Vai polifenoli tiešām varētu būt laba radioaizsardzības stratēģija?

Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, sazinietiestina.xiang@wecistanchecom

Abstrakts: Pašlaik staru terapija ir viena no efektīvākajām vēža ārstēšanas stratēģijām. Tomēr kaitīga toksicitāte pret normālām šūnām norāda uz nepieciešamību tās selektīvi aizsargāt. Pastiprinās reaktīvās skābekļa un slāpekļa sugasjonizējošā radiācijaCitotoksicitāte un savienojumi, kas spēj attīrīt šīs sugas vai uzlabot antioksidantu enzīmus (piemēram, superoksīda dismutāzi, katalāzi un glutationa peroksidāzi), būtu pareizi jāizpēta. Antioksidantu augu izcelsmes savienojumi, piemēramfenoliunpolifenoli, varētu būt vērtīga alternatīva sintētiskiem savienojumiem, ko izmantot kā radioaizsardzības līdzekļus. Faktiski to no devas atkarīgā antioksidanta/prooksidanta efektivitāte varētu nodrošināt augstu aizsardzības līmeni normāliem audiem, ar nelielu vai nekādu aizsardzību audzēja šūnām. Šis pārskats sniedz jaunāko informāciju par pašreizējām zinātniskajām atziņām par polifenoliem tīrā veidā vai inhalējamā veidāaugu ekstraktiar labiem pierādījumiem par to iespējamo radiomodulācijas darbību. Patiešām, ar dažiem izņēmumiem, līdz šim pieejamie fragmentārie dati pārsvarā iegūti no in vitro pētījumiem, kas nesniedz mierinājumu preklīniskajos un/vai klīniskajos pētījumos. Gluži pretēji, ziņojot par preklīniskiem pētījumiem, jo ​​īpaši attiecībā uz augu ekstrakta bioaktivitāti, tā ķīmiskais sastāvs netiek ņemts vērā, izvairoties no jebkādas standartizācijas un apdraudot datu reproducējamību.

Atslēgvārdi: jonizējošā radiācija; radioaizsardzība; polifenoli; flavonoīdi; augu ekstrakti

Noklikšķiniet, lai uzzinātu vairāk par flavonoīdu produktiem

1. Ievads

Dzīvība uz Zemes ir attīstījusies nepārtrauktas iedarbības klātbūtnējonizējošais starojums (IR), kura darbības veids biomolekulārajā līmenī ir unikāls starp visiem zināmajiem mutagēniem un kancerogēniem aģentiem [l]. Tas ir saistīts ar īpatnējo enerģijas nogulsnēšanās modeli, kas pavada infrasarkano staru absorbciju mikro un nanometru mērogā [2], kas pēc būtības nav viendabīgs, kā rezultātā rodas vai nu izolēti, vai ļoti grupēti jonizācijas notikumi. Rezultātā tie var radīt daudz dažādu smaguma DNS bojājumu, sākot no bāzes bojājumiem un molekulārām šķērssaistēm līdz viskaitīgākajiem vienas un divu virkņu pārrāvumiem (attiecīgi SSB un DSB)[3]. Patiešām, šūnu DNS vienmēr ir tikusi uzskatīta par IR bioloģiskās darbības izvēles mērķi, jo tā ir vienā eksemplārā, tāpēc jebkuram neatļautam vai nepareizi novērstam bojājumam var būt būtiskas sekas, kas ietekmē genoma integritāti un stabilitāti pakļautajos šūnu pēcnācējos. Faktiski, ņemot vērā IR ekspozīcijas visuresošo raksturu, šūnu sistēmās ir izstrādāti labi organizēti DNS remonta molekulārie ceļi, kas ir ļoti specializēti un diferencēti, lai risinātu vairākas klases vai IR izraisītus bojājumus, mašīnas ir kopīgi pazīstamas kā DNS bojājumu reakcija (DDR). )[3]Remonta spējas ir atkarīgas no sākotnēji izraisītā DNS bojājuma daudzuma, kas ir atkarīgs no absorbētās starojuma devas, kā arī no starojuma kvalitātes, ti, no jonizācijas blīvuma starojuma trasēs.

Acīmredzot dabā sastopamais fona starojums nav vienīgais IR iedarbības avots cilvēkiem[4]. Apmēram tajā pašā laikā tika atklāti likumi, kas regulē dabiskās radioaktīvās sabrukšanas procesu, un kļuva skaidrs, ka IR var mākslīgi radīt. Vilhelma Konrāda Rentgena 1895. gadā atklātā rentgenstaru ietekme uz daudziem cilvēka veselības aspektiem joprojām atbalsojas arī mūsdienās, jo IR plaši izmanto gan slimību diagnostikā, gan ārstēšanā [5]. Ciktāl tas attiecas uz IR terapeitisko izmantošanu, to pašu DNS bojājošo IR darbību, kas klasificē to kā apdraudējumu cilvēku veselībai, izmanto tā spējai izskaust vēža šūnas, izmantojot staru terapiju. Daudz ir zināms par to, kā IR rada savu bioloģisko ietekmi, pateicoties plašajiem radiobioloģiskajiem pētījumiem, kas atklāja pamatmehānismus. Šim nolūkam ir lietderīgi IS klasificēt kā netiešu un tiešu, pamatojoties uz veidu, kā enerģija tiek atbrīvota (bioloģiskajā) matērijā. Fotoni, piemēram, rentgena stari un -stari, un neitroni darbojas netieši, un pirms potenciāli bioloģiski nozīmīgu bojājumu nodarīšanas ir nepieciešama divpakāpju darbība. Faktiski fotoni mijiedarbojas ar atoma apvalku saturošiem elektroniem, tādējādi radot sekundārus ātri kustīgus elektronus, kas savukārt izraisa turpmāku jonizāciju ar lēnāku elektronu emisiju; neitroni mijiedarbojas ar šķērsotā materiāla kodoliem, radot lādētas daļiņas, piemēram, protonus un smagākus kodolus [5]. Tā vietā uzlādētās daļiņas zaudē enerģiju tieši Kulona mijiedarbības rezultātā, veidojot iepriekš minētās jonizējošās sliedes kopā ar to iespiešanās dziļumu [5]. Bioloģiskā ietekme, kas saistīta ar IR, neatkarīgi no tā, vai to izraisa tiešs vai netiešs starojums, tiek klasificēta arī tiešā un netiešā veidā. Pirmajā gadījumā biomolekulu ķīmiskās izmaiņas veidojas fizikāli ķīmiskajā stadijā, kas īslaicīgi ir pirms faktiskās bioloģiskās stadijas. Tā vietā tie ir netieši, ja tie ir radiācijas produktu, piemēram, brīvo radikāļu, kas rodas ūdens radiolīzes rezultātā, rezultāts. Netieši radīts DNS bojājums ir vienīgais bojājuma veids, kura apjomu var modulēt ar vienlaicīgiem līdzekļiem, piemēram, antioksidantu savienojumiem. Faktiski, kad jonizējošais starojums iziet cauri ūdenim, tas izraisa vairākus jonu un ierosinātus stāvokļus, kas tālāk sadalās vai rekombinējas, veidojot hidratētus elektronus (e-ag) un reaktīvas sugas, tostarp ūdeņraža radikāli (H) un hidroksilradikālus (OH). "), ūdeņraža peroksīds (H2O2), skābeklis (O2), ūdeņradis (H2) un hidroperoksilgrupa (HO2") (1. attēls) [6].

