Phần 1: Polyphenol và sức khỏe thị giác: Tác động tiềm tàng đối với bệnh võng mạc thoái hóa
Mar 23, 2022
Để biết thêm thông tin. tiếp xúctina.xiang@wecistanche.com
trừu tượng: Ăn kiêngpolyphenollà một nhóm các hợp chất tự nhiên đã được đề xuất là có tác dụng hữu ích đối với sức khỏe con người. Họ lần đầu tiên được biết đến vớichất chống oxy hóanhưng một số nghiên cứu trong nhiều năm đã chỉ ra rằng các hợp chất này có thể phát huy tác dụng bảo vệ chống lại các bệnh mãn tính. Tuy nhiên, các cơ chế tạo nên những lợi ích tiềm năng này vẫn chưa chắc chắn và các tác động trái ngược nhau đã được báo cáo. Trong bài tổng quan này, chúng tôi phân tích tác động tiềm tàng của các hợp chất polyphenol đối với một số bệnh thị giác, đặc biệt tập trung vào các bệnh thoái hóa võng mạc. Các liệu pháp hiệu quả hiện tại để điều trị các bệnh võng mạc như vậy còn thiếu và cần phải phát triển các chiến lược mới. Vì lý do này, hiện đang có mối quan tâm mới trong việc tìm kiếm các phối tử mới (hoặc các phối tử đã biết với các đặc điểm bất ngờ trước đây) có thể liên kết với các thụ thể quang võng mạc và điều chỉnh các đặc tính phân tử của chúng. Một số polyphenol, đặc biệtflavonoid(ví dụ, quercetin và axit tannic), có thể làm giảm tổn thương thụ thể do ánh sáng gây ra và thúc đẩy các lợi ích về sức khỏe thị giác. Bằng chứng gần đây cho thấy rằng một số flavonoid nhất định có thể giúp ổn định cấu trúc gấp nếp chính xác của protein rhodopsin thụ thể ánh sáng thị giác và bù đắp tác động có hại của đột biến sắc tố da viêm võng mạc. Về vấn đề này, một số polyphenol nhất định, giống như các flavonoid đã đề cập trước đây, đã được chứng minh là cải thiện sự ổn định, biểu hiện, tái tạo và gấp nếp của các đột biến rhodopsin trong các nghiên cứu thực nghiệm trong ống nghiệm. Hơn nữa, các hợp chất này dường như cải thiện sự tích hợp của thụ thể vào màng tế bào đồng thời hoạt động chống lại stress oxy hóa. Chúng tôi dự đoán rằng các hợp chất polyphenol có thể được sử dụng để nhắm mục tiêu các protein thụ cảm ánh sáng thị giác, chẳng hạn như rhodopsin, theo cách mới được đề xuất gần đây và chúng có thể được sử dụng trong các phương pháp mới để điều trị các bệnh thoái hóa võng mạc như viêm võng mạc sắc tố; tuy nhiên, các nghiên cứu trong lĩnh vực này còn hạn chế và cần phải nghiên cứu thêm để mô tả đúng tác dụng của các hợp chất này đối với các bệnh thoái hóa võng mạc thông qua các cơ chế được đề xuất.
Từ khóa: flavonoid; các bệnh thoái hóa võng mạc; viêm võng mạc sắc tố; gấp protein; ràng buộc ligand; rhodopsin
Bấm vào đây để tìm hiểu thêm sản phẩm
1. Giới thiệu
Các nghiên cứu khác nhau đã báo cáo rằng chế độ ăn uốngpolyphenolphát huy tác dụng bảo vệ và có lợi chống lại các bệnh mãn tính như bệnh thoái hóa thần kinh và tim mạch, ung thư và tiểu đường [1]; tuy nhiên, các cơ chế cơ bản của những lợi ích này vẫn chưa được hiểu hoàn toàn và cần có nhiều nghiên cứu hơn để xác định chúng. Bất chấp tất cả những lợi ích mà polyphenol có thể mang lại, có một số khía cạnh quan trọng cần phải được tính đến khi thảo luận về tác dụng sinh lý của chúng. Các hợp chất này có sinh khả dụng đường uống thấp và các đặc tính khác như ổn định hóa lý, hấp thu qua đường tiêu hóa và chuyển hóa là rất quan trọng để đảm bảo tác dụng hiệu quả [2,3].
