Wraz ze starzeniem si? populacji ?wiatowej, przewlek?e choroby zwi?zane z wiekiem, takie jak cukrzyca, wysokie ci?nienie krwi i oty?o??, staj? si? coraz cz?stsze, a te choroby metaboliczne stanowi? du?e obci??enie dla osób starszych i zwi?kszaj? ryzyko chorób uk?adu kr??enia. Serce równie? zmienia si? niekorzystnie wraz z wiekiem, co ostatecznie prowadzi do szeregu chorób uk?adu kr??enia zwi?zanych z wiekiem.

?

Choroby uk?adu kr??enia (CVD) stanowi? powa?ne zagro?enie dla ?ycia i zdrowia cz?owieka, s? to powszechne choroby, cz??ciej wyst?puj?ce u osób powy?ej 50. roku ?ycia, charakteryzuj?ce si? wysok? zapadalno?ci?, wysokim wska?nikiem niepe?nosprawno?ci i wysok? ?miertelno?ci?. CVD jest zwi?zane z w?óknieniem mi??nia sercowego, zmniejszon? autofagi?, zwi?kszonym stresem oksydacyjnym mitochondriów i zaburzeniami równowagi metabolicznej. Dlatego leczenie wczesnej przyczyny CVD jest nadal pilnym problemem wspó?czesnej nauki i opieki medycznej.

?

W ostatnich dekadach wiele badań podkre?la?o zastosowanie produktów naturalnych w profilaktyce i leczeniu CVD. Produkty naturalne to du?a klasa zwi?zków chemicznych o szerokim zakresie aktywno?ci biologicznych, pozyskiwanych g?ównie z ro?lin jadalnych i leczniczych. Badania wykaza?y, ?e mechanizmy dzia?ania terapii produktami naturalnymi w CVD obejmuj?: stymulacj? autofagii, opó?nienie przebudowy komór, zmniejszenie stresu oksydacyjnego i reakcji zapalnej, hamowanie apoptozy i ochron? mi??nia sercowego przed niedokrwieniem lub uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym (I/R).

?

Produkty naturalne i mechanizmy ich dzia?ania

?

Wzmocniona autofagia

?

Starzej?ce si? kardiomiocyty polegaj? na autofagii, lizosomalnej drodze degradacji, aby usun?? potencjalnie toksyczne agregaty bia?kowe i uszkodzone organelle. Utrata autofagii mo?e prowadzi? do zmniejszenia funkcji serca. Docelowy cel rapamycyny u ssaków (mTOR), serynowo-treoninowa kinaza bia?kowa, jest wa?nym regulatorem homeostazy od?ywczej u ssaków. Aktywacja mTOR hamuje autofagi?, podczas gdy kinaza bia?kowa aktywowana przez AMP (AMPK) dzia?a jako pozytywny regulator autofagii, g?ównie poprzez hamowanie kompleksu mTOR.

?

Resweratrol to naturalny polifenol wyst?puj?cy w wielu produktach ro?linnych, takich jak orzeszki ziemne, ?urawina, borówki i winogrona. Ma wiele potencjalnych korzy?ci zdrowotnych, w tym dzia?anie przeciwzapalne, przeciwutleniaj?ce, przeciwstarzeniowe i kardioprotekcyjne, takie jak zwi?kszona autofagia. Badania wykaza?y, ?e resweratrol mo?e promowa? autofagi? poprzez aktywacj? AMPK za po?rednictwem ró?nych ?cie?ek. Ponadto resweratrol mo?e indukowa? prze?ycie komórek poprzez aktywacj? ?cie?ki prze?ycia kompleksu mTOR 2 (mTORC2).

?

Berberyna jest ekstrahowana z korzeni, k??czy i kory wielu ro?lin leczniczych i ma wiele efektów farmakologicznych, w tym przeciwzapalne, przeciwutleniaj?ce i reguluj?ce autofagi?. Jako aktywator AMPK, berberyna mo?e indukowa? autofagi? poprzez aktywacj? AMPK, a tak?e mo?e wzmacnia? autofagi? poprzez hamowanie mTOR.

?

Kurkumina to przyprawa pochodz?ca z rodziny imbirowatych, cz?sto stosowana w curry. Kurkumina mo?e indukowa? autofagi? poprzez hamowanie szlaku sygna?owego PI3K-AKT-mTOR, obni?anie poziomu fosforylacji AKT i mTOR, podnoszenie poziomu LC3-II, zwi?kszanie ekspresji BECN1, zmniejszanie interakcji mi?dzy BECN1 i BCL-2 oraz zwi?kszanie acetylacji FoxO1.

?

Hamuje stres oksydacyjny i przewlek?y stan zapalny

?

