eucarioti come eubatteri e alghe. Evidenze epidemiologiche suggeriscono che la concentrazione sierica di licopene sia inversamente correlata al rischio di malattie cardiovascolari. Il licopene neutralizza le specie reattive dell'ossigeno (ROS), riduce la secrezione di citochine pro-infiammatorie e metalloproteinasi da parte dei macrofagi, inibisce la proliferazione delle cellule muscolari lisce e riduce i monociti. Il licopene può inibire le risposte infiammatorie inibendo l'attivazione di NF-κB e può anche influenzare il metabolismo eterobiotico attivando la via trascrizionale Nrf2/ARE.

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Lo zenzero è una pianta monocotiledone appartenente al genere Zingiberaceae. Ha proprietà specifiche che eliminano le ROS, inclusi i perossidi. Tutti i principi attivi dello zenzero, come curcumina, gingerolo e gingerone, hanno mostrato attività antiossidante. [6] - Il gingerolo può aumentare l'attività della superossido dismutasi (SOD) attivando la via di segnalazione PI3K/AKT e ridurre la produzione di ROS e la formazione di malondialdeide nei cardiomiociti di ratto neonatale. Inoltre, gli estratti di zenzero ricchi di 6-curcumina possono esercitare effetti antiossidanti inducendo Nrf2. In particolare, gli effetti protettivi vascolari dello zenzero sono mediati da una varietà di meccanismi, tra cui la riduzione dello stress ossidativo e dell'infiammazione, l'aumento della sintesi di ossido nitrico (NO), l'inibizione della proliferazione delle cellule muscolari lisce vascolari e la promozione dell'autofagia.

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Inibizione del rimodellamento miocardico

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I cambiamenti strutturali che si verificano durante l'invecchiamento cardiaco, incluso il progressivo rimodellamento miocardico patologico, sono noti predittori di malattie cardiovascolari (CVD). Il processo di rimodellamento miocardico è caratterizzato da alterazioni fisiologiche e molecolari che portano a ipertrofia dei cardiomiociti, fibrosi e infiammazione del miocardio, con conseguente aumento della rigidità ventricolare, compromissione della funzione cardiaca e, in ultima analisi, insufficienza cardiaca. L'angiotensina II promuove l'ipertrofia dei cardiomiociti e stimola la proliferazione dei fibroblasti e l'espressione delle proteine ??della matrice extracellulare. L'AMPK svolge un ruolo chiave nello sviluppo delle malattie cardiovascolari (CVD) e la sua carenza aggrava l'ipertrofia cardiaca e rende il cuore più suscettibile all'insufficienza cardiaca.

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Il fattore di crescita trasformante citochinico β1 (TGF-β1) svolge un ruolo cruciale nell'indurre i fibroblasti cardiaci a differenziarsi in fibroblasti cardiaci. FoxO1 è un fattore di trascrizione coinvolto nell'apoptosi, nello stress ossidativo e nella differenziazione cellulare. Il TGF-β1 stimola l'espressione di FoxO1 e, nei fibroblasti cardiaci, riduce la fosforilazione di FoxO1, aumenta la localizzazione nucleare di FoxO1, aumenta i livelli della proteina FoxO1 e promuove la differenziazione dei fibroblasti cardiaci in fibroblasti cardiaci.

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La baicalina è un composto naturale estratto dalle radici essiccate di Scutellaria baicalensis. La baicalina inibisce la fibrosi cardiaca indotta da sovraccarico pressorio modulando le vie di segnalazione AMPK/TGF-β/Smads. Gli effetti positivi della baicalina includono la regolazione della fibrosi cardiaca in vivo e in vitro, attivando la via di segnalazione AMPK/TGF-β/Smads. La baicalina inibisce anche Smad3 e la traslocazione nucleare di Smad3 con il co-attivatore della trascrizione p300, prevenendo così lo sviluppo di fibrosi cardiaca mediata dall'angiotensina II.

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L'epicatechina è il principale polifenolo bioattivo presente nel tè verde ed è un potente antiossidante. L'epicatechina riduce l'angiotensina II e l'ipertrofia cardiaca mediata da sovraccarico di stress. L'epicatechina inibisce l'espressione delle proteine ??c-Fos e c-Jun indotte dall'angiotensina II, inibendo così l'attività di AP-1. Inoltre, l'epicatechina può inibire l'attività di NF-κB bloccando le vie di segnalazione p38 e JNK dipendenti dai ROS, e l'inibizione dell'attivazione di AP-1 è il risultato dell'inibizione dell'epicatechina sulla progressione dell'ipertrofia cardiaca attraverso il blocco della transattivazione dell'EGFR e dei suoi eventi a valle ERK/PI3K/AKT/mTOR/p70, che porta infine all'inibizione del peptide natriuretico atriale e della riattivazione del sodio di tipo B dei peptidi urinari e all'inibizione della progressione dell'ipertrofia cardiaca. L'epicatechina inibisce anche la produzione di ROS indotta dall'angiotensina II e l'espressione della NADPH ossidasi, inibendo così l'ipertrofia cardiaca e il rimodellamento cardiaco.

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Questa revisione illustra il potenziale dei prodotti naturali per la prevenzione e il trattamento delle malattie cardiovascolari. Con l'invecchiamento della popolazione globale, le malattie cardiovascolari legate all'invecchiamento stanno diventando un grave problema di salute pubblica. I prodotti naturali sono ampiamente utilizzati nella prevenzione e nel trattamento di diverse patologie grazie alla loro significativa efficacia e all'elevata sicurezza.

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Studi hanno dimostrato che una varietà di prodotti naturali come resveratrolo, berberina, curcumina, licopene, zenzero, baicaleina, epicatechina, acido ellagico, honokiolo, poria, tanshinone IIA e marigonina E presentano molteplici meccanismi d'azione nel potenziare l'autofagia, inibire lo stress ossidativo e l'infiammazione cronica, inibire il rimodellamento miocardico, inibire l'apoptosi e inibire il danno da ischemia/riperfusione. Questi prodotti naturali svolgono un ruolo protettivo cardiovascolare regolando una varietà di vie di segnalazione, come mTOR, AMPK, NF-κB, Nrf2, ecc.

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Inoltre, abitudini alimentari ragionevoli, come l'aumento dell'assunzione di frutta e verdura, il consumo moderato di tè verde, ecc., possono contribuire a ridurre il rischio di malattie cardiovascolari. Numerosi studi epidemiologici e studi clinici supportano questa ipotesi. In particolare, composti naturali come le catechine nel tè verde, il licopene nei pomodori e il gingerolo nello zenzero hanno mostrato significativi effetti protettivi cardiovascolari.

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Tuttavia, sebbene i prodotti naturali siano molto promettenti nel campo della prevenzione e del controllo delle malattie cardiovascolari, permangono ancora alcune sfide e limitazioni. Ad esempio, la biodisponibilità di alcuni prodotti naturali è bassa, il meccanismo d'azione non è completamente compreso e l'efficacia clinica deve essere ulteriormente verificata. Inoltre, potrebbero esserci interazioni tra diversi prodotti naturali e l'ottimizzazione del dosaggio e della durata del trattamento richiede ulteriori ricerche.