Природа против рака
В настоящее время мировая тенденция снижения физической активности и увеличенного потребление жирной, сладкой и калорийной пищи ведет к все большему распространению избыточного веса, ожирению и связанных с таким образом жизни заболеваний, например, диабету, гипертонии, онкологическим заболеваниям и метаболическому синдрому. В частности, ожирение, характеризуется как состояние хронического воспаления, и является мощным фактором в стимулировании развития инсулинорезистентности и прогрессирования сахарного диабета 2-го типа.
Несколько молекулярных мишеней дают надежду ученым для разработки эффективной терапии в борьбе с ожирением. Одним из ключей к успеху может быть индукция (усиление выработки) разобщающего белка 1 (UCP1) в брюшной белой жировой ткани и регуляции выработки цитокинов, как в жировых клетках, так и в макрофагах. Каротиноид из бурых водорослей - фукоксантин, стимулирует выработку UCP1 в митохондриях брюшной жировой ткани, что ведет к окислению жирных кислот и производству тепловой энергии в жировых клетках. Фукоксантин повышает резистентность к инсулину и снижает уровень глюкозы в крови посредством регуляции секреции цитокинов из жировых клеток.
ИССЛЕДОВАНИЕ (перевод автоматический без адаптации)
Авторы: Кафедра медицинских и биотехнологических наук Университета г. Д'Аннунцио, Италия
Дата: апрель 2015
Источник: www.ncbi.nlm.nih.gov
Структура и метаболизм Фукоксантин
Каротиноиды, группа фитохимических веществ, ответственных за цвет некоторых продуктов питания, играют важную роль как в профилактике заболеваний человека и поддержания хорошего здоровья. Они классифицируются, согласно их источник в морских и наземных, согласно их химической структуре, в каротинов и ксантофиллов. Каротины содержат кислород, являются жирорастворимые и нерастворимые в воде (в отличие от других каротиноидов, ксантофиллов на, которые содержат кислород и поэтому являются менее химически гидрофобные); каротины включают бета-каротин и ликопин. Каротиноидов являются желтые пигменты, чье имя связано с их образованием из желтой полосой видел в начале хроматографии пигментов листьев. Их молекулярная структура подобна каротинов, ксантофиллов, но содержать атомы кислорода, в то время как каротины являются чисто углеводородов без кислорода. Ксантофиллов содержать их кислородом либо в виде гидроксильных групп или пар атомов водорода, которые замещены на атомы кислорода в качестве "моста" (эпоксид). По этой причине они являются более полярными, чем чисто углеводородных каротины, и именно эта разница, которая позволяет их обособления от каротинов во многих видах хроматографии. Как правило, каротины являются более оранжевого цвета, чем ксантофиллов. Группа каротиноидов включает (в числе многих других соединений) фукоксантин, лютеин, зеаксантин, neoxanthin, кантаксантин, violaxanthin, capsorubin, астаксантин и α - и β-криптоксантин [8], который является единственным известным ксантофиллов, содержащий бета-ионон кольцо; таким образом, β-криптоксантин-это только ксантофиллов, которые, как известно, обладает про-витамин a-активность для млекопитающих. В других видов, чем млекопитающие, некоторых ксантофиллов могут быть преобразованы в гидроксилированных сетчатки-аналогов, которые функционируют непосредственно в видение. Они имеют потенциал антиоксидантных биологических свойств, потому что их химическая структура и взаимодействие с биологическими мембранами. Их антиоксидантные свойства были рассмотрены основные механизм, с помощью которого они позволить себе их благотворное воздействие на здоровье [9]. Однако было бы редуктивных объяснить физиологические эффекты каротиноидов исключительно по их антиоксидантной активности. В общем, каротиноидов плазматической концентрации отражают концентрации содержащихся в съеденной пищи. Фукоксантин (рис. 1) является ксантофилл, чья четкая структура включает в себя необычное allenic облигаций, эпоксидной группой и сопряженной карбонильной группы в цепи полиеновых с антиоксидантными свойствами [10]. Диетическое фукоксантин претерпевает метаболических превращений в amarouciaxanthin а через fucoxanthinol у мышей [11], требующих Никотинамид Аденин Динуклеотид фосфат (НАДФ+) в качестве кофактора [12], он подвергается гидролизу до fucoxanthinol в желудочно-кишечном тракте с помощью пищеварительных ферментов, таких как липазы и эстеразы холестерина, и преобразуется в amarouciaxanthin а (Рис. 2) в печени [13]. В биоконверсия fucoxanthinol в amarouciaxanthin через дегидрирования/изомеризации было принципиально показано в микросомах печени. Процент фукоксантин, fucoxanthinol, и amarouciaxanthin а в жировой ткани был 13%, 32% и 55%, соответственно, а доли в других тканях, таких как печень, легкие, почки, сердце, и селезенка, был 1%-11%, 63%-76% и 20%-26%, соответственно, указывая, что amarouciaxanthin а накопленный преимущественно в жировой ткани, в то время как fucoxanthinol накапливались в большей степени в других тканях [14]. Сангита [11] по сообщениям различных метаболитов фукоксантин помимо основных метаболитов fucoxanthinol и amarouciaxanthin а у крыс, предложил возможный метаболический путь фукоксантин в плазме и печени крыс, и предположил, что эти метаболиты могут образовываться в результате ферментативных реакций, таких как изомеризация, дегидрирование, деацетилирование, окисления и деметилирования. Таким образом, фукоксантин в метаболиты считаются активные формы оказания физиологических функций в организме [15]. Amarouciaxanthin а хранят в брюшной белой жировой ткани (ВАТ); fucoxanthinol поступает в кровь и сохраняется в эритроцитах, печени, легких, почках, сердце, селезенке и жировой ткани. Фукоксантин коэффициент поглощения, в общем случае влияют состав пищи матрицы: например, его растворимость в соевое масло и другие растительные масла очень низкий, хотя фукоксантин может легко растворить в среднецепочечные триглицериды (МСТ) или в рыбьем жире [16].