Bất chấp khoảng cách kiến thức tồn tại trong cơ chế hoạt động của chúng, Tổ chức Y tế Thế giới đã khuyến nghị tăng cường ăn trái cây, rau và chất xơ do số lượng lớn các thành phần có nguồn gốc thực vật [4] với polyphenol có vai trò quan trọng, vì chúng có thể trao các quyền lợi về sức khỏe liên quan đến các bệnh không lây nhiễm (NCDs) [5,6]. Mặc dù việc kết hợp polyphenol với các bệnh cụ thể là một thách thức [7], một số kết quả đầy hứa hẹn đã thu được trong các nghiên cứu quan sát khác nhau liên quan đến polyphenol và một số bệnh NCD [8,9], bao gồm một số bệnh về thị giác. Vì lý do này, ý nghĩa của polyphenol trong tình trạng sức khỏe và bệnh tật cần được nghiên cứu và xác định rõ hơn vì tác động tích cực được mong đợi đối với sức khỏe con người.
Mục đích chính của đánh giá này là cung cấp một tài khoản tổng hợp về một số lợi ích sức khỏe tiềm năng mà polyphenol có thể có để cải thiện chất lượng cuộc sống của con người và cải thiện sự tiến triển của một số bệnh, đặc biệt chú trọng đến rối loạn thị giác. Việc sử dụng một số hợp chất polyphenol phổ biến được nghiên cứu ở đây như là phương pháp điều trị tiềm năng cho một loạt các tình trạng bệnh lý. Ở đây, chúng tôi tập trung vào tác động của các hợp chất này đối với hoạt động của võng mạc và đặc biệt là khả năng sử dụng của chúng để chống lại các đột biến protein võng mạc, giống như những bệnh liên quan đến các bệnh thoái hóa võng mạc như viêm võng mạc sắc tố (RP). Rõ ràng là cần có nhiều thử nghiệm lâm sàng hơn để làm sáng tỏ ý nghĩa sinh lý của chúng vì chỉ có một số nghiên cứu nhỏ được thực hiện về tác động của polyphenol trong thị giác của con người và kết quả của chúng cần được xác nhận thêm.
2. Phương pháp
Bài báo này là một tổng quan tài liệu về tác động của polyphenol có thể gây ra đối với một số bệnh thị giác, đặc biệt là tác động của chúng đối với các bệnh thoái hóa võng mạc. Với những đặc tính mới đã được trao cho polyphenol trong những năm qua, mục đích chính của nghiên cứu của chúng tôi là chỉ ra rằng những hợp chất này có thể có tác động tích cực đến sức khỏe thị giác của con người và cũng khuyến khích các nhà nghiên cứu tìm hiểu về lĩnh vực này. Các nghiên cứu khác nhau trong tổng quan này (thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên, phân tích tổng hợp, tổng quan và nghiên cứu thực nghiệm và quan sát) được xác định bằng cách tìm kiếm cơ sở dữ liệu PubMed và Cochrane cho đến và bao gồm cả tháng 2 năm 2021. Các từ khóa tiêu đề chủ đề y tế sau đây đã được sử dụng: "polyphenol "," flavonoid "," bệnh thoái hóa võng mạc "và" viêm võng mạc sắc tố ". Các bài báo liên quan được xác định và lựa chọn độc lập bởi hai tác giả theo các tiêu chí đưa vào, tức là các bài báo toàn văn gốc được viết bằng tiếng Anh (bao gồm các nghiên cứu lâm sàng và tiền lâm sàng). Mặt khác, tiêu chí loại trừ bao gồm các bài báo và bài báo được viết bằng ngôn ngữ khác ngoài tiếng Anh.