DNS DSB vispārēji tiek uzskatīti par kaitīgākajiem IR izraisītiem bojājumiem [7]. DDR var izraisīt šūnu cikla kontrolpunkta aktivizēšanu, līdz ar to šūnu cikla aizkavēšanos/aizturēšanu, mēģinot palielināt laiku remontam. Neatkarīgi no tā, kādu mehānismu šūna izmanto, nelaboti/nelaboti DSB var izraisīt šūnu nāvi vairākos veidos (piemēram, mitotiskā mazspēja, apoptoze), kas parasti rodas pirmajā mitozē pēc apstarošanas vai pēc dažiem šūnu cikliem pēc iedarbības. Tas ir ārstnieciskās staru terapijas mērķis. Tomēr neveiksmīga DBS nepareiza atjaunošana var izraisīt ģenētiskā materiāla pārkārtošanos (piemēram, hromosomu aberācijas, mikrokodolus), kas, ja tiek pārnests caur šūnu dalīšanos, var izraisīt novēlotu ietekmi, izraisot vispārēju genoma nestabilitāti un līdz ar to palielināšanos. ļaundabīgu transformāciju riskam [8].

Tradicionālā staru terapija ar augstas enerģijas fotonu vai elektronu stariem ir mūsdienu vēža ārstēšanas pamats, un aptuveni 50 procenti vēža pacientu to saņem atsevišķi vai kopā ar citām metodēm visā pasaulē [9]. Lai gan ir panākti vairāki devas ievadīšanas precizitātes uzlabojumi, nevēža normālu audu toksicitātes mazināšana joprojām ir ļoti svarīga, jo iepriekš minētais sekundārais vēža risks ietekmē neizbēgami pakļautos normālos audus un/vai orgānus, kas ir pakļauti riskam. Tā kā fotonus galvenokārt raksturo netiešs darbības veids, to bojājuma apjomu, ko tie rada fiziskajā stadijā, var modulēt ķīmiskajā posmā pirms bojājuma fiksācijas un pirms bioloģiski vadītās DDR sākuma. Tāpēc modifikatorus/aizsargus var izmantot, lai selektīvi sniegtu labumu normāliem audiem, nodrošinot turpmāku minimālu toksicitāti [10]. Šajā kontekstā ir aprakstīti vairāki savienojumi, bet tikai amifostīns, 2-[(3-aminopropil)aminoletāntiola S-fosfo atvasinājums, ir apstiprināts kā klīnisks starojuma aizsargs [11]. Citi tiolu saturoši savienojumi, ne tikai nitroksīdi ar superoksīda dismutāzei (SOD) līdzīgu aktivitāti, hormonu analogi, antibiotikas un fitoķīmiskās vielas, ir pētīti kā radioprotektori, savukārt imūnmodulatori, probiotikas, statīni tiek pētīti kā mīkstinoši līdzekļi [12]. Specializētiem dabīgiem savienojumiem ir galvenā loma preklīniskajos un klīniskajos pētījumos, pateicoties to antioksidantu un pretiekaisuma iedarbībai, kas tos identificē kā daudzsološus līdzekļus radioaizsardzības un staru mazināšanas jomā.

2. Radioaizsardzība: vērtīga pieeja radiācijas iedarbības apkarošanai

Lai gan staru terapija ir viena no visefektīvākajām vēža ārstēšanas stratēģijām, normālu audu atbildes reakcija ir ierobežojošais faktors kopējai devai, ko var droši ievadīt, lai panāktu audzēja lokālu kontroli, tādējādi samazinot izārstēšanas iespējas, savukārt var rasties akūta un hroniska toksicitāte. izraisīt vispārēju sliktu pacienta dzīves kvalitāti. Tāpēc tiek aktīvi apgalvots, ka ir steidzami jāaizsargā normālas šūnas. Šajā kontekstā notiek tehnoloģiski uzlabojumi infrasarkano staru piegādes un precizitātes jomā, turpretim radiomodulējošās vielas tiek uzskatītas par vērtīgu alternatīvu, lai samazinātu toksicitāti normāliem audiem. Tā nav tik aktuāla problēma, ka Nacionālā vēža institūta IR pētniecības programma atbilstoši ievadīšanas laikam klasificēja līdzekļus ar IR aizsargājošām īpašībām trīs kategorijās: (a) aizsardzība, (b) mazināšana un (c) terapeitiskā iedarbība. aģenti [13]. Līdzīgi arī Eiropas Komisija ir pievērsusi un turpina pievērst lielu uzmanību aizsardzībai pret radiāciju, kopumā pievēršoties jauniem pētījumu atklājumiem, kuriem ir potenciāla ietekme uz politiku un/vai regulējumu [14].

Radioprotektori un radio mazināšanas līdzekļi ir vērtīgi modulatoru līdzekļi. To ievadīšana notiek pirms starojuma ievadīšanas vai notiek vienlaikus ar to, un tā nekavējoties samazina vai uzlabo normālu audu toksicitāti. Pēdējie varētu izmantot terapeitisko savienojumu priekšrocības, ja tiek konstatēta nelabvēlīga ietekme, kas pēc apstarošanas darbojas kā paliācija vai atbalsts [15].

