Bi lahko bili polifenoli res dobra strategija za zaščito pred sevanjem?

Mar 14, 2022


Za več podrobnosti se obrnitetina.xiang@wecistanchecom


Povzetek: Trenutno je radioterapija ena najučinkovitejših strategij za zdravljenje raka. Vendar pa škodljiva toksičnost za normalne celice kaže na potrebo po njihovi selektivni zaščiti. Reaktivne kisikove in dušikove vrste krepijoionizirajoče sevanjecitotoksičnost in spojine, ki lahko odstranijo te vrste ali okrepijo antioksidativne encime (npr. superoksid dismutazo, katalazo in glutation peroksidazo), je treba ustrezno raziskati. Antioksidativne spojine rastlinskega izvora, kot nprfenoliinpolifenoli, bi lahko predstavljala dragoceno alternativo sintetičnim spojinam, ki bi se uporabljale kot radio-zaščitna sredstva. Pravzaprav bi njihova od odmerka odvisna antioksidativna/prooksidativna učinkovitost lahko zagotovila visoko stopnjo zaščite normalnih tkiv, z malo ali nič zaščite tumorskih celic. Ta pregled zagotavlja posodobitev trenutnih znanstvenih spoznanj o polifenolih v čistih oblikah ali vrastlinski izvlečkiz dobrimi dokazi o njihovem možnem radijsko modulacijskem delovanju. Dejansko, z nekaj izjemami, doslej razpoložljivi fragmentarni podatki večinoma izhajajo iz študij in vitro, ki ne najdejo utehe v predkliničnih in/ali kliničnih študijah. Nasprotno, ko se poroča o predkliničnih študijah, zlasti v zvezi z bioaktivnostjo rastlinskega izvlečka, njegova kemična sestava ni upoštevana, s čimer se izognemo kakršni koli standardizaciji in ogrozimo ponovljivost podatkov.

Ključne besede: ionizirajoče sevanje; radioprotekcija; polifenoli; flavonoidi; rastlinski izvlečki

flavonoids anti cancer

Kliknite, če želite izvedeti več o izdelkih s flavonoidi

1. Uvod

Življenje na Zemlji se je razvilo ob stalni izpostavljenostiionizirajoče sevanje (IR), katerega način delovanja na biomolekularni ravni je edinstven med vsemi znanimi mutagenimi in rakotvornimi povzročitelji [l]. To je posledica posebnega vzorca odlaganja energije, ki spremlja IR absorpcijo na mikro- in nanometrskem merilu [2], ki je sam po sebi nehomogen, kar ima za posledico bodisi izolirane bodisi visoko združene ionizacijske dogodke. Posledično lahko povzročijo množico lezij DNK različnih resnosti, od poškodb baze in molekularnih navzkrižnih povezav do najbolj škodljivih eno- in dvoverižnih zlomov (SSB oziroma DSB) [3]. Dejansko je celična DNK vedno veljala za tarčo izbire biološkega delovanja IR, ker je prisotna v eni sami kopiji, zato ima lahko kakršna koli nepopravljena ali napačno popravljena poškodba pomembne posledice, ki vplivajo na celovitost genoma in stabilnost v izpostavljenem celičnem potomstvu. Pravzaprav so zaradi vseprisotne narave izpostavljenosti IR celični sistemi razvili dobro organizirane molekularne poti popravljanja DNK, visoko specializirane in diferencirane za obravnavo več razredov ali lezij, ki jih povzroča IR, stroji pa so skupaj znani kot odziv na poškodbe DNK (DDR )[3]Zmožnost popravljanja je odvisna od same količine prvotno povzročene poškodbe DNK, ki je funkcija absorbirane doze sevanja, pa tudi od kakovosti sevanja, tj. gostote ionizacije vzdolž sevalnih poti.

Očitno je, da naravno prisotno sevanje ozadja ni edini vir izpostavljenosti ljudi IR[4]. Približno v istem času, ko so osvetlili zakone, ki urejajo proces naravnega radioaktivnega razpada, je postalo očitno, da je IR mogoče umetno ustvariti. Vpliv, ki ga je imelo odkritje rentgenskih žarkov Wilhelma Conrada Roentgena leta 1895 na številne vidike človekovega zdravja, še vedno odmeva, saj se IR široko uporablja pri diagnosticiranju in zdravljenju bolezni [5]. Kar zadeva terapevtsko uporabo IR, se isto delovanje IR, ki poškoduje DNK in ga uvršča med nevarnosti za zdravje ljudi, izkorišča z njegovo sposobnostjo izkoreninjenja rakavih celic z radioterapijo. Veliko je znanega o tem, kako IR povzroča svoje biološke učinke, zahvaljujoč obsežnim radiobiološkim raziskavam, ki so razkrile osnovne mehanizme. V ta namen je koristno razvrstiti IR na posredno in neposredno, glede na način sproščanja energije v (biološki) snovi. Fotoni, kot so rentgenski žarki in -žarki, ter nevtroni delujejo posredno in zahtevajo dvostopenjsko delovanje, preden povzročijo morebitno biološko pomembno škodo. Pravzaprav fotoni medsebojno delujejo z elektroni, ki vsebujejo lupino atoma, in tako ustvarjajo sekundarne hitro premikajoče se elektrone, ki nato povzročijo nadaljnjo ionizacijo z emisijo počasnejših elektronov; nevtroni medsebojno delujejo z jedri prečkanega materiala, pri čemer nastanejo nabiti delci, kot so protoni in težja jedra [5]. Namesto tega nabiti delci izgubljajo energijo neposredno s Coulombovimi interakcijami, kar proizvaja zgoraj omenjene ionizirajoče sledi skupaj z njihovo globino prodiranja [5]. Biološke učinke, povezane z IR, ne glede na to, ali jih povzročajo direktna ali posredna sevanja, delimo tudi na neposredne in posredne. V prvem primeru se kemična sprememba biomolekul oblikuje med fizikalno-kemijsko stopnjo, ki je časovno pred dejansko biološko stopnjo. Namesto tega so posredni, kadar so posledica produktov sevanja, kot so prosti radikali, ki nastanejo pri radiolizi vode. Posredno ustvarjena poškodba DNK je edina oblika poškodbe, katere količino je mogoče modulirati s sočasnimi učinkovinami, kot so antioksidativne spojine. Dejansko, ko ionizirajoče sevanje prehaja skozi vodo, vodi do številnih ionskih in vzbujenih stanj, ki se nadalje razgradijo ali rekombinirajo, da nastanejo hidratirani elektroni (e-ag) in reaktivne vrste, vključno z vodikovim radikalom (H"), hidroksilnim radikalom (OH "), vodikov peroksid (H2O2), kisik (O2), vodik (H2) in hidroperoksilni radikal (HO2") (slika 1) [6].