3. Polyphenol làm thuốc thay thế
Polyphenol hoặc các hợp chất phenolic trong chế độ ăn uống được biết đến như một nhóm lớn nhất của các chất hóa thực vật [10] và là một nhóm các hợp chất tự nhiên có chung các đặc điểm cấu trúc (Hình 1). Hiện nay, có một mối quan tâm mới đối với họ hợp chất tự nhiên rộng rãi này do các vai trò tiềm năng liên quan đến sức khỏe con người và tình trạng bệnh tật. Các dòng bằng chứng khác nhau, xuất phát từ công việc bền vững trong vài năm qua, cung cấp hỗ trợ cho vai trò quan trọng của polyphenol cả trong việc giúp duy trì lối sống lành mạnh và trong việc ngăn ngừa các bệnh phổ biến như ung thư, tim mạch và các bệnh thoái hóa thần kinh [11-13 ]. Cụ thể, một số nghiên cứu đã gợi ý rằng việc tiêu thụ các polyphenol khác nhau từ các nguồn tự nhiên như trái cây và rau quả có thể góp phần bảo vệ thị lực và thậm chí có thể đảo ngược tình trạng suy giảm thị lực trong một số rối loạn thị giác [14,15].
![es of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones. The polyphenol superfamily includes a large number of sub-families, among which we can find flavonoids, phenolic acids, stilbenes, and lignans [16]. In fact, they constitute a group of natural products in the plant kingdom that is one of the most numerous and ubiquitously distributed. One of the most studied groups, from these different sub-classes, is that of flavonoids, comprising over 4000 members [17]. Flavonoids have a characteristic structure of a 15-carbon skeleton of a chromane ring attached to another aromatic ring [18]. The biosynthesis of these complex polyphenols is linked to primary metabolism [10]. Flavonoids are stored, in their native state, in plants as glycoside and non-glycosylated conjugates and can be absorbed by the small intestine and readily metabolized, once ingested, by phase II enzymes. After this biochemical process, the resulting moieties can enter systemic circulation [19,20]. It should be noted that not all flavonoids are absorbed by the small intestine. A large number of them enter the large intestine, where the deconjugated metabolites are degraded by the colonic microbiota into molecules like phenolic acids that can be easily absorbed [19]. One of the main proposed biological actions of polyphenols is associated with their antioxidant power within living cells; however, detailed investigations indicate that these effects, in many tissues, may not be as relevant as previously suggested. This is due to the fact that in many tissues it is difficult for these compounds to reach the threshold concentration needed to exert any significant biological effect [21,22]. Nonetheless, recent studies have suggested that polyphenols may have significant effects on human health, such as anti-inflammatory, anti-microbial, and tumor-suppressing properties [23–25]. The diversity of polyphenolic compounds of natural origin, their chemical lability, and their complex bioavailability patterns consequently necessitates stringent evaluation of the physiological effects of these compounds, and such evaluations are not always available. These evaluations are absolutely needed for later use in therapeutic applications. 4. Implications and Potential Benefits of Polyphenols on Human Health As already discussed, polyphenols have been well characterized for their antioxidant effects, but their physiological relevance has been questioned due to the limited bioavailability that renders relatively low concentrations which may hamper achieving significant Figure 1. Structures of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones](/Content/uploads/2022842169/20220323103717b1b02e19a56a4000a29040e34368b70b.png "es of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones. The polyphenol superfamily includes a large number of sub-families, among which we can find flavonoids, phenolic acids, stilbenes, and lignans [16]. In fact, they constitute a group of natural products in the plant kingdom that is one of the most numerous and ubiquitously distributed. One of the most studied groups, from these different sub-classes, is that of flavonoids, comprising over 4000 members [17]. Flavonoids have a characteristic structure of a 15-carbon skeleton of a chromane ring attached to another aromatic ring [18]. The biosynthesis of these complex polyphenols is linked to primary metabolism [10]. Flavonoids are stored, in their native