Visiem šiem savienojumiem ir jābūt dažām funkcionālām iezīmēm, piemēram, spējai pārtraukt vai palēnināt reaktīvo sugu pārprodukciju, kas var neierobežoti iemūžināt IR bojājumus, kas ietekmē dažādas šūnu aktivitātes un signalizācijas ceļus. Patiešām, reaktīvās skābekļa un slāpekļa sugas pastiprina IR citotoksicitāti. Pretdarbojoties oksidatīvā stresa apstākļiem, tiek novērsti strukturāli un funkcionāli nukleīnskābju, proteīnu un lipīdu traucējumi, kā arī virkne procesu (piemēram, mitohondriju depolarizācija), kas neatgriezeniski izraisa šūnu nāvi [16]. IR izraisīta genoma nestabilitāte ir galvenais mērķis, kas jāietver, jo mutācijas, gēnu amplifikācija un citi citoģenētiski pārkārtojumi varētu notikt arī pēc sākotnējā apvainojuma [17]. Šūnas adaptīvi reaģē uz IR, aktivizējot Nrf2-ARE antioksidantu aizsardzību |18[, ko veido fermentatīvi un neenzimātiski savienojumi un kas var būt noderīgs radioprotektoriem, lai izvairītos no brīvajiem radikāļiem, noņemtu IR izraisītās toksiskās vielas. , un kopumā pastiprināt remonta un atjaunošanas procesus [19]. Tādējādi savienojumi, kas spēj attīrīt šīs sugas vai uzlabot antioksidantu enzīmus (piemēram, superoksīda dismutāzi, katalāzi un glutationa peroksidāzi), ir pareizi jāizpēta. Šajā kontekstā tioli, pateicoties savai spējai attīrīt hidroksilgrupu, aizsargā DNS, kas galvenokārt hipoksiskos apstākļos nodrošina kaitīgus DNS radikāļus, kas, iespējams, ir atbildīgi par radiācijas letalitāti [10]. Turklāt tiek novērots, ka tioli novērš membrānas fosfolipīdu oksidēšanos un modulē šūnu atjaunošanos un stresa reakcijas. Cisteīns un cisteamīns ir sulfhidrilamīni, un citi aminotiola analogi/atvasinājumi, šķiet, ir radioaizsargājoši, taču to blakusparādības nebija ieteicamas klīniskai lietošanai, izņemot aminotiola amifostīnu (WR{10}})[10]. Starp dziļi pētītajām sugām nitroksīdi arī rada lielu interesi, pateicoties to viena elektrona redokscikla spējai. Jo īpaši tika novērots, ka tempols kā pleiotrops intracelulārs antioksidants samazina starojuma izraisītu otro ļaundabīgo audzēju biežumu [20]. Tika pierādīts, ka tempols (4-hidroksi-2,2,6,6-tetrametilpiperidīns-N-oksils) darbojas arī kā SOD imitators, savukārt SOD izoformu radioaizsardzības īpašības ( Cu, Zn SOD, Mn-SOD un ekstracelulārais SOD) ir izcelti kā noderīgi līdzekļi to O, - attīrīšanas efektivitātei attiecīgi citozolā, mitohondrijās un ārpusšūnu telpā, kā arī to katalizētajai dismutācijai uz H2O2 un O. Citas kategorijas Radioaizsargājošā līdzekļa daļa ir citokīni un augšanas faktori, tostarp IL-1, TNF-, G-CSF, GM-CSE un eritropoetīns, kā arī angiotenzīnu konvertējošā enzīma inhibitori (2. attēls). Tika novērots, ka šie pēdējie savienojumi, ko parasti izraksta hipertensijas ārstēšanai, uzlabo radiācijas blakusparādības nierēs, plaušās un smadzenēs un traucē TGF ceļu, kas varētu veicināt radiācijas izraisītu fibrozi [10]. Starp šiem līdzekļiem palifermīns, keratinocītu augšanas faktora rekombinantā N-gala saīsinātā forma, vispirms tika apstiprināts ķīmijterapijas un staru terapijas izraisīta mutes mukozīta ārstēšanai [21]. Tika pētīti arī PUMA (p53 up-regulated Modulator of Apoptosis) un starojuma izraisītas apoptozes inhibitori. PUMA inhibitori (PUMAi) ir paredzēti, lai inhibētu no PUMA atkarīgu un starojuma izraisītu apoptozi un novērstu vai atvieglotu zarnu bojājumus un apoptozi, ko izraisa iekaisuma citokīni, ROS (reaktīvās skābekļa sugas) vai vēža terapija [22].

Dabiskie antioksidanti arī izraisa arvien lielāku interesi. Tiek uzskatīts, ka vitamīni (A, C un E), L-selēnmetionīns, N-acetilcisteīns, glutations un koenzīms Q-10 ir efektīvi pret radiācijas bojājumiem [23], savukārt vairākas uztura fitoķīmiskās vielas darbojas kā radioprotektori. normālas šūnas un radiosensibilizatori audzēja šūnām aizraujošā scenārijā. Melatonīns, ko smadzenēs izdala čiekurveidīgs dziedzeris, no limfocītiem, tīklenes un kuņģa-zarnu trakta sistēmas, ir viens no visvairāk pētītajiem dabiski sastopamajiem savienojumiem. Tas tieši iznīcina ROS sugas, inhibē ROS veidojošos enzīmus un aktivizē DNS remonta enzīmus [24].

Kaitīgās toksicitātes trūkums, kā arī to ievērojamā antioksidanta un imūnstimulējošā darbība padara specializētos augu metabolītus par nebeidzamu radioaizsargājošu savienojumu rezervuāru.Polifenoli, pateicoties savām antioksidanta spējām, spēj samazināt iekaisumu, aizsargājot gan imūnsistēmu, gan hematopoētiskās sistēmas un saglabājot DNS. It īpaši,flavonoīdi, piemēram, rutīns un baikaleīns, izoflavonoīds genisteīns un stilbēna resveratrols, ir savienojumi, kas ir stingri saistīti ar biosintētisko skatu un ir daudzsološi radioaizsardzības kandidāti. Šo vielu sliktā bioloģiskā pieejamība veicina jaunas ievadīšanas formas un fitoķīmiskos pētījumus, lai atklātu jaunus savienojumus no cerīgiem augu ekstraktiem. Zemāk ir sniegts radioaizsargājošo dabisko molekulu atjauninājums un ar šīm sastāvdaļām bagātināto augu ekstraktu pārbaude.

3. Fenoli un polifenoli: vai tie ir vērtīga radioaizsardzības stratēģija?

Sintētisko savienojumu kā efektīvu radioprotektoru neveiksme ļāva pētniekiem koncentrēties uz dabīgām vielām un to radioaizsardzības efektivitāti, un vairāki botāniskie līdzekļi, kas varētu būt lētāki nekā sintētiskie, ir pārbaudīti attiecībā uz to radioaizsardzības aktivitāti [25].

Brīvo radikāļu attīrīšana, pretiekaisuma līdzekļi, atjaunošanas aktivitātes atvieglošana, hematopoētisko šūnu reģenerācija ir galvenie mehānismi, kas attiecināmi uz dabiskajiem radioprotektoriem (2. attēls). Jo īpaši, tā kā lielākā daļa IR bojājumu parastās staru terapijas apstākļos rodas no IR izraisītu brīvo radikāļu mijiedarbības ar biomolekulām, dabiskās vielas, piemēram, kurkumīns, hlorogēnskābes un dažādi flavonoīdi, spēj iznīcināt brīvos radikāļus vai novērst to rašanos. veidošanās, varētu kalpot kā radioprotektori [26]. Tādējādi radioprotektoru izmantošana normālu audu aizsardzībai un radiosensibilizatoru izmantošana vēža audu reakcijas palielināšanai, šķiet, ir novatoriski maksimāli palielināta toksicitātes brīvā uztura pieejā, kuras pamatā ir polifenoli. Šie dabiskie savienojumi apkopo ideāla aizsarga jēdzienu, jo, pamatojoties uz to devas atkarīgo antioksidantu/prooksidantu efektivitāti, tie varētu nodrošināt augstu aizsardzības līmeni normāliem audiem, ar nelielu vai nekādu aizsardzību audzēja šūnām. Turklāt augu izcelsmes polifenoli ir ieguvuši lielu uzmanību, ilgstoši meklējot pēc būtības zemas toksiskas radiosensibilizējošas zāles. Tīro polifenolu vai ar polifenoliem bagātināto ekstraktu pievilcīgais abpusējais potenciāls sniedza labus pierādījumus par to iespējamo radiomodulējošo darbību, un polifenola divējāda spēja darboties gan kā radiosensibilizējoši, gan radioaizsargājoši līdzekļi neapšaubāmi būtu preklīniski nozīmīga, un, vispārīgi runājot, būtiski ietekmēt to audzēju prognozi, kas nav izturīgi pret staru terapiju.