3. Анти-Ожирения Эффект
Долгосрочная несбалансированность рационов изменяют липидного обмена и приводит к накоплению висцерального жира, таким образом в результате избыточного веса, ожирения и сопутствующих метаболических нарушений, таких как сахарный диабет, гипертензия, дислипидемия и сердечно-сосудистые заболевания. Следовательно, решающую конечной точке состоит в нахождении эффективных стратегий профилактики ожирения. В этом смысле, фукоксантин может играть против ожирения эффект через несколько механизмов. Фукоксантин значительно снижает плазматических и печеночной триглицерид концентраций (рис. 3) и положительно повлияло на уровень холестерина-регулирующие ферменты, такие как 3-гидрокси-3-methylglutaryl коэнзим а редуктазы и ацил-кофермента а [17]. Фукоксантин благотворно влияет на экспрессию генов, связанных с нарушениями липидного метаболизма: у крыс его потребление снизилось экспрессии мРНК из печени Ацетил-КоА карбоксилазы (акк), является биотин-зависимым ферментом, который катализирует необратимую карбоксилирования ацетил-КоА производить малонил-КоА. Функция АСС является регулирования метаболизма жирных кислот: когда активен фермент малонил-КоА производится. Это представляет собой строительный блок для новых жирных кислот и тормозит производство жирных ацил групповой трансфер из ацил-КоА на карнитин с карнитин-acyltransferase, который ингибирует бета-окисление жирных кислот в митохондриях. ACC1 обнаруживается в цитоплазме всех клеток, но больше представлены в lipogenic ткани, таких как жировая ткань и лактирующих молочных железах, в котором синтеза жирных кислот является особенно важным [18]. Фукоксантин увеличили липопротеинов высокой плотности (ЛВП)-холестерина и не-hdl-холестерина в отель KK-Ай мышей (тип 2 диабетическая нокаутные мыши модели, экспонаты отмечены ожирение, непереносимость глюкозы, выраженной инсулинрезистентности, дислипидемии и гипертензии), индуцируя регуляторным элементом Стерола-связывающий белок (SREBP) выражения и уменьшается поглощение холестерина в печени, через вниз-регулирование липопротеинов низкой плотности (ЛНП)-рецептором и (Скевенджер рецепторов класса B член 1) Ср-В1. По сути, печеночная уровни ЛПНП-Р и СР-В1 белков, которые являются важными факторами для ЛПНП-холестерина и ЛПВП-холестерина поглощения в печени из сыворотки, соответственно, снизилась до 60% и 80% в фукоксантин-кормили мышей. Далее, диетическое фукоксантин значительно увеличена экспрессия мРНК белка конвертазы субтилизина/кексин типа 9 (pcsk9 у), которая повышает внутриклеточную деградацию ЛПНП-Р В лизосомах [19]. Фукоксантин добавок также снизилась мРНК экспрессию синтазы жирных кислот (сжк), мульти-фермент белок, который катализирует синтез жирных кислот: его основная функция-катализировать синтез пальмитата из ацетил-КоА и малонил-КоА в длинноцепочечных насыщенных жирных кислот. ФАС была исследована как возможный онкогена, показатель плохого прогноза и химиотерапевтические створ, но он также может быть вовлечен в производство эндогенного лиганда ядерного рецептора такие ppar-α, цель фибратов препараты вводят против гиперлипидемии. Следовательно, в настоящее время изучается в качестве возможного целевого препарата для лечения метаболического синдрома [20]. Недавно stearoyl-коэнзим а десатуразы-1 (SCD1) вниз-регулирования была вовлечена в профилактике ожирения и в улучшение чувствительности инсулина и лептина. Кроме того, в сыворотке крови лептина было значительно снизилась в hyperleptinemia КК-в(г) мышей после 2 недель кормления фукоксантин, хотя угнетающее воздействие на печеночную фукоксантин SCD1 и прирост массы тела не наблюдалось в Обь/Обь мышей [21].
