Kost och MS från biokemister

 

Översättning miss Google 

Originalartikeln finns här

En nyare artikel av Riccio och Rossano här

Open source artikel det vill säga man får fria händer att använda materialet om man anger källan korrekt.

Autoimmun Dis 2010;. 2010 : 249842.

. Publiceras online Feb 24, 2011 doi: 10.4061/2010/249842

PMCID: PMC3065662

Må Kost och Kosttillskott Förbättra Wellness för patienter med multipel skleros? A Molecular Approach

Paolo Riccio , ^{1, 2 *} Rocco Rossano , ¹ och Grazia Maria Liuzzi ³

Författare Beskrivning ► Artikel anteckningar ► Copyright-och licensinformation ►

Denna artikel har citerats av andra artiklar i PMC.

Gå till:

Abstrakt

Multipel skleros är en komplex och multifaktoriell neurologisk sjukdom, och näring är en av de miljöfaktorer som eventuellt är inblandade i dess patogenes. För närvarande är den roll som näring oklar, och MS-terapi är inte kopplad till en viss diet. MS kliniska studier baserade på specifika dieter eller kosttillskott är mycket få och i vissa fall kontroversiella. För att förstå hur kost kan påverka utvecklingen av MS och förbättra välbefinnande av MS-patienter, är det nödvändigt att identifiera de kost molekyler, deras mål och de molekylära mekanismer som är involverade i kontrollen av sjukdomen. Syftet med detta papper är att åstadkomma en molekylär grund för närings ingripande vid MS genom att utvärdera på molekylär nivå effekten av dietmolekyler på de inflammatoriska och autoimmuna processer som är involverade i sjukdomen.

Gå till:

1 etiopatogenesen av multipel skleros:. En sjukdom med betydande neurologiskt handikapp hos unga vuxna

Multipel skleros (MS) är en kronisk demyeliniserande sjukdom i det centrala nervsystemet (CNS) hos unga vuxna [ 1 ]. Det är allmänt accepterat att MS är en inflammatorisk och autoimmun sjukdom, som kännetecknas av blod-hjärnbarriären (BBB) ​​störningar, perivaskulär inflammation, axonal och oligodendrocyte skada och nedbrytning av myelinsheath [ 2 ]. Särskilt auto CD4 ⁺ T-celler, riktade mot myelinskidan, passera genom BBB och tillsammans med makrofager och mikrogliaceller försämra myelinskidan [ 3 ]. Monterings bevis antyder involvering i MS patogenes av andra adaptiva immunceller, såsom Th17-celler och B-lymfocyter, och innate immuna celler, såsom dendritiska celler, naturliga mördar-T-celler och inhemska mikroglia [ 4 ]. Ett annat mönster av både myelin och oligodendrocyt skada medieras av antikroppar eller komplementaktivering [ 5 ]. MS anses också vara en neurodegenerativ sjukdom, med axonal skada uppträder mycket tidigt i sjukdomsförloppet [ 6 ].

MS är en komplex, heterogen och multifaktoriell sjukdom med okänd etiologi. Dysreglering av immunsvaret, genetiska anlag och miljömässiga faktorer (infektiös och / eller näringsmässiga) är möjliga smittämnen, men ingen av dessa faktorer ensam kan förklara dess ursprung [ 7 , 8 ]. Miljöfaktorer agera vid en prodromal skede för sjukdomen, långt innan att MS blir kliniskt uppenbar, och därför deras kausala vägar är svårt att avgöra [ 9 ].

Det har föreslagits att den ihållande särskilda virus, särskilt Epstein-Barr-virus [ 10 - 12 ], människans endogena retrovirus familjen W (HERV-W) element [ 13 , 14 ], andra mikrobiella medel eller toxiner kan representera en orsakande förutsättning för MS i genetiskt anpassade individer. Det finns dock inga uppgifter ännu om direkt medverkan av ett specifikt virus i MS, och relevansen av virusinfektion kan tillskrivas mer på ålder och ihållande infektion snarare än till en viss virus [ 9 ].

Tvärtom, den ojämna geografiska spridning av sjukdomen och påverkan av migrationen i unga år på loppet av MS, tyder starkt på en relevant roll noninfectious miljöfaktorer sådana kostvanor och varaktighet av exponering för solljus.

Enligt 2008 MS Atlas av Världshälsoorganisationen (WHO) och Multiple Sclerosis International Federation (MSIF)-ner från http://www.who.int/mental_health/neurology/en/ -MS är verkligen utbredd i mer utvecklade västländer längst bort från ekvatorn [ 15 , 16 ]. Om den genetiska bakgrunden är inte det diskriminerande inslag, kan känslighet för MS skall sedan fastställas av high-fat/high-carbohydrate och hyperkalorisk "västerländska" dieter, typiskt för länder med höga inkomster, snarare än genom mikrobiella infektioner. Å andra sidan, latitud och minskad solexponering kan påverka tillgängligheten av vitamin D.

Syftet med denna korta recension är att tillhandahålla en molekylär grund för en närings ingripande i MS. Detta är en viktig uppgift, eftersom betydelsen av näring i MS har inte fastställts ännu, och studier om sambandet mellan kost och MS är väldigt få [ 17 - 21 ]. För närvarande är MS-behandling inte är associerad till en viss diet, men de flesta (ca 70%) av MS-patienter försöker komplementär och alternativ medicin (CAM) behandlingar, ofta utan att informera sin läkare [ 22 - 24 ].

Å andra sidan kan förslaget om en särskild diet inte vara tillräckligt. För att visa påverkan av näring på MS, är det nödvändigt att bedöma på molekylär nivå säkerheten och effektiviteten i näringsrika ingripanden, bland annat administration av specifika kosttillskott. Med andra ord, måste vi identifiera de kost molekyler som kan påverka sjukdomsförloppet, sina mål i cellen, och de molekylära mekanismer som är inblandade.