3.1. Flavonoīdi: abpusēji griezīgs zobens radioaizsardzībā

Pēdējo divdesmit gadu laikā interese par radioprotektīvuflavonoīdinotiek. Šiem augu metabolītiem, kas parasti tiek biosintezēti kā aizsargsavienojumi pret UV starojumu un citiem vides spriegumiem, izmantojot halkona prekursorus, ir strukturāli raksturīgs 15-oglekļa skelets, kas sastāv no diviem benzola gredzeniem (A un B), kas saistīti ar heterociklisko pironu C. - gredzena atomi. Augsta hidroksilēšanas, aizvietošanas un polimerizācijas pakāpe ir flavonoīdu klasē, kas sastāv no septiņām apakšklasēm: flavanoni, dihidroflavonoli, flavonoli, flavoni, flavandioli, antocianīni un katehīni (3. attēls). Izoflavonoīdi no labi atdalītas flavonoīdu apakšklases, jo šiem savienojumiem bija strukturāla varianta iezīme, kurā B-aromātiskais gredzens atrodas pie C3 oglekļa (3. attēls)[27l. Pētījumos, kuru mērķis bija izpētīt strukturālās iezīmes, kas saistītas ar radioaizsardzību, tika uzsvērts, ka daži flavonoīdu savienojumi (galvenokārt tie, kuriem ir kopīga keto grupa, kas konjugēta ar aromātiskajiem gredzeniem), varētu būt derīgi līdzekļi, jo aizsardzība ir saistīta ar to spēju inhibēt enerģijas pārneses procesus un stabilizēt redoksprocesus apstarotajās šūnās [28].

Flavonoli parādījās kā visvērtīgākie savienojumi, lai gan glikozilēšana uz C-3 oglekļa ietekmē reaktivitāti, pamatojoties uz saharīdu daļas identitāti. Faktiski tika novērots, ka flavonola glikozīdu reaktivitāte samazinās, kad cukurs veido divas intramolekulāras H-saites. Turklāt, pamatojoties uz aglikona aizvietošanu, ir vairāk fenola funkciju, jo vairāk savienojums ir aktīvāks[28]. Starp flavonolu savienojumiem ir plaši pētīta rutīna (3,3'4',5,7-pentahidroksiflavona-3-ramnoglikozīds; 4. attēls), kas ir daudz pasifloras ziedos, griķos, tējā un ābolā, un tā radioaizsargājošā iedarbība ir plaši pētīta. . Šūnu kultūras analīžu dati atklāja tās spēju aizsargāt no starojuma izraisītiem oksidatīviem DNS bojājumiem šūnās (piemēram, V79).

Rutīna ikdienas papildināšana, kā arī tā aglikons, proti, kvercetīns, samazināja mikrokodolu retikulocītu biežumu apstaroto peļu perifērajās asinīs. Apvienojot podofilotoksīnu un rutīnu G-003 preparātā, tika konstatēta būtiska peles hematopoētiskā, kuņģa-zarnu trakta un elpošanas sistēmu aizsardzība pret letālu starojuma devu [29-31]. Monoglikozilrutīns, kas ad hoc daļēji sintezēts, lai pārvarētu kvercetīna un rutīna nešķīstību ūdens vidē, ir efektīvs pret CHO10B2 šūnām, spējot palielināt ar infrasarkano staru apstrādāto šūnu izdzīvošanu devās, kas lielākas par 2 Gy [32]. Patiešām, in vitro DNS dubultās virknes pārtraukumu analīze, kas veikta ar dažādiem flavonoīdu aglikoniem un glikozīdiem, pierādīja, ka, lai gan kvercetīna atvasinājumi samazināja DNS dubultās virknes pārtraukumus koncentrācijā, kas vienāda ar 10 μM, to zemā biopieejamība var ietekmēt to efektivitāti in vivo [33].

Aizsardzība pret DNS bojājumiem y-apstarotajās balto asins šūnās 【34】, leikocītos 【35】 tika noteikta arī kvercetīnam un ar to bagātinātajam dabīgajam propolisam, tāpēc tika veikta turpmāka izpēte dzīvnieku modeļos. Konkrēti, propolisa ūdens ekstrakta aizsargājošā iedarbība pret zarnu radiācijas bojājumiem tika pierādīta arī žurkām, kuras tika pakļautas 8 Gy starojuma devai, kas spēj izraisīt zarnu mukozītu [36], savukārt propolisa metanola frakcija ar augstu saturu abi vienkāršifenoliunflavonoīdi, pazemināts kopējais proteīna karbonila saturs UV apstrādātās HaCat šūnās [37].

Tika padziļināti pētīta arī flavonu, piemēram, apigenīna un baikaleīna, radioaizsargājošā iedarbība (5. attēls). Apigenīns, kas plaši izplatīts diētisko dārzeņu un augļu lapās un kātos, no devas atkarīgi inducēja mikrokodolus cilvēka limfocītos, kas apstrādāti in vitro, arī nomāc jonizējošā starojuma nelabvēlīgo ietekmi [38]. Šķiet, ka savienojumam bija imūnstimulējoša iedarbība in vivo, tādējādi mazinot starojuma izraisītās hematoloģiskās izmaiņas. Šis iznākums varētu būt saistīts ar tā spēju izraisīt endogēno antioksidantu statusu [39]. Nesen tika konstatēts, ka apigenīns, intraperitoneāli ievadīts devā, kas vienāda ar 15 mg/kg ķermeņa svara, palēnina starojuma izraisītus kuņģa-zarnu trakta bojājumus visa ķermeņa apstarotajām Šveices albīnu pelēm. Jo īpaši zarnu kripta-villus arhitektūras atjaunošana, šķiet, notika pēc apigenīna pirmapstrādes, kā arī tika kavēta starojuma izraisīta NF-kB ekspresijas aktivācija kuņģa-zarnu trakta audos [40].

Naringīnam, flavanona -7-O-glikozīdam no citrusaugļu sugām, bija arī inhibējoša iedarbība uz IR izraisītu iekaisumu. NF-kB nomākums noteica pro-iekaisuma faktoru izmaiņas. Turklāt naringīns pastiprināja intracelulāros aizsardzības mehānismus, saglabājot endogēnos antioksidantus [41]. Oksidatīvā stresa inhibējošā aktivitāte bija saistīta arī ar iekaisuma citokīnu izdalīšanos, izraisot Nrf2 aktivāciju, kas ir kopīga iezīme citiem flavonoīdu savienojumiem, piemēram, naringenīnam un epigallokatehīna -3-O-gallātam (6. attēls)[42]. Turklāt attiecībā uz flavonu savienojumiem baicaleīns (5,6,7-trihidroksiflavons), kas sākotnēji tika izolēts no kaltētajām Scutellaria baicalensis un Scutellaria lateriflora saknēm, izraisīja pleiotropu aktivitāti, kas ļāva tam aizsargāt peles liesas limfocītus pret IR izraisītu šūnu nāvi. izmantojot spēju nomākt MKP3 un aktivizēt ERK. Tas atbilst starojuma izraisītu hematopoētisku bojājumu mazināšanai [43]. Nesen baicaleīns, kas tika ievadīts intraperitoneāli ar 100 mg/kg C57BL/6J pelēm, līdzsvaroja IR izmainīto zarnu mikrobu sastāvu, uzlabojot zarnu struktūru. Tas pazemināja proapoptotisko proteīnu (piemēram, p53, kaspāzes-3, kaspāzes-8 un Bax) ekspresiju, kā arī atjaunoja IR izraisītu hematopoētisko disfunkciju [44]. Tika ziņots, ka baikaleīns ir spēcīgs radioprotektors koncentrācijā 5-50 μM 【45】, un tas ietekmē NF-kB izraisīto iekaisuma reakciju [46.

Pieaugošie pierādījumi liecina par iespējamo zaļās tējas flavanolu ieguvumu. Agrīnie pētījumi apstiprināja hipotēzi par antigenotoksisku efektivitāti cilvēka limfocītos [47] un vispārējo novēršanu pret ultravioletā starojuma izraisītiem DNS bojājumiem [48].