Hydrated electrons (e−aq), and radical and molecular species generated during water hydrolysis

DNK DSB veljajo za najbolj škodljive lezije, ki jih povzroči IR [7]. DDR lahko vodi do aktivacije kontrolne točke celičnega cikla, torej do zakasnitve/ustavitve celičnega cikla, v poskusu podaljšanja časa za popravilo. Ne glede na mehanizem, ki ga uporablja celica, lahko ne-/napačno popravljeni DSB povzročijo celično smrt po več poteh (npr. mitotična odpoved, apoptoza), ki se običajno pojavi pri prvi mitozi po obsevanju ali po nekaj celičnih ciklih po izpostavljenosti. To je cilj kurativne radioterapije. Vendar pa lahko neuspešna nepravilna obnova DBS povzroči preureditve genetskega materiala (npr. kromosomske aberacije, mikronukleusi), ki lahko, če se prenašajo z delitvijo celic, povzročijo pozne učinke, ki vodijo do splošne genomske nestabilnosti in s tem do povečanja v nevarnosti maligne transformacije [8].

Konvencionalna radioterapija z visokoenergijskimi fotonskimi ali elektronskimi žarki je temelj sodobnega zdravljenja raka, saj jo po vsem svetu po ocenah prejema samostojno ali v kombinaciji z drugimi načini radioterapije [9]. Čeprav je bilo doseženih več izboljšav pri natančnosti dovajanja odmerka, je zmanjšanje toksičnosti nerakavih normalnih tkiv še vedno ključnega pomena zaradi zgoraj omenjenega tveganja sekundarnega raka, ki vpliva na neizogibno izpostavljena normalna tkiva in/ali ogrožene organe. Ker je za fotone v glavnem značilen posredni način delovanja, se lahko količina škode, ki jo povzročijo med fizično stopnjo, modulira med kemijsko stopnjo pred fiksacijo poškodbe in pred začetkom biološko vodenega DDR. Zato se lahko modifikatorji/ščitniki uporabijo za selektivno korist normalnih tkiv, kar zagotavlja dodatno minimalno toksičnost [10]. V tem kontekstu je bilo opisanih več spojin, vendar je samo amifostin, S-fosfo derivat 2-[(3-aminopropil)aminoletanetiola, odobren kot klinični zaščitnik pred sevanjem [11]. Druge spojine, ki vsebujejo tiol, poleg nitroksidov z aktivnostjo, podobno superoksid dismutazi (SOD), hormonskih analogov, antibiotikov in fitokemikalij, so bile raziskane kot radioprotektorji, medtem ko so imunomodulatorji, probiotiki in statini raziskani kot blažilci [12]. Specializirane naravne spojine igrajo ključno vlogo v predkliničnih in kliničnih raziskavah, zahvaljujoč njihovi antioksidativni in protivnetni učinkovitosti, ki jih opredeljuje kot obetavna sredstva na področju radioprotekcije in radiomitigacije.

Effects on anti-radiation of cistanche

2. Zaščita pred sevanjem: dragocen pristop k preprečevanju izpostavljenosti sevanju

Čeprav je radioterapija ena najučinkovitejših strategij za zdravljenje raka, je odziv normalnega tkiva omejevalni dejavnik za skupni odmerek, ki ga je mogoče varno uporabiti za doseganje lokalnega nadzora tumorja, s čimer se zmanjšajo možnosti za ozdravitev, medtem ko lahko akutne in kronične toksičnosti vodi do splošne slabe kakovosti življenja bolnika. Zato se aktivno zahteva nujna potreba po zaščiti normalnih celic. V tem kontekstu potekajo tehnološke izboljšave v IR dovajanju in natančnosti, medtem ko radiomodulacijska sredstva veljajo za dragoceno alternativo za zmanjšanje toksičnosti za normalna tkiva. To ni toliko nastajajoče vprašanje, da je raziskovalni program IR Nacionalnega inštituta za raka razvrstil, glede na čas dajanja, sredstva z zaščitnimi lastnostmi IR v tri kategorije: (a) zaščita, (b) blažitev in (c) terapevtsko agenti [13]. Podobno je Evropska komisija posvečala in še vedno posveča veliko pozornosti zaščiti pred sevanjem, pri čemer na splošno obravnava nove ugotovitve raziskav z morebitnimi političnimi in/ali regulativnimi posledicami [14].

Radioprotektorji in blažilci radioaktivnosti so dragoceni modulatorji. Njihovo oddajanje je pred dajanjem obsevanja ali se pojavi sočasno z njim in je takojšnje za zmanjšanje ali izboljšanje toksičnosti normalnega tkiva. Slednji bi lahko izkoristili terapevtske spojine, ko se ugotovi neželeni učinek, ki po obsevanju delujejo kot blažilo ali podpora [15].

Vse te spojine morajo imeti skupne nekatere funkcionalne značilnosti, kot je sposobnost prekinitve ali upočasnitve prekomerne proizvodnje reaktivnih vrst, ki lahko za nedoločen čas ohranijo poškodbo IR, ki vpliva na različne celične aktivnosti in signalne poti. Dejansko reaktivne kisikove in dušikove vrste okrepijo citotoksičnost IR. Preprečevanje pojava oksidativnega stresa preprečuje strukturne in funkcionalne motnje nukleinskih kislin, beljakovin in lipidov ter vrsto procesov (npr. mitohondrijska depolarizacija), ki nepovratno vodijo v celično smrt [16]. Genomska nestabilnost, povzročena z IR, je glavni cilj, ki ga je treba zajeti, saj lahko pride do mutacij, pomnoževanja genov in drugih citogenetskih preureditev tudi po začetni žalitvi [17]. Celice se prilagoditveno odzivajo na IR z aktiviranjem antioksidativne obrambe Nrf2-ARE |18[, ki je sestavljena iz encimskih in neencimskih spojin in lahko koristi radioprotektorjem z namenom, da se izognejo prostim radikalom, odstranijo strupene snovi, ki jih povzroči IR. in na splošno okrepiti postopke popravljanja in okrevanja [19]. Zato je treba ustrezno raziskati spojine, ki lahko očistijo te vrste ali povečajo antioksidativne encime (npr. superoksid dismutazo, katalazo in glutation peroksidazo). V tem kontekstu tioli, zahvaljujoč svoji sposobnosti lovljenja hidroksilnega radikala, ščitijo DNA, ki večinoma v hipoksičnih pogojih zagotavlja škodljive radikale DNA, ki so verjetno odgovorni za smrtnost zaradi sevanja [10]. Poleg tega so opazili, da tioli preprečujejo oksidacijo membranskih fosfolipidov in modulirajo okrevanje celic in odzive na stres. Cistein in cisteamin sta sulfhidril amina in drugi aminotiolni analogi/derivati ​​se zdijo radioprotektivni, vendar njihovi stranski učinki odsvetujejo klinično uporabo, z izjemo aminotiola amifostina (WR-2721)[10]. Med podrobno raziskanimi vrstami so tudi nitroksidi zelo zanimivi zaradi svoje sposobnosti redoks cikla z enim elektronom. Zlasti so opazili, da tempol kot pleiotropni intracelularni antioksidant zmanjšuje incidenco sekundarnih malignomov, ki jih povzroči sevanje [20]. Pokazalo se je tudi, da tempol(4-hidroksi-2,2,6,6-tetrametilpiperidin-N-oksil) deluje kot mimetik SOD, medtem ko so radioprotektivne lastnosti izooblik SOD ( Cu, Zn SOD, Mn-SOD in zunajcelični SOD) so poudarjeni kot uporabna sredstva zaradi njihove učinkovitosti odstranjevanja O,-· v citosolu, mitohondrijih oziroma zunajceličnem prostoru ter njihove katalizirane dismutacije v H2O2 in O. Druge kategorije radio-zaščitnega sredstva so citokini in rastni faktorji, vključno z IL-1, TNF-, G-CSF, GM-CSE in eritropoetinom ter zaviralci angiotenzinske konvertaze (slika 2). Za te zadnje spojine, ki se redno predpisujejo za zdravljenje hipertenzije, so opazili, da izboljšujejo stranske učinke sevanja v ledvicah, pljučih in možganih ter motijo ​​pot TGF, kar bi lahko prispevalo k fibrozi, povzročeni s sevanjem [10]. Med temi sredstvi je bil palifermin, rekombinantna skrajšana oblika keratinocitnega faktorja z N-koncem, prvič odobren za zdravljenje oralnega mukozitisa, ki ga povzročata kemoterapija in radioterapija [21]. Raziskovali so tudi zaviralce PUMA (p53 Up-regulated Modulator of Apoptosis) in apoptozo, ki jo povzroča sevanje. Zaviralci PUMA (PUMAi) so zasnovani za zaviranje apoptoze, ki je odvisna od PUMA in od sevanja povzročene, ter za preprečevanje ali ublažitev črevesne poškodbe in apoptoze, ki jo povzročajo vnetni citokini, ROS (reaktivne kisikove vrste) ali zdravljenje raka [22].