Фукоксантин также увеличивает уровни фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (фермента g6pdh), который в пентозофосфатный путь, который снабжает энергией клетки, поддерживая уровень кофермента никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФН). Это помогает поддерживать надлежащую клеточном уровнях глутатиона, тем самым защищая от окислительного повреждения [22]. Кроме того, фукоксантин также влияние гидрокси-3-methylglutaryl-коэнзим а (ГМГ-КоА), Ацил-КоА-холестерин acyltransferase (АСАТ), а также регуляторным элементом стерола-связывающих транскрипционных факторов (SREBP-1): SREBP-1А, чья деятельность регулируется уровень стеролов в клетке, регулирует гены, связанные липидов и холестерина производства [23], и SREBP-1C, который регулирует гены, необходимые для glucidic обмен веществ и жирных кислот/липидов производства; его экспрессия модулируется инсулина [24]. Даже экспрессия мРНК из лецитин-холестерин acyltransferase (LCAT), фермента, который преобразует свободный холестерин в cholesteryl эфир, и карнитин-пальмитоил-трансферазы (CPT1) были значительно возросла после того, фукоксантин администрации. Нео-синтезированные cholesteryl эфир затем изолировали в ядре липопротеиновой частицы, делая вновь синтезированных ХС [25]. CPT1-это митохондриальный фермент, ответственный за образование ацил карнитина по катализировать перенос ацильной группы длинноцепочечных жирных ацил-КоА-коэнзим а от л-карнитина, в результате чего важнейший этап в процессе бета-окисления длинноцепочечных жирных кислот. Трех изоформ CPT1 в настоящее время известны: CPT1A который присутствует в печени, CPT1B в мышцы и CPT1C в мозг. Этот фермент может быть ингибируется малонил-КоА, первым промежуточным производится во время синтеза жирных кислот. Его роль в метаболизме жирных кислот делает CPT1 важную роль во многих метаболических расстройств, таких как диабет и инсулинорезистентность. В этих метаболических заболеваний, свободные жирные кислоты (СЖК) получают повышенных уровнях, жировая ткань накапливается в скелетных мышцах и способность мышц окислять жирные кислоты медленно уменьшается. Повышенный уровень малонил-КоА, вызванной гипергликемии и гиперинсулинемии, тормозят CPT1; CPT1 ингибирование вызывает последующее снижение в транспорте длинноцепочечных жирных кислот в мышцы и сердце митохондрий, тем самым уменьшая окисление жирных кислот в таких клетках. Маневровый из LCFAs от митохондрий приводит к наблюдаемому увеличению ФФА уровнях и накопление жира в скелетной мускулатуре. В этой связи, до CPT1-регулирование фукоксантин играет важнейшую роль в предотвращении и ограничении этих симптомов [26]. Маэда и соавт. сообщалось, что повышенная экспрессия мРНК из хемоаттрактантом моноцитов протеина-1 (МСР-1) наблюдалось в высокой жирности (ВЧ) мышей, но нормализовался в фукоксантин-богатый липидами (Дут) группа: ВЧ-ФЗ диеты может подавить высокой жирности (ВЧ) диета-индуцированного ожирения у мышей [27]. Ву и соавт. [4] также обнаружили, что мРНК выражения ацил-КоА oxidase1, пальмитиновой кислоты (ACOX1) и пероксисомы активированного рецептора α распространителей (PPARa) и γ (PPARy), который является важным модулятором для экспрессии UCP1 [28], были заведомо модифицированных фукоксантин. Недавние исследования показали, что пре-адипоцитов дифференциация делится на ранний (дн 0-2, Д0–Д2), средний (2-4 дней, Д2–Д4), и поздний этапы (4-й день года, Д4) [29]. Фукоксантин представлена различными эффектами на клетки в ходе дифференцировки трех этапах: во время ранней дифференциации стадий (Д0–Д2), фукоксантин способствовало дифференциации адипоцитов и увеличение экспрессии белка из PPARy, CCAAT/энхансер-связывающий белок α (на C/EBPa), регуляторным элементом стерола-связывающий белок 1С (SREBP1c) и экспрессии мРНК адипонектина. Однако, фукоксантин подавляет межклеточные липидные накопления путем сокращения выражения PPARy, на C/EBPa, и SREBP1c в ходе промежуточной (Д2–Д4) и поздних стадий (Д4–Д7) дифференцировки [30]. Кроме того, метаболит фукоксантин, fucoxanthinol, сообщили вниз-регулировать PPARy и выставлены сильнее угнетающее воздействие, чем фукоксантин на дифференциации адипоцитов [31]. Amarouciaxanthin собой, другой метаболит фукоксантин также показал подавить PPARy и C/EBPa выражение в дифференциации адипоцитов. По сравнению с fucoxanthinol, amarouciaxanthin заметно вниз-регулируемых мРНК экспрессия адипоцитов жирная кислота связывающий белок (ар2), липопротеин липаза (ЛПЛ), и глюкозо-транспортера 4 (Перенасыщение-4) [32]. Таким образом, на молекулярном уровне, фукоксантин увеличили экспрессию белка из PPARy, на C/EBPa, SREBP1c, ap2 и экспрессия мРНК адипонектина в зависимости от дозы образом в ранней стадии дифференцировки адипоцитов, в то время как он сократил выражение PPARy, на C/EBPa, и SREBP1c в ходе промежуточной и поздней стадиях дифференцировки. Он также ингибирует поглощение глюкозы в зрелые адипоциты (рис. 3) за счет сокращения фосфорилирование субстрата 1 инсулинового рецептора (ИРС-1). Эти результаты позволяют предположить, что фукоксантин оказывает различные эффекты на различных стадиях дифференцировки и ингибирует поглощение глюкозы в зрелые адипоциты [30].
