مقالة مراجعة منشورة في المجلة المواد المضادة للاكسدة يقدم نظرة عامة مفصلة عن الاستراتيجيات القائمة على الجسيمات النانوية لتحسين التوافر البيولوجي والنشاط الحيوي للكركمين.
الدراسة: تعزيز التوافر الحيوي والنشاط الحيوي للكركمين للوقاية من الأمراض وعلاجها. حقوق الصورة: ميكروجن / شترستوك
خلفيّة
الكركمين، المركب النشط بيولوجيًا الرئيسي في الكركم، هو مادة البوليفينول الموجودة في الكركم كركم لونغا جذور. يتمتع هذا المركب بالعديد من الفوائد الصحية، بما في ذلك مضاد للسرطان، ومضاد للأكسدة، ومضاد للالتهابات، ومضاد للسمنة، ومضاد للسكري، ومضاد للميكروبات، وشفاء الجروح، وخصائص خفض الدهون.
يتمتع الكركمين بتوافر حيوي منخفض في الأعضاء البشرية ويتم تحويله بسرعة إلى عدد من المستقلبات النشطة بيولوجيًا بعد امتصاصه من الأمعاء. مسحوق الكركم المجفف المحضر من كركم لونغا تحتوي الجذور على حوالي 2-5% من الكركمين.
الكركمين المستهلك من خلال المصادر الغذائية كافٍ للتأثير على ميكروبات الأمعاء. ومع ذلك، بسبب التمثيل الغذائي السريع، يصبح تركيز الكركمين السليم في الدورة الدموية منخفضًا جدًا (تركيزات دون الميكرومولار)، وهو غير كافٍ لتحفيز الإشارات الخلوية والتعبير الجيني، كما لوحظ في المختبر دراسات مع الخلايا المستزرعة.
أمثلة على أنظمة توصيل الكركمين النانوية.
استراتيجيات لزيادة التوافر البيولوجي للكركمين
يتم امتصاص الكركمين الغذائي بشكل غير فعال عبر ظهارة الأمعاء ويخضع لعملية التمثيل الغذائي السريع والقضاء الجهازي. في محلول مائي مع درجة حموضة محايدة، يتم تشكيل حالة الكركمين إنول، مما يقلل من استقرار الكركمين.
تم تطوير العديد من التركيبات النانوية لزيادة تركيز الكركمين في الدورة الدموية وكذلك في خلايا وأنسجة وعضيات معينة. تم تصميم هذه التركيبات النانوية لزيادة قابلية ذوبان الكركمين، وتحسين الاستقرار أثناء الامتصاص الهضمي، وتغيير طرق الامتصاص، وتثبيط إنزيمات إزالة السموم باستخدام المواد المساعدة.
يمكن لأحدث جيل من تركيبات الكركمين النانوية زيادة التوافر الحيوي للكركمين الحر في البلازما بأكثر من 100 ضعف وتحسين الامتصاص والامتصاص الخلوي والنفاذية عبر حاجز الدم في الدماغ وتوزيع الأنسجة.
تشمل العوامل التي تعمل على تحسين التوافر الحيوي للكركمين التركيب والحجم وطريقة إعطاء الجسيمات النانوية. تم العثور على مستحضرات الكركمين التي تحتوي على جسيمات نانوية أصغر حجمًا تزيد من التوافر البيولوجي عند تناولها عن طريق الفم. في المقابل، وجد أن الجسيمات النانوية ذات الحجم الأكبر تزيد من التوافر البيولوجي عند تناولها عن طريق الوريد.
يمكن لتركيبات الكركمين النانوية أن تحفز الشيخوخة في الخلايا الخبيثة والعادية، وبالتالي تعالج بشكل فعال أنواع السرطان المختلفة والأمراض المرتبطة بالعمر، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية، وأمراض التنكس العصبي، وأمراض الكبد والرئة والجهاز الهضمي.
فيما يتعلق بطريقة العمل، تشير الأدلة الموجودة إلى أن الكركمين يعمل كمركب مضاد للأكسدة ومضاد للالتهابات لتقليل إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتعديل الإشارات الخلوية والتعبير الجيني المرتبط بالمسارات الالتهابية. تعمل هذه الأنشطة بشكل تآزري للحفاظ على توازن الجزيئات الخلوية الكبيرة (البروتينات والحمض النووي والدهون).
ويمكن زيادة هذه الأنشطة من خلال دمج الكركمين في التركيبات القائمة على الجسيمات النانوية، مثل الكركمين البوليمري-البيوبيرين-PLGA. من المعروف أن أيزومرة الكركمين إلى الكركمين cis-trans تزيد من قدرته على ربط مستقبلات الأدينوزين. يعتبر دمج الكركمين cis-trans في التركيبات النانوية بمثابة استراتيجية قيمة لزيادة فعاليته العلاجية. فعالية ضد الأمراض الالتهابية.
فيما يتعلق بملف السلامة، تشير التجارب السريرية الأخيرة إلى أن غالبية تركيبات الكركمين النانوية جيدة التحمل وآمنة للاستخدام على البشر.
الأنشطة المضادة للميكروبات
ومن المعروف أن الكركمين له تأثير مضاد للميكروبات ضد كل من البكتيريا إيجابية الجرام وسالبة الجرام، وهذا النشاط مفيد للتطبيقات الموضعية ضد عدوى الجلد والتطبيقات الفموية والأمعائية. علاوة على ذلك، يمكن للكركمين أن يمنع العدوى بشكل غير مباشر عن طريق تثبيط نمو البكتيريا في الأطعمة.
