Un article de synthèse publié dans la revue Les antioxydants fournit un aperçu détaillé des stratégies basées sur les nanoparticules pour améliorer la biodisponibilité et la bioactivité de la curcumine.
Étudier : Améliorer la biodisponibilité et la bioactivité de la curcumine pour la prévention et le traitement des maladies. Crédit d'image : Microgen/Shutterstock
Contexte
La curcumine, le principal composé bioactif du curcuma, est un polyphénol présent dans Curcuma longa racines. Ce composé présente de nombreux avantages pour la santé, notamment des propriétés anticancéreuses, antioxydantes, anti-inflammatoires, anti-obésité, antidiabétiques, antimicrobiennes, cicatrisantes et hypolipidémiantes.
La curcumine a une faible biodisponibilité dans les organes humains et est rapidement convertie en un certain nombre de métabolites bioactifs après absorption intestinale. Poudre de curcuma séchée préparée à partir de Curcuma longa les racines contiennent environ 2 à 5 % de curcumine.
La curcumine consommée par l’alimentation est suffisante pour avoir un impact sur le microbiote intestinal. Cependant, en raison du métabolisme rapide, la concentration de curcumine intacte dans la circulation devient très faible (concentrations submicromolaires), ce qui est insuffisant pour déclencher la signalisation cellulaire et l'expression des gènes, comme observé dans in vitro études avec des cellules en culture.
Exemples de systèmes de nano-administration de curcumine.
Stratégies pour augmenter la biodisponibilité de la curcumine
La curcumine alimentaire est absorbée de manière inefficace à travers l’épithélium intestinal et subit un métabolisme rapide et une élimination systémique. Dans une solution aqueuse à pH neutre, l'état énol de la curcumine se forme, ce qui réduit la stabilité de la curcumine.
Plusieurs nanoformulations ont été développées pour augmenter la concentration de curcumine dans la circulation ainsi que dans des cellules, tissus et organites spécifiques. Ces nanoformulations ont été conçues pour augmenter la solubilité de la curcumine, améliorer la stabilité lors de l'absorption gastro-intestinale, modifier les voies d'absorption et inhiber les enzymes de détoxification à l'aide d'adjuvants.
La dernière génération de nanoformulations de curcumine peut augmenter de plus de 100 fois la biodisponibilité de la curcumine libre dans le plasma et améliorer l'absorption, l'absorption cellulaire, la perméabilité à travers la barrière hémato-encéphalique et la distribution tissulaire.
Les facteurs qui améliorent la biodisponibilité de la curcumine comprennent la composition, la taille et la voie d'administration des nanoparticules. Il a été démontré que les préparations de curcumine contenant des nanoparticules de plus petite taille augmentent la biodisponibilité lorsqu'elles sont administrées par voie orale. En revanche, il a été constaté que les nanoparticules de plus grande taille augmentent la biodisponibilité lorsqu’elles sont administrées par voie intraveineuse.
Les nanoformulations de curcumine peuvent induire la sénescence des cellules malignes et normales, traitant ainsi efficacement divers types de cancer et maladies liées à l'âge, notamment les maladies cardiométaboliques, les maladies neurodégénératives et les maladies du foie, des poumons et des troubles gastro-intestinaux.
Concernant le mode d'action, les preuves existantes indiquent que la curcumine agit comme un composé antioxydant et anti-inflammatoire pour réduire la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et moduler la signalisation cellulaire et l'expression des gènes liées aux voies inflammatoires. Ces activités fonctionnent en synergie pour maintenir l'homéostasie des macromolécules cellulaires (protéines, ADN et lipides).
Ces activités peuvent être augmentées en incorporant de la curcumine dans des formulations à base de nanoparticules, telles que la curcumine polymère – biopérine – PLGA. L’isomérisation de la curcumine en curcumine cis-trans est connue pour augmenter sa capacité à se lier aux récepteurs de l’adénosine. L'incorporation de curcumine cis-trans dans des nanoformulations est considérée comme une stratégie précieuse pour accroître ses propriétés thérapeutiques. efficacité contre les maladies inflammatoires.
Concernant le profil de sécurité, des essais cliniques récents indiquent que la majorité des nanoformulations de curcumine sont bien tolérées et sans danger pour une utilisation chez l'homme.
Activités antimicrobiennes
La curcumine est connue pour exercer un effet antimicrobien contre les bactéries Gram-positives et Gram-négatives, et cette activité est bénéfique pour les applications topiques contre les infections cutanées et les applications orales et intestinales. De plus, la curcumine peut indirectement prévenir l’infection en inhibant la croissance bactérienne dans les aliments.