3.1. Фукоксантин и Разобщающих белков: адаптивный Термогенез как физиологическая Защита против ожирения
Современной литературе [33,34] показывает, что фукоксантин играет против ожирения эффект, главным образом путем стимулирования разобщающего белка-1 (ОГП-1) выражение в белой жировой ткани (ВАТ). Этот белок, расположенный в митохондриальной внутренней клеточной мембраны, обычно содержится в бурой жировой ткани (Bat) и она не выражена в ВАТ в отсутствие какой-либо стимуляции. Физиологические телесные метаболизм определяет производство тепловой энергии: этот процесс называется термогенез и ОГП-1 рассеивает рН-градиента, генерируемого окислительного фосфорилирования, высвобождение химической энергии в виде тепла. UCP1 экспрессия генов, которая стимулируется многими факторами, такими как холод, β3-агонистов, адренергических стимуляции и гормоны щитовидной железы, составляет значительную часть расходов энергии тела, ее дисфункции в результате чего одной из важных причин увеличения веса и существенным кофактором для развития ожирения [29]. Фукоксантин увеличивает количество энергии, которая выделяется в виде тепла в жировой ткани, таким образом стимулируя термогенез. ОГП-1 и мРНК могут быть обнаружены в ВАТ когда экспериментальные животные получали ундарию перистую (undaria липиды, содержащие фукоксантин: 0.2% фукоксантин в их рационе значительно ослабляется веса у мышей, увеличивая ОГП-1 выражение [35]. Это UCP1 индукции также в белой жировой ткани (ВАТ) по фукоксантин и его производных жирных кислот приводит к окислению и тепловой энергии в ВАТ [30]. Этот адаптивный термогенез играет важнейшую роль в энергетических расходов в виде тепла, для того, чтобы ограничить увеличение веса и потеря веса на пользу. Фукоксантин способствует не только белка UCP1 и экспрессия мРНК в ВАТ страдающих ожирением животных, но и β3-адренорецепторов (Adrb3), который отвечает за липолиз и термогенез (Рис. 4) [35]. Это повышенная чувствительность к симпатической стимуляции нерва может привести к дальнейшему ап-регуляция окисления жиров в ВАТ. Фукоксантин добавок был также испытан в организме человека для похудения: в 16 недель добавки с 4.0 мг/сут показал существенное повышение отдыхает расхода энергии (РЗЭ), которая была измерена с помощью непрямой калориметрии. Это дополненная РЗЭ оказалось даже более важным в дозе 8 мг [36]. Значительное снижение массы тела и жира у тучных лиц привела к понижающей регуляции воспалительных и печеночных маркеров, таких как с-реактивный белок (СРБ), глутаминовой пировиноградной трансаминазы (GPT-диск), oxaloacetic глутаминовой трансаминазы (есть), γ-глутамилтранспептидазы (мпт), препятствуя метаболическим синдромом [37]. Кроме того, было высказано мнение, что фукоксантин к инсулину и снижение уровня глюкозы в крови, по крайней мере частично, через вниз-регулировать адипокинов, фактор некроза опухоли-α, хемоаттрактантом моноцитов белка-1, интерлейкина-6 и ингибитор активатора плазминогена-1, потому что он вниз-регулирует их экспрессии мРНК, непосредственно действуя на адипоциты и макрофаги в белой жировой ткани. Кроме того, фукоксантин действует через ап-регуляция глюкозы транспортера 4 в скелетных мышцах в отель KK-Ай мышей [38].