Stres oksydacyjny i przewlek?y stan zapalny to g?ówne zmiany molekularne zachodz?ce w patofizjologii CVD. Zapalenie jest stale aktywne u osób starszych i stanowi czynnik ryzyka CVD. Wczesna regulacja stanu zapalnego mo?e zapobiec lub opó?ni? wyst?pienie i post?p CVD.

?

Sezamina jest najliczniej wyst?puj?c? rozpuszczaln? w oleju lignin? w nasionach sezamu i olejach i ma wiele funkcji farmakologicznych, w tym dzia?anie przeciwutleniaj?ce i przeciwzapalne. Sezamina mo?e regulowa? ekspresj? PPARγ, LXRα i ABCG1, stymulowa? odp?yw cholesterolu w makrofagach i skutecznie hamowa? akumulacj? cholesterolu indukowan? przez utlenione LDL, zapobiegaj?c w ten sposób tworzeniu si? komórek piankowatych w makrofagach.

?

Lykopen to naturalnie wyst?puj?cy acykliczny karotenoid znajduj?cy si? w chloroplastach i chromosomach ro?lin, a tak?e w cytoplazmie niektórych eukariotów, takich jak eubakterie i algi. Dowody epidemiologiczne sugeruj?, ?e st??enie likopenu w surowicy jest odwrotnie proporcjonalne do ryzyka CVD. Likopen neutralizuje reaktywne formy tlenu (ROS), zmniejsza wydzielanie przez makrofagi prozapalnych cytokin i metaloproteinaz, hamuje proliferacj? komórek mi??ni g?adkich i zmniejsza liczb? monocytów. Likopen mo?e hamowa? reakcje zapalne poprzez hamowanie aktywacji NF-κB, a tak?e mo?e wp?ywa? na metabolizm heterobiotyczny poprzez aktywacj? szlaku transkrypcyjnego Nrf2/ARE.

?

Imbir jest ro?lin? jednoli?cienn? nale??c? do rodzaju Zingiberaceae. Imbir ma szczególne w?a?ciwo?ci, które usuwaj? ROS, w tym nadtlenki. Wszystkie sk?adniki aktywne imbiru, takie jak kurkumina, gingerol i gingeron, wykaza?y dzia?anie antyoksydacyjne. [6]- Gingerol mo?e zwi?ksza? aktywno?? dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) poprzez aktywacj? szlaku sygna?owego PI3K/AKT i zmniejsza? produkcj? ROS i powstawanie malondialdehydu w kardiomiocytach noworodków szczurów. Ponadto ekstrakty z imbiru bogate w 6-kurkumin? mog? wywiera? dzia?anie antyoksydacyjne poprzez indukowanie Nrf2. Warto zauwa?y?, ?e ochronne dzia?anie imbiru na naczynia krwiono?ne jest po?redniczone przez ró?ne mechanizmy, w tym zmniejszanie stresu oksydacyjnego i stanu zapalnego, zwi?kszanie syntezy tlenku azotu (NO), hamowanie proliferacji komórek mi??ni g?adkich naczyń i promowanie autofagii.

?

Hamowanie przebudowy mi??nia sercowego

?

Zmiany strukturalne zachodz?ce podczas starzenia si? serca, w tym post?puj?ca patologiczna przebudowa mi??nia sercowego, s? znanymi predyktorami CVD. Proces przebudowy mi??nia sercowego charakteryzuje si? zmianami fizjologicznymi i molekularnymi, które prowadz? do przerostu kardiomiocytów, w?óknienia i zapalenia mi??nia sercowego, co ostatecznie prowadzi do zwi?kszonej sztywno?ci komór, upo?ledzenia funkcji serca i ostatecznie do niewydolno?ci serca. Angiotensyna II promuje przerost kardiomiocytów i stymuluje proliferacj? fibroblastów oraz ekspresj? bia?ka macierzy zewn?trzkomórkowej. AMPK odgrywa kluczow? rol? w rozwoju CVD, a niedobór AMPK nasila przerost serca i sprawia, ?e ??serce jest bardziej podatne na niewydolno?? serca.

?

Czynnik wzrostu transformuj?cy cytokin? β1 (TGF-β1) odgrywa kluczow? rol? w indukowaniu ró?nicowania fibroblastów sercowych w fibroblasty sercowe. FoxO1 jest czynnikiem transkrypcyjnym zaanga?owanym w apoptoz?, stres oksydacyjny i ró?nicowanie komórek. TGF-β1 stymuluje ekspresj? FoxO1, a w fibroblastach sercowych TGF-β1 zmniejsza fosforylacj? FoxO1, zwi?ksza lokalizacj? j?drow? FoxO1, zwi?ksza poziom bia?ka FoxO1 i promuje ró?nicowanie fibroblastów sercowych w fibroblasty sercowe.