Figure 2. Radioprotectors' categories and main ascribed mechanisms o

Tudi naravni antioksidanti so vedno bolj zanimivi. Vitamini (A, C in E), L-selenometionin, N-acetilcistein, glutation in koencim Q-10 naj bi bili učinkoviti proti poškodbam zaradi sevanja [23], medtem ko se zdi, da več prehranskih fitokemikalij deluje kot radioprotektorji za normalne celice in radiosenzibilizatorje za tumorske celice v fascinantnem scenariju. Melatonin, ki ga izloča epifiza v možganih, iz limfocitov, mrežnice in prebavil, je ena najbolj raziskanih naravnih spojin. Neposredno čisti vrste ROS, zavira encime, ki tvorijo ROS, in aktivira encime za popravilo DNA [24].

Zaradi pomanjkanja škodljive toksičnosti, skupaj z njihovim znatnim antioksidativnim in imunostimulacijskim delovanjem, so specializirani metaboliti iz rastlin neskončni rezervoar radioprotektivnih spojin.Polifenoli, s svojo intrinzično antioksidativno sposobnostjo lahko zmanjšajo vnetje, zaščitijo imunski in hematopoetski sistem ter ohranijo DNK. Še posebej,flavonoidi, kot sta rutin in baicalein, izoflavonoid genistein in stilbene resveratrol, predstavljajo spojine, ki so strogo povezane z biosintetskim vidikom in so obetavni radioprotektivni kandidati. Slaba biološka uporabnost teh snovi spodbuja nove dajalne oblike in fitokemične raziskave za odkrivanje novih spojin iz obedajočih rastlinskih izvlečkov. Posodobitev radio-zaščitnih naravnih molekul in pregled rastlinskih izvlečkov, obogatenih s temi sestavinami, je na voljo spodaj.


3. Fenoli in polifenoli: ali so dragocena strategija za zaščito pred sevanjem?

Neuspeh sintetičnih spojin kot učinkovitih radioprotektorjev je raziskovalcem omogočil, da so se osredotočili na naravne snovi in ​​njihovo radioprotektivno učinkovitost, več rastlinskih rastlin, ki bi lahko bile cenejše od sintetičnih, pa je bilo pregledanih glede radioprotektivne aktivnosti [25].

Lovljenje prostih radikalov, protivnetno delovanje, olajšanje popravljalne aktivnosti, regeneracija hematopoetskih celic so glavni mehanizmi, ki jih lahko pripišemo naravnim radioprotektorjem (slika 2). Zlasti zato, ker večina poškodb IR v okolju običajne radioterapije nastane zaradi interakcije prostih radikalov, ki jih povzroči IR, z biomolekulami, naravnimi snovmi, kot so kurkumin, klorogenske kisline in različni flavonoidi, ki lahko uničijo proste radikale ali preprečijo njihovo lahko služijo kot radioprotektorji [26]. Tako se je zdelo, da je bila uporaba radioprotektorjev za zaščito normalnega tkiva in radiosenzibilizatorja za povečanje odziva rakastega tkiva inovativno povečana v nutracevtičnem pristopu brez toksičnosti, ki temelji na polifenolih. Te naravne spojine povzemajo koncept idealnega zaščitnika, saj lahko na podlagi njihove od odmerka odvisne antioksidativne/prooksidativne učinkovitosti zagotovijo visoko stopnjo zaščite normalnih tkiv, z malo ali nič zaščite tumorskih celic. Poleg tega so polifenoli rastlinskega izvora pridobili veliko pozornosti v dolgotrajnem iskanju intrinzično nizko toksičnih zdravil za radiosenzibilizacijo. Privlačen dvojni potencial čistih polifenolov ali izvlečkov, obogatenih s polifenoli, je zagotovil dobre dokaze o njihovem možnem radiomodulacijskem delovanju, dvojna sposobnost polifenola, da deluje tako kot radiosenzibilizacijsko kot radioprotektivno sredstvo, pa bi verjetno imela predklinični pomen in, bolj na splošno, pomembno vplivajo na prognozo tumorjev, odpornih na zdravljenje z obsevanjem.

flavonoids clear free radicals

3.1. Flavonoidi: dvorezen meč v radioprotekciji

V zadnjih dvajsetih letih se zanimanje za radioprotektivnoflavonoidije v teku. Za te rastlinske presnovke, ki se običajno biosintetizirajo kot obrambne spojine pred UV-sevanjem in drugimi okoljskimi obremenitvami prek prekurzorjev kalkona, je strukturno značilen 15-ogljikov skelet, sestavljen iz dveh benzenskih obročev (A in B), povezanih s heterocikličnim pironom C - obročni atomi. Visoka stopnja hidroksilacije, substitucije in polimerizacije je v razredu flavonoidov, ki ga sestavlja sedem podrazredov: flavanoni, dihidroflavonoli, flavonoli, flavoni, flavandioli, antocianini in katehini (slika 3). Izoflavonoidi iz dobro ločenega podrazreda flavonoidov, saj so te spojine pokazale strukturno različno značilnost, v kateri se B-aromatski obroč nahaja pri ogljiku C3 (slika 3)[27l. tisti, ki si delijo keto skupino, konjugirano z aromatskimi obroči), so lahko veljavna sredstva, ker je zaščita povezana z njihovo sposobnostjo zaviranja procesov prenosa energije in stabilizacije redoks procesov v obsevanih celicah [28].

