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La componente derivata dal petrolio essenziale della curcuma esibisce gli effetti neuroprotective

I ricercatori dall'università di Kumamoto, Giappone hanno trovato che una componente è derivato dal petrolio essenziale della curcuma, il turmerone aromatico (AR-turmerone) ed i sui derivati agiscono direttamente sui nervi dopaminergici per creare un effetto neuroprotective sulle culture del tessuto di un modello della malattia del Parkinson. Ciò sembra essere dovuto la potenza antiossidante cellulare migliorata dall'attivazione di Nrf2. I ricercatori ritengono che i derivati AR-turmerone identificati in questo studio possano essere usati come nuovi agenti terapeutici per la malattia del Parkinson.

La malattia del Parkinson è una malattia neurodegenerative causata dalla morte selettiva dei neuroni dopaminergici che trasmettono le informazioni dal nigra di substantia del mesemcefalo allo striatum che provoca la produzione in diminuzione della dopamina. I sintomi comprendono i tremiti dell'arto, l'immobilità, la rigidità del muscolo ed altri disordini di movimento. I trattamenti, quale dopamina completa, sono attualmente disponibili ma là ancora nessun modo inibire il neurodegeneration dopaminergico.

Gli studi precedenti hanno riferito che la risposta infiammatoria causata dall'attivazione di microglia (celle responsabili della funzione immune nel cervello) è osservata nel nigra di substantia del mesemcefalo dei pazienti della malattia del Parkinson. Ulteriori esperimenti hanno progettato per imitare in vivo lo stato del mesemcefalo (cultura della fetta del mesemcefalo) hanno rivelato che l'attivazione microglial avvia la degenerazione selettiva dei neuroni dopaminergici nel nigra di substantia e che l'ossido di azoto (NO) derivato da microglia attivato è stato compreso nel neurodegeneration. Questi risultati suggeriscono che i composti con gli effetti antinfiammatori su microglia possano sopprimere la degenerazione dopaminergica.

Quindi, i ricercatori hanno analizzato il tumerone aromatico (AR-turmerone), una componente importante del petrolio essenziale della curcuma che è stato riferito per esibire gli effetti antitumorali ed antinfiammatori su microglia. Hanno usato la linea cellulare microglial BV2 e le culture della fetta del mesemcefalo a 1) determinano se l'AR-turmerone sopprime il neurodegeneration dopaminergico con i sui effetti antinfiammatori e 2) identifica strutturalmente i simili composti (derivati) che potrebbero avere più forti effetti antinfiammatori e neuroprotective.

L'AR-turmerone ha un carbonio asimmetrico (S-Tur) in modo da ricercatori ha preparato otto analoghi ed ha tentato di identificare quelli con i più forti effetti antinfiammatori. Hanno usato gli effetti inibitori sulla risposta infiammatoria come indotta (LPS) dall'attivazione lipopolysaccharide-stimolata delle celle BV2 come indicatore. Gli analoghi con i più forti effetti antinfiammatori che S-Tur erano (R) - l'AR-turmerone (R-Tur), l'AR-atlantone (Atl) ed analogo 2 (A2).

Per esaminare se questi composti, compreso S-Tur, hanno un effetto inibitorio su degenerazione dopaminergica, i ricercatori quindi hanno osservato le culture della fetta del mesemcefalo in cui l'attivazione microglial è stata indotta da interferone-γ e da stimolo dei LPS (IFN-γ/LPS). Tutti e quattro i composti hanno soppresso significativamente una diminuzione nel numero dei neuroni dopaminergici come indotto da IFN-γ/LPS. Tuttavia, la produzione del NESSUN, che fosse rilasciato da microglia attivato e fosse compreso in neurodegeneration dopaminergico, non è stata inibita affatto. Inoltre, tre composti, S-Tur, Atl e A2, degenerazione dopaminergica inibita che è indotta da MPP+, una tossina quella danneggia selettivamente i neuroni dopaminergici indipendenti da attività microglial. Questi risultati indicano che S-Tur ed i sui derivati, Atl e A2, hanno un effetto diretto sui neuroni dopaminergici ed esibiscono gli effetti neuroprotective. Ancora, l'analisi facendo uso delle linee cellulari dopaminergiche del progenitore ed il mesemcefalo affettano le culture hanno rivelato che gli effetti neuroprotective di Atl e di A2 sono mediati dall'attivazione di Nrf2, un fattore di trascrizione che migliora la potenza antiossidante delle celle.

Il nostro studio ha delucidato un nuovo meccanismo da cui l'AR-turmerone ed i sui derivati direttamente proteggono i neuroni dopaminergici della fetta mesencephalic, indipendente dai loro effetti antinfiammatori precedentemente riferiti su microglia. Abbiamo indicato che due derivati, Atl e A2, esibiscono gli effetti neuroprotective aumentando l'espressione delle proteine antiossidanti con l'attivazione di Nrf2. In particolare, l'analogo A2 identificato in questo studio è un attivatore potente di Nrf2 ed è presupposto per avere un forte effetto antiossidante. Pensiamo che sia possibile che questo composto possa essere un nuovo agente neuroprotective dopaminergico per il trattamento della malattia del Parkinson e potrebbe anche essere usato per trattare altre malattie causate dallo sforzo ossidativo, quali fegato e le malattie renali.„

Takahiro Seki, professore associato, università di Kumamoto

Questa ricerca è stata inviata online in celle il 3 maggio 2021.

Source:
Journal reference:

Hori, Y., et al. (2021) Aromatic-Turmerone Analogs Protect Dopaminergic Neurons in Midbrain Slice Cultures through Their Neuroprotective Activities. Cells. doi.org/10.3390/cells10051090.