Streszczenie

w poprzednich badaniach otyłość brzuszna była związana z całkowitym stanem zapalnym niskiego stopnia, aw niektórych przypadkach powodowała insulinooporność i inne zaburzenia związane z metabolizmem, takie jak cukrzyca. Kwercetyna jest polifenolem, który jest pochodną roślin i wykazano in vitro, a także w kilku modelach zwierzęcych, że ma kilka potencjalnych zastosowań przeciwzapalnych, a także przeciwrakowych., Wykazano również, że substancja pomaga w tłumieniu peroksydacji lipidów, agregacji płytek krwi i przepuszczalności kapilarnej. Wymaga się jednak dalszych badań, aby uzyskać lepsze zrozumienie, w jaki sposób kwercetyna jest w stanie zapewnić te korzystne efekty. W artykule dokonano przeglądu właściwości przeciwzapalnych kwercetyny w odniesieniu do otyłości i cukrzycy typu 2.

1. Wprowadzenie

na świecie odnotowano szybki wzrost częstości występowania cukrzycy, a cukrzyca typu 2 stała się najczęstszą chorobą metaboliczną na świecie., Było to częściowo spowodowane wzrostem otyłości, zwłaszcza nadmiernej otyłości trzewnej, oprócz związanego z nią „zespołu metabolicznego”, który obejmuje insulinooporność, hiperglikemię, dyslipidemię i nadciśnienie tętnicze .

zapalenie występuje w odpowiedzi na różne bodźce patologiczne i uszkodzenia tkanek, a przewlekłe zapalenie i aktywacja układu odpornościowego mogą być głównie odpowiedzialne za proces chorób metabolicznych związanych z otyłością, takich jak cukrzyca typu 2 ., Najważniejsze cechy cukrzycy typu 2 obejmują wady wydzielania insuliny i insulinooporność w wątrobie, tkance tłuszczowej i mięśniach szkieletowych. Cukrzyca i związane z nią powikłania są wynikiem procesów zapalnych . Badania interwencyjne potwierdziły aspekty zapalenia występujące w patogenezie cukrzycy typu 2. Wykazano, że agonista receptora aktywowanego przez proliferatory peroksysomów (PPAR -) γ wykorzystuje mechanizmy przeciwzapalne w celu skutecznego zmniejszenia występowania cukrzycy typu 2 i związanych z nią powikłań ., Badania te wskazują ponadto, że leki mające na celu hipoglikemię mogą również mieć właściwości przeciwzapalne, a zatem przeciwcukrzycowe.

unikalne biologiczne elementy flawonoidu kwercetyny (występujące w owocach i warzywach) zawierają potencjalne korzyści dla zdrowia psychicznego i fizycznego. Wśród nich są odporność na choroby; zwiększona wydajność psychiczna i fizyczna; zdolność do hamowania peroksydacji lipidów; stymulacja biogenezy mitochondrialnej; i inne właściwości przeciwzapalne, przeciwwirusowe i przeciwutleniające .

w tym badaniu przeanalizujemy działanie kwercetyny jako suplementu diety., Wpływ kwercetyny na stan zapalny, odporność na choroby i ogólny stan zdrowia zostanie poddany przeglądowi w celu podsumowania jego głównych potencjalnych zastosowań terapeutycznych. Dane w recenzowanej literaturze są rozważane w badaniu, które będzie oparte na komórkowych, molekularnych i podstawowych funkcjach możliwej terapii za pomocą kwercetyny.

2. Markery zapalne otyłości

rozwój insulinooporności, cukrzycy i większa możliwość zachorowania na choroby układu krążenia wiąże się z otyłością ., Badania u dorosłych z nadwagą i otyłością wykazały zmiany w krążeniu cytokin zapalnych, takich jak interleukina – 1β (IL-1β), interleukina – 6 (IL-6), czynnik martwicy nowotworu-alfa (TNF-α) lub białko C-reaktywne (CRP). Chociaż tkanki tłuszczowej na ogół koreluje z poziomem w surowicy białek zapalnych, otyłość brzuszna wykazała silniejszą korelację niż Body Mass Index (BMI) lub całkowitej tkanki tłuszczowej , dla wszystkich osób, w tym tych w dobrym zdrowiu.

, związane z nagromadzeniem tłuszczu w jamie brzusznej ze stężeniami IL-6, CRP i czynnika dopełniacza C3 . Niektóre badania wykazały korelację między tłuszczów w brzuchu i stężenia CRP u osób, które nie są otyłe. Dowody wskazują na zwiększone ryzyko związane z trzewną tkanką tłuszczową vis-a-vis podskórną tkanką tłuszczową .