Gå till:

2. Effekterna av Dietary Molekyler på Cell Metabolism

Frågan om huruvida och hur kost molekyler utövar sitt inflytande på cellaktivitet. Först av allt, celler har säkert det nödvändiga maskineriet för att anpassa sig till förändringar i sin omgivning, och ändringar i innehåll och typ av dietmolekyler är den vanligaste över tiden ( figur 1 ).

Figur 1

Celler är integrerade nätverk ständigt svara på stimuli från omgivningen. Förmågan att känna igen förändringar i miljöförhållanden och för att anpassa sig till dessa förändringar är avgörande för livskraften i cellerna, och förändringar i kvalitet och kvantitet ...

I grund och botten, de molekylära mekanismer genom vilka kost molekyler kan påverka resultatet för vår organism i hälsa och sjukdom är de som i första hand involverade i kontrollen av ämnesomsättningen och energi homeostas. Det finns tre huvudsakliga typer av kontroll av cellaktivitet som kan utövas av mat molekyler: (1) direkt bindning till centrala lagstiftnings enzymer (allosteric modulering); (2) posttranslationella modifieringar av enzymer eller proteiner i allmänhet (proteolytisk klyvning, eller enzym fosforylering, glykosylering, metylering, acetylering ...); och (3) modifiering av transkriptionell reglering påverkar enzym / protein expression [ 25 ].

Inverkan av kost molekyler på cellaktiviteten är förvisso mycket komplicerat och involverar ett antal mål och flera och komplicerade signalvägar i cellen.

Mål och metaboliska vägar skildras i den förenklade ordningen i figur 2 . Till vänster, lågt intag av näringsämnen, kalorirestriktion eller fasta, och fysisk träning upregulate oxidativ metabolism och ämnesomsättning för att matcha efterfrågan på energi. Till höger, högt intag av energirika näringsämnen uppreglerar de anabola vägar, lipogenesis, celltillväxt, celldifferentiering och spridning, samt proimatory händelser.

Figur 2

Schematisk representation av biologiska svar på näringsämnen och cellulära utfall. Inverkan av några naturliga kostföreningar och några vanliga läkemedel på cell transkriptionsaktivitet i metabolism och inflammation. PPAR: peroxisomproliferator aktiverad ...

Övergången mellan katabolism och anabolism bestäms av specifika sensorer som gör att cellerna att anpassa sig till förändringar av näringsämnen i sin omgivning flytta sin ämnesomsättning antingen till den katabola ( Figur 3 ) eller till de anabola vägar ( Figur 4 ). Dessa sensorer är ligandberoende, multikärnreceptorer, transkriptionsfaktorer och enzymer. Vid aktivering genom bindning av lipider, kolesterolderivat, glukos, vitaminer, hormoner eller antioxidanter, transkriptionsfaktorer binder till DNA och reglerar genuttryck och näringsmetabolism.

Figur 3

Enzymer, hormoner, och transkriptionsfaktorer som är involverade i katabolism. PKA: proteinkinas A, cAMP-beroende. AMPK: 5'-AMP-aktiverat proteinkinas.

Figur 4

Enzymer, hormoner och transkriptionsfaktorer är involverade i anabolism.

Bland de viktigaste metaboliska nukleära receptorer finns det peroxisomproliferator-aktiverade receptorer (PPAR) [ http://ppar.cas.psu.edu ] och lever X-receptorer (LXRs). Båda tävlar med retinoid X receptor isotyper α, β, γ (RXR) för att bilda aktiva heterodimerer och är inblandade, men på olika sätt, i regleringen av fettsyremetabolism ( Figur 2 ).

PPAR-isotyper α, β / δ, γ funktion som lipid sensorer och svara på ökningen av fettsyror (och i synnerhet av oxiderade fettsyror) genom att uppreglera transkriptionen av gener som är involverade i katabolism, i synnerhet fettsyra-beta-oxidation i mitokondrierna och peroxisomerna [ 26 , 27 ].

Andra viktiga metaboliska sensorer som är inblandade i katabolismen är de enzymer Sirtuins, en familj av sju NAD ^+-beroende deacetylase enzymer [ 28 ] och de AMP-kinaser (AMPK) [ 29 , 30 ]. Den överhörning mellan PPAR, AMPK och sirtuins (SIRT), inducerar mitokondriell biogenes och fettsyra oxidation [ 28 , 31 ].

Figur 4 , och den högra sidan av panelen i fig 2 visar de transkriptionsfaktorer och enzymer som är involverade i lipogenes. LXRs är lipogen transkriptionsfaktörer aktiverade genom kolesterolderivat oxysteroler och glukos [ 32 ]. LXRs underlätta syntesen av fettsyror och triacylglyceroler genom aktiveringen av steroiden reglerande element-bindande protein 1c (SREBP-1c), medan inhibering av SREBP-2 och därmed syntesen av kolesterol. LXRs aktiverar också kolhydratsvars elementet bindande protein (ChREBP), som reglerar metaboliska genuttryck för att omvandla överskott kolhydrater till triglycerid snarare än glykogen.

Sammanfattningsvis är övergången mellan katabolism och anabolism bestäms av valet av RXR bindningspartner, antingen PPAR (katabolism) eller LXR (anabolism).

Gå till:

3. Effekterna av Dietary Molekyler på Inflammation

Kopplingen mellan de ovanstående transkriptionsfaktorer och näringsämnena förklara hur celler reglerar energi homeostatis och reagera på förändringar i näringsstatus, men representerar också den molekylära nyckeln för att förstå hur näringsämnen kan påverka utvecklingen av kroniska inflammatoriska sjukdomar, eftersom de också kan nedreglera proimatory transkriptionsfaktorer.