 Flavonoid base skeleton and structural modifications of ring C which led to different flavonoid subclasses (green  box). Isofavonoids are from the 1,2-aryl shift (yellow circle).  O1 23 4 5 7 9 4' A C B 1' flavonoid base skeleton flavanone O2 NADPH OOOO O2 2-oxoglutarate dihydroflavonol OO OH O2 2-oxoglutarate flavonol OO OH NADPH O OH OH O2 2-oxoglutarate O OH OH OH flavandiol flavone O 2H2O NADPH O OH flavanol NADPH anthocyanin flavonoid subclasses Figure 3. Flavonoid base skeleton and structural modifications of ring C which led to different flavonoid subclasses (green box). Isofavonoids are from the 1,2-aryl shift (yellow circle)

Flavonoli so se izkazali kot najbolj dragocene spojine, čeprav glikozilacija na C-3 ogljiku vpliva na reaktivnost, ki temelji na identiteti saharidnega dela. Pravzaprav je bilo ugotovljeno, da flavonolni glukozidi zmanjšajo reaktivnost, ko sladkor tvori dve intramolekularni H-vezi. Poleg tega je na podlagi aglikonske substitucije prisotnih več fenolnih funkcij, bolj je spojina aktivna [28]. Med flavonolnimi spojinami je rutin (3,3'4',5,7-pentahidroksiflavon-3-ramnoglukozid; slika 4), ki ga je veliko v pasijonki, ajdi, čaju in jabolku, široko raziskan zaradi radioprotektivnega delovanja . Podatki testov celične kulture so poudarili njegovo sposobnost zaščite pred oksidativnimi poškodbami DNK v celicah, ki jih povzroči sevanje (npr. V79).

Chemical structures of quercetin, rutin and its monoglucosyl derivative

Vsakodnevni dodatek rutina in njegovega aglikona, namreč kvercetina, je zmanjšal pogostnost mikronukleiranih retikulocitov v periferni krvi obsevanih miši. Z združevanjem podofilotoksina in rutina v formulaciji G-003 so ugotovili pomembno zaščito hematopoetskega, prebavnega in dihalnega sistema miši pred smrtonosnim odmerkom sevanja [29-31]. Monoglukozil rutin, ad hoc polsintetiziran za premagovanje netopnosti kvercetina in rutina v vodnem mediju, se je izkazal za učinkovitega proti celicam CHO10B2, saj lahko poveča preživetje celic, obdelanih z IR pri odmerkih, večjih od 2 Gy [32]. Dejansko je in vitro analiza prelomov dvojne verige DNA, izvedena na različnih flavonoidnih aglikonih in glikozidih, dokazala, da čeprav derivati ​​kvercetina zmanjšajo prelome dvojne verige DNA pri koncentraciji, ki je enaka 10 μM, lahko njihova nizka biološka uporabnost vpliva na njihovo učinkovitost in vivo [33].

Zaščita pred poškodbami DNK v belih krvnih celicah 【34】, levkocitih 【35】, obsevanih z y, je bila ugotovljena tudi za kvercetin in njegov obogateni naravni matrični propolis, tako da so bile izvedene nadaljnje raziskave na živalskih modelih. Zlasti zaščitni učinek vodnega izvlečka propolisa proti poškodbam črevesnega sevanja je bil dokazan tudi pri podganah, izpostavljenih odmerku y-sevanja 8 Gy, ki je lahko povzročil intestinalni mukozitis [36], medtem ko je metanolna frakcija propolisa z visoko vsebnostjo v oboje preprostofenoliinflavonoidi, znižal skupno vsebnost karbonilov beljakovin v celicah HaCat, obdelanih z UV [37].

Poglobljeno je bil raziskan tudi radioprotektivni učinek flavonov, kot sta apigenin in baicalein (slika 5). Apigenin, široko porazdeljen v listih in steblih prehranske zelenjave in sadja, je od odmerka odvisno induciral mikronukleuse v človeških limfocitih, zdravljenih in vitro, prav tako zavira škodljive učinke ionizirajočega sevanja [38]. Zdi se, da ima spojina imunostimulacijski učinek in vivo in tako ublaži hematološke spremembe, ki jih povzroči sevanje. Ta izid je lahko posledica njegove sposobnosti, da sproži status endogenega antioksidanta [39]. Nedavno je bilo ugotovljeno, da je apigenin, intraperitonealno dajan v odmerku, ki je enak 15 mg/kg telesne teže, upočasnil z obsevanjem povzročeno gastrointestinalno poškodbo pri obsevanih švicarskih albinih miših, ki so bile obsevane po celem telesu. Zlasti se je po predhodnem zdravljenju z apigeninom pojavila obnovitev arhitekture črevesnih kript-resic, pa tudi zaviranje s sevanjem povzročene aktivacije izražanja NF-kB v tkivu prebavil [40].

Chemical structures of radioprotective natural (apigenin and baicalein) and  semisynthetic (flavopiridol) flavones.  Naringin, a flavanone-7-O-glycoside from Citrus species, also showed inhibitory  effect towards IR-induced inflammation. The NF-κB suppression defined the alteration of  pro-inflammatory factors. Moreover, naringin reinforced the intracellular defense  mechanisms, through the preservation of endogenous antioxidants [41]. The oxidative  stress inhibitory activity was also linked to the release of inflammatory cytokines by  inducing Nrf2 activation, a common feature of other flavonoid compounds, such as  naringenin and epigallocatechin-3-O-gallate (Figure 6) [42]. Moreover, regarding flavone  compounds, baicalein (5,6,7-trihydroxyflavone), originally isolated from the dried roots  of Scutellaria baicalensis and Scutellaria lateriflora, elicited pleiotropic activity that allowed  Figure 5. Chemical structures of radioprotective natural (apigenin and baicalein) and semisynthetic (flavopiridol) flavones.

Naringin, flavanon-7-O-glikozid iz vrste citrusov, je prav tako pokazal zaviralni učinek na vnetje, ki ga povzroči IR. Supresija NF-kB je opredelila spremembo pro-vnetnih faktorjev. Poleg tega je naringin okrepil znotrajcelične obrambne mehanizme z ohranjanjem endogenih antioksidantov [41]. Zaviralna aktivnost oksidativnega stresa je bila povezana tudi s sproščanjem vnetnih citokinov z indukcijo aktivacije Nrf2, ki je skupna značilnost drugih flavonoidnih spojin, kot sta naringenin in epigalokatehin-3-O-galat (slika 6)[42]. Poleg tega je glede flavonskih spojin baicalein (5,6,7-trihidroksiflavon), prvotno izoliran iz posušenih korenin Scutellaria baicalensis in Scutellaria lateriflora, izzval pleiotropno aktivnost, ki mu je omogočila zaščito mišjih vraničnih limfocitov pred celično smrtjo, ki jo povzroči IR s svojo sposobnostjo zatiranja MKP3 in aktiviranja ERK. To je v skladu z ublažitvijo s sevanjem povzročene hematopoetske poškodbe [43]. Pred kratkim je baicalein, ki so ga dajali intraperitonealno s 100 mg/kg pri miših C57BL/6J, ponovno uravnotežil mikrobno sestavo črevesja, spremenjeno z IR, in izboljšal strukturo črevesja. Znižalo je izražanje proapoptotičnih proteinov (npr. p53, kaspaze-3, kaspaze-8 in Bax), prav tako pa je obnovilo hematopoetsko disfunkcijo, ki jo povzroči IR [44]. Poročali so, da je baicalein močan radioprotektor pri koncentraciji 5-50 μM 【45】 in vpliva na vnetni odziv, ki ga posreduje NF-kB [46.

