Abstract

In studi precedenti, l’obesità addominale è stata correlata all’infiammazione totale di basso grado e in alcuni casi ha portato alla resistenza all’insulina e ad altri disturbi correlati al metabolismo come il diabete. La quercetina è un polifenolo, che è un derivato delle piante, ed è stato dimostrato in vitro e in alcuni modelli animali di avere diverse potenziali applicazioni antinfiammatorie e anticancerogene., La sostanza ha anche dimostrato di aiutare nell’attenuazione della perossidazione lipidica, dell’aggregazione piastrinica e della permeabilità capillare. Tuttavia, ulteriori ricerche sono necessarie per ottenere una migliore comprensione di come la quercetina è in grado di fornire questi effetti benefici. Questo manoscritto ha esaminato le proprietà antinfiammatorie della quercetina in relazione all’obesità e al diabete di tipo 2.

1. Introduzione

Il mondo ha visto un rapido aumento dell’incidenza del diabete in generale e il diabete di tipo 2 è diventato la malattia metabolica più comune a livello globale., Ciò è stato in parte dovuto ad una crescita dell’obesità, in particolare l’eccesso di adiposità viscerale, oltre alla “sindrome metabolica” associata che comprende insulino-resistenza, iperglicemia, dislipidemia e ipertensione .

L’infiammazione si verifica in risposta a vari stimoli patologici e lesioni tissutali, e l’infiammazione cronica e l’attivazione del sistema immunitario possono essere principalmente responsabili del processo di malattie metaboliche legate all’obesità come il diabete di tipo 2 ., Le caratteristiche chiave del diabete di tipo 2 includono difetti di secrezione di insulina e resistenza all’insulina nel fegato, nel tessuto adiposo e nei muscoli scheletrici. Il diabete e le complicanze associate sono il risultato dei processi infiammatori . Gli studi interventistici hanno confermato gli aspetti dell’infiammazione che si verificano all’interno della patogenesi del diabete di tipo 2. Metformina e perossisoma proliferator-attivato recettore – (PPAR -) γ agonista ha dimostrato di utilizzare meccanismi anti-infiammatori per ridurre efficacemente l’insorgenza di diabete di tipo 2 e le sue complicanze correlate ., Questi studi indicano inoltre che i farmaci mirati all’ipoglicemia possono anche avere caratteristiche antinfiammatorie e quindi antidiabetiche.

Gli elementi biologici unici della quercetina flavonoide (trovata in frutta e verdura) contengono potenziali benefici per la salute mentale e fisica. Tra questi ci sono la resistenza alle malattie; miglioramento delle prestazioni mentali e fisiche; la capacità di inibire la perossidazione lipidica; stimolazione della biogenesi mitocondriale; e altre proprietà antinfiammatorie, antivirali e antiossidanti .

Questo studio esaminerà gli effetti della quercetina come integratore alimentare., L’impatto della quercetina sull’infiammazione, sulla resistenza alle malattie e sulla salute generale sarà esaminato con l’obiettivo di riassumere le sue principali potenziali applicazioni terapeutiche. I dati all’interno della letteratura peer-reviewed sono considerati all’interno dello studio, che si baserà sulle funzioni cellulari, molecolari e fondamentali della possibile terapia attraverso l’uso di Quercetina.

2. Marcatori infiammatori dell’obesità

Lo sviluppo di insulino-resistenza, diabete e una maggiore possibilità di contrarre malattie cardiovascolari è stato collegato all’obesità ., Esami di adulti in sovrappeso e obesi hanno rivelato livelli circolanti alterati di citochine infiammatorie come interleuchina-1β (IL-1β), interleuchina-6 (IL-6), fattore di necrosi tumorale-alfa (TNF-α) o proteina C-reattiva (CRP) . Sebbene il grasso corporeo sia stato generalmente correlato con i livelli sierici di proteine infiammatorie , l’obesità addominale ha mostrato una correlazione più forte dell’indice di massa corporea (BMI) o del grasso corporeo totale, per tutti gli individui, compresi quelli in buona salute.

Hermsdorff et al., accumulo di grasso addominale associato con concentrazioni di IL-6, CRP e fattore di complemento C3 . Alcune ricerche hanno dimostrato una correlazione tra i grassi negli addominali e la concentrazione di CRP all’interno di individui che non sono obesi. L’evidenza indica un aumento del rischio associato al tessuto adiposo viscerale nei confronti del tessuto adiposo sottocutaneo .