3.2. Фукоксантин и Лептина регулирования
Гормон лептин-это в первую очередь выражается в дифференцированных адипоцитах белой жировой тканью и играет важную роль в поддержании гомеостатического контроля жировой ткани и массы тела, регулируя потребление пищи и расход энергии через несколько нервные и эндокринные механизмы. При ожирении выражение Гена лептина и его концентрации циркулирующих повышены без какого-либо регулирующего воздействия на вес тела, с развитием резистентности [39]. После его открытия лептина стала большой надеждой качестве анти-лечение ожирения из-за его способности уменьшить потребление пищи и увеличить расход энергии. Тем не менее, лечение людей, страдающих ожирением с экзогенного лептина приводило в основном безуспешной, так как они уже присутствуют высокие циркулирующие уровни лептина на которые они не отвечают больше: эта ситуация определяет состояние лептин сопротивления [40]. Фукоксантин может изменить плазменного уровня лептина в целях достижения анти-ожирение действий. Многие предыдущие исследования сообщили, что секреция лептина повышены за счет накопления жира в адипоцитах и лептина может контролировать массу тела и жировой жировой ткани путем регулирования расхода энергии: в частности, парк и соавт. [41] проводили исследование по оценке благотворное влияние ундарию перистую (undaria pinnatifida этаноловый экстракт в С57BL/6 дней мышей и обнаружили фукоксантин может существенно снизить плазменный уровень лептина и, что было связано со значительным декрементом из эпидидимальной жировой ткани веса. В этом исследовании, фукоксантин дополнение заметно уменьшается Размер адипоцитов по сравнению с контрольной группой. Голодание глюкозы в крови, плазме лептина и инсулина в крови были достоверно выше в контрольной группе по 1.5–2.3 раза. Фукоксантин существенно снизить глюкозу крови на 19,8% и инсулина около 33%, по сравнению с контролем. Плазменная концентрация лептина показало положительную корреляцию с массой тела и в результате получить меньше после того, фукоксантин добавок. Еще актуальными исследования показали, что фукоксантин вниз-регулирует stearoyl-коэнзим а десатуразы-1 (SCD1), с последующим улучшением чувствительности инсулина и лептина, что способствует профилактике ожирения. На самом деле, SCD1 является лимитирующим ферментом, который катализирует биосинтез мононенасыщенных жирных кислот из насыщенных жирных кислот.Диета, содержащая 0.2% фукоксантин за 2 недели у тучных мышь модели hyperleptinemia КК-а(у) заметно подавлен SCD1 мРНК и белка выражений в печени. Кроме того, в сыворотке крови лептина было значительно снизилась в hyperleptinemia КК-в(г) мышей после 2 недель кормления фукоксантин, хотя угнетающее воздействие на печеночную фукоксантин SCD1 и прирост массы тела не наблюдалось в Обь/Обь мышей. Эти результаты показывают, что фукоксантин вниз-регулирует SCD1 выражения и изменяет состав жирных кислот в печени путем регуляции лептина в hyperleptinemia КК-в(г) мышей, но не в лептин-дефицитных Обь/Обь мышей [21]. Состав жирных кислот липидов печени также повлияло наблюдаемое снижение соотношения олеиновой кислоты до стеариновой кислоты. В этих животных с лептин сопротивления, снижение лептина (что должно привести к увеличению потребления пищи в нормальных животных) имеет благотворные последствия. Эти результаты показывают, что фукоксантин вниз-регулирует SCD1 выражения и изменяет состав жирных кислот в печени путем регуляции лептина в hyperleptinemia КК-a у мышей, но не в лептин-дефицитных Обь/Обь мышей. Не только лептин, но и orexin и грелина вовлечены в регуляцию энергетического гомеостаза. Уровни этих веществ проявляют циркадные колебания, и нарушения в этих ритмов наблюдались при ожирении и метаболическом синдроме. С одной стороны, сыворотки лептина увеличить в течение ночи, в то время как спинномозговая жидкость orexin уровни усиления в активной фазе; с другой стороны, грелина плазмы концентрации были увеличены до еды и в ночное время. Высокие концентрации лептина во время сна помогают поддерживать сон путем торможения пищевого поведения и возбуждение за счет ингибирования нейропептид Y и orexin нейронов, в то время как высокие концентрации грелина перед едой может усилить бодрствования через активацию orexin нейронов [42]. Эти последние данные свидетельствуют о том, что циркадные ритмы эти вещества важны для поддержания базального метаболизма и нормального энергетического гомеостаза. Открытие того, что orexin нейронов регулируется периферические метаболические сигналы, в том числе грелина и лептина, что и они могут иметь важную роль в качестве связующего звена между координации кормления и сна/бодрствования государств, свидетельствует о том orexin роли в поддержании энергетического гомеостаза [43]. Кроме того, базальный метаболизм и расход энергии также влияют на аппетит-контроля, кормления и потребления энергии: в этом динамичное взаимодействие затрудняет прогнозирование результирующего сдвига в энергетическом балансе, и поэтому изменения веса. Общепризнано, что основных факторов, влияющих на чувство голода и последующего контроля веса возникают от безжировой массы тела и жировой массы, скорости метаболизма в состоянии покоя, желудка корректировка принимаемой пищи, изменения в эпизодических и циркадных пептидов, таких как инсулин, грелин, холецистокинин, глюкагоноподобный пептид-1 и лептин [44]. Изучение потенциальной интерференции фукоксантин с этих пептидов и других нейропептидов, регулирующих потребление пищи и метаболизм может открыть новые горизонты: конкретные действия фукоксантин на каждого физиологического компонента, а также возможного взаимодействия с пищевой композиции представляют собой интересные цели для будущих исследований.