 Epigallocatechin-3-O-gallate radioprotective mechanisms of action

Vse več dokazov kaže na potencialno korist flavanolov zelenega čaja. Zgodnje študije so podprle hipotezo o antigenotoksični učinkovitosti v človeških limfocitih [47] in splošnem preprečevanju poškodb DNK, ki jih povzroča ultravijolično sevanje [48].

Epigalokatehin-3-O-galat (slika 6), glavni polifenol v zelenem čaju, je zaradi svoje antioksidativne aktivnosti in učinkovitosti pri lajšanju številnih bolezni, povezanih z oksidativnim stresom, zelo zanimiv. Po drugi strani je spodbujal radiozaščitne učinke, odvisne od Nrf2-, in signalizacijo Nrf2, in bilo je ugotovljeno, da zavira apoptozo in feroptozo, povzročeno z IR, ter blaži črevesno poškodbo, ki jo povzroči obsevanje celotnega telesa pri mišjih samcih C57 BL/6J [49]. Radioprotekcijo EGCG so proučevali z modelom oksidativne poškodbe pri miših z obsevanjem 60Coy in pridobljeni podatki so dokazali sposobnost spojine, da poveča aktivnost encimskih antioksidantov, kot sta superoksid dismutaza in glutation peroksidaza, kot tudi ravni glutationa [50] .

Sojini izoflavoni blažijo vaskularne poškodbe in vnetja, povezana z radioterapijo pljučnega raka [51]. Genistein, glavni sojin izoflavon s fitoestrogensko aktivnostjo, uživa dvojno delovanje pri radioterapiji; prvič, lahko zaščiti celice L-02 pred poškodbami zaradi sevanja z zaviranjem apoptoze, lajšanjem poškodb DNK in kromosomskih aberacij, znižanjem GRP78 in povečanjem HERP, HUS1 in hHR23A pri nizki koncentraciji (1,5). μM). Drugič, pri visoki koncentraciji (20 μM) kaže na radiosenzibilizirajoče lastnosti s spodbujanjem apoptoze in kromosomske aberacije, poslabšanjem popravljanja DNK, zvišanjem GRP78 in znižanjem HUS1, SIRT1, RAD17, RAD51 in RNF8 [ 52]. Nedavno je bilo ugotovljeno, da je genistein sposoben povečati radiosenzitivnost celic hepatoblastoma z indukcijo G2/M aretacije in apoptoze [53]. Uporaba genisteina je tudi dokazala zaščito pred akutno poškodbo zaradi sevanja pri netoksičnih odmerkih [54]. Več dokazov poudarja z genisteinom povzročeno radioprotekcijo za hematopoetske akutne poškodbe zaradi sevanja, raziskana pa je bila tudi sposobnost spojine, da deluje kot selektivni agonist estrogenskih receptorjev, saj je vključena v njegov radioprotektivni mehanizem delovanja [55]. Povečanje ER- in FOXL-2 z genisteinom, s povezanim znižanjem izražanja TGF, je bilo implicirano tudi pri odpravljanju prezgodnje odpovedi jajčnikov, ki jo povzroči radioterapija [56]. Sojini izoflavoni so na splošno nagnjeni k spreminjanju kliničnih odzivov na RT, pri čemer delujejo tako z radiosenzibilizacijskimi kot radioprotektivnimi učinki. V predkliničnih ortotopnih modelih raka prostate, ledvičnoceličnega karcinoma in nedrobnoceličnega pljučnega raka je bilo ugotovljeno, da sojini izoflavoni ciljno delujejo na signalne poti preživetja z uravnavanjem sevanja, kot so popravilo DNA in transkripcijski faktorji, kar je končno povzročilo smrt rakavih celic [57]. ].

Zanimanje za flavonoide kot radiomodulatorje je privedlo tudi do preverjanja lastnosti polsintetičnih zdravil, kot je flavopiridol (slika 5). Ta spojina, znana tudi kot alvo-cidib, je derivat flavona, ki ga je razvil Sanofi-Aventis na osnovi flavonoida, pridobljenega iz indijske avtohtone rastline Dysoxylum binectariferum. Flavopiridol, ki strukturno temelji na delih flavonoida (2-klorofenil-4-ona) in alkaloida (1-metil piperazina), je zaviralec CDK, ki je pokazal močno inhibicijo CDK1,2, 4, 6 , 7 in 9. Ugotovljeno je bilo, da spojina deluje tako, da zavira in/ali popravlja subletalne poškodbe, kot tudi popravlja zlom dvojne verige DNA, ki mu sledi radioterapija pri malignih tumorjih. Dejansko lahko poveča citotoksični učinek sevanja v radiorezistentnih tumorskih celicah z disfunkcijo p53 ali prekomerno ekspresijo Bcl-2 [58].

Zmanjšanje škodljivih učinkov UV-sevanja je pomembno vprašanje, ki si ga je treba prizadevati, saj lahko UVB (290-320 nm) uniči celovitost kože in povzroči apoptozo epidermalnih celic, kar bi lahko povzročilo celo kožnega raka. Zato je treba raziskati radioprotektivne spojine in antocianini so se izkazali kot dragoceni kandidati. Zlasti zaščitni učinek cianidin-3-O-glukozida pred poškodbami, ki jih povzroči UVB, kar je eden od škodljivih dejavnikov v korist človeške kože, na človeških keratinocitih HaCa. Antocianin je lahko zmanjšal intracelularno reaktivne kisikove vrste, kot tudi ravni fosfo-p53 in fosfo-ATM/ATR ter izražanje anti-apoptotičnega proteinskega B-celičnega limfoma 2 [59]. Dejansko je bilo tudi dokazano, da cianidin-3-O-glukozid zavre izražanje COX-2 z interakcijo s signalnimi potmi MAPK in Akt [60]. Prekomerno ultravijolično (UV) sevanje povzroča številne oblike poškodb kože. Enkapsulacija cianidin-3-O-glukozida v nanodelcih hitozana je zagotovila dokaze o učinkovitosti formulacije za učinkovito zmanjšanje z UVB povzročenih epidermalnih poškodb prek p53-posredovane signalne poti apoptoze [61].

3.2. Drugi fenoli in polifenoli z radioprotektivnim učinkom

Neflavonoidne spojine smo analizirali tudi v čisti obliki ali v mešanici. Preprosti fenoli, kot je vanilin, so bili pregledani glede njihove radioprotektivne aktivnosti.

Spojina 4-hidroksi-3-metoksi benzaldehid, bolj znana kot vanilin, ki se pogosto uporablja kot aroma za živila, je bila predhodno raziskana kot sposobna preprečiti s sevanjem povzročeno poškodbo DNK v plazmidu pBR322, človeški in mišji periferni krvnih levkocitov in vraničnih limfocitov. Pozitivno delovanje je bilo pripisano njegovi sposobnosti odstranjevanja radikalov, pa tudi modulaciji popravljanja DNK [62]. Antioksidativna moč vanilina vključuje tudi njegovo sposobnost, da deluje kot lipoperoksidant. Poleg tega ima spojina antimutagene učinke, saj lahko zavira prekinitve enoverižne DNA, ki jih povzročajo rentgenski žarki in UV, kromosomske prelome in zamreženje DNA. Nadalje, čeprav se je izkazalo, da daje prednost tudi povezovanju, popravljanju in replikaciji DNA, je njegova klinična uporaba omejena zaradi nizke aktivnosti in vivo. Ta ugotovitev je spodbudila sintezo njegovega derivata VND3207, za katerega se je v predkliničnem presejanju izkazalo, da je radioprotektiven proti s sevanjem povzročeni črevesni poškodbi [63]. V tem kontekstu je bilo ugotovljeno, da je radioprotekcija poleg antiradikalnih lastnosti spojine posledica tudi modulacije aktiviranih ravni p53 v črevesnih epitelijskih celicah. Pred kratkim sta Li et al. [64] je pokazalo, da lahko zdravljenje z VND3207 poveča izražanje katalitične podenote DNA-odvisne protein kinaze (DNA-PKcs) v človeških limfoblastoidnih celicah z ali brez obsevanja. Tudi v tem primeru je bila aktivnost encima sestavljena iz popravljanja zloma dvojne verige DNA.