Epigallokatehīns-3-O-gallāts (6. attēls), galvenais zaļās tējas polifenols, pateicoties tā antioksidanta aktivitātei un efektivitātei daudzu ar oksidatīvo stresu saistītu slimību ārstēšanā, izraisa plašu interesi. Tas savukārt veicināja Nrf2-atkarīgo radioaizsardzības efektu un Nrf2 signālu pārraidi, un tika konstatēts, ka tas nomāc IR izraisītu apoptozi un ferroptozi, uzlabojot zarnu bojājumus, ko izraisīja kopējā ķermeņa apstarošana C57 BL/6J peļu tēviņiem [49]. EGCG radioaizsardzība tika pētīta, izmantojot oksidatīvo bojājumu modeli 60Coy starojuma pelēm, un iegūtie dati liecināja par savienojuma spēju uzlabot enzīmu antioksidantu, piemēram, superoksīda dismutāzes un glutationa peroksidāzes, aktivitāti, kā arī glutationa līmeni [50] .

Sojas izoflavoni mazina asinsvadu bojājumus un iekaisumus, kas saistīti ar plaušu vēža staru terapiju [51]. Genisteīnam, galvenajam sojas izoflavonam ar fitoestrogēnu aktivitāti, staru terapijā ir divējāda iedarbība; pirmkārt, tas var aizsargāt L-02 šūnas pret radiācijas bojājumiem, inhibējot apoptozi, mazinot DNS bojājumus un hromosomu aberācijas, pazeminot GRP78 un paaugstinot HERP, HUS1 un hHR23A regulēšanu zemā koncentrācijā (1,5). μM). Otrkārt, augstā koncentrācijā (20 μM) norāda uz radiosensibilizējošām īpašībām, veicinot apoptozi un hromosomu aberācijas, DNS labošanas traucējumus, GRP78 augšupregulāciju un HUS1, SIRT1, RAD17, RAD51 un RNF8 pazeminātu regulēšanu. 52]. Patiešām, nesen tika novērots, ka genisteīns spēj palielināt hepatoblastomas šūnu radiosensitivitāti, izraisot G2/M apstāšanos un apoptozi [53]. Genisteīna ievadīšana pierādīja arī aizsardzību pret akūtu starojuma traumu netoksiskās devās [54]. Vairāki pierādījumi uzsver genisteīna izraisītu radioaizsardzību hematopoētiskā akūtā starojuma bojājuma gadījumā, un tika pētīta arī savienojuma spēja darboties kā selektīvs estrogēnu receptoru agonists, jo tas ir iesaistīts tā radioaizsardzības darbības mehānismā [55]. ER- un FOXL-2 augšupregulācija ar genisteīnu un ar to saistīta TGF ekspresijas pazemināšanās bija saistīta arī ar staru terapijas izraisītas priekšlaicīgas olnīcu mazspējas novēršanu [56]. Sojas izoflavoniem kopumā ir tendence mainīt klīnisko reakciju uz RT, iedarbojoties gan ar radiosensibilizējošu, gan radioaizsargājošu iedarbību. Prostatas vēža, nieru šūnu karcinomas un nesīkšūnu plaušu vēža preklīniskajos ortotopiskajos modeļos tika novērots, ka sojas izoflavoni bija vērsti uz izdzīvošanas signalizācijas ceļiem, kas regulēti ar starojumu, piemēram, DNS remonta un transkripcijas faktoriem, kas galu galā noveda pie vēža šūnu nāves [57]. ].

Interese par flavonoīdiem kā radiomodulatoriem izraisīja arī daļēji sintētisko narkotiku, piemēram, flavopiridola, īpašību skrīningu (5. attēls). Šis savienojums, kas pazīstams arī kā alvo-cidibs, ir flavona atvasinājums, ko izstrādāja Sanofi-Aventis, pamatojoties uz flavonoīdu, kas iegūts no Indijas vietējā auga Dysoxylum binectariferum. Flavopiridols, kura struktūras pamatā ir flavonoīds (2-hlorfenil-4-ons) un alkaloīds (1-metilpiperazīns) ir CDK inhibitors, kas spēcīgi inhibēja CDK1,2,4,6. ,7 un 9. Tika novērots, ka savienojums darbojas, lai inhibētu un/vai labotu subletālus bojājumus, kā arī DNS dubultās virknes pārrāvumu labošanu, kam seko staru terapija ļaundabīgos audzējos. Patiešām, tas var pastiprināt starojuma citotoksisko iedarbību radiorezistentās audzēja šūnās, pateicoties p53 disfunkcijai vai Bcl-2 pārmērīgai ekspresijai [58].

UV starojuma kaitīgās ietekmes samazināšana ir svarīgs jautājums, kas jārisina, jo UVB (290-320 nm) var iznīcināt ādas integritāti, izraisot epidermas šūnu apoptozi, kas, iespējams, pat var izraisīt ādas vēzi. Tādējādi ir jāizpēta radioaizsargājošie savienojumi, un antocianīni izrādījās vērtīgi kandidāti. Jo īpaši cianidīna-3-O-glikozīda aizsargājošā iedarbība pret UVB izraisītiem bojājumiem, kas ir viens no kaitīgajiem faktoriem, kas labvēlīgi ietekmē cilvēka ādu, cilvēka HaCa keratinocītiem. Antocianīns spēja samazināt intracelulāri reaktīvās skābekļa sugas, kā arī fosfo-p53 un fosfo-ATM/ATR līmeni, kā arī anti-apoptotiskās proteīna B-šūnu limfomas 2 ekspresiju [59]. Patiešām, tika arī pierādīts, ka cianidīna-3-O-glikozīds nomāca COX-2 ekspresiju, mijiedarbojoties ar MAPK un Akt signālu ceļiem [60]. Pārmērīgs ultravioletais (UV) starojums izraisa daudzu veidu ādas bojājumus. Cianidīna-3-O-glikozīda iekapsulēšana hitozāna nanodaļiņās sniedza pierādījumus par preparāta efektivitāti, lai efektīvi samazinātu UVB izraisītos epidermas bojājumus, izmantojot p53-mediētu apoptozes signālu ceļu [61].

3.2.Citi fenoli un polifenoli ar radioaizsardzības efektivitāti

Neflavonoīdu savienojumi tika analizēti arī tīrā veidā vai maisījumā. Vienkārši fenoli, piemēram, vanilīns, tika pārbaudīti, lai noteiktu to radioaizsardzības aktivitāti.