De viktigaste inflammatoriska transkriptionsfaktorer är involverade i inflammatoriska svar visas i mitten av fig 2 . De är Activator Protein-1 (AP-1) och Nuclear transkriptionsfaktorn k från aktiverade B-celler (NF-κ B). I synnerhet är NF-κ B aktiveras av ROS, endotoxiner, inflammatoriska stimuli, röntgen, cancerframkallande ämnen och virus, dissocierar från dess hämmande proteiner jag κ B, och translokerar till kärnan, där det leder till uttryck av mer än 200 gener relaterade till cellproliferation, metastas, och inflammation.

Vid MS, AP-1 och NF-κ B är aktiverade [ 33 ] och specifika enzymer och deras produkter som är involverade i inflammation är överuttryckta: matrismetalloproteinas-9 (MMP-9, gelatinas B), plasminogenaktivatorer, fosfolipas _{A2 (PLA2} ), cyklooxygenas-2 (COX-2) och prostaglandiner, lipoxygenaser (LOX) och leukotriener, Th1-cytokiner, IL-1 och TNF, adhesionsmolekyler, reaktiva syreradikaler (ROS), såväl som kväveoxidsyntas (NOS) och salpetersyra oxid. Som en följd är inflammation, oxidativ stress, och angiogenes ökat eller ihållande. Oligodendrocyter, neuroner och myelinskidan skadas. Mikrogliaceller upprätthålla neuroinflammatoriska processer.

På molekylär nivå, är sambanden mellan metabolism och inflammation ges av nukleära receptorer PPAR och LXR. Förutom sin roll som regulatorer av energi homeostas och metabola sjukdomar, PPAR och LXR isotyper har också en viktig roll i inflammatoriska vägar och immunologisk reglering. PPARs utövar antiinflammatoriska effekter genom att hämma NF-κ B AP-1 [ 34 ] och har möjlighet att integrera metabola och inflammatoriska signalering genom att hämma inflammatoriska genuttrycket [ 35 ].

Gå till:

4. Näringsämnen att undvika i MS

4,1. Animaliskt fett

I princip bör MS-patienter att undvika intag av livsmedel som innehåller molekyler som är potentiellt skadliga över tid och bör föredra hälsosam mat som innehåller dessa molekyler som kan förbättra deras välbefinnande genom att sänka till exempel graden av inflammation.

Bland de kostfaktorer som har beaktats oftast för deras skadliga inverkan på MS är mättade fettsyror från djur (som finns i mjölk, smör, ost, kött, korv ...). År 1950 föreslog Swank att konsumtionen av mättat animaliskt fett är direkt relaterad till frekvensen av MS [ 36 ]. År 2003, Swank och Goodwin rapporterade att begränsning av mättat fett inducerar remission av sjukdomen och ger positiva effekter på MS-patienter [ 37 ]. Dessa effekter har tillskrivits det faktum att mättat fett bildar aggregat som kan vara inte kan skriva in de minsta kapillärerna [ 38 ]. Hinder i kapillärerna kan bidra till MS och andra sjukdomar. Dessutom mättade fetter minskar membranets fluiditet, leda till syntesen av kolesterol, aktivera CD14/TLR4 receptorkomplexet och gynnar bildningen av TNF-α. Såsom visas i figur 5 , hyperkalorisk kost rik på mättade lipider och lipogenes gynna flera humana sjukdomar.

Figur 5

Metabola mönster och sjukdomar korrelerade med lipogenesis.

Det blir tydligt nu att påverkan av fett på celler är mer direkt: styrs på transkriptionsnivå [ 25 ], och påverkar genuttryck, cellmetabolism och celltillväxt och differentiering [ 39 ].

4,2. Cow Milk, MFGM Proteiner, och Molekylär Mimicry i MS

MS antas vara en autoimmun sjukdom. Miljö (antingen mikrobiell eller kost) faktorer kan associeras med autoimmunitet och myelin nedbrytning av molekylär härmning, dvs aminosyrahomologi mellan autoantigen och mikrobiell eller kost peptider [ 40 ]. Enligt denna hypotes kan molekylär härmning störa immunologisk själv tolerans mot CNS-myelinantigener i genetiskt känsliga individer.

Det bästa exemplet på potentiell molekylär härmning mellan myelinautoantigener och kostproteiner ges av komjölk. Hypotesen om ett samband mellan mjölkkonsumtion och MS har beaktats sedan mitten av 1970-talet [ 41 , 42 ]. Senare epidemiologiska studier gav stöd för denna hypotes [ 43 ].

De mjölkproteiner som skulle kunna vara skadliga i MS är de proteiner av mjölk fettkulemembran (MFGM proteiner) [ 44 ]. De MFGM proteiner utgör endast 1-2% av den totala proteinfraktionen, och av den anledningen att de inte är relevanta för deras näringsvärde [ 45 ].

Proteinet som oftast misstänks föreningen med MS är butyrophilin (BTN), den mest representativa MFGM protein. BTN hör till Ig-superfamiljen och är mycket lik MOG, myelin oligodendrocyte glykoprotein, ett av kandidatautoantigen i MS [ 26 ]. BTN inhiberar MOG-inducerad experimentell autoimmun encefalomyelit (EAE), utan även inducerar inflammatoriska svar i CNS, när det injiceras ensamt in i djur och stimulerar in vitro MOG-specifika T-cellsvar [ 46 ]. Antikropp korsreaktivitet mellan MOG och BTN har observerats i MS [ 47 , 48 ]. Antikroppar mot BTN och andra MFGM proteiner har upptäckts även i två andra sjukdomar: autism [ 49 ] och kranskärlssjukdom (CHD) [ 50 ].