Hidroksicimetne kisline, ki jih običajno najdemo v sadju, zelenjavi in ​​pijačah in so strukturno označene s fenilpropanoidnim skeletom, ki izhaja iz deaminacije fenilalanina in tirozina v rastlinah, se lahko odražajo v zaščiti pred sevanjem. Nedavno je bilo ugotovljeno, da kofeinska kislina zaradi svoje antioksidativne sposobnosti izboljša prezgodnje staranje hematopoetskih matičnih celic. Pravzaprav je staranje posledica prekomerne proizvodnje ROS. Po drugi strani pa lahko kofeinska kislina deluje kot pro-apoptotično sredstvo v celicah raka debelega črevesa [65]. Domnevali so tudi, da je ferulinska kislina učinkovita proti nesreči ali namerni izpostavljenosti ionizirajočemu sevanju, popravilo DNK pa je bilo poskusno hitrejše pri miših, zdravljenih s ferulinsko kislino [66].

Med hidroksicinamoilnimi derivati ​​je klorogenska kislina preprečila genomsko nestabilnost, ki jo povzroča rentgensko obsevanje v netumorogenih limfocitih človeške krvi [67]. Poleg tega je zdravljenje s tem depsidom v odmerku, ki je enak 200 mg/kg, eno uro pred obsevanjem z visokimi odmerki y-sevanja, izboljšalo preživetje živali [68]. Raziskovali so tudi radioprotektivno sposobnost fenetil estrov kofeinske kisline, ki jih je v propolisu veliko in vključuje preprečevanje oksidativnih in nitrozativnih poškodb, ki jih povzroča sevanje [69]. V drugi študiji je bilo ugotovljeno, da fenetil ester kofeinske kisline deluje kot radioprotektor in radiosenzibilizator, kar pomeni, da lahko modulira odziv na sevanje z upoštevanjem različnih mehanizmov, odvisno od vrste tkiva [70].

Rožmarinska kislina, depsid kofeinske kisline in 3,4-dihidroksifenil mlečne kisline, je pri dajanju v odmerku 100 mg/kg spodbujala obnovo perifernih krvnih celic pri obsevanih miših |71]. Njegovo zmogljivost so primerjali tudi s karnozno kislino in karnozolom, dvema aromatskima diterpenoma, ki imata antioksidativne in protimikrobne lastnosti, enako izolirana iz zelišča rožmarina. Dejansko so bili radioprotektivni učinki proti obsevanju v vrstnem redu karnozinska kislina > rožmarinska kislina Večji ali enak karnozolu 【72】. Raziskave radioprotekcije posvečajo posebno pozornost kurkuminu, katerega antioksidativne in protivnetne lastnosti so dobro znane, da ciljajo na več signalnih molekul [73].

Dokazano je, da diferuloilmetan izboljša pljučno fibrozo, ki jo povzroča sevanje [74]. Njegov učinek je bil preko povečane regulacije citoprotektivne heme oksigenaze 1. Poleg tega, ker je oksidativni stres vpleten v radiacijsko nevronopatijo, so zaznali inhibicijo s sevanjem povzročenih reaktivnih kisikovih vrst v primarnih celicah mišjih pljuč. Preventivni učinek kurkumina je bil tudi v vrčastih celicah ileuma [75l] in pri življenjski dobi Drosophile melanogaster [76]. Inhibicija transkripcijskega faktorja NF-KB je glavni način delovanja kurkumina in je vključen tudi v radiosenzibilizacijo na osnovi kurkumina [77].

Nedavne ugotovitve kažejo, da lahko predhodno zdravljenje s kurkuminom prepreči oksidativne poškodbe kože, ki jih povzroči radioterapija, s povečanjem CAT, SOD in GSH-Px [78]. Dejansko je bila nizka biološka uporabnost kurkumina zaradi slabe absorpcije, hitrega metabolizma in hitrega sistemskega izločanja [79] skrbno upoštevana, ko so preučevali pristope, namenjene ohranjanju njegove funkcionalnosti. V tem kontekstu je prišlo do oblikovanja liposomov, inkapsuliranih s kurkuminom v nanometrskem merilu [80], ali do oblikovanja nanodelcev na osnovi albumina, konjugiranega s kurkuminom. Zlasti je bilo ocenjeno izboljšanje radioprotekcije nanodelcev na osnovi konjugiranega albumina v celicah HHF-2, obsevanih z rentgenskimi žarki, pri čemer je bilo ugotovljeno, da so nanodelci s kurkuminom pri 50 ug/mL povzročili 2.3--kratno povečanje števila celic sposobnost preživetja glede na celice, ki so bile podvržene le rentgenskemu obsevanju [81].

Tabela 1 povzema literaturne podatke za vse fenolne in polifenolne spojine, upoštevane v zgornji razpravi, razvrščene po abecedi, s podrobnostmi o proučevanem modelu (in vitro ali in vivo), uporabljenem odmerku in glavnem zaščitnem učinku(-ih).

Radioprotective properties of natural phenols and polyphenols herein described (BW = body weight; i.p. = intraperitonially; s.c. = single subcutaneous; i.m. = intramuscular; i.g. = intragastrical).

Radioprotective properties of natural phenols and polyphenols herein described (BW = body weight; i.p. = intraperitonially; s.c. = single subcutaneous; i.m. = intramuscular; i.g. = intragastrical).

Radioprotective properties of natural phenols and polyphenols herein described (BW = body weight; i.p. = intraperitonially; s.c. = single subcutaneous; i.m. = intramuscular; i.g. = intragastrical).

Radioprotective properties of natural phenols and polyphenols herein described (BW = body weight; i.p. = intraperitonially; s.c. = single subcutaneous; i.m. = intramuscular; i.g. = intragastrical).

Effects on anti-radiation of cistanche

4. Bioaktivni rastlinski izvlečki v radioprotekciji: še vedno podcenjena tema

Rastlinski izvlečkiimajo neskončne terapevtike, kot so protirakavi, antioksidativni, protimikrobni, protivnetni in analgetični. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) približno 80 odstotkov ljudi po vsem svetu uporablja tradicionalno medicino za osnovne zdravstvene potrebe [82]. V 91 državah je skoraj 20000 zdravilnih rastlin, ki vsebujejo široko paleto snovi, ki se lahko uporabljajo v različne terapevtske namene. Različni rastlinski izvlečki, bogati s fenoli in polifenoli in/ali drugimi specializiranimi metaboliti (npr. karotenoidi, žveplove spojine), so bili pregledani glede njihovih radioprotektivnih učinkov in predlagani so bili možni mehanizmi delovanja.