4. Ожирение и безалкогольный жировой болезни печени: Гепатопротекторный эффект Фукоксантин
Увеличилось окисление жирных кислот способствует повышению жировой дистрофии печени, уменьшая количество жирных кислот как субстратов для синтеза триглицеридов [37]. Фукоксантин увеличивает окисление жирных кислот и уменьшается содержание липидов в печени за счет регулирования обмена веществ ферментной активности и стимуляции β-окисления деятельности [4]. На самом деле, печеночных липидов содержимое оказалось заметно ниже после фукоксантин добавок по сравнению с контрольной группой, потому что фукоксантин lipogenic ингибирует печеночные ферменты, глюкоза-6-фосфат дегидрогеназы, фермент яблочной, синтазы жирных кислот и phosphatidate phosphohydrolase, которые задействованы в печени липидных капель (Рис. 5); кроме того, фукоксантин стимулирует β-окисление активности. Фукоксантин и его метаболита fucoxanthinol сообщалось продвигать доля докозагексаеновой кислоты (ДГК) в печени мышей [45,46,47]. Фукоксантин значительно выше регулируемых гликолитических ферментов, таких как глюкокиназа в печени, и тем самым увеличил коэффициент печеночной глюкокиназы/глюкозо-6-фосфатазы и содержание гликогена, указывая, что фукоксантин нормализуется содержание гликогена в печени в высокой жирностью кормили мышей [41]. Снижение липидов в печени может быть обусловлено увеличением докозагексаеновая кислота, которая снижает активность печеночных ферментов синтеза жирных кислот и повышает печеночных жирных кислот β-окисление в печени [45]. Фукоксантин и fucoxanthinol повысило количество докозагексаеновой кислоты в печени отель KK-Ай мышей, в то время как уровень докозагексаеновой кислоты в тонком кишечнике оставалась неизменной. Кроме того, увеличение арахидоновой кислоты был также найден в фукоксантин-кормили мышей, указывая, что фукоксантин может модифицировать метаболические пути из ω-3 и ω-6 высоконенасыщенных жирных кислот [46]. Недавно, Airanthi и соавт. [48] показали, что уровни докозагексаеновой кислоты и арахидоновой кислоты в печени липиды отель KK-Ай мышей учитывая липидов из бурых водорослей значительно увеличилось. Проведенные Фармакологические исследования в безалкогольный жировой болезни печени (НАЖБП) на животных моделях и у взрослых людей, которые демонстрируют ДГК как противовоспалительное и инсулин сенсибилизирующие свойства, предложил потенциальной роли фукоксантин в лечении НАЖБП [49].
5. Ожирение и Окислительный стресс: Антиоксидантные и противовоспалительные эффекты Фукоксантин
Высоким содержанием жиров может привести к ожирению, а ожирение приводит к гиперпродукции активных форм кислорода (АФК) [50], которые несут ответственность за повреждение клеток. Фукоксантин химическая структура содержит эпоксидные группы и гидроксильной группы, которые считаются сильными антиоксидантами [10], поэтому его употребление может снизить окислительный стресс [51]. В естественных условиях экспериментов определены некоторые маркеры антиоксидантной защиты, таких как плазменные общая антиоксидантная активность (ТБК), антиоксидантных ферментов, таких как каталаза, супероксиддисмутаза (СОД) и глутатионпероксидазы (ГШ-ПВ), экспрессия мРНК транскрипционных факторов, таких как ядерный фактор как эритроидных 2 (регулируемый белком nrf2), и его генов-мишеней, таких как НАДФН хинон oxidoreductase1 (NQO1). ГШ-РХ плазматической активности у крыс, которые следовали высоким содержанием жиров диеты с фукоксантин, был значительно выше по сравнению с высоко-тучная диета группа, которая не фукоксантин. Плазматический уровень ТБК, мРНК экспрессия, регулируемый белком nrf2 и NQO1, каталазы и печеночной ГШ-РХ мероприятия были также достоверно выше в группе дополненное [52].