De MFGM proteinerna kan ha skadliga effekter på hälsan också för att de är associerade till mjölk mättat fett, en annan eventuellt skadliga kostkomponent. På dessa grunder har vi infört konceptet att förbrukningen av de MFGM proteinerna av MS-patienter bör motarbetas [ 44 ]. Olika är yttrandet från Spitsberg (2005) som granskat intaget av MFGM protein och mjölkfett och rekommenderade dem för deras potentiella nutraceutical värde [ 51 ]. Däremot har rapporter om sambandet mellan människors hälsa och komjölk inte styrka ett sådant påstående, för närvarande.

Gå till:

5. Dietary Molekyler Främja Wellness för MS-patienter

5,1. Bioaktiva Naturliga föreningar för kompletterande behandling av MS

Specifika bioaktiva kost molekyler skulle kunna motverka effekterna av mikrobiella medel och nedreglera uttrycket av inflammatoriska molekyler. Det finns faktiskt flera naturliga ämnen som kan störa cellsignalering och motverka oxidativ stress, angiogenes och produktion av inflammatoriska molekyler som är förknippade med MS. Bland dem, de viktigaste föreningarna är kost molekyler såsom polyfenoler och karotenoider från grönsaker, fleromättade fettsyror (PUFA) från fisk, D-vitamin, och element som selen och zink.

5.1.1. Antioxidant Dietary Molekyler: Polyfenoler och karotenoider

Polyfenoler och karotenoider är bioaktiva molekyler som finns i grönsaker, frukt, vin och andra fruktbaserade drycker, kryddor och örter. Dessa kost molekyler är kända för sin antioxidant aktivitet, men nya rön tyder på att de kan ha ytterligare egenskaper oberoende av deras roll som antioxidanter och radikaler ( Figur 6 ).

Figur 6

Allmänna biologiska aktiviteter av polyfenoler och karotenoider.

Den logiska grunden för användning av naturliga antioxidanter i MS är baserad på upptäckten att oxidativ stress och i synnerhet alstring av reaktiva syreradikaler (ROS), är en av de viktigaste komponenterna som är involverade i inflammation och neuronal skada [ 52 , 53 ]. På dessa grunder, kan administrering av lämpliga doser av antioxidanter, såsom kost polyfenoler och karotenoider, vara mycket användbart för att återställa den rätta balansen mellan ROS generation och deras undergång.

Polyfenoler inkluderar flavonoider och nonflavonoids molekyler ( Figur 7 ). Flavonoider, de mest förekommande polyfenoler i växter, är mer än 8000 olika föreningar som har det gemensamt struktur diphenylpropanes (C6-C3-C6) med två bensenringar åtskilda av en linjär tre-kolkedja bildar en oxygenerad heterocyklisk grupp. Flavonoider kan delas in i olika klasser: flavanoler (katekin, epigallocatechin), flavoner (luteolin, apigenin), flavanoner (naringenin, Hesperidin), flavonoler (quercetin, myricetin), isoflavoner (daidzein, genistein) och antocyanidiner (cyanidin, malvidin) [ 54 , 55 ].

Figur 7

Uppbyggnad av de viktigaste polyfenoler.

Nonflavonoids är hydroxikanelsyramatris eller fenolsyror (kaffesyra, ferulsyra, inklusive curcumin, en diferuloylmethane), lignaner (secoisolariciresinol), stilbener (resveratrol). De har bara en eller två fenolringar.

Alternativt kan polyfenoler delas in i fyra olika klasser: (1) de innehåller pyrokatekol enheten (1,2 bensen diol) (hydroxytyrosol, koffeinsyra, curcumin); (2) de som innehåller resorcinol enheten (1,3 bensen diol) (resveratrol, genistein); (3) de som innehåller både pyrocathecol och resorcinol enheter (quercetin, katekiner, antocyanidiner); (4) de som innehåller pyrogallol enheten (1,2,3 bensen triol) (Epigallocathechin) ( Figur 6 ). Denna klassificering kanske är användbara eftersom olika kemiska grupper kan ha olika effekter. Till exempel har det rapporterats att katekoler ha antiinflammatorisk aktivitet i stimulerade mikroglia och neutrofiler och därigenom vara användbara för behandling av neurodegenerativa sjukdomar [ 56 , 57 ].

De viktigaste polyfenoler är quercetin (QRC), resveratrol (RSV), curcumin (CRC); hydroxytyrosol, katekiner, daidzein, genistein. Bland de karotenoider som de viktigaste är lykopen. De har ofta en kompletterande verksamhet som antioxidanter och radikaler.

Quercetin finns i lök, äpple, citrus och vin [ 58 ]. QRC uppträder huvudsakligen som glykosid, med en sockergrupp bunden till en av hydroxylgrupperna i den flavonol. QRC har antiinflammatorisk, immunmodulerande och antivirala egenskaper, minskar proliferation av perifera mononukleära blodceller (PBMC) och minskar produktionen av IL-1 β, TNF-α och MMP-9. Dessa effekter är additiva till IFN-β [ 59 ].

QRC passerar BBB [ 60 ], hämmar myelin fagocytos genom att blockera ROS frigörs från makrofager [ 61 ] och hämmar uttrycket av inflammatoriska cytokiner genom hämning av NF-κ B [ 62 ]. Dessutom QRC hämmar angiogenes [ 63 ], minskar neutrofila beroende inflammation [ 57 ], och har nervskyddande effekter [ 64 ]. QRC hämmar eller lindrar experimentell allergisk encefalomyelit (EAE) induceras i SJL / J-möss med mus ryggmärgen homogenatet [ 65 ]. Tydligen är QRC inte giftig [ 66 ], men dess oxidation produkt, quercetin kinon (QQ), vilket är mycket reaktiv mot protein tioler och glutation, kan ha en toxisk effekt [ 67 ].