3. Markery zapalne cukrzycy typu 2

cukrzycy typu 2 pacjenci podejmujący bardziej aktywny tryb życia w celu zmniejszenia masy ciała wykazują poprawę w różnych czynników., Czynniki te obejmują liczbę białych krwinek, CRP, amyloidu a w surowicy (SAA) i cytokin prozapalnych, takich jak TNF-α, IL-6 i IL-1β . Ponadto, niezależnie od poziomu insulinooporności i otyłości na początku, niezależnym czynnikiem ryzyka rozwoju cukrzycy typu 2 wydaje się być subkliniczne przewlekłe zapalenie.

wśród wskaźników cukrzycy typu 2 pomiar CRP jest stosunkowo niedrogim, znormalizowanym i łatwo dostępnym środkiem., Inne wskaźniki opisane w badaniach prospektywnych obejmują poziom białych krwinek, cytokin prozapalnych, chemokin i licznych biomarkerów zapalnych, w tym fibrynogenu i kwasu sialowego . Kilka prospektywnych badań wykazuje wysoką czułość-poziomy CRP (hs-CRP) są dobrym prognostykiem przyszłego rozwoju cukrzycy typu 2 u osób bezcukrowych, niezależnie od rozkładu tłuszczu i insulinooporności. Pomiar CRP, który jest niezwykle czuły został stworzony, aby dokładnie wykryć CRP na niższych poziomach., Dotychczasowa metaanaliza i ocena badań związanych z CRP wykazały ponadto, że wyższe poziomy CRP są skorelowane ze zwiększonym ryzykiem cukrzycy typu 2 .

4. Źródła dietetyczne kwercetyny

flawonole, głównie w postaci glikozydów, istnieją częściowo jadalne w licznych roślinach, w tym warzywach liściastych, wielu owocach, cebulkach i bulwach, ziołach, przyprawach, herbacie, a także w winie . Wśród nich kwercetyna ma największą ilość cząsteczek flawonolu., Ponadto większość spożywanych flawonoli typu kwercetyny składa się z koniugatów glikozydu kwercetyny, w których kwercetyna jest związana z resztami glukozy 1-2. W rezultacie w przeciętnej diecie jest stosunkowo mniej ilości aglikonów kwercetyny .

stwierdzono, że poziom kwercetyny w żywności ma wpływ na warunki wzrostu. Na przykład w przypadku pomidorów stwierdzono wyższy poziom aglikonu kwercetyny w uprawach ekologicznych w porównaniu z tymi uprawianymi przy użyciu tradycyjnych technik uprawy.

dietetyczne spożycie kwercetyny różni się w różnych krajach., Dzienne spożycie flawonoidów (w którym około 75% to kwercetyna) waha się od niskiego 5 miligramów dziennie do wysokiego 80 miligramów. Kluczowa wśród zmiennych wpływających na poziom jest ilość spożywanych owoców i warzyw oraz herbaty. Średnio mężczyźni, a także osoby starsze spożywają stosunkowo niższe poziomy kwercetyny; a sezonowe spożycie (tj. poziomy Letnie w stosunku do zimowych) nie wykazało znaczącej różnicy. Poziomy spożycia flawonolu w Stanach Zjednoczonych wynoszą około 13 miligramów dziennie dla dorosłych, a kwercetyna stanowi około 75%., W północnych Chinach spożycie kwercetyny wynosi tylko około 4,37 miligrama dziennie, a główną uprawą flawonolu są jabłka z 7,4%, a następnie ziemniaki z 3,9%, a sałata i pomarańcze po 3,8%. Średnie zużycie kwercetyny w chińskim mieście Harbin następowało po podobnym, ale bardziej zróżnicowanym schemacie: miligramy 4,43 dziennie, składające się z jabłek (3,7%), ziemniaków (2,5%), selera (2,2%), bakłażana (2,2%) i aktinidii (1,6%) . Japońska średnia i mediana spożycia są znacznie wyższe przy 16,2 i 15,5 miligramów dziennie, odpowiednio.

5., Działanie przeciwzapalne kwercetyny

ekstrakty z meksykańskiego oregano wykazały właściwości przeciwzapalne poprzez zmniejszenie produkcji reaktywnych form tlenu (ROS) i tlenku azotu (NO) . Podobnie wykazano, że wiele związków fenolowych hamuje wydzielanie i produkcję cytokin prozapalnych. Chociaż ekstrakty z oregano zawierają kilka różnych flawonoidów, w tym kwercetynę, luteolinę i glikozydy scutellareiny, nie jest jasne, który flawonoid wyzwala bioaktywność.,