Čeprav je bila predlagana obetavna učinkovitost, literaturi pogosto manjkajo podrobne analize kemične sestave in standardizacija, kar ogroža ponovljivost podatkov.

Dejavnosti vzaščita pred sevanjemkot je ocenjeno v izvlečkih, pridobljenih iz zdravilnih rastlin, ki se pogosto uporabljajo v komplementarni in alternativni medicini, ali iz prehranskih rastlin, so navedene spodaj. Alkoholni izvleček rastline Ageratum conyzoides je lahko zaščitil smrtnost pri miših, izpostavljenih 10 Gy sevanju. V skladu s tem je bil odmerek do 3000 mg kg-I pripisan nestrupeni koncentraciji, kar kaže na to, da je lahko radioprotekcija, ki jo zagotavlja Ageratum conyzoides, delno posledica čiščenja reaktivnih kisikovih vrst, ki jih povzroča ionizirajoče sevanje [83].

Raziskava izvlečkov iz petih zdravilnih rastlin, vključno z Adhatoda vasica, Amaranthus paniculatus, Brassica compestris, Mentha piperita in Spirulina fusiformis, je pokazala, da so lahko antioksidativne zmogljivosti teh rastlinskih izvlečkov odgovorne za radioprotektivne sposobnosti [84]. Glede na to študijo imajo glavne kemične sestavine ključno vlogo pri zaščiti pred sevanjem. Te spojine so bile cepivo, VersionOne, betain, vitamin C, -karoten in vasakin v Adhatoda wasica; beljakovine, vitamini (C in E), provitamin A in riboflavin v Amaranthus paniculatus; alil izotiocianat, glukozinolate, indole pri Brassica compestris ter beljakovine, naravne vitamine (-karoten) in SOD pri Spirulina fusiformis.

V celicah sesalcev je bilo predlaganih več načinov zaščite pred ionizirajočim sevanjem [85]. Ti mehanizmi vključujejo lovljenje prostih radikalov z zaviranjem reaktivnih kisikovih vrst, kot tudi darovanje vodikovega atoma [86,87]. Sklepamo lahko, da lahko fenolne spojine zaradi svojih antioksidativnih aktivnosti delujejo kot lovilci prostih radikalov in tudi radioprotektorji [84]. Pred kratkim se je izkazalo, da vodni izvleček iz južnoitalijanske sorte češnje, sestavljen iz klorogenskih kislin in flavonoidov skupaj s preprostimi ogljikovimi hidrati in polioli, deluje radiomodulatorno proti celični liniji nevroblastoma SH-SY5Y. Pravzaprav je pri nizkih odmerkih deloval kot radioprotektor, pri visokih odmerkih pa je povečal citotoksične učinke zaradi izpostavljenosti sevanju [88].

List olea europaea je bogat vir fenolov inpolifenoli, katerega radioprotektivni potencial je bil malo raziskan pri zdravljenju pred in po UV [89]. Antiklastogene in antiradikalne aktivnosti ekstrakta oljčnih listov predstavljajo 24,5 odstotka v oleuropeinu, 1,5 odstotka v hidroksitirozolu in skoraj 3 odstotke v flavon-7-glukozidih in 1 odstotek v verbaskozidu. Določeni so bili tudi učinki čistega oleuropeina na odziv na sevanje pri nazofaringealnem karcinomu [90]. Oleanolna kislina in ursolna kislina, dve triterpenski kislini iz olivnega sadja in drugih prehranskih izdelkov, lahko zavirata rast tumorja in spremenita matične celice hematopoeze (HSC) po obsevanju [91]. Poleg tega je bilo protitumorsko delovanje izvedeno z medsebojnim delovanjem oleanolne kisline in ursolne kisline, tako da bi lahko delno delovali kot sredstva proti raku in poleg tega zmanjšali poškodbe, ki nastanejo na hematopoetskem tkivu po radioterapiji [91,92]. Radioprotekcija z jabolčnimi polifenoli je bila raziskana tudi s študijami in vitro, katerih namen je bil predvsem razjasniti sposobnost polifenola za lovljenje prostih radikalov [93].

Rheum palmatum L. in njegova glavna spojina emodin (6-metil-13,8-trihidroksiantrakinon) sta bila radiozaščitna pred y-žarki. Emodinov mehanizem delovanja je nekako tako, da so se ravni skupnih tiolov, kot so glutation in produkti peroksidacije lipidov, znižale. Poleg tega je merjenje jezikovnih antioksidativnih encimov, glutation peroksidaze, glutation-S-transferaze, -glutamil transferaze in glukoza-6-fosfataze, razkrilo izboljšanje ravni celičnih tiolov in antioksidativnih encimov v serumu diabetičnih miši, obsevanih z gama žarki. z zdravljenjem z emodinom [94].

Etanolni izvleček listov Adhatoda vasica L. Nees, znane rastlinske droge v ajurvedski in unani medicini, je pokazal znatno znižanje ravni kisle fosfataze in, nasprotno, povečanje ravni alkalne fosfataze. Predhodno zdravljenje z Adha-todo je prav tako pomembno dokazalo preprečevanje z obsevanjem povzročenih kromosomskih poškodb v celicah kostnega mozga. Vendar ostajajo potrebne mehanične študije njegovih radioprotektivnih učinkov kot tudi glavnih sestavin v njegovem izvlečku [95]. Poročali so tudi o zaščitni vlogi ekstrakta listov Adhatoda vasica v vranici švicarskih albino miši, izpostavljenih 6 Gy Y-sevanju [96].

Poročali so o radioprotektivni učinkovitosti ekstrakta listov Amaranthus paniculatus [97, 98]. Peroralno dajanje izvlečkov A. paniculatus v odmerku 800 mg/kg telesne mase švicarskih albino miši 15 zaporednih dni pred izpostavljenostjo sevanju gama je pokazalo povečane endogene vranične kolonije in težo vranice brez stranskih učinkov ali toksičnosti. Modulacija glutationa in peroksidacija lipidov sta bila druga rezultata [97].

Družini Lamiaceae pripisujejo sposobnost radioprotektorja, z mehanizmi, ki vključujejo predvsem lovljenje prostih radikalov, zaščito pred poškodbami DNA, zmanjšanje peroksidacije lipidov in povečanje ravni aktivnosti encimov glutationa, superoksid dismutaze, katalaze in alkalne fosfataze [99]. Mentha piperita je na primer rastlina iz te družine, ki vsebuje evgenol, kofeinsko kislino, rožmarinsko kislino in -tokoferol, ki igrajo ključno vlogo pri zaščiti pred rakom in radioprotektivnih lastnostih [84,100].

Poročali so o zdravilnih in farmakoloških lastnostih aromatičnih rastlin. Med drugim se eterična olja uporabljajo za različne vidike, na primer v kozmetiki, dišavah, pesticidih in pijačah. Ker so eterična olja znana po svojem antioksidativnem delovanju in lovljenju prostih radikalov, jih lahko štejemo tudi za radioprotektorje, Ageratum meni, da je dokazal lovljenje radikalov DPPH, prav tako njegovo radiozaščitno vlogo z odmerkom 75 mg/kg za 6-11 Gray on miši. Aktivne snovi v tej rastlini so polioksigenirani flavonoidi, triterpeni (friedelin), steroli -sitosterol in stigmasterol ter alkaloidi (glukozamin in ehinat) [83].