3. Marcatori infiammatori del diabete di tipo 2

I pazienti con diabete di tipo 2 che intraprendono uno stile di vita più attivo per ridurre il peso hanno dimostrato di mostrare un miglioramento in una varietà di fattori., Questi fattori includono il conteggio dei globuli bianchi, CRP, amiloide sierico A (SAA) e citochine proinfiammatorie come TNF-α, IL-6 e IL-1β . Inoltre, indipendentemente dal livello di insulino-resistenza e obesità all’inizio, un fattore di rischio indipendente per lo sviluppo del diabete di tipo 2 sembra essere l’infiammazione cronica subclinica.

Tra gli indicatori del diabete di tipo 2, la misurazione della PCR è una misura relativamente economica, standardizzata e facilmente disponibile., Altri indicatori descritti in studi prospettici includono il livello di globuli bianchi, citochine proinfiammatorie, chemochine e numerosi biomarcatori infiammatori tra cui fibrinogeno e acido sialico . Diversi studi prospettici mostrano livelli di alta sensibilità-CRP (hs-CRP) sono un buon predittore del futuro avanzamento del diabete di tipo 2 in individui non diabetici indipendentemente dalla distribuzione del grasso e dalla resistenza all’insulina. Una misura di CRP che è incredibilmente sensibile è stato creato per rilevare con precisione CRP a livelli più bassi., Ci sono state attuali meta-analisi e valutazione di studi correlati alla PCR hanno ulteriormente dimostrato che livelli più elevati di PCR sono correlati con l’aumento del rischio di diabete di tipo 2 .

4. Fonti dietetiche di quercetina

I flavonoli, principalmente sotto forma di glicosidi, esistono in parte commestibili all’interno di numerose piante, tra cui verdure a foglia, molti frutti, bulbi e tuberi, erbe, spezie, tè e anche vino . Tra questi, la quercetina ha la più alta quantità di molecole di flavonolo., Inoltre, la maggior parte dei flavonoli di tipo quercetina consumati sono costituiti da coniugati glicosidici di quercetina in cui la quercetina è correlata a 1-2 residui di glucosio. Di conseguenza, all’interno della dieta media ci sono relativamente meno quantità di quercetina aglycones .

I livelli di quercetina negli alimenti sono stati trovati per essere influenzati dalle condizioni di crescita. Per esempio, nel caso dei pomodori, un livello più elevato di quercetina aglicone è stato trovato in quelli coltivati biologicamente rispetto a quelli coltivati utilizzando tecniche di coltivazione tradizionali.

Il consumo alimentare di quercetina differisce da paese a paese., L’assunzione giornaliera di flavonoidi (in cui circa il 75% è quercetina) varia da un minimo di 5 milligrammi al giorno a un massimo di 80 milligrammi. Chiave tra le variabili che influenzano il livello è la quantità di frutta e verdura e tè consumato. In media, gli uomini così come gli individui più anziani consumano livelli relativamente più bassi di quercetina; e il consumo stagionale (cioè, estate rispetto ai livelli invernali) non ha mostrato alcuna differenza significativa. I livelli di assunzione di flavonolo negli Stati Uniti sono circa 13 milligrammi al giorno per gli adulti, con la quercetina che rappresenta circa il 75% ., Nella Cina settentrionale, l’assunzione di quercetina è risultata essere solo circa 4,37 milligrammi al giorno, con il principale raccolto di flavonolo che è mele con 7,4%, seguite da patate al 3,9% e lattuga e arance al 3,8% ciascuna . Il consumo medio di quercetina nella città cinese di Harbin ha seguito un modello simile ma più diversificato: 4,43 milligrammi al giorno, composti da mele (3,7%), patate (2,5%), sedano (2,2%), melanzane (2,2%) e Actinidia (1,6%) . L’assunzione media e mediana giapponese è molto più alta a 16,2 e 15,5 milligrammi al giorno, rispettivamente.

5., Effetto antinfiammatorio della quercetina

Gli estratti di origano messicano hanno dimostrato proprietà antinfiammatorie diminuendo la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e ossido nitrico (NO) . Allo stesso modo, molti composti fenolici hanno dimostrato di inibire la secrezione e la produzione di citochine proinfiammatorie. Sebbene gli estratti di origano contengano diversi flavonoidi distinti tra cui quercetina, luteolina e glicosidi scutellarein, non è chiaro quale flavonoide inneschi la bioattività.,