state, in plants as glycoside and non-glycosylated conjugates and can be absorbed by the small intestine and readily metabolized, once ingested, by phase II enzymes. After this biochemical process, the resulting moieties can enter systemic circulation [19,20]. It should be noted that not all flavonoids are absorbed by the small intestine. A large number of them enter the large intestine, where the deconjugated metabolites are degraded by the colonic microbiota into molecules like phenolic acids that can be easily absorbed [19]. One of the main proposed biological actions of polyphenols is associated with their antioxidant power within living cells; however, detailed investigations indicate that these effects, in many tissues, may not be as relevant as previously suggested. This is due to the fact that in many tissues it is difficult for these compounds to reach the threshold concentration needed to exert any significant biological effect [21,22]. Nonetheless, recent studies have suggested that polyphenols may have significant effects on human health, such as anti-inflammatory, anti-microbial, and tumor-suppressing properties [23–25]. The diversity of polyphenolic compounds of natural origin, their chemical lability, and their complex bioavailability patterns consequently necessitates stringent evaluation of the physiological effects of these compounds, and such evaluations are not always available. These evaluations are absolutely needed for later use in therapeutic applications. 4. Implications and Potential Benefits of Polyphenols on Human Health As already discussed, polyphenols have been well characterized for their antioxidant effects, but their physiological relevance has been questioned due to the limited bioavailability that renders relatively low concentrations which may hamper achieving significant Figure 1. Structures of representative and abundant polyphenols from different subfamilies. Quercetin is a typical flavonoid found in many products. Resveratrol is a natural polyphenolic phytoalexin. Curcumin is derived from the rhizome of turmeric and is usually found in its keto form. Finally, daidzein is one of the most common isoflavones")
Siêu họ polyphenol bao gồm một số lượng lớn các phân họ, trong số đó chúng ta có thể tìm thấy flavonoid, axit phenolic, stilbene và lignans [16]. Trên thực tế, chúng tạo thành một nhóm các sản phẩm tự nhiên trong vương quốc thực vật là một trong những nhóm có số lượng nhiều nhất và được phân bố ở khắp mọi nơi. Một trong những nhóm được nghiên cứu nhiều nhất, từ các phân lớp khác nhau này, là nhóm flavonoid, bao gồm hơn 4000 thành viên [17].Flavonoidcó cấu trúc đặc trưng của khung carbon 15- của một vòng chromane gắn với một vòng thơm khác [18] Quá trình sinh tổng hợp các polyphenol phức tạp này được liên kết với quá trình trao đổi chất sơ cấp [10]. Flavonoid được lưu trữ, ở trạng thái nguyên bản, trong thực vật dưới dạng liên hợp glycoside và không glycosyl hóa và có thể được hấp thụ bởi ruột non và dễ dàng chuyển hóa, sau khi ăn vào, bởi các enzym pha I. Sau quá trình sinh hóa này, các chất tạo thành có thể đi vào hệ tuần hoàn [19,20].
Cần lưu ý rằng không phải tất cả các flavonoid đều được ruột non hấp thụ. Một số lượng lớn chúng đi vào ruột già, nơi các chất chuyển hóa không liên hợp được phân giải bởi hệ vi sinh vật đại tràng thành các phân tử như axit phenolic có thể dễ dàng hấp thụ [19].
Một trong những hoạt động sinh học chính được đề xuất của polyphenol có liên quan đến khả năng chống oxy hóa của chúng trong các tế bào sống; tuy nhiên, các cuộc điều tra chi tiết chỉ ra rằng những tác dụng này, trong nhiều mô, có thể không liên quan như đã đề xuất trước đây. Điều này là do trong nhiều mô, các hợp chất này khó đạt được nồng độ ngưỡng cần thiết để phát huy tác dụng sinh học đáng kể [21,22]. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã gợi ý rằng polyphenol có thể có tác dụng đáng kể đối với sức khỏe con người, chẳng hạn như các đặc tính chống viêm, chống vi khuẩn và ức chế khối u [23-25]. Sự đa dạng của các hợp chất polyphenol có nguồn gốc tự nhiên, tính dễ hóa học của chúng, và các dạng sinh khả dụng phức tạp của chúng, do đó đòi hỏi một đánh giá nghiêm ngặt về tác dụng sinh lý của các hợp chất này, và những đánh giá như vậy không phải lúc nào cũng có sẵn. Những đánh giá này hoàn toàn cần thiết để sử dụng sau này trong các ứng dụng điều trị.