?

Baicalin to naturalny zwi?zek ekstrahowany z suszonych korzeni scutellaria baicalensis. Baicalin hamuje w?óknienie serca wywo?ane przeci??eniem ci?nieniowym poprzez modulacj? szlaków sygna?owych AMPK/TGF-β/Smads. Pozytywne efekty baicalin obejmuj? regulacj? w?óknienia serca in vivo i in vitro poprzez aktywacj? szlaku sygna?owego AMPK/TGF-β/Smads. Baicalin hamuje równie? Smad3 i translokacj? j?drow? Smad3 z koaktywatorem transkrypcji p300, zapobiegaj?c w ten sposób rozwojowi w?óknienia serca wywo?anego przez angiotensyn? II.

?

Epikatechina jest g?ównym bioaktywnym polifenolem w zielonej herbacie i jest silnym przeciwutleniaczem. Epikatechina zmniejsza przerost serca wywo?any angiotensyn? II i przeci??eniem stresowym. Epikatechina hamuje ekspresj? bia?ek c-Fos i c-Jun indukowanych przez angiotensyn? II, tym samym hamuj?c aktywno?? AP-1. Ponadto epikatechina mo?e hamowa? aktywno?? NF-κB poprzez blokowanie zale?nych od ROS szlaków sygna?owych p38 i JNK, a hamowanie aktywacji AP-1 jest wynikiem hamowania przez epikatechin? post?pu przerostu serca poprzez blokowanie transaktywacji EGFR i jej dalszych zdarzeń ERK/PI3K/AKT/mTOR/p70, co ostatecznie prowadzi do zahamowania przedsionkowego peptydu natriuretycznego i sodu typu B Reaktywacja peptydów moczowych i hamowanie post?pu przerostu serca. Epikatechina hamuje równie? indukowan? przez angiotensyn? II produkcj? ROS i ekspresj? oksydazy NADPH, hamuj?c w ten sposób przerost serca i przebudow? serca.

?

W tym przegl?dzie szczegó?owo opisano potencja? produktów naturalnych w zapobieganiu i leczeniu chorób uk?adu kr??enia. Wraz ze starzeniem si? populacji ?wiatowej choroby uk?adu kr??enia zwi?zane z wiekiem staj? si? powa?nym problemem zdrowia publicznego. Produkty naturalne s? szeroko stosowane w zapobieganiu i leczeniu ró?nych chorób ze wzgl?du na ich znaczn? skuteczno?? i wysokie bezpieczeństwo.

?

Badania wykaza?y, ?e wiele naturalnych produktów, takich jak resweratrol, berberyna, kurkumina, likopen, imbir, bajkaleina, epikatechina, kwas elagowy, honokiol, poria, tanshinon IIA i marigonina E, ma wiele mechanizmów dzia?ania, które wzmacniaj? autofagi?, hamuj? stres oksydacyjny i przewlek?y stan zapalny, hamuj? przebudow? mi??nia sercowego, hamuj? apoptoz? i hamuj? uszkodzenia niedokrwienne/reperfuzyjne. Te naturalne produkty odgrywaj? rol? ochronn? uk?adu sercowo-naczyniowego, reguluj?c wiele szlaków sygna?owych, takich jak mTOR, AMPK, NF-κB, Nrf2 itp.

?

Ponadto rozs?dne nawyki ?ywieniowe, takie jak zwi?kszenie spo?ycia owoców i warzyw, umiarkowane spo?ycie zielonej herbaty itp., mog? pomóc zmniejszy? ryzyko chorób sercowo-naczyniowych. Liczne badania epidemiologiczne i badania kliniczne potwierdzaj? ten pogl?d. W szczególno?ci naturalne zwi?zki, takie jak katechiny w zielonej herbacie, likopen w pomidorach i gingerol w imbirze, wykaza?y znacz?ce dzia?anie ochronne na uk?ad sercowo-naczyniowy.

?

Jednak?e, chocia? produkty naturalne s? bardzo obiecuj?ce w dziedzinie zapobiegania i kontroli chorób uk?adu kr??enia, nadal istniej? pewne wyzwania i ograniczenia. Na przyk?ad, biodost?pno?? niektórych produktów naturalnych jest niska, mechanizm dzia?ania nie jest w pe?ni poznany, a skuteczno?? kliniczna wymaga dalszej weryfikacji. Ponadto mog? wyst?powa? interakcje mi?dzy ró?nymi produktami naturalnymi, a optymalizacja dawkowania i czasu trwania leczenia równie? wymaga dalszych badań.