Recentemente, la quercetina ha dimostrato di inibire la produzione in vitro di cicloossigenasi (COX) e lipossigenasi (LOX) che sono tipicamente indotte dall’infiammazione . L’effetto antinfiammatorio è stato supportato anche da esperimenti in vivo. Esempi delle qualità inibitorie della quercetina includono il blocco significativo delle citochine proinfiammatorie nei fibroblasti coltivati . 10 µM quercetina downregulated la produzione di COX-2, il fattore nucleare-kappa B (NF-kB), e NO . 10-25 µM quercetina inibito il livello di NO e TNF-α ., Altre proprietà di 50 e 100 µM quercetina includono la riduzione della secrezione di IL-6 e TNF-α in LPS-stimolato RAW 264.7 microfagi ; mentre a 25 e 50 µM si è dimostrato il bloccante più efficiente della secrezione di TNF-α nei macrofagi. Infine, a basse concentrazioni, la quercetina (meno di 50 µM) ha anche stimolato la citochina antinfiammatoria IL-10 . Allo stesso modo, 25 µM quercetina bloccato IL-1β, IL-6, IFN-γ, e la secrezione di TNF-α nel sangue intero umano indotto da LPS ., Nel frattempo, inibendo l’attivazione di NF-kB, la quercetina a meno di 10 µM ha inibito la produzione di NO, IL-6, proteina chemoattrattante monocita-1 (MCP-1), TNF-α, iNOS e COX-2 in cellule CRUDE 264.7 . La quercetina può anche inibire le citochine proinfiammatorie. Un reggimento di sei settimane di 150 milligrammi di quercetina assunto quotidianamente da soggetti umani ha ridotto significativamente le concentrazioni sieriche di citochina TNF-α . La quercetina ha anche dimostrato di ridurre il danno istopatologico pancreatico e abbassare il livello di mRNA e proteine di NF-kB, IL-1β, IL-6 e TNF-α nei ratti .,

Nonostante l’ampia evidenza dell’effetto antinfiammatorio della quercetina, il meccanismo per il suo successo non è ben compreso. Le potenziali influenze potrebbero essere l’inibizione del livello molecolare di COX-2 e iNOS, NF-kB, AP-1 o chinasi proteica attivata da mitogeno (MAPK) . Interrompere questi enzimi avrebbe un impatto antinfiammatorio. NO, un mediatore proinfiammatorio, è sintetizzato da iNOS a causa delle reazioni da parte di composti proinfiammatori come LPS., Inoltre, altri studi hanno dimostrato che il pretrattamento con quercetina inibisce iNOS e NESSUNA produzione indotta da LPS e contrasta lo stress ossidativo creato dalla produzione non regolamentata di NO . Nel frattempo, NF-kB e AP-1, entrambi inibiti dalla quercetina, sono caratteristiche trascrizionali significative nel modulare le citochine proinfiammatorie . Nelle cellule endoteliali aortiche del ratto, la quercetina riduce significativamente la produzione di attività NF-kB e AP-1 . Quercetina ha anche dimostrato di essere un pretrattamento efficace per combattere la morte cellulare apoptosi., Inoltre, la quercetina inibirebbe la fosforilazione delle chinasi proteiche attivate dallo stress (JNK/SAPK) e del MAPK p38, che sono responsabili dell’effetto inibitorio della crescita cellulare. L’ampia gamma di prove indica la quercetina come un’arma potenzialmente potente nella lotta contro la malattia infiammatoria. Potrebbe anche rivelarsi potenzialmente utile per le cellule coinvolte nell’infiammazione allergica .

6., Effetto antiobesity della quercetina

La ricerca ha suggerito che la quercetina ha ridotto l’adipogenesi e l’apoptosi diminuendo l’azione degli enzimi correlati all’adipogenesi; nel frattempo, i livelli di MAPK e il suo substrato acetil-CoA carbossilasi (ACC) sono stati sovraregolati . Contemporaneamente è stata indotta l’apoptosi ed è stato osservato un calo dei livelli di fosforilazione ERK e JNK. L’implicazione è che la quercetina lavora per bloccare le azioni di adipogenesi stimolando la via del segnale MAPK., Allo stesso tempo la quercetina ha indotto l’apoptosi degli adipociti maturi controllando le importanti vie ERK e JNK.

Altri autori hanno dimostrato un ruolo per la quercetina nella regolazione dell’espressione genica epatica e del metabolismo lipidico . Gli studi hanno indicato che la quercetina impedisce l’obesità indotta dieta ricca di grassi (HFD) in topi C57B1 / 6, forse regolando la lipogenesi. I topi alimentati con un integratore di quercetina hanno visto un significativo abbassamento dell’obesità indotta da HFD rispetto a quelli alimentati con HFD senza il supplemento., In particolare, i topi alimentati con integratori hanno sperimentato una riduzione del peso corporeo, del peso del fegato e della quantità di tessuto adiposo bianco totale. Quercetina sembra aver modificato i profili genici dei geni legati al metabolismo lipidico tra cui Fnta, Pon1, Pparg, A1dh1b1, Apoa4, Abcg5, Gpam, Acaca, Cd36, Fdft1, e Fasn.