Savienojums 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehīds, labāk pazīstams kā vanilīns, ko plaši izmanto kā pārtikas aromatizētāju, iepriekš tika pētīts kā spējīgs neitralizēt radiācijas izraisītus DNS bojājumus cilvēka un peles perifērajā plazmidā pBR322. asins leikocīti un liesas limfocīti. Pozitīvā darbība tika attiecināta uz tā radikālās attīrīšanas spēju, kā arī ar DNS labošanas modulāciju [62]. Vanilīna antioksidanta spēks ietver arī tā spēju darboties kā lipoperoksidants. Turklāt savienojumam piemīt antimutagēna iedarbība, kas spēj inhibēt rentgenstaru un UV izraisītu vienas virknes DNS pārtraukumus hromosomu pārrāvumos un DNS šķērssaistīšanu. Turklāt, lai gan tika pierādīts, ka tas veicina arī DNS ligāciju, labošanu un replikāciju, tā klīnisko izmantošanu ierobežo zemā in vivo aktivitāte. Šis atklājums veicināja tā atvasinājuma VND3207 sintēzi, kas preklīniskajā skrīningā, šķiet, bija radioaizsargājošs pret radiācijas izraisītiem zarnu bojājumiem [63]. Šajā kontekstā tika novērots, ka radioaizsardzība papildus savienojuma antiradikālajām īpašībām ir saistīta arī ar aktivētā p53 līmeņa modulāciju zarnu epitēlija šūnās. Nesen Li et al. [64] parādīja, ka ārstēšana ar VND3207 var uzlabot no DNS atkarīgās proteīnkināzes (DNS-PKcs) katalītiskās apakšvienības ekspresiju cilvēka limfoblastoīdās šūnās ar apstarošanu vai bez tās. Arī šajā gadījumā enzīma darbība sastāvēja no DNS dubultās virknes lūzuma labošanas.

Hidroksikanēļskābes, kas parasti atrodamas augļos, dārzeņos un dzērienos un ko strukturāli raksturo fenilpropanoīda skelets, kas iegūts no fenilalanīna un tirozīna deaminācijas augos, var atspoguļot radioaizsardzībā. Pēdējā laikā tika atklāts, ka kofeīnskābe uzlabo asinsrades cilmes šūnu priekšlaicīgu novecošanos, pateicoties tās antioksidanta spējai. Faktiski novecošanu veicina ROS pārprodukcija. No otras puses, kofeīnskābe var darboties kā proapoptotisks līdzeklis resnās zarnas vēža šūnās [65]. Tika arī pieņemts, ka ferulīnskābe ir efektīva pret nejaušu vai tīšu jonizējošā starojuma iedarbību, un tika eksperimentēts, lai DNS labošana notiktu ātrāk ar ferulskābi apstrādātām pelēm [66].

Starp hidroksicinnamoila atvasinājumiem hlorogēnskābe novērsa genoma nestabilitāti, ko izraisīja rentgena starojums cilvēka asins limfocītos, kas nav audzēji [67]. Turklāt apstrāde ar šo depsīdu devu, kas vienāda ar 200 mg/kg, vienu stundu pirms apstarošanas ar lielām y-starojuma devām veicināja dzīvnieku izdzīvošanu[68]. Tika pētīta arī kofeīnskābes fenetilesteru, kas ir daudz propolisā, radioaizsardzības spēja, kas ietver starojuma izraisīto oksidatīvo un nitrozo bojājumu novēršanu [69]. Citā pētījumā tika atklāts, ka kofeīnskābes fenetilesteris darbojas gan kā radioprotektors, gan kā radiosensibilizators, kas nozīmē, ka tas var modulēt radiācijas reakciju, ievērojot dažādus mehānismus atkarībā no audu veida [70].

Rozmarīnskābe, kofeīnskābes un 3,4-dihidroksifenilpienskābes depīds, kas, ievadot 100 mg/kg devā, veicināja perifēro asins šūnu atjaunošanos apstarotām pelēm |71]. Tā spēja tika salīdzināta arī ar karnozīnskābes un karnozola spēju, diviem aromātiskiem diterpēniem, kuriem ir antioksidatīvas un pretmikrobu īpašības un kas ir vienlīdz izolēti no rozmarīna. Patiešām, radioaizsargājošā iedarbība pret apstarošanu bija karnozīnskābe > rosmarīnskābe, kas ir lielāka vai vienāda ar karnozolu 【72】. Radioaizsardzības pētījumos īpaša uzmanība tiek pievērsta kurkumīnam, kura antioksidanta un pretiekaisuma īpašības ir labi zināmas, lai tās mērķētu uz vairākām signalizācijas molekulām [73].

Ir pierādīts, ka diferuloilmetāns uzlabo starojuma izraisītu plaušu fibrozi [74]. Tā iedarbība tika panākta ar citoprotektīvās hēma oksigenāzes 1 augšupregulāciju. Turklāt, tā kā oksidatīvais stress ir saistīts ar radiācijas neironopātiju, tika konstatēta starojuma izraisītu reaktīvo skābekļa sugu inhibīcija peles plaušu primārajās šūnās. Profilaktiskais kurkumīna rezultāts bija arī ileuma kausa šūnās [75 l un Drosophila melanogaster dzīves ilgums [76]. Transkripcijas faktora NF-KB inhibīcija ir galvenais kurkumīna darbības veids, un tā ir iesaistīta arī kurkumīna radiosensibilizācijā [77].

Jaunākie atklājumi liecina par iepriekšējas apstrādes ar kurkumīnu spēju novērst staru terapijas izraisītus oksidatīvus ādas bojājumus, uzlabojot CAT, SOD un GSH-Px[78]. Patiešām, kurkumīna zemā biopieejamība sliktas uzsūkšanās, ātra metabolisma un ātras sistēmiskas eliminācijas dēļ [79] tika rūpīgi ņemta vērā, pētot pieejas, kuru mērķis ir saglabāt tā funkcionalitāti. Šajā kontekstā tika izstrādātas nanomēroga kurkumīna iekapsulētas liposomas [80] vai ar kurkumīnu konjugētas albumīna bāzes veidotas nanodaļiņas. Konjugētu albumīnu saturošu nanodaļiņu radioaizsardzības uzlabošanās tika novērtēta HHF{10}} šūnās, kas tika apstarotas ar rentgena staru, atklājot, ka nanodaļiņas ar kurkumīnu 50 ug/mL izraisīja 23-kārtīgu šūnu pieaugumu. dzīvotspēja attiecībā uz šūnām, kurām tika veikta tikai rentgena apstarošana [81].

1. tabulā ir apkopoti literatūras dati par visiem fenola un polifenola savienojumiem, kas ņemti vērā iepriekš minētajā diskusijā, sakārtoti alfabētiskā secībā, norādot sīkāku informāciju par pētīto modeli (in vitro vai in vivo), izmantoto devu un galveno(-ajiem) aizsargājošo iedarbību(-iem).

4. Bioaktīvie augu ekstrakti radioaizsardzībā: joprojām nepietiekami novērtēta tēma

Augu ekstraktipiemīt bezgalīgs terapeitiskais līdzeklis, piemēram, pretvēža, antioksidants, pretmikrobu, pretiekaisuma un pretsāpju līdzeklis. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas (PVO) datiem aptuveni 80 procenti cilvēku visā pasaulē primārās veselības aprūpes vajadzībām izmanto tradicionālo medicīnu [82]. 91 valstī ir gandrīz 20,000 ārstniecības augi, kas satur plašu vielu klāstu, ko var izmantot dažādiem terapeitiskiem nolūkiem. Tika pārbaudīti dažādi augu ekstrakti, kas bagāti ar fenoliem un polifenoliem un/vai citiem specializētiem metabolītiem (piemēram, karotinoīdiem, sēra savienojumiem), lai noteiktu to radioaizsargājošo iedarbību, un tika ierosināti iespējamie darbības mehānismi.

Patiešām, lai gan tika ierosināta daudzsološa efektivitāte, literatūras datiem bieži trūkst detalizētas ķīmiskā sastāva analīzes un standartizācijas, tādējādi apdraudot datu reproducējamību.