Resveratrol finns i rött vin, choklad, jordnötter, bär och blå druvor. RSV är glucuronated i levern och absorberas i denna form huvudsakligen i duodenum. Metabolic modifiering av RSV hämmas av QRC. Endast ett fåtal omodifierade RSV molekyler absorberas. RSV har en nervskyddande effekt och lindrar MOG-EAE i C57BL / 6 möss [ 68 ].

RSV har anticarcinogenic, antiinflammatoriska och östrogena verksamhet och gör hjärt-skydd, fri-radikaler, hämning / induktion av apoptos och hämning av trombocytaggregationen. Beroende på dess koncentration, RSV medierar celldöd av en mångfald celler genom nekros eller apoptos nedreglering mål såsom NF-κ B, AP-1, cykliner, STAT-3, och andra, och uppreglera cytokrom c, kaspaser, katepsin D, p53 , JNK, och andra. RSV verkar som ett icke-steroidalt antiinflammatoriskt molekyl och hämmar produktionen av TNF-α, IL-1 α, IL-1 β, IL-6, IL-8, IL-18, MMP-9, VEGF, COX-2, 5 - lipoxygenas, och ROS. [ 69 , 70 ].

Dessutom RSV aktiverar sirtuins, en familj av histondeacetylaser, särskilt SIRT2 och PPAR-α / γ [ 71 ].

Curcumin (CRC) är det gult pigment som finns i curry. Bland de många biologiska egenskaper, är det viktigaste i detta sammanhang är dess anti-inflammatoriska egenskaper och särskilt nedregleringen av NF-κ B och AP-1 [ 72 ].

Katekiner är polyfenoler som finns i grönt te. De har antiinflammatorisk och antikarcinogen aktivitet [ 73 ], inhibera aktiviteten av MMP-2, MMP-9 och MMP-12 [ 74 ] och den intestinala absorptionen av lipider [ 75 ].

Lykopen är en karotenoid som finns i tomat, vattenmelon, och rosa grapefrukt. Som en antioxidant, det är två gånger bättre än betakaroten och 100 gånger bättre än vitamin E och skyddar mot cancer [ 76 , 77 ].

Hydroxytyrosol är den viktigaste antioxidant som finns i olivolja och ett mycket effektivt renhållare av fria radikaler [ 78 ].

Soja flavonoider som genistein nedreglera proimatory cytokiner och förbättra MOG-EAE-symptom i C57BL / 6 möss [ 79 ].

Tiolinnehållande föreningar, såsom alfa-liponsyra (ALA), glutation och N-acetylcystein (NAC) kan vara effektiva som orala tillskott i komplementär behandling av MS. ALA har immunmodulerande effekter, stimulerar produktionen av cAMP, hämmar syntesen av IFN-gamma-och vidhäftningsmolekyler [ 80 ], är effektivt vid behandling av EAE [ 81 ], påverkar T-cell migration i CNS och stabiliserar blodhjärnbarriären integritet [ 82 ]. Studier på patienter med multipel skleros med perorala tillskott av liponsyra pågår för att bedöma rätt dos av denna tiol förening [ 83 ]. NAC passera genom BBB och liksom glucorticoids och interferoner, har möjlighet att skydda den mot inflammation [ 84 ]. ALA, NAC, och glutation kan vara användbart för att minska eventuella toxiska effekten av quercetin kinoner som beskrivits ovan. Andra användbara föreningar med antioxidantaktivitet och en eventuell roll som kosttillskott är: melatonin, vitamin. E, selen, vitamin C.

Vitamin D är en annan kandidat för miljöeffekter i MS etiologi [ 85 - 87 ]. Faktum är att den geografiska fördelningen av MS paralleller som de regioner med mindre exponering för solljus och lägre tillgång på vitamin D i befolkningen. Således patienter med MS är ofta brist på vitamin D. För närvarande vitamin D, representerar den mest lovande naturliga molekyl för behandling av autoimmuna sjukdomar och MS. Direkt gen-miljö interaktion av vitamin D och dess immunmodulerande roll i nervsystemet kan utgöra nyckeln för att förebygga sjukdomar, men dess roll är komplex och det är ännu inte tillräckligt tydligt hur det utövar en skyddande effekt.

Vitamin B12 är användbara vid EAE [ 88 ]. Selen, en beståndsdel i selenoproteins, anses vara ett kost antioxidant som kan vara till nytta vid behandling av kroniska sjukdomar, men dess tillskott på lång sikt hos friska individer är starkt ifrågasatt. Det är väl absorberas som selenomethionin eller selenocystein [ 89 ].

5.2. Omättade fettsyror från grönsaker, skaldjur och fiskolja

Omättade vegetabiliska oljor är alternativet till mättat animaliskt fett. Olivolja, i synnerhet, är att föredra till utsäde olja för sin optimala förhållandet mellan mättat och omättat fett. Olivolja innehåller antioxidanten hydroxytyrosol och omega-9 (N-9) enkelomättade oljesyra. Vegetabiliska oljor innehåller också essentiella fettsyror (EFA) linolsyra (n-6) och linolensyra (n-3). n-6 och n-3-fettsyror har motsatta effekter och deras intag i kosten bör vara likvärdiga [ 90 ]. Men i västerländska kost den n-6/n-3 kvoten ökas 6/15-fold- och detta medför en ökad förekomst av hjärt-och inflammatoriska sjukdomar. I själva verket leder den n-6 fettsyran linolsyra till produktionen av den 20 : 4 arakidonsyra (AA), som är föregångaren av proinflammatoriska eikosanoider, såsom prostaglandiner (2-serien), leukotriener (4-serien) och tromboxanes (2-serien). Syntes av dessa eikosanoider gynnas av insulin, och hämmas av acetylsalicylsyra, men även av de n-3 långkedjiga fleromättade fettsyror (PUFA), det vill säga, eikosapentaensyra (EPA) och dokosahexaensyra (DHA), som framställts av den n-3 linolensyra.