Ostatnio wykazano, że kwercetyna hamuje in vitro produkcję cyklooksygenazy (COX) i lipoksygenazy (LOX), które są zwykle indukowane przez stan zapalny . Działanie przeciwzapalne zostało również poparte eksperymentami in vivo. Przykłady właściwości hamujących kwercetyny obejmują znaczące blokowanie cytokin prozapalnych w hodowanych fibroblastach . 10 µM kwercetyna obniżyła produkcję COX-2, czynnika jądrowego-kappa B (NF-kB )I NO. 10-25 µM kwercetyna hamowała poziom NO i TNF-α ., Inne właściwości kwercetyny 50 i 100 µM obejmują zmniejszenie wydzielania IL – 6 i TNF-α w stymulowanych przez LPS surowych mikrofagach 264,7 ; podczas gdy w 25 i 50 µM okazał się najskuteczniejszym blokerem wydzielania TNF-α w makrofagach. Wreszcie, w niskich stężeniach, kwercetyna (mniej niż 50 µM) stymulowała również przeciwzapalną cytokinę IL-10 . Podobnie kwercetyna 25 µM blokuje wydzielanie IL-1β, IL-6, IFN-γ i TNF-α w ludzkiej krwi pełnej indukowanej przez LPS ., W międzyczasie, hamując aktywację NF-kB, kwercetyna w ilości mniejszej niż 10 µM hamowała produkcję NO, IL-6, monocytów chemoattractant protein-1 (MCP-1), TNF-α, iNOS i COX-2 w surowych komórkach 264,7 . Kwercetyna może również hamować cytokiny prozapalne. Sześciotygodniowy pułk 150 miligramów kwercetyny przyjmowany codziennie przez ludzi znacząco obniżał stężenie cytokiny TNF-α w surowicy . Wykazano również, że kwercetyna zmniejsza histopatologiczne uszkodzenia trzustki i obniża poziom mRNA i białka NF-kB, IL-1β, IL-6 i TNF-α u szczurów .,

pomimo obszernych dowodów na działanie przeciwzapalne kwercetyny, mechanizm jej sukcesu nie jest dobrze poznany. Potencjalnym wpływem może być hamowanie poziomu molekularnego COX – 2 i iNOS, NF-kB, AP-1 lub kinazy białkowej aktywowanej mitogenem (MAPK) . Przerwanie tych enzymów miałoby działanie przeciwzapalne. Nie, mediator prozapalny jest syntetyzowany przez iNOS w wyniku reakcji związków prozapalnych, takich jak LPS., Ponadto inne badania wykazały, że wstępna obróbka kwercetyną hamuje Inos i produkcję NO indukowaną przez LPS i przeciwdziała stresowi oksydacyjnemu powstającemu w wyniku nieuregulowanej produkcji NO . Tymczasem NF-kB I AP-1, oba hamowane przez kwercetynę, są istotnymi cechami transkrypcyjnymi w modulacji cytokin prozapalnych . W komórkach śródbłonka aorty szczura kwercetyna znacznie zmniejsza wytwarzanie aktywności NF-kB i AP-1 . Kwercetyna okazała się również skutecznym leczeniem wstępnym w celu zwalczania śmierci komórek apoptozy., Ponadto kwercetyna hamowałaby fosforylację aktywowanych stresem kinaz białkowych (JNK/SAPK) i MAPK p38, które są odpowiedzialne za hamujący efekt wzrostu komórek. Szeroki wachlarz dowodów wskazuje na kwercetynę jako potencjalnie potężną broń w walce z chorobą zapalną. Może również potencjalnie okazać się przydatna dla komórek zaangażowanych w zapalenie alergiczne .

6., Antiobesity wpływ kwercetyny

badania sugerowały, że kwercetyna obniża adipogenezę i apoptozę poprzez zmniejszenie działania enzymów związanych z adipogenezą; tymczasem poziomy MAPK, a także jego substratu karboksylazy acetylo-CoA (ACC) były regulowane . Jednocześnie wywołano apoptozę i zaobserwowano spadek poziomu fosforylacji ERK i JNK. Implikacją jest to, że kwercetyna działa w celu zablokowania działań adipogenezy poprzez stymulowanie szlaku sygnałowego MAPK., Jednocześnie kwercetyna indukowała apoptozę dojrzałych adipocytów, kontrolując ważne szlaki ERK i JNK.

inni autorzy wykazali rolę kwercetyny w regulacji ekspresji genów wątrobowych i metabolizmu lipidów . Badania wykazały, że kwercetyna zapobiega otyłości wywołanej dietą wysokotłuszczową (HFD) u myszy C57B1/6, być może poprzez regulację lipogenezy. Myszy karmione suplementem kwercetyny odnotowały znaczne obniżenie otyłości wywołanej HFD w porównaniu do tych karmionych HFD bez suplementu., W szczególności myszy karmione suplementem doświadczyły zmniejszenia masy ciała, masy wątroby i ilości całkowitej białej tkanki tłuszczowej. Wydaje się, że kwercetyna zmodyfikowała profile genów genów związanych z metabolizmem lipidów, w tym Fnta, Pon1, Pparg, A1dh1b1, Apoa4, Abcg5, Gpam, Acaca, Cd36, Fdft1 i Fasn.