4. Ý nghĩa và lợi ích tiềm năng của Polyphenol đối với sức khỏe con người
Như đã thảo luận, polyphenol đã được đặc trưng cho tác dụng chống oxy hóa của chúng, nhưng sự liên quan sinh lý của chúng đã bị nghi ngờ do sinh khả dụng hạn chế dẫn đến nồng độ tương đối thấp có thể cản trở việc đạt được hiệu ứng in vivo đáng kể [21,22]; tuy nhiên, các cơ chế phân tử thay thế khác nhau trong đó polyphenol dường như có vai trò đã được xác định và điều này mang lại cho các hợp chất này
một tập hợp các thuộc tính khác có thể đại diện cho các lợi ích đối với sức khỏe con người. Chúng bao gồm các hoạt động khác nhau ở cả cấp độ đường truyền tín hiệu trong và ngoài tế bào, chẳng hạn như điều chỉnh các yếu tố phiên mã hạt nhân và chuyển hóa chất béo và điều chỉnh sự tổng hợp các chất trung gian gây viêm như cytokine, yếu tố hoại tử khối u x, interleukin -1 và interleukin -6 [26,27]. Nhìn chung, các flavonoid được nghiên cứu khác nhau đã được chứng minh là đóng các vai trò khác nhau trong các quá trình tế bào, chẳng hạn như tăng tiết insulin, giảm quá trình apoptosis, thúc đẩy tăng sinh-tế bào, giảm viêm và stress oxy hóa ở một số tế bào [28]. Tất cả những tác động này đóng một vai trò trong các quá trình khác nhau, chẳng hạn như điều tiết glucore, và cho thấy rằng flavonoid có thể có tác dụng thuận lợi trong việc ngăn ngừa và kiểm soát bệnh tiểu đường và béo phì [29-31].
Mặc dù tất cả các tác dụng có lợi tiềm năng của polyphenol được đề xuất cho đến nay, một khía cạnh quan trọng cần xem xét là nồng độ hiệu quả trong cơ thể con người của các hợp chất này và lượng thực phẩm tự nhiên cần được tiêu thụ để đạt được nồng độ như vậy. Trong nhiều trường hợp, lượng polyphenol cần thiết cần thiết để thực hiện một chức năng sinh lý nhất định có thể đạt được bằng cách tiêu thụ các loại thực phẩm thông thường với lượng thích hợp trong chế độ ăn bình thường, và trong những trường hợp đó, độc tính sẽ tránh được. Trong các trường hợp khác, khi có thể thấy trước được các tác dụng có lợi tiềm ẩn, việc tiêu thụ thực phẩm có chứa polyphenol phải được tăng lên và về nguyên tắc, sẽ không có tác dụng phụ nào xảy ra nếu việc tăng này được lên kế hoạch cẩn thận. Cuối cùng, nếu không thể đạt được nồng độ hoạt tính sinh lý khi tiêu hóa thức ăn thông thường, thì việc bổ sung qua chế độ ăn uống hoặc các phương pháp tiếp cận dược lý có thể là cần thiết. Điều này có thể dẫn đến sự gia tăng các tác dụng phụ bất lợi đòi hỏi phải theo dõi chặt chẽ lượng dùng và kiểm soát chế độ liều thích hợp [30].