Для того, чтобы определить, является ли фукоксантин активизирует клеточные ферменты антиоксидантной защиты через до-регулирование регулируемый белком nrf2/антиоксидант-реакция элемента (являются) тропа, интересное исследование было проведено путем инкубации мышиной печеночной БНЛ кл. 2 клетки с фукоксантин за 24 сек. Фукоксантин (≥5 мкм) приводил к увеличению доходности продаж 6 ч инкубации, тогда как пре-инкубации с α-токоферол (30 мкм) уменьшилась в рост рос, что свидетельствует о про-оксидант характера фукоксантин. Фукоксантин значительно расширены внеклеточных сигнал-регулируемых киназ (ЭРК) и фосфорилирования р38 и заметно вырос ядерный фактор эритроидных-производных 2-Как 2 (регулируемый белком nrf2) накопление белков после инкубации в течение 12 сек. Кроме того, фукоксантин значительно дополненной обязательных мероприятий ядерной, регулируемый белком nrf2 с are и увеличение мРНК и белка выражение гемоксигеназа-1 (хо-1), фермента, который индуцируется в ответ на стресс, и NAD(р)н-дегидрогеназы хинон-1 (NQO1) после инкубации в течение 12 сек. Таким образом, фукоксантин может приложить его антиоксидантная активность, по крайней мере частично, путем его про-оксидант действия [53]. На erk, Марк/ЭРК путь-это цепочка белков в клетке, что общается сигнал от рецептора на поверхности клетки в ДНК в ядро клетки. Когда один из белков в путь мутирует, он может застрять в “on” или “off” позиции, которая является необходимым этапом в развитии многих видов рака. Компоненты erk, Марк/ЭРК пути были обнаружены, когда они были найдены в раковых клетках. Препараты, которые реверса этот переключатель изучаются как методы лечения рака [54]. В частности, фукоксантин подтвержденной противоопухолевой активностью в отношении клеток лейкоза человека HL-60 клеток через индукцию апоптоза [55]: это исследование сфокусировано на эффекте индукции фукоксантин на накопление АФК и на срабатывание и bcl-XL в сигнальный путь в HL-60 клетках, определяя, что АФК генерируются во время фукоксантин-индуцированная цитотоксичность и апоптоз в HL-60 клетках, и, что Н-ацетилцистеина (nac), в рос мусорщик, тормозил фукоксантин-индуцированной цитотоксичности и апоптоза. В этом исследовании было показано, что фукоксантин генерируемых АФК и накоплением АФК выполнил основополагающую роль в фукоксантин-индуцированный белок bcl-XL в сигнальный путь.
Ким и соавт. [56] исследовали анти-воспалительные эффекты фукоксантин в липополисахарид (ЛПС)-стимулированных мышиных макрофагов, показывая, что фукоксантин может снижать уровни провоспалительных медиаторов, таких как нет, ПГЕ2, ил-1β, ФНО-α и ил-6, подавляя НФ-кб активации и фосфорилирования erk, Марк. Эти противовоспалительные деятельность фукоксантин были продемонстрированы в естественных условиях тоже [57]: фукоксантин заметно ингибирует антиген-индуцированное высвобождение β-hexosaminidase как крыса базофильной лейкемии 2H3 клеток и ткани костного мозга мыши-производные тучных клеток; кроме того, он подавил антиген индуцированной агрегации высокого сродства IgE рецептор, который имеет решающее значение в регулировании сигналов тучных клеток.
6. Генетические и Ятрогенные аспекты ожирения: потенциал Фукоксантин
Генетические и ятрогенные факторы играют важную роль в развитии связанных с образом жизни заболеваний, таких как сахарный диабет 2 типа (СД2) и ожирения, и хорошо известно, что генетически восприимчивые субъекты могут разработать эти метаболические заболевания после воздействия экологических факторов риска. В этом отношении многое было сделано в последнее время для выявления генов, ассоциированных с избыточной массой тела и ожирением. UCP1 главным образом выражается в бурой жировой ткани, и деяния на термогенез, регулирование расхода энергии, и защиты от окислительного стресса, как говорилось выше: все эти механизмы связаны с патогенезом не только ожирения, но и СД2. Следовательно, UCP1 ген участвует в развитии этих расстройств: некоторые исследования показали, что полиморфизмы -3826A/г, -1766A/Г И -112А/С В промоторной области, Ala64Thr в экзоне 2 и Met299Leu в экзоне 5, возможно, связаны с ожирением [58]. Аналогично UCP1, в β3-адренергический рецептор Гена (β3-АР) выражается в бат и ВАТ и играет важную роль в индукции липолиза и в регуляции энергетического гомеостаза. Кроме того, он является главным адренорецепторов, которые стимулируют экспрессию UCP1. В Trp64Arg полиморфизм в β3-АР Гена была связана с увеличением веса и других связанных с ожирением индексов, а также с инсулинорезистентностью в различных популяциях [59]. Интересно, что литература показывает, что синергетический эффект между -3826A/г полиморфизм Гена UCP1 Гена и Trp64Arg полиморфизма Гена β3-АР ген, связанный с повышенной склонностью к набору веса [60], устойчивость к потере веса, или последующий вес-техническое обслуживание после низкокалорийной диеты [61]. В противоположность этому, некоторые исследования не проявили никакого влияния взаимодействия этих двух полиморфизмов на устойчивость к низкокалорийной диете, ИМТ и других связанных с ожирением метаболических параметров [62]. Этнические и возрастные различия, а также факторы окружающей среды и синергетический эффект с другими генами могли бы объяснить эти противоречивые результаты различных исследований. Ожирение может быть вызвано рядом факторов: экологических, генетических, личные, и зачастую, медицинские факторы. Важным побочным эффектом