DHA är närvarande i höga koncentrationer i hjärnan, men dess nivå minskar dramatiskt i MS-patienter. Både EPA och DHA finns i hög andel i fet fisk och fiskolja och visar märkliga antiinflammatoriska, antitrombotiska och immunmodulerande effekter som är jämförbara med statiner. De utövar också ett antal nervskyddande effekter och ha ett terapeutiskt värde i flera neurologiska sjukdomar [ 91 - 93 ].

n-3 PUFA utöva viktiga effekter på genuttryck. De hämmar transkriptionen faktorer NF-κ B, LXR och SREBP-1c (sterol reglerande element bindande protein 1c) ​​och aktivera nukleära receptorer PPAR. Som ett resultat, n-3 PUFA minskning inflammatoriska processer och syntesen av fettsyror, men ökar fettsyraoxidation [ 90 ]. På dessa grunder bör kost n-3 EFA företräde framför n-6 EFA vid inflammatoriska sjukdomar som MS.

I LPS-aktiverade råtta mikrogliaceller hämmar fiskolja uttrycket av MMP-9, en viktig mediator av neuroinflammation involverade i myelin uppdelning [ 94 ], på ett liknande sätt som IFN-beta gör [ 95 ]. Liksom IFN-beta, EPA och DHA hämmar också bildningen av IFN-gamma. DHA ökar dessutom nivåerna av vävnadshämmare av metalloproteinas-1 (TIMP-1) [ 96 ].

Dessutom, n-3 PUFA minskade signifikant MMP-9 nivåer i skovvis förlöpande MS (RR-MS) [ 97 ], och andra få kliniska prövningar visar att n-3 PUFA kan utgöra ett bra komplement behandling under MS [ 98 , 99 ]. Fiskolja har också visat sig förbättra motoriska föreställningar i friska råttungar [ 100 ].

Frön oljor från solros, majs, sojabönor, och sesam, innehåller fler n-6-fettsyror (FA) än n-3 FA, och deras antagande bör begränsas i MS, för att begränsa omfattningen av proinflammatoriska eikosanoid produktion. Kokosolja har ett högt innehåll av mättade FAs. Det är bra att veta att intaget av PUFA bör integreras med antioxidanter.

Hydrerad FA, finns i margarin och annat behandlat fett, är trans FA och inte CIS FA, liksom de naturliga, och stör PUFA ämnesomsättning. På samma sätt bör den frekventa intag av stekt undvikas, eftersom yngel orsakar omvandlingen av cis-FA i träns FAS.

5.3. Flera Kosttillskott

Såsom indikerats ovan bioaktiva naturprodukter har en pleiotrop natur och agera på flera och olika mål i cellen. Dessutom antioxidanter har olika redoxpotentialer och använder olika mekanismer som radikaler. På dessa grunder, kan man förvänta sig att en lämplig kombination av vissa av dem kan ge en synergistisk effekt vid låga koncentrationer och detta kan minska risken för toxicitet [ 101 ]. Till exempel polyfenoler agera huvudsakligen som antioxidanter, men deras oxidation kan producera syreradikaler och kinoner som är giftiga [ 102 ].

En cocktail av polyfenoler som skiljer sig i antioxidant kapacitet och i handling på cellulära mål kan täcka ett brett spektrum av aktiviteter, framför allt i kombination med n-3 PUFA. Nyttan av flera kosttillskott administrationen har visat de senaste experimentella verk [ 70 , 103 - 105 ].

5,4. Calorie Restriction (CR)

Diet betyder inte bara intaget av bioaktiva kost föreningar. Den mest framträdande aspekt som kan öka risken för kroniska sjukdomar är energiintaget: överdrivet kaloriintag ökar risken. Kalorirestriktion, som erhållits antingen genom minskning av födointag eller intermittent fasta ("varannan dag fastan"), skyddar mot neurodegenerativa sjukdomsmodeller och kan vara effektiva för att bromsa utvecklingen av MS [ 106 , 107 ]. CR minskar omfattningen av oxidativ skada och dess effekter kan härmas av RSV.

5,5. Roll Insuline i MS

Överdrivet kaloriintag ökar produktionen av fria radikaler och inflammation. Dessutom ökar en måltid rik på kolhydrater insulinnivåer som stimulerar lipogenes och aktiverar enzymet 5-delta-desaturas (inhiberas av EPA), som bildar den n-6 PUFA arakidonsyra (AA) från dihomo-gamma-linolensyra (DGLA). AA bildar eikosanoider som är involverade i inflammation.

5,6. Fysisk motion

I allmänhet utövar uthållighetsträning positiva effekter på hälsan genom att rikta AMP-aktiverat proteinkinas AMPK och AMPK-PPAR delta vägen. AMPK spelar en viktig roll i energibalansen i cellen och leder till hämning av ATP-konsumerar anabola vägar som lipogenes och induktion av ATP bildar katabola vägar som fettsyra oxidation. AMPK är ett mål för adipokines (leptin och adiponectin) och reglera födointag, kroppsvikt, samt glukos och lipid homeostas.RSV och AMPK-agonister kan härma och förstärka effekten av utbildning [ 108 ]. Träning inducerar en minskning av plasmaleptinnivåer och en minskning av genuttryck av leptin-receptorer i levern [ 109 ]. AMPK-systemet verkar nedregleras i EAE, och AMPK agonister och metformin, ett läkemedel som används för behandling av diabetes, dämpa sjukdomen [ 110 , 111 ].