7. Działanie przeciwcukrzycowe kwercetyny

właściwości przeciwcukrzycowe kwercetyny obejmują stymulację wychwytu glukozy poprzez mechanizm insulinozależny MAPK., Stymulacja mechanizmu w mięśniach szkieletowych doprowadziła do translokacji transportera glukozy 4 (GLUT4). Ta rola dla MAPK różni się od jego roli w wątrobie, gdzie zmniejsza produkcję cukru głównie poprzez redukcję kluczowych enzymów glukoneogenezy .

przeprowadzono badania nad wpływem kwercetyny u zwierząt z cukrzycą typu 2 . Pacjenci, którzy otrzymywali kwercetynę, wykazywali niższe poziomy glukozy w osoczu w porównaniu z grupą kontrolną i nie doświadczali wzrostu lub zmniejszenia insuliny mierzonego za pomocą modelu homeostazy. Zwierzęta, które otrzymały 0.,08% część kwercetyny wykazała wiele innych ulepszeń, w tym wzrost stężenia adiponektyny w osoczu i cholesterolu HDL, zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego w osoczu i triacylogliceroli w osoczu oraz zwiększenie aktywności enzymów wątrobowych ważnych w procesach detoksykacji. Wykazano ponadto, że kwercetyna odgrywa rolę w poprawie funkcjonowania nerek u szczurów nefropatycznych z cukrzycą, blokując nadmierną ekspresję czynnika wzrostu tkanki łącznej (CTGF) i przekształcającego czynnik wzrostu-β1 (TGF-β1). Schyłkowa choroba nerek jest ściśle związana z nefropatią cukrzycową., Badania pokazują, że TGF-β1 i CTGF mają zasadniczy wpływ na zaangażowane systemy patofizjologiczne DN. W badaniach zbadano wpływ kwercetyny na funkcje nerek TGF-β1 i ctgf u indukowanych streptozotocyną (STZ-) diabetycznych szczurów Sprague-Dawley . Wyniki wykazały, że szczury leczone kwercetyną odnotowały zmniejszenie stosunku masy nerek do ciała. Ekspresje ctgf i TGF-β1 są wyższe w tkankach nerek. Dla tych, którzy otrzymali kwercetynę, nadmierna ekspresja została zmniejszona.,

wreszcie wykazano, że kwercetyna wytwarza skuteczny blok in vitro przeciwko reduktazie aldozy soczewkowej i dodatkowo zapobiega gromadzeniu się polioli . W przypadku ludzi kwercetyna pomaga zmniejszyć nasilenie drętwienia, wstrząsającego bólu i podrażnienia u pacjentów z neuropatią cukrzycy typu 2. Ponadto wykazano, że aktywne leczenie kwercetyną może poprawić różne matryce jakości życia .

8. Wnioski

dowody w różnych badaniach wydają się łączyć otyłość brzuszną, cukrzycę typu 2 i przewlekłe zapalenie niskiego stopnia., Naukowcy zaczęli postrzegać cukrzycę typu 2 bardziej pod względem stanu zapalnego, ponieważ znaleziono więcej potwierdzających dowodów. Tkanka tłuszczowa wydaje się tworzyć zmiany w składzie komórkowym i produkcji prozapalnych cytokin i chemokin. Dzięki zwiększeniu aktywności przeciwutleniającej, regulacji NF-kB, zmniejszeniu aktywności enzymów prozapalnych i zmniejszeniu poziomu cytokin, kwercetyna okazała się silną bronią przeciwzapalną., Te pozytywne wyniki znaleziono zarówno w badaniach na zwierzętach, jak i na ludziach i wspierają stosowanie kwercetyny w walce z chorobą zapalną. Niemniej jednak konieczne są dalsze oceny, aby odkryć dokładne mechanizmy, za pomocą których działa kwercetyna, aby w zadowalający sposób rozwiązać problemy związane z bezpieczeństwem. Mamy nadzieję, że badanie to ponownie wzbudzi zainteresowanie przeciwzapalnymi właściwościami kwercetyny i zachęci społeczeństwo do odkrywania diety wegetariańskiej i naturalnych leków.,

konkurencyjne interesy

autorzy oświadczają, że nie ma konfliktu interesów w związku z publikacją tego artykułu.

podziękowania

praca ta była wspierana przez National Natural Science Foundation Of China (nr 31672457), Ministerstwo Rolnictwa Chińskiej Republiki Ludowej (2015-Z64, 2016-X47) oraz Hunan Provincial Science and Technology Department (2016nk2101, 2016wk2008 i 2016tp2005).