Polyphenol chủ yếu được cung cấp khi hấp thụ các nguồn thực phẩm khác nhau, chẳng hạn như cà phê, trà, ca cao và táo và chúng có liên quan đến một số lợi ích sức khỏe tiềm năng [56,11,14, 32-36]. Trên thực tế, polyphenol đã tham gia cơ học vào quá trình chuyển hóa glucose, chức năng tiểu cầu, chức năng nội mô, huyết áp, viêm và mức cholesterol, trong số những người khác [37,38]. Sự đa dạng của các chức năng tế bào có thể bị ảnh hưởng bởi hoạt động của polyphenol cung cấp một nền tảng tuyệt vời để phát triển các chiến lược phòng ngừa sức khỏe hiệu quả cũng như các phương pháp điều trị mới không chỉ cho các bệnh NCD phổ biến mà ngay cả cho các tình trạng bệnh lý hiếm gặp do di truyền [5,6] . Một số bằng chứng liên quan đến tác dụng có lợi của polyphenol đối với sức khỏe con người đến từ các nghiên cứu quan sát và điều này ngụ ý xem xét một số yếu tố khi rút ra các kết luận có ý nghĩa khi giải thích dữ liệu thực nghiệm. Ví dụ, việc hấp thụ nhiều polyphenol từ các loại thực phẩm khác nhau có thể được cân bằng bằng cách giảm lượng thức ăn có thể gây hại có nguồn gốc động vật; tuy nhiên, các nghiên cứu quan sát có thể hữu ích trong nhiều trường hợp, ví dụ, trong việc xây dựng các giả thuyết sau đó sẽ được đưa vào các nghiên cứu can thiệp có kiểm soát. Trên thực tế, các nghiên cứu quan sát về vấn đề này cần được bổ sung và hỗ trợ bởi các nghiên cứu lâm sàng nghiêm ngặt và rộng rãi nhằm đánh giá giả thuyết rằng phenol trong chế độ ăn có vai trò tích cực trong việc cải thiện sức khỏe con người và ngăn ngừa tình trạng bệnh tật [28].
Ngoài tất cả các tác dụng đối với sức khỏe cơ tim, polyphenol cũng được cho là có vai trò có lợi trong chức năng nhận thức. Ví dụ, một số nghiên cứu dọc cho thấy rằng tiêu thụ sô cô la thường xuyên trong chế độ ăn uống có thể làm giảm nguy cơ suy giảm nhận thức 39,40. Các nghiên cứu về các nguồn thực phẩm khác như trà cho thấy rằng tiêu thụ trà có thể giúp giảm nguy cơ suy giảm nhận thức, giảm nguy cơ trầm cảm và có tác dụng bảo vệ chống lại một số bệnh như bệnh Parkinson [41-44].
Từ tất cả các loại polyphenol, flavonoid trong chế độ ăn uống cũng có thể có tác dụng hữu ích trong các bệnh thoái hóa võng mạc như viêm võng mạc sắc tố, nơi các đột biến trong protein võng mạc có thể gây chết tế bào thụ cảm ánh sáng và giảm thị lực, cuối cùng dẫn đến mù lòa. Trên thực tế, flavonoid quercetin được phát hiện có ảnh hưởng đến sự ổn định cấu trúc và chức năng của thụ thể liên kết với protein G thị giác (GPCR) rhodopsin (Rho) [45]. Những kết quả này cho thấy rằng quercetin có thể có tác động tích cực đến tính ổn định và hình dạng của thể đột biến G90V Rho RP. Những kết quả này nhấn mạnh rằng các vai trò khác, ngoài tác dụng chống oxy hóa đã thiết lập của chúng, có thể được dự kiến cho các flavonoid và các polyphenol khác. Hiệu ứng trên võng mạc Rho gợi ý một hiệu ứng ở cấp độ thụ thể đáng được nghiên cứu thêm. Những kết quả này mở ra một khung khả năng mới để sử dụng chất này và các flavonoid khác, có thể kết hợp với các loại retinoid cụ thể, để điều trị thoái hóa võng mạc liên quan đến RP. Chiến lược này cũng có thể được sử dụng để khắc phục hiệu ứng đột biến liên quan đến các tình trạng bệnh lý khác nhau ở các thành viên khác của siêu họ GPCR [45].
Các hợp chất polyphenolic, và đặc biệt là flavonoid, là những triển vọng tốt để điều trị hoặc cải thiện sự tiến triển của các bệnh ở người, ngoài khả năng chống oxy hóa đã được thiết lập của chúng, được coi là một phần quan trọng của lối sống lành mạnh.