Gå till:

6. Diskussion

MS är en komplex, multifaktoriell sjukdom och näring är en miljöfaktor möjligen inblandade i dess patogenes. Dock är den roll som näring i MS för närvarande helt utan avseende både i behandling och studier av MS, och MS-terapi är inte kopplad till en viss diet.

I denna artikel har vi försökt svara på några grundläggande frågor om sambandet mellan kost och MS.

Den första frågan är om kostvanor verkligen kan ha något att göra med MS. 2008 års WHO-rapporten tydligt visar att MS har en geografisk spridning som motsvarar länder med hyperkalorisk, high-fat/high-carbohydrate kost och minskad exponering för ultraviolett solljus. Både kost och solljus exponering kan faktiskt förklara påverkan av migrationen i unga år på sjukdomsförloppet och den lägre tillgängligheten av vitamin D i MS-patienter.

Dietary vanor är inte relevanta i och för sig , men, såsom visas i fig 2 , hyperkalorisk dieter främja syntesen av fett och inflammatoriska molekyler. Därför har en studie av den nordamerikanska kommittén Forskning om multipel skleros nyligen funnit att en fjärdedel av patienterna var överviktiga, och 31,3% var överviktiga [ 112 ]. På dessa grunder, ett lågt kaloriinnehåll (1700 kcal / dag), fettsnål kost, baserad på konsumtion av grönsaker, frukt och fisk, om möjligt varierad (flerfärgad) och distribueras fem gånger den dagen, ska representera i framtiden en viktig kompletterande behandling i samband med MS i tillägg till farmakologisk behandling.

Den andra frågan som vi försökt besvara i denna uppsats var att bedöma på molekylär nivå hur kost och kosttillskott kan förbättra loppet av MS och förbättra välbefinnande hos MS-patienter. Som visas här, kalorirestriktion, motion, kostantioxidanter från grönsaker och frukter, samt fleromättade fettsyror från fisk, kan motverka de inflammatoriska reaktioner associerade till MS genom downregulating nukleära receptorer, transkriptionsfaktorer och enzymer som är involverade i proimatory processer. Av detta skäl har intresset för naturliga bioaktiva föreningar, huvudsakligen hör till klassen av polyfenoler och till n-3 PUFA, såsom samadjuvans vid behandling av kroniska sjukdomar ökar mycket snabbt.

I synnerhet är de senaste data som visar att polyfenoler (i) nedreglera uttrycket av ett antal enzymer och molekyler (5-LOX, COX-2, iNOS, MMP-9, IL-8, IL-6, TNF- α , IL -12 och vidhäftningsmolekyler såsom VCAM-1 och ICAM-1); (Ii) uppreglera PPARs, speciellt α och γ och Nrf2; nedreglera NF- κ B, AP-1, STAT-1, 3,5; (Iii) hämmar flera proteinkinaser (IKK, EGFR, HER-2, AKT, JAK-2, Src, JNK, PKA, PKC, TYK-2 ...) och enzymer såsom GST, GSH-px, uPA, FTPase , xantinoxidas, hemeoxygenas. I de flesta fall polyfenoler och n-3 PUFA har gemensamma effekter. Alla dessa data tyder på att naturliga bioaktiva molekyler skulle kunna påverka utvecklingen av MS och förbättra wellness av MS-patienter genom molekylära mekanismer som verkar rimliga och övertygande. Molekylära mål och verkningsmekanismer av naturliga och farmakologiska läkemedel är ofta desamma. Det innebär att vi kan förvänta oss att de kan samverka.

Vi har nyligen visat att flavonoider och nonflavonoids hämmar MMP-9 nivåer med olika mekanismer som möjligen relaterade till deras olika struktur: flavonoider, såsom quercetin och cathechins från grönt te, hämma MMP-9 direkt; medan icke flavonoider, såsom resveratrol och tyrosol / hydroxytyrosol från olivolja, hämmar sitt uttryck [ 113 ].

På grundval av de undersökningar som genomförts i cancer och reumatoid artrit, polyfenoler verkar ha potential för deras behandling, liksom av olika kroniska inflammatoriska sjukdomar, men mycket få kliniska studier har ännu gjorts med de rena föreningar. För närvarande kan endast de studier om EAE ge en viss indikation på uselfulness av behandlingen med antioxidanter i MS. Med undantag för studier av Verbeek et al. [ 114 ], är alla antioxidanter som testades förefaller att utöva en hälsosam effekt på sjukdomen.

Data om biotillgänglighet för polyfenoler i människa ännu inte tillräckliga och biotillgängligheten av polyfenoler är, i varje fall mycket låg. I livsmedel är flavonoider huvudsakligen glykosylerade och fenolsyror är i form av estrar och, efter omvandling till aglykoner, de är sulfaterat, glukuronideras eller denaturerad i vår kropp [ 115 , 116 ]. Detta gör det svårt att fastställa den optimala dosen av polyfenoler som krävs för att uppnå skyddande effekter och undvika bildandet av giftiga föreningar.

Dessutom är det inte klart om dessa bioaktiva molekyler bör tas separat eller i kombination och som är deras optimala koncentrationen eller det bästa förhållandet. De rekommenderade dagliga intag (RDI) av polyfenoler är ännu inte kända och det är nödvändigt att bedöma den lägsta koncentrationen, som är effektiva för att motverka cellaktivering utan bildning av stora mängder giftiga oxidationsprodukter. Ett överskott av antioxidanter kan faktiskt vara skadlig. Skydd från kinoner och andra giftiga föreningar kan uppnås genom att-SH-innehållande produkter, såsom alfa-liponsyra och N-acetylcystein.

För närvarande är polyfenoler tas i ordningen mg och PUFA i storleksordningen gram, men beslut om doseringen av kosttillskott och deras kombination bör tas i studier in vitro och in vivo- experiment. I synnerhet kliniska studier med polyfenoler, n-3 PUFA och vitamin D och andra antioxidanter bör tas i beaktande för deras effektivitet i att MS-patienter.