يمكن تعزيز الأنشطة المضادة للميكروبات للكركمين من خلال دمجها في التركيبات النانوية. إن تناول الكركمين مع مركبات أخرى، مثل المضادات الحيوية أو العسل أو البوليفينول الأخرى، يمكن أن يزيد أيضًا من أنشطته المضادة للميكروبات والأغشية الحيوية.
آثار تركيبات الكركمين النانوية في الجهاز الهضمي
تم العثور على العديد من الأنظمة القائمة على تكنولوجيا النانو، مثل المذيلات، والجسيمات الشحمية، والأكسوزومات، ومجمعات الدهون الفوسفاتية، والمستحلبات النانوية، وحاملات الدهون ذات البنية النانوية، والجسيمات النانوية البوليمرية الحيوية، لزيادة التوافر الحيوي للكركمين عن طريق الفم.
تم العثور على الكركمين النانوي المسمى "Theracurmin" لقمع التهاب القولون في الفئران عن طريق تعديل الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء. كما تم تحقيق تحسن في تكوين الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء باستخدام مستخلص الكركمين النانوي. تم العثور على الكركمين المحمل بحاملات الدهون ذات البنية النانوية لتقليل التهاب القولون في الحيوانات.
تم العثور على أن دمج الكركمين في الجسيمات الشحمية يزيد من نشاطه المضاد للسرطان عن طريق تحسين امتصاص الجهاز الهضمي. علاوة على ذلك، وجد أن تناول الكركمين مع المركبات النشطة بيولوجيًا الأخرى، مثل البيبيرين والسالسلات، يزيد من التوافر الحيوي للكركمين والنشاط الحيوي.
آثار تركيبات الكركمين النانوية في الكبد والأنسجة الدهنية
تم العثور على تركيبات الكركمين النانوية مع المواد المساعدة، مثل البيبيرين والكيرسيتين، لزيادة التوافر البيولوجي والنشاط الحيوي بشكل كبير. تم العثور على أنظمة توصيل مختلفة تعتمد على تكنولوجيا النانو، مثل المذيلات والجسيمات الشحمية والبوليمرية والمعادن والجسيمات الدهنية الصلبة النانوية، لزيادة التوافر الحيوي للكركمين.
إن خصائص الكركمين المضادة للالتهابات ومضادات الأكسدة والمضادة للليف تجعله مركبًا علاجيًا محتملاً لأمراض الكبد. في أمراض الكبد، وجد أن تركيبات الكركمين النانوية تزيد من فعاليته العلاجية عن طريق زيادة قابلية ذوبان الكركمين، والتوافر الحيوي، ونفاذية الغشاء وتحسين حركيته الدوائية، وديناميكياته الدوائية، والتوزيع الحيوي.
آثار تركيبات الكركمين النانوية على نظام القلب والأوعية الدموية
تم العثور على الكركمين المغلف في جسيمات كربوكسي ميثيل الشيتوزان النانوية المترافقة مع الببتيد الموجَّه الخاص بالخلايا العضلية لزيادة التوافر البيولوجي القلبي للكركمين. تم العثور على التركيبة أيضًا لتحسين وظيفة القلب عن طريق تقليل التعبير عن جينات علامة التضخم ووسطاء موت الخلايا المبرمج.
تم العثور على العديد من تركيبات الكركمين النانوية، مثل الكبسولات النانوية المعتمدة على حمض الهيالورونيك، والجسيمات النانوية المغلفة في PLGA أو أنظمة المستحلب النانوي، لزيادة قابلية الذوبان المائي للكركمين وبالتالي منع ارتفاع ضغط الدم في الحيوانات. وقد لوحظت تأثيرات مماثلة وقائية للقلب باستخدام الجسيمات النانوية القائمة على البوليمر النانوكورمين والجسيمات النانوية المكونة من حمض البوليلاكتيك القائمة على الكركمين والنيسين. تم العثور على هذه التركيبات لمنع تلف عضلة القلب وتحسين وظائف عضلة القلب.
آثار تركيبات الكركمين النانوية على الدماغ
تم العثور على الكركمين المركب مع الجالاكتومانان له نفاذية أفضل لحاجز الدم في الدماغ وفعالية أعلى في منع الالتهاب العصبي والقلق والتعب وفقدان الذاكرة لدى كل من البشر والحيوانات.
تم العثور على أن الجسيمات الشحمية المحملة بالكركمين لها تأثيرات مضادة للأميلويدوجين ومضادة للالتهابات في النماذج الحيوانية والخلوية لمرض الزهايمر. ترتبط أنشطة الكركمين الوقائية ضد مرض الزهايمر بقدرته على تقليل إنتاج أميلويد بيتا وتراكم تاو، وهي السمات الرئيسية لمرض الزهايمر.
ومع ذلك، فإن التجارب السريرية التي شملت المرضى الذين يعانون من مرض الزهايمر الخفيف إلى المتوسط لم تجد أي تأثير مفيد للكركمين في تقليل المؤشرات الحيوية للمرض وتحسين الوظائف الإدراكية.
من ناحية أخرى، أظهرت تجربة سريرية حديثة شملت بالغين غير مصابين بالخرف أن العلاج بالكركمين عن طريق الفم يمكن أن يحسن الذاكرة ويقلل تراكم الأميلويد والتاو في اللوزة الدماغية ومنطقة ما تحت المهاد.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.news-medical.net/news/20240317/Nanoparticles-turbocharge-turmerics-curcumin-for-enhanced-health-benefits.aspx
