В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Current Developments in Nutrition, исследователи обобщили потенциальное терапевтическое воздействие фитохимических веществ на ось кишечник-мозг (GBA).

Кишечная и центральная нервные системы (ЦНС) взаимодействуют через GBA, который включает неврологические, иммунологические и гормональные механизмы. Недавние сообщения свидетельствуют о том, что изменения в микробиоте кишечника и синтезе микробных метаболитов связаны с неврологическими расстройствами, такими как тревога, расстройства аутистического спектра, депрессия, мигрень, рассеянный склероз и болезнь Паркинсона.

Фитохимические вещества оказывают регулирующее воздействие на GBA и могут взаимодействовать с иммунной системой, системами нейротрансмиттеров и кишечной микробиотой, влияя на функцию мозга. Растущий объем фактических данных свидетельствует о том, что фитохимические препараты могут быть многообещающей терапевтической стратегией при неврологических состояниях. В настоящем исследовании обсуждались потенциальные терапевтические последствия фитохимических препаратов и ограничения GBA при неврологических расстройствах.

Фитохимические препараты, GBA и нейродегенеративные заболевания

Пищевые полифенолы, такие как куркумин, кумарины, коричная кислота, лигнаны и флавоноиды, модулируют микробиоту кишечника и повышают проницаемость гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Хотя эффективность полифенолов как антиоксидантов была неясной из-за противоречивых данных об их биодоступности, недавние исследования показывают, что они все еще могут оказывать воздействие за счет химических модификаций, вызванных кишечной микробиотой.

Ферменты кишечной микробиоты модифицируют полифенолы, добавляя гидроксильные группы и удаляя сахар и метильные группы, что приводит к образованию более мелких соединений с улучшенным всасыванием в кишечнике. Кроме того, куркумин проявляет противоопухолевые, противовоспалительные и антиоксидантные свойства. Однако их фармакологические преимущества ограничены химической нестабильностью, низкой растворимостью в воде, плохой биодоступностью и быстрым метаболизмом.

Несмотря на это, предполагается, что куркумин оказывает косвенное воздействие на ЦНС. Метаболиты, полученные в результате модификации куркумина микробными ферментами, более фармакологически активны и могут способствовать восстановлению дисбактериоза. Кроме того, кишечные бактерии метаболизируют флаван-3-олы и продуцируют арилвалериановую кислоту и производные арил-γ-валеролактона, которые, как было показано на моделях мышей, защищают от болезни Альцгеймера (AD).

Валеролактоны распадаются на вторичные фенольные или полифенольные метаболиты, которые легко всасываются и легче проникают через ГЭБ, чем пищевые флавоноиды. Эллагитаннины, содержащиеся в малине, грецких орехах и гранатах, обладают несколькими биологическими активностями, но имеют ограниченную биодоступность. Однако уролитины, метаболиты эллагитаннина, синтезируемые кишечной микробиотой, легче усваиваются и, вероятно, ответственны за известные полезные эффекты эллагитанинов.

Эффекты апигенина и кверцетина

Апигенин — фармакологически активный растительный флавон, используемый для лечения различных заболеваний. В исследовании сообщалось, что трехмесячное лечение апигенином мышей с БА улучшило сохранение памяти и дефицит обучения. Кроме того, лечение положительно повлияло на переработку белка-предшественника амилоида и уменьшило накопление бета-амилоида (Aβ).

Кроме того, кверцетин является флавоноидом с противовоспалительными и антиоксидантными свойствами, но имеет низкую биодоступность при приеме внутрь. Чтобы преодолеть это, были разработаны наночастицы кверцетина, и двухмесячный пероральный прием этих наночастиц привел к значительному улучшению нарушений памяти и когнитивных способностей у мышей с AD.

Кроме того, лечение снижало экспрессию глиального фибриллярного кислого белка. Кверцетин-3-О-глюкуронид снижал фосфорилирование tau и накопление Aβ и улучшал когнитивные функции у AD-подобных мышей. Кроме того, сообщалось, что эпигаллокатехин-3-галлат, полифенол зеленого чая, оказывает положительное влияние на память и нарушения в обучении у мышей с AD.

Эффекты ресвератрола и гинзенозида Rg1

Было показано, что лечение гинзенозидом Rg1, активным компонентом женьшеня, уменьшает потерю дофаминовых нейронов, поведенческие эффекты и аномальные структурные изменения в компактной черной субстанции. Ресвератрол — это природный полифенол, обладающий противовоспалительными и омолаживающими свойствами, который может противодействовать стрессу. Исследования показали их влияние на нарушения обмена веществ и ЦНС, включая ожирение, деменцию, депрессию и диабет.

Ресвератрол может регулировать баланс между кишечником и мозгом через путь глюкагоноподобного пептида (GLP)-1 и влиять на разнообразие микробиоты. На мышиной модели синдрома раздраженного кишечника лечение ресвератролом до хронического острого комбинированного стресса вызывало улучшение тревожного и депрессивного поведения, висцеральной гиперчувствительности и перистальтики кишечника, что объясняется дифференциальной регуляцией 5-гидрокситриптамина в кишечнике и головном мозге.

Заключительные замечания

В совокупности исследование суммировало терапевтическое воздействие фитохимических веществ на GBA при неврологических расстройствах. Фитохимические вещества могут влиять на функцию мозга и уменьшать неврологические симптомы, изменяя состав и функции кишечной микробиоты. Тем не менее, фитохимические вещества различаются по составу в зависимости от вида растения, условий произрастания и методов обработки.

Таким образом, это может повлиять на сопоставимость и согласованность результатов различных исследований. Кроме того, реакция на фитохимические препараты и их эффекты GBA демонстрируют межиндивидуальные различия из-за окружающей среды, образа жизни и генетических факторов. Поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы всесторонне понять оптимальное использование фитохимических препаратов для лечения неврологических состояний.