Allium cepa, Alium station sta dve rastlini iz družine Liliaceae, ki delujeta antioksidativno, antihipertenzivno in antihiperglikemično [101]. Alk(en)il tiosulfati iz čebule in česna so izrazito zmanjšali poškodbe celic podganjega hepatoma H4IIE in celic mišjega limfoma L5178Y, zdravljenih z 10Gy rentgenskega obsevanja [102].

Pred kratkim je bila radiozaščitna učinkovitost hidroalkoholnega izvlečka Pterocarpus san-talinus, majhnega do srednje velikega listavca iz družine Fabaceae [103] preverjena pri miših BALB/c, izpostavljenih Y-sevanju. Redoks homeostaza, ki jo je pokvarilo sevanje, je bila izboljšana po zdravljenju z izvlečkom, kar se je verjetno zgodilo s povečano regulacijo Nrf2, HO-1 in GPX-1p. UHPLC-HRMS/MS analiza ekstrakta je poudarila njegovo raznolikost v Santolini poleg drugih fenolov in flavonoidnih spojin [104]. Poleg tega je bil hidroalkoholni ekstrakt Pterocarpus santalinus (PSHE) netoksičen in ko so bili z njim predhodno obdelani makrofagi RAW264.7, so opazili pomembno inhibicijo z LPS induciranih provnetnih citokinov IL-6 in proizvodnjo TNF. Ugotovljeno je bilo, da polifenoli iz zdravilnih rastlin, kot sta Sanguisorba officinalis in Erigeron canadiens, lahko zmanjšajo z obsevanjem povzročen oksidativni stres v normalnih limfocitih z uporabo mehanizmov ROS, ki delujejo kot modifikator sevanja za normalne celice [105]. Izvleček iz Lonicera caerulea var. edulis, bogato z antocianini, intragastrično dano mišim enkrat na dan, pred 5Coy obsevanjem celega telesa, je učinkovito upočasnilo ravni malondialdehida, hkrati pa povečalo aktivnosti superoksid dismutaze in glutation peroksidaze ter vsebnost glutationa GSH v jetrih [ 106].

5. Sklepi

V zadnjih dveh desetletjih so bili sekundarni presnovki v rastlinah zaradi svojih terapevtskih lastnosti na splošno obravnavani kot radioprotektorji. Nižja toksičnost in cena naravnih izdelkov sta dejansko dva ključna dejavnika, ki spodbujata raziskave k poglobitvi razumevanja mehanizma delovanja teh snovi. Tako je v literaturi najti več študij, osredotočenih na njihovo vlogo pri preprečevanju poškodb, ki jih povzroča IR. Čiste spojine ali rastlinski izvlečki, ki kažejo aktivnost lovljenja prostih radikalov, antilipoperoksidantne in redukcijske lastnosti, so v glavnem zanimivi in ​​so nagnjeni k poseganju v popravljanje DNK ali obnavljanje kromosomskih poškodb.

Zlasti (poli)fenoli bi lahko predstavljali dragoceno alternativo sintetičnim spojinam, ki bi se uporabljale kot radioprotektivna sredstva. Pravzaprav bi lahko na podlagi njihove od odmerka odvisne antioksidativne/prooksidativne učinkovitosti zagotovili zaščito normalnih celic, z malo ali nič zaščite tumorskih celic, odpornih na radioterapijo. Tako zagotavljajo dober dokaz o možnem radiomodulacijskem delovanju.

Poleg tega bi glede na prehransko naravo večine raziskanih matrik lahko druga velika prednost izhajala iz primernosti peroralnega dajanja, ki bi lahko bilo optimalno med radioterapijo. Vendar z nekaj izjemami podatki, ki so na voljo do danes, ostajajo fragmentarni in so večinoma rezultat študij in vitro, ki sicer poglabljajo kemijsko in biološko znanje o molekulah, ne najdejo tolažbe v predkliničnih in/ali kliničnih študijah ali predkliničnih študijah pri katerem se predvsem pri vrednotenju bioaktivnosti rastlinskega izvlečka ne upošteva njegova kemična sestava.

abbreviations

Reference

1. Belli, M.; Indovina, L. Odziv živih organizmov na okolje z nizkim sevanjem in njegove posledice za zaščito pred sevanjem. Spredaj. Javno zdravje 2020, 8, 601711. [CrossRef]

2. Goodhead, DT Ocena vloge mikrodozimetrije v radiobiologiji. Radiat. Res. 1982, 91, 45. [CrossRef]

3. Jeggo, P.; Löbrich, M. Odzivi na poškodbe DNK, ki jih povzroči sevanje. Radiat. Prot. Dosim. 2006, 122, 124–127. [CrossRef] [PubMed]

4. Durante, M.; Manti, L. Človeški odziv na okolja z visokim sevanjem ozadja na Zemlji in v vesolju. Adv. Space Res. 2008, 42, 999–1007. [CrossRef]

5. Saha, GB Fizika in radiobiologija jedrske medicine; Springer Science & Business Media: Berlin, Heidelberg, Nemčija, 2012.

6. Varanda, EA; Tavares, DC Radioprotection: Mehanizmi in radioprotektivna sredstva, vključno s čebeljim strupom. J. Venom. Anim. Toksini 1998, 4, 5–21. [CrossRef]

7. Lomax, ME; Folkes, LK; O'Neill, P. Biološke posledice poškodb DNK, ki jih povzroči sevanje: pomen za radioterapijo. Clin. Oncol. 2013, 25, 578–585. [CrossRef]

8. Manti, L.; Braselmann, H.; Calabrese, ML; Massa, R.; Pugliese, M.; Scampoli, P.; Sicignano, G.; Grossi, G. Učinki moduliranega mikrovalovnega sevanja pri frekvenci mobilnega telefona (1,95 GHz) na z rentgenskimi žarki povzročene kromosomske aberacije v človeških limfocitih in vitro. Radiat. Res. 2008, 169, 575–583. [CrossRef]

9. Wong, K.; Delaney, GP; Barton, MB; Informacije, PEKFC Na dokazih temelječe optimalno število frakcij radioterapije za raka: uporabno orodje za oceno povpraševanja po radioterapiji. Radiother. Oncol. 2015, 119, 145–149. [CrossRef]

10. Johnke, RM; Sattler, JA; Allison, RR Radioprotective agents for radiotherapy: Prihodnji trendi. Futur. Oncol. 2014, 10, 2345–2357. [CrossRef]

11. Andreassen, CN; Grau, C.; Lindegaard, JC Kemična radioprotekcija: kritičen pregled amifostina kot citoprotektorja pri radioterapiji. Semin. Radiat. Oncol. 2003, 13, 62–72. [CrossRef]

12. Obrador, E.; Salvador, R.; Villaescusa, J.; Soriano, J.; Estrela, J.; Montoro, A. Zaščita pred sevanjem in ublažitev sevanja: od klopi do klinične prakse. Biomedicines 2020, 8, 461. [CrossRef]


Morda vam bo všeč tudi