7. Effetto antidiabetico della quercetina

Le qualità antidiabetiche della quercetina implicano la stimolazione dell ‘ assorbimento del glucosio attraverso un meccanismo MAPK insulino-dipendente., La stimolazione del meccanismo nei muscoli scheletrici ha portato alla traslocazione del trasportatore di glucosio 4 (GLUT4). Questo ruolo per MAPK è distinto dal suo ruolo nel fegato dove riduce la produzione di zucchero principalmente attraverso la downregulation degli enzimi chiave della gluconeogenesi .

Sono stati condotti studi sugli effetti della quercetina in animali con diabete di tipo 2 . Quelli che hanno ricevuto quercetina hanno mostrato livelli plasmatici di glucosio più bassi rispetto al gruppo di controllo e non mostrano aumento o diminuzione dell’insulina misurata dal modello di omeostasi. Animali che hanno ricevuto un 0.,La porzione 08% di quercetina ha mostrato una varietà di altri miglioramenti, tra cui un aumento dell’adiponectina plasmatica e del colesterolo HDL, diminuzioni del colesterolo totale plasmatico e dei triacilgliceroli plasmatici e aumenti delle attività specifiche degli enzimi epatici importanti nei processi di disintossicazione. La quercetina ha ulteriormente dimostrato di svolgere un ruolo nel miglioramento del funzionamento renale nei ratti nefropatici diabetici bloccando la sovraespressione del fattore di crescita del tessuto connettivo (CTGF) e trasformando il fattore di crescita-β1 (TGF-β1). La malattia renale allo stadio terminale è strettamente associata alla nefropatia diabetica., Gli studi dimostrano che TGF-β1 e CTGF hanno un impatto essenziale sui sistemi fisiopatologici DN coinvolti. Gli studi hanno esaminato l’impatto della quercetina sulle funzioni renali TGF-β1 e CTGF nei ratti Sprague – Dawley diabetici indotti da streptozotocina (STZ -). I risultati hanno mostrato che i ratti trattati con quercetina hanno visto una riduzione del loro rapporto peso del rene e del corpo. Le espressioni di CTGF e TGF-β1 sono più alte nei tessuti renali. Per coloro che hanno ricevuto quercetina, la sovraespressione è stata ridotta.,

Infine, la quercetina ha dimostrato di produrre un efficace blocco in vitro contro l’aldoso reduttasi della lente e previene ulteriormente l’accumulo di poliolo . Per gli esseri umani, la quercetina ha dimostrato di aiutare a ridurre la gravità di intorpidimento, dolore tremolante e irritazione per i pazienti con neuropatia del diabete di tipo 2. È stato inoltre dimostrato che il trattamento attivo con quercetina può migliorare varie matrici di qualità della vita .

8. Conclusioni

L’evidenza in vari studi sembra collegare l’obesità addominale, il diabete di tipo 2 e l’infiammazione cronica di basso grado., I ricercatori hanno iniziato a visualizzare il diabete di tipo 2 più in termini di infiammazione come più prove di conferma è stato trovato. Il tessuto adiposo sembra creare cambiamenti nella composizione cellulare e nella produzione di citochine proinfiammatorie e chemochine. Attraverso un aumento delle attività antiossidanti, la regolazione di NF-kB, la riduzione dell’attività degli enzimi proinfiammatori e la riduzione dei livelli di citochine, la quercetina si è dimostrata una forte arma anti-infiammatoria., Questi risultati positivi sono stati trovati in studi sia sugli animali che sull’uomo e supportano l’uso della quercetina nella lotta contro le malattie infiammatorie. Tuttavia, sono necessarie continue valutazioni per scoprire i meccanismi esatti attraverso i quali la quercetina funziona al fine di affrontare in modo soddisfacente i problemi di sicurezza. Si spera che questo studio riaccenda l’interesse per le proprietà antinfiammatorie della quercetina e incoraggi il pubblico a esplorare diete vegetariane e medicine naturali.,

Interessi concorrenti

Gli autori dichiarano che non vi è alcun conflitto di interessi per quanto riguarda la pubblicazione di questo articolo.

Riconoscimenti

Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China (no. 31672457), dal Ministero dell’Agricoltura della Repubblica Popolare Cinese (2015-Z64, 2016-X47) e dal Dipartimento provinciale di Scienza e Tecnologia di Hunan (2016NK2101, 2016WK2008 e 2016TP2005).