Sammanfattningsvis, med tanke på att kost och kosttillskott är inte farmakologiska droger och kan inte ersätta den konventionella MS-behandling, kan man instämma till förbättring av wellness av MS-patienter. Som framgår av denna översyn papper, den grundläggande molekylära utsikterna för en närings ingripande i inflammatoriska, autoimmuna sjukdomar som MS, ges av förmågan hos några naturliga livsmedelskomponenter för att modulera cellmetabolism och särskilt aktiviteten av ligand-beroende nukleära receptorer och transkription faktorer, vilka är i stånd att nedreglera inflammatoriska och autoimmuna processer. Bland dem, de mest lovande mål för kost molekyler är PPAR, särskilt PPAR-gamma, som har en central roll i regleringen av både metabolism och inflammation [ 117 ]. Framtida forskning kommer att klargöra om bioaktiva kost molekyler också kan påverka processen med differentiering av mogna oligodendrocyter och främja remyelinisering.

Gå till:

Erkännanden

Finansieringen av den italienska stiftelsen för multipel skleros (FISM) 2007/R/15 och 2010/R/35 till P. Riccio och 2005/R/13 och 2009/R/16 till GM Liuzzi, är tacksamma.

Gå till:

Referenser

. 1 . Compston A, Coles A. Multipel skleros The Lancet . 2008, 372 . (9648) :1502-1517 [ PubMed ]

2. Lassmann H, Brück W, Lucchinetti CF. Den immunpatologi av multipel skleros:. En översikt Brain patologi . 2007, 17 . (2) :210-218 [ PubMed ]

. 3 McFarland HF, Martin R. Multipel skleros:. en komplicerad bild av autoimmunitet Nature Immunology . 2007, 8 . (9) :913-919 [ PubMed ]

4. Lopez-Diego RS, Weiner HL. . Nya terapeutiska strategier för multipel skleros-ett mångfacetterat motståndare Recensioner Nature Drug Discovery . 2008, 7 . (11) :909-925 [ PubMed ]

5. Archelos JJ, Hartung HP. Patogenetiska roll autoantikroppar i neurologiska sjukdomar. Trends in Neurosciences . 2000, 23 . (7) :317-327 [ PubMed ]

6. Trapp BD. Patogenes av multipel skleros:. Ögon se bara vad sinnet är beredd att förstå Annals of Neurology . 2004, 55 . (4) :455-457 [ PubMed ]

7. Oksenberg JR, Baranzini SE. Multipel skleros genetik-är glaset halvfullt eller halvtomt? Recensioner Nature Neurology . 2010, 6 . (8) :429-437 [ PubMed ]

8. Lauer K. Miljö riskfaktorer vid multipel skleros. Expert Review of NeuroTherapeutics . 2010, 10 . (3) :421-440 [ PubMed ]

. 9 . Ramagopalan SV, Dobson R, Meier UC, Giovannoni G. Multipel skleros: riskfaktorer, prodromes och potentiella orsaksvägar The Lancet Neurology . 2010, 9 . (7) :727-739 [ PubMed ]

10. Serafini B, Rosicarelli B, Franciotta D, et al. Oreglerad Epstein-Barr-virus infektion i multipel skleros hjärnan. Journal of Experimental Medicine . 2007, 204 . (12) :2899-2912 [ PMC fri artikeln ] [ PubMed ]

11. Lünemann JD, Kamradt T, Martin R, Münz C. Epstein-Barr-virus:? miljömässiga utlösare av multipel skleros Journal of Virology . 2007, 81 (13) :6777-6784. [ PMC fri artikeln ] [ PubMed ]

. 12 Salvetti M, Giovannoni G, Aloisi F. Epstein-Barr-virus och multipel skleros. Current Opinion in Neurology . 2009, 22 (3) :201-206. [ PubMed ]

13. Mameli G, Astone V, Arru G, et al. Hjärnor och perifera mononukleära blodceller av multipel skleros (MS) patienter hyperexpress MS-associerade retrovirus / HERV-W endogena retrovirus, men inte humant herpesvirus 6. Journal of General Virology . 2007, 88 (1) :264-274. [ PubMed ]

. 14 Perron H, Lang A. Människans endogena retrovirus samband mellan gener och miljö i multipel skleros och i multifaktoriella sjukdomar associerar neuroinflammation. Kliniska Omdömen i Allergy and Immunology . 2010, 39 (1) :51-61. [ PubMed ]

15. WHO. WHO och multipel skleros International Federation Atlas: Multiple Sclerosis resurser i världen 2008 . Genève, Schweiz: Världshälsoorganisationen;

16. Thompson AJ. . Multipel skleros-en global sjukdom och fortfarande dåligt hanterade The Lancet Neurology . 2008, 7 . (12) :1078-1079 [ PubMed ]

. 17 Payne A. Näring och kost i klinisk behandling av multipel skleros. Journal of Human Nutrition och dietetik . 2001, 14 . (5) :349-357 [ PubMed ]

18. Coo H, Aronson KJ. En systematisk genomgång av flera potentiella icke-genetiska riskfaktorer för multipel skleros. Neuroepidemiology . 2004, 23 . (1-2) :1-12 [ PubMed ]

. 19 . Schwarz S, Leweling H. multipel skleros och näring multipel skleros . 2005, 11 . (1) :24-32 [ PubMed ]

20. Farinotti M, Simi S, Di Pietrantonj C, et al. Dietary ingripanden för multipel skleros. Cochrane Databas av Systematic Reviews . 2007, (1) Artikel ID CD004192. [ PubMed ]

21. Riccio P, Haas H, Liuzzi GM, Rossano R. Nya diagnostiska och terapeutiska alternativ för