Darbības iekšāaizsardzība pret radiācijukā novērtēts ekstraktos, kas iegūti no ārstniecības augiem, ko plaši izmanto komplementārajā un alternatīvajā medicīnā, vai no pārtikas augiem, ir aprakstīti tālāk. Auga Ageratum conyzoides spirta ekstrakts spēja aizsargāt mirstību pelēm, kas pakļautas 10 Gy starojumam. Attiecīgi deva līdz 3000 mg kg-I tika attiecināta uz netoksisku koncentrāciju, kas liecina, ka Ageratum conyzoides nodrošinātā radioaizsardzība daļēji var būt saistīta ar jonizējošā starojuma izraisīto reaktīvo skābekļa sugu izvadīšanu [83].

Pētījums par piecu ārstniecības augu ekstraktiem, tostarp Adhatoda vasica, Amaranthus paniculatus, Brassica compestris, Mentha piperita un Spirulina fusiformis, norādīja, ka šo augu ekstraktu antioksidantu spējas var būt atbildīgas par radioaizsardzības spēju [84]. Saskaņā ar šo pētījumu galvenajām ķīmiskajām sastāvdaļām ir galvenā loma aizsardzībā pret radiāciju. Šie savienojumi bija Adhatoda wasica vakcīna, VersionOne, betaīns, C vitamīns, karotīns un vasakīns; olbaltumvielas, vitamīni (C un E), provitamīns A un riboflavīns Amaranthus paniculatus; alilizotiocianāts, glikozinolāti, indoli Brassica compestris un olbaltumvielas, dabiskie vitamīni (-karotīns) un SOD Spirulina fusiformis.

Zīdītāju šūnās ir ierosināti vairāki aizsardzības ceļi pret jonizējošo starojumu [85]. Šie mehānismi ietver brīvo radikāļu attīrīšanu, inhibējot reaktīvās skābekļa formas, kā arī ūdeņraža atomu ziedošanu [86,87]. Var secināt, ka fenola savienojumi to antioksidantu aktivitāšu dēļ var darboties kā brīvo radikāļu uztvērēji un arī radioprotektori [84]. Nesen ūdens ekstrakts no Dienviditālijas ķiršu šķirnes, kas sastāv no hlorogēnām skābēm un flavonoīdiem kopā ar vienkāršiem ogļhidrātiem un polioliem, izrādījās radio modulējošs pret SH-SY5Y neiroblastomas šūnu līniju. Faktiski mazās devās tas darbojās kā radioprotektors, savukārt lielās devās tas pastiprināja citotoksisko iedarbību radiācijas iedarbības dēļ [88].

Olea europaea lapa ir bagāts fenolu avots unpolifenoli, kura radioaizsardzības potenciāls tika nedaudz pētīts ārstēšanā pirms UV un pēc UV [89]. Tika konstatētas olīvu lapu ekstrakta antiklastogēnās un antiradikālās aktivitātes, kas veidoja 24,5 procentus oleuropeīnā, 1,5 procentus hidroksitirozolā un gandrīz 3 procentus flavona -7-glikozīdos un 1 procentu verbaskozīdā. Tika noteikta arī tīra oleuropeīna ietekme uz radiācijas reakciju nazofaringeālās karcinomas gadījumā [90]. Oleanolskābe un ursolskābe, divas triterpēnskābes no olīvu augļiem un citiem diētiskajiem produktiem, pēc apstarošanas var kavēt audzēja augšanu un modificēt hematopoēzes cilmes šūnas (HSC) [91]. Turklāt pretvēža aktivitāte tika veikta, mijiedarbojoties oleanolskābei un ursolskābei, lai tās daļēji varētu darboties kā pretvēža līdzekļi un turklāt samazinātu hematopoētisko audu bojājumus pēc staru terapijas [91, 92]. Ābolu polifenolu radītā radioaizsardzība tika pētīta arī in vitro pētījumos, kuru mērķis galvenokārt bija noskaidrot polifenola spēju attīrīt brīvos radikāļus [93].

Rheum palmatum L. un tā galvenais savienojums emodīns (6-metil-13, 8-trihidroksiantrahinons) bija radioaizsargājošs pret y-stariem. Emodīna darbības mehānisms ir tāds, ka ir samazināts kopējo tiolu, piemēram, glutationa un lipīdu peroksidācijas produktu līmenis. Turklāt mēles antioksidantu enzīmu, glutationa peroksidāzes, glutationa-S-transferāzes, -glutamiltransferāzes un glikozes-6-fosfatāzes mērījumi atklāja šūnu tiolu un antioksidantu enzīmu līmeņa uzlabošanos gamma-diabēta mikozes apstarotā serumā. ar emodīna ārstēšanu [94].

Adhatoda vasica L. Nees lapu etanola ekstrakts, Ājurvēdas un Unani medicīnā plaši pazīstamās augu zāles, uzrādīja būtisku skābes fosfatāzes līmeņa pazemināšanos un, gluži pretēji, sārmainās fosfatāzes līmeņa paaugstināšanos. Iepriekšēja apstrāde ar Adha-toda arī būtiski pierādīja radiācijas izraisītu hromosomu bojājumu novēršanu kaulu smadzeņu šūnās. Tomēr joprojām ir nepieciešami mehāniski pētījumi par tā radioaizsargājošo iedarbību, kā arī par galvenajām tā ekstrakta sastāvdaļām [95]. Tika ziņots arī par Adhatoda vasica lapu ekstrakta aizsargājošo lomu Šveices albīnu peļu liesā, kas pakļautas 6 Gy Y starojumam [96].

Ir ziņots par Amaranthus paniculatus lapu ekstrakta radioaizsardzības efektivitāti [97, 98]. A. paniculatus ekstraktu perorāla ievadīšana 800 mg/kg ķermeņa svara Šveices albīnu pelēm 15 dienas pēc kārtas pirms gamma staru iedarbības uzrādīja palielinātu endogēno liesas koloniju skaitu un liesas svaru bez jebkādām blakusparādībām vai toksicitātes. Glutationa modulācija, kā arī lipīdu peroksidācija bija citi tās rezultāti [97].

Lamiaceae dzimtai tiek piedēvēta radioprotektora spēja, izmantojot mehānismus, kas galvenokārt ietver brīvo radikāļu attīrīšanu, DNS bojājumu aizsardzību, lipīdu peroksidācijas samazināšanos un glutationa, superoksīda dismutāzes, katalāzes un sārmainās fosfatāzes enzīmu aktivitātes līmeņa paaugstināšanu [99]. Piemēram, Mentha piperita ir šai ģimenei piederošs augs, kas satur eigenolu, kofeīnskābi, rosmarīnskābi un -tokoferolu, kam ir galvenā loma pretvēža un radioaizsardzības īpašībās [84,100].

Ir ziņots par aromātisko augu ārstnieciskajām un farmakoloģiskajām īpašībām. Tostarp ēteriskās eļļas tiek izmantotas dažādiem aspektiem, piemēram, kosmētikā, smaržās, pesticīdos un dzērienos. Tā kā ēteriskās eļļas ir pazīstamas ar savām antioksidanta īpašībām un brīvo radikāļu attīrīšanas līdzekli, tās var uzskatīt arī par radioprotektoriem, Ageratum uzskata, ka tās ir pierādījušas DPPH radikāļu iznīcināšanu, kā arī radioaizsardzības funkciju ar devu 75 mg/kg, lai 6-11 Grey on. pelēm. Aktīvās vielas šajā augā ir polioksigenēti flavonoīdi, triterpēni (friedelīns), sterīni -sitosterīns un stigmasterīns, kā arī alkaloīdi (glikozamīns un ehināts) [83].

