A gyulladás által kiváltott elhízás és anyagcsere-betegségek célzása kurkumin és más táplálékgyógyszerek által

Bharat B. Aggarwal

Citokinek Kutatólaboratórium, Kísérleti Terápiás Tanszék, Texasi Egyetem M. D. Anderson Rákközpont, Houston, Texas 77030

kiváltott

Absztrakt

BEVEZETÉS

Az elhízást és a metabolikus szindrómát nemcsak az Egyesült Államokban, hanem globálisan is jelentős közegészségügyi válságnak tekintik. Az Országos Egészségügyi Intézet által összehívott szakértői testület a túlsúlyt 25–29,9 kg/m 2 testtömeg-indexként, az elhízást pedig 30 kg/m 2 vagy annál nagyobb BMI-ként határozta meg. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) adatai szerint 2005-ig világszerte körülbelül 1,6 milliárd túlsúlyos felnőtt volt, akik közül legalább 300 millió klinikailag elhízott. A túlsúlyos és elhízott amerikai felnőttek előfordulása az évek során folyamatosan nőtt mindkét nemben, minden életkorban, minden faji és etnikai csoportban, minden iskolai végzettségben és minden dohányzási szinten. A legtöbb tanulmány az elhízással járó halálozási arány növekedését mutatja. Az elhízott egyéneknek 10-50% -kal nagyobb a halálozás kockázata minden okból, az egészséges testsúlyú egyénekhez képest. A megnövekedett kockázat nagy részét szív- és érrendszeri okok okozzák. Az elhízás az egészséges testtömegű egyénekhez viszonyítva évente körülbelül 112 000 halálozási többlettel jár az Egyesült Államok lakosságában (http://www.cdc.gov/obesity/index.html).

Az elhízással, a metabolikus szindrómával kapcsolatos állapotot az egészségtelen testmérések és a kóros laboratóriumi vizsgálati eredmények gyűjteménye jelöli, amelyek azonosítják a szív- és érrendszeri betegségek és/vagy a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának nagy kockázatú személyeit. Az agresszív életmód-módosítás és a gyógyszerek esetleges alkalmazása a metabolikus szindrómát alkotó állapotok kezelésére csökkentheti az ember esélyét a szívbetegség vagy a stroke kialakulására. A CDC szerint becslések szerint 47 millió amerikai - az amerikai felnőttek csaknem egynegyede - metabolikus szindrómás. Ezek az adatok szemléltetik a legtöbb esetben megelőzhető probléma súlyosságát (22).

Bár a kalóriabevitel az elhízás egyik fő tényezője, az emberek évszázadok óta ismerik az étrend szerepét az elhízásban. Bizonyos diéták (gyulladáscsökkentő) elősegíthetik az elhízást, míg más típusú (gyulladáscsökkentő) csökkenthetik azt (3, 53, 93, 115, 142). A magas kalóriatartalmú, magas zsírtartalmú és alacsony rosttartalmú étrend általában elősegíti az elhízást; A kalóriakorlátozás, a testmozgás és az egészséges ételek megváltoztatták (51, 151, 192). Általában úgy gondolják, hogy a cukorral és hidrogénezett olajokkal töltött, jól feldolgozott, csomagolt és finomított élelmiszerek valószínűleg elősegítik az elhízást.

A hagyományos orvoslás ismerete lehetővé tette számunkra az olyan élelmiszerek, étrend-kiegészítők, gyógynövények és fűszerek azonosítását, amelyekről úgy gondolják, hogy elhízásellenes hatást mutatnak. Ezek közül néhány a komplementer és az alternatív gyógyászat (CAM) gyógyszerkönyvének alkotóelemének tekinthető. A National Health Interview Survey (NHIS) 2009 júliusában közzétett megállapításai szerint az amerikaiak 2007-ben 34 milliárd dollárt költöttek zsebre a CAM-ra. Az azonban nem világos, hogy a CAM-kezelések biztonságosak és hatékonyak-e. A jelenlegi áttekintés megvizsgálja a gyulladásos utak szerepét az elhízás patogenezisében és az elhízás modulálását különféle fűszerből származó táplálék-gyógyszerekkel, különös hangsúlyt fektetve a kurkuminra.