препаратов представлен набор веса и даже ятрогенное ожирение: ряд лекарств могут способствовать набору веса препятствуют потере веса, а вес-нейтральные альтернативы не часто доступен. Некоторые, возможно, adipogenic препараты представлены психотропные препараты, такие как нейролептики и антидепрессанты. Увеличение веса-это хорошо документированный побочный эффект антипсихотических лечения. Она вообще не пропорциональна дозе, и может варьировать от минимального веса прибыли в течение нескольких лет огромные-они более всего несколько месяцев. Как типичные нейролептики и романа связаны с увеличением веса, но роман нейролептики, особенно клозапин и оланзапин, имеют наибольший потенциал adipogenic и несут в себе наибольший риск для развития гипертонии, диабета и нарушения липидного профиля. При прекращении приема антипсихотических препаратов у пациентов, страдающих психозом результаты не рекомендуется, эти препараты все чаще используются не по прямому назначению в качестве стабилизаторов настроения и сна со СПИДом. Антипсихотики второго поколения были связаны с повышением ответственности за веса и метаболических побочных эффектов. Среди них, клозапин и оланзапин показали большой ответственности, вызывают увеличение веса и метаболических побочных реакций. Недавнее исследование показало, что использование оланзапина и клозапина были связаны с изменениями в лептин, грелин и adipocytokines Итого: оланзапин, имели больше влияния на адипонектина и общего грелина, чем клозапин. Изменения в adipocytokines и общего грелина были прямого влияния антипсихотиков на гормональные пути, энергетического гомеостаза, а не результат набора веса [63]: в этом отношении потенциальной интерференции фукоксантин с ОГП-1 и с этих пептидов и других нейропептидов, регулирующих потребление пищи и метаболизм может привести полезные во время антипсихотической терапии в целях ограничения последующее увеличение веса. Также трициклические антидепрессанты часто связаны с увеличением веса. Амитриптилин-видимому, наибольший потенциал способствующая развитию ожирения [64]. Уменьшаются затраты энергии оказывается за вес-стимулирующее действие этих препаратов, в то время как изменения в рацион питания, способствуют в меньшей степени. Увеличение веса, как правило, привязаны к увеличению потребления пищи, является также общим с литий-лечение (где это представляется доза связанных, и чаще наблюдается у женщин, которые уже имеют избыточный вес) и с противоэпилептическими препаратами, в частности вальпроат и карбамазепин [65]. Ряд других препаратов было обнаружено, что причиной увеличения веса и ожирения в пользу пациентов: стероиды, которые увеличивают абдоминальное ожирение и инсулинорезистентность, тем самым усиливая риск развития диабета и сердечно-сосудистые заболевания; антигистаминные препараты [64], которые часто делают пациенты апатичными, так что они труднее упражнение; антибиотики, которые влияют на микрофлору в пищеварительной системе. На самом деле, накапливая доказательства [66,67] указывает, что кишечная микробиота играет важную роль в развитии ожирения, связанных с ожирением воспаление и сопротивление инсулина. Как микробиота способствует на здоровье человека и болезни-это насыщенная территория, расследование, которое скорее всего повлечет за собой фундаментальные открытия в метаболизме энергии и может привести к новым стратегиям по профилактике ожирения и его осложнений. Поэтому некоторые препараты связаны с изменением веса различной величины, это сознание следует руководствоваться при выборе препарата, когда существует несколько вариантов и вывести учреждение из упреждающих стратегий для снижения веса, такие как фукоксантин добавок, когда препараты с известной полнотой эффектов назначают.
7. Выводы
Ожирение-это мультифакторное заболевание, связанное как с генетическими и экологическими факторами. Знания о факторах, связанных с этими расстройствами, помогают нам лучше понять их, и может обеспечить более эффективные подходы к лечению и профилактике. В этой связи, фукоксантин есть много биологической активности потенциально укрепление здоровья человека. В частности, его потенциальные анти-ожирения эффект был в первую очередь обнаружены мышиные исследований, которые отображаются индукционной разобщающего протеина-1 в брюшной белой жировой ткани митохондрий, ведущих к окислению жирных кислот и производства тепла. Даже если дальнейшие исследования необходимы для того, чтобы проверить подлинность этих результатов в том числе и человека, всех перспективных научных выводов может позволить его будущего развития как морской нутрицевтических и функциональных пищевых интересный. Тем не менее, общепризнано, что базальный метаболизм, аппетит и потребление пищи, зависит от многих других факторов, включая возраст, пол, состав тела, уровень физической активности, факторы окружающей среды (такие как температура), а также индивидуальные различия. Эти факторы, вероятно, повлияют на баланс гомеостатического управления и затрудняют обобщения; тем не менее, исследований и продвижения по лестнице знаний в этой области позволяет надеяться, что потенциальные новые стратегии для контроля веса может быть на горизонте.
Автор Взносам
Nicolantonio Д'Орацио разработан проект. Мария Алессандра Gammone исследованы данные и написал рукопись.
Конфликты интересов
Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.
Оставить комментарий