Allium cepa, Alium station ir divi augi no Liliaceae dzimtas, kam ir antioksidanti, antihipertensīvi un antihiperglikēmiski līdzekļi [101]. Alk(en)iltiosulfāti no sīpoliem un ķiplokiem ievērojami samazināja bojājumus žurku hepatomas H4IIE šūnās un peles limfomas L5178Y šūnās, kas apstrādātas ar 10Gy rentgena starojumu [102].

Nesen BALB/c pelēm, kas pakļautas Y starojumam, tika pārbaudīta Pterocarpus san-talinus, maza un vidēja izmēra lapu koku, kas pieder pie Fabaceae dzimtas [103, hidrospirta ekstrakta radioaizsardzības efektivitāte. Radiācijas bojātā redoksu homeostāze tika uzlabota pēc apstrādes ar ekstraktu, kas, iespējams, notika, palielinot Nrf2, HO-1 un GPX-1p. Ekstrakta UHPLC-HRMS/MS analīze atklāja tā daudzveidību Santolīnā, neskaitot citus fenolus un flavonoīdu savienojumus [104]. Turklāt Pterocarpus santalinus hidroalkoholiskais ekstrakts (PSHE) nebija toksisks, un, kad RAW264.7 makrofāgi tika iepriekš apstrādāti ar to, tika novērota ievērojama LPS inducēto pro-iekaisuma citokīnu IL-6 un TNF ražošanas inhibīcija. Tika konstatēts, ka polifenoli no ārstniecības augiem, piemēram, Sanguisorba officinalis un Erigeron canadiens, spēj samazināt apstarošanas izraisīto oksidatīvo stresu normālos limfocītos, izmantojot ROS mehānismus, darbojoties kā starojuma modifikators normālām šūnām [105]. Ekstrakts no Lonicera caerulea var. edulis, kas bagāts ar antocianīniem un intragastrāli ievadīts pelēm vienu reizi dienā pirms 5 Gy visa ķermeņa 5Coy starojuma, efektīvi palēnināja malondialdehīda līmeni, vienlaikus palielinot superoksīda dismutāzes un glutationa peroksidāzes aktivitātes un glutationa GSH saturu aknās [ 106].

5. Secinājumi

Pēdējo divu desmitgažu laikā sekundārie metabolīti augos ir plaši uzskatīti par to terapeitiskajām īpašībām kā radioprotektoriem. Patiešām, dabisko produktu zemākā toksicitāte un izmaksas šķiet divi galvenie faktori, kas liek pētniecībai padziļināt izpratni par šo vielu darbības mehānismu. Tādējādi literatūrā ir atrodami vairāki pētījumi, kas vērsti uz to lomu IR izraisītu bojājumu novēršanā. Tīri savienojumi vai augu ekstrakti, kuriem ir brīvo radikāļu attīrīšanas aktivitāte, anti-lipoperoksidējošas un reducējošas īpašības, ir dominējoši, un tiem ir tendence iejaukties DNS atjaunošanā vai hromosomu bojājumu atjaunošanā.

Jo īpaši (poli)fenoli varētu būt vērtīga alternatīva sintētiskiem savienojumiem, ko izmantot kā radioaizsargājošus līdzekļus. Faktiski, pamatojoties uz to devas atkarīgo antioksidantu/prooksidantu efektivitāti, tie varētu nodrošināt aizsardzību normālām šūnām, ar nelielu vai nekādu aizsardzību pret staru terapiju rezistentām audzēju šūnām. Tādējādi tie sniedz labus pierādījumus par iespējamu radiomodulējošu darbību.

Turklāt, ņemot vērā vairuma pētīto matricu uztura raksturu, vēl viena liela priekšrocība varētu rasties no perorālās lietošanas piemērotības, kas varētu būt optimāla staru terapijas laikā. Tomēr, ar dažiem izņēmumiem, līdz šim pieejamie dati joprojām ir fragmentāri un lielākoties ir in vitro pētījumu rezultāts, kas, lai gan padziļina ķīmiskās un bioloģiskās zināšanas par molekulām, nesniedz mierinājumu preklīniskajos un/vai klīniskajos pētījumos vai preklīniskajos pētījumos. kurā, īpaši izvērtējot augu ekstrakta bioaktivitāti, netiek ņemts vērā tā ķīmiskais sastāvs.

Atsauces

1. Belli, M.; Indovina, L. Dzīvo organismu reakcija uz zemu radiācijas vidi un tās ietekme aizsardzībā pret radiāciju. Priekšpuse. Sabiedrības veselība 2020, 8, 601711. [CrossRef]

2. Goodhead, DT. Mikrodozimetrijas lomas novērtējums radiobioloģijā. Radiācija. Res. 1982, 91, 45. [CrossRef]

3. Džego, P.; Löbrich, M. Radiācijas izraisītas DNS bojājumu reakcijas. Radiācija. Prot. Dosim. 2006, 122, 124–127. [CrossRef] [PubMed]

4. Durante, M.; Manti, L. Cilvēka reakcija uz augsta fona starojuma vidi uz Zemes un kosmosā. Adv. Space Res. 2008, 42, 999–1007. [CrossRef]

5. Saha, GB Nukleārās medicīnas fizika un radiobioloģija; Springer Science & Business Media: Berlīne, Heidelberga, Vācija, 2012.

6. Varanda, EA; Tavares, DC Radioaizsardzība: mehānismi un radioaizsardzības līdzekļi, tostarp medus bišu inde. J. Venom. Anim. Toksīni 1998, 4, 5–21. [CrossRef]

7. Lomakss, ME; Folkes, LK; O'Nīls, P. Radiācijas izraisītu DNS bojājumu bioloģiskās sekas: atbilstība staru terapijai. Clin. Oncol. 2013, 25, 578–585. [CrossRef]

8. Manti, L.; Braselmans, H.; Calabrese, ML; Masa, R.; Pugliese, M.; Scampoli, P.; Sicignano, G.; Grossi, G. Modulētā mikroviļņu starojuma ietekme uz šūnu telefona frekvenci (1,95 GHz) uz rentgenstaru izraisītām hromosomu aberācijām cilvēka limfocītos in vitro. Radiācija. Res. 2008, 169, 575–583. [CrossRef]

9. Vongs, K.; Delaney, GP; Bārtons, MB; Informācija, PEKFC Uz pierādījumiem balstīts optimālais vēža staru terapijas frakciju skaits: noderīgs instruments, lai novērtētu staru terapijas pieprasījumu. Radiother. Oncol. 2015, 119., 145.–149. [CrossRef]

10. Džonke, RM; Sattlers, JA; Allison, RR Radioaizsargājoši līdzekļi staru terapijai: nākotnes tendences. Futur. Oncol. 2014, 10, 2345–2357. [CrossRef]

11. Andreassen, CN; Grau, C.; Lindegaard, JC Ķīmiskā radioaizsardzība: kritisks pārskats par amifostīnu kā citoprotektoru staru terapijā. Semin. Radiācija. Oncol. 2003, 13, 62–72. [CrossRef]

12. Obradors, E.; Salvadors, R.; Villaescusa, J.; Soriano, J.; Estrela, J.; Montoro, A. Radioaizsardzība un staru mazināšana: no sola līdz klīniskajai praksei. Biomedicines 2020, 8, 461. [CrossRef]