A gyulladás szerepe az elhízás és a metabolikus betegségekben

Az elhízásban, hasonlóan a legtöbb más krónikus betegséghez, a gyulladás is fontos szerepet játszik. Az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség, a magas vérnyomás és a dyslipidaemia szorosan összefügg az inzulinrezisztenciával, és ezt a betegségcsoportot metabolikus szindrómának nevezik. Az elhízásban megfigyelt krónikus gyulladásról beszámoltak az ateroszklerózis kialakulásában, amely egy másik gyulladáscsökkentő betegség (153). A csontvelőben lévő pluripotens mesenchymális őssejtek differenciálódnak adipocitákká, oszteoblasztokká és más sejtekké. Az adipociták nagy szerepet játszanak a metabolikus szindróma kialakulásában. Ezek a sejtek részt vesznek az energiaszabályozásban és a homeosztázisban. Az energia-anyagcserét elsősorban az inzulin szabályozza, amely elősegíti a fehérjék, szénhidrátok és lipidek szintézisét és tárolását. Így az inzulinrezisztencia általában elhízással jár.

Zhang és munkatársai (211) megvizsgálták, hogy a metabolikus gyulladás veszélyezteti-e az idegi szabályozó rendszereket, és ezért elősegíti-e a túlzott táplálkozással összefüggő elhízást. Megállapították, hogy a túlzott táplálkozás részben a megnövekedett endoplazmatikus retikulum stressz révén aktiválja a hipotalamusz NF-κB-t, ami megszakítja a központi inzulin/leptin jelátvitelt és cselekvéseket. Így a hipotalamusz NF-κB elnyomása másik stratégia lehet az elhízás és a kapcsolódó betegségek leküzdésére.

Az elhízás másik tényezője, az adipocita differenciálódás egy szorosan ellenőrzött folyamat, amelyet PPAR-y és CCAA/enhancer kötő fehérje-alfa szabályoz. A PPAR a nukleáris receptorok szuper családjába tartozik. Az összes PPAR közül a PPAR-y az összes inzulin-szenzibilizáló gyógyszer, például a troglitazon, a pioglitazone és a rosiglitazone fő molekuláris célpontja, amelyet 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek kezelésére engedélyeztek (107). Kimutatták, hogy a TNF lecsökkenti a PPAR-y gén expresszióját, ami szintén inzulinrezisztenciához vezethet (187, 209). Megállapítottuk, hogy a TNF által indukált NF-KB blokkolja a PPAR-y DNS-hez való kötődését azáltal, hogy komplexet képez a PPAR-y-val és annak AF-1-specifikus koaktivátorával, a PPAR-y koaktivátorral -2 (PGC-2) (187). Egy másik jelentés azonban azt mutatta, hogy a TNF-α gátolja a PPAR-y transzaktivitást a tenyésztett májstellátum sejtekben (HSC) azáltal, hogy csökkenti a PPAR-γ-PPRE (peroxiszóma proliferátor válasz elem) DNS-kötődést és az extracelluláris szignálhoz kapcsolódó protein kinázt (ERK) A PPAR-γ1 Ser (88)/2-mediált foszforilezése, de nem az NF-κB útvonalon keresztül (182).

A gyulladás másik fontos forrása a makrofágok fokozott beszivárgása elhízott személyek WAT-jában (198). Számos gyulladással kapcsolatos és makrofág-specifikus gén nincs szabályozva a WAT-ban (202). A magas glükózbevitel reaktív oxigénfajok (ROS) képződését okozhatja a makrofágok által, ami az NF-κB aktiválódásához vezet (11). Az adipociták által a makrofágok által indukált lipolízis révén felszabadított telített zsírsavak aktiválják a TLR4-et az NF-κB indukciójához (181). Az elhízott egyénekben keringő mononukleáris sejtek gyulladásgátló állapotban vannak (52). Összességében ezek a tanulmányok meggyőzően bizonyítják, hogy a gyulladás fő szerepet játszik az elhízásban és az inzulinrezisztenciában.

A kurkumin gyulladásos útvonalainak megcélzása elhízás és anyagcsere-betegségek esetén