Les activités antimicrobiennes de la curcumine peuvent être renforcées en l’incorporant dans des nanoformulations. L’administration de curcumine avec d’autres composés, tels que des antibiotiques, du miel ou d’autres polyphénols, peut également augmenter ses activités antimicrobiennes et inhibitrices du biofilm.
Effets des nanoformulations de curcumine sur le tractus gastro-intestinal
Plusieurs systèmes basés sur la nanotechnologie, tels que les micelles, les liposomes, les exosomes, les complexes phospholipidiques, les nanoémulsions, les supports lipidiques nanostructurés et les nanoparticules de biopolymères, augmentent la biodisponibilité orale de la curcumine.
Il a été démontré que la curcumine nanoparticulaire appelée « Theracurmin » supprime la colite chez la souris en modulant le microbiote intestinal. L’amélioration de la composition du microbiote intestinal a également été obtenue grâce à l’extrait de curcumine à nanobulles. Il a été démontré que la curcumine chargée de transporteurs lipidiques nanostructurés réduit l’inflammation du côlon chez les animaux.
Il a été démontré que l’incorporation de curcumine dans les liposomes augmente son activité anticancéreuse en améliorant l’absorption gastro-intestinale. De plus, il a été démontré que l’administration de curcumine avec d’autres composés bioactifs, tels que la pipérine et le salsalate, augmente la biodisponibilité et la bioactivité de la curcumine.
Effets des nanoformulations de curcumine sur le foie et le tissu adipeux
Il a été constaté que les nanoformulations de curcumine contenant des adjuvants, tels que la pipérine et la quercétine, augmentent considérablement sa biodisponibilité et sa bioactivité. Divers systèmes d'administration basés sur la nanotechnologie, tels que les micelles, les liposomes, les nanoparticules polymères, métalliques et lipidiques solides, se sont avérés augmenter la biodisponibilité de la curcumine.
Les propriétés anti-inflammatoires, antioxydantes et antifibrotiques de la curcumine en font un composé thérapeutique potentiel pour les maladies du foie. Dans les maladies du foie, il a été constaté que les nanoformulations de curcumine augmentent son efficacité thérapeutique en augmentant la solubilité, la biodisponibilité et la perméabilité membranaire de la curcumine et en améliorant sa pharmacocinétique, sa pharmacodynamique et sa biodistribution.
Effets des nanoformulations de curcumine sur le système cardiovasculaire
Il a été démontré que la curcumine encapsulée dans des nanoparticules de carboxyméthylchitosane conjuguées à un peptide local spécifique aux myocytes augmente la biodisponibilité cardiaque de la curcumine. Il a également été constaté que la formulation améliore la fonction cardiaque en réduisant l'expression de gènes marqueurs d'hypertrophie et de médiateurs apoptotiques.
Il a été démontré que plusieurs nanoformulations de curcumine, telles que les nanocapsules à base d'acide hyaluronique, les nanoparticules encapsulées dans du PLGA ou les systèmes de nanoémulsion, augmentent la solubilité aqueuse de la curcumine et préviennent par la suite l'hypertension chez les animaux. Des effets cardio-protecteurs similaires ont été observés en utilisant des nanoparticules à base de polymère de nanocurcumine et des nanoparticules d'acide polylactique à base de curcumine et de nisine. Il a été constaté que ces formulations préviennent les lésions myocardiques et améliorent les fonctions du muscle cardiaque.
Effets des nanoformulations de curcumine sur le cerveau
Il a été démontré que la curcumine complexe avec les galactomannanes a une meilleure perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et une plus grande efficacité dans la prévention de la neuroinflammation, de l'anxiété, de la fatigue et de la perte de mémoire chez les humains et les animaux.
Il a été démontré que les liposomes chargés de curcumine exercent des effets anti-amyloïdogènes et anti-inflammatoires dans des modèles animaux et cellulaires de la maladie d'Alzheimer. Les activités préventives de la curcumine contre la maladie d'Alzheimer sont associées à sa capacité à réduire la production de bêta-amyloïde et l'agrégation de tau, qui sont des caractéristiques majeures de la maladie d'Alzheimer.
Cependant, les essais cliniques impliquant des patients atteints de la maladie d'Alzheimer légère à modérée n'ont trouvé aucun effet bénéfique de la curcumine sur la réduction des biomarqueurs de la maladie et l'amélioration des fonctions cognitives.
En revanche, un essai clinique récent impliquant des adultes non déments a montré qu'un traitement oral à la curcumine peut améliorer la mémoire et réduire l'accumulation d'amyloïde et de tau dans l'amygdale et l'hypothalamus.
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- La source: https://www.news-medical.net/news/20240317/Nanoparticles-turbocharge-turmerics-curcumin-for-enhanced-health-benefits.aspx
