Nanopartiklar av curcumin lovande vid behandling av neurodegenerativa sjukdomar

I en nyligen publicerad översiktsartikel i tidskriften Foods beskrev italienska forskare den neurobeskyddande rollen hos curcumin och curcumininnehållande nanopartiklar vid neurodegenerativa sjukdomar.

Kurkumin är en hydrofob polyfenol som finns i rhizomen hos Curcuma longa. Den har ett brett spektrum av biologiska egenskaper, inklusive antiinflammatoriska, antioxidanta, antiproliferativa, anticancerösa, immunmodulerande, antimikrobiella, antidiabetiska och neurobeskyddande funktioner.

Dessa farmakologiska egenskaper gör curcumin till en lovande kandidat för behandling av neurodegenerativa sjukdomar som Parkinsons sjukdom (PD), Alzheimers sjukdom (AD), Huntingtons sjukdom (HD), multipel skleros (MS), amyotrofisk lateralskleros (ALS) och prionsjukdomar.

Problem med användning av curcumin

Den kliniska användningen av curcumin är dock begränsad på grund av dess låga vattenlöslighet, dåliga stabilitet, snabba metabolism, långsamma absorptionshastighet, låga biotillgänglighet och dåliga förmåga att passera blod-hjärnbarriären.

Curcumin nanopartiklar

För att övervinna dessa begränsningar har curcumin-innehållande biomimetiska nanomediciner framställda med hjälp av cellmembran och extracellulära vesiklar utvecklats. Curcumin-innehållande porösa poly(mjölksyra-ko-glykolsyra)polymer (PLGA) nanopartiklar har modifierats med röda blodkroppsmembran för att förbättra läkemedelsfrisättningen. Curcumin-innehållande exosomer har konstruerats för att förbättra deras förmåga att korsa blod-hjärnbarriären och underlätta läkemedelsleverans till hjärnan för behandling av malignt gliom hos möss.

Kurkumin vid Parkinsons sjukdom (PD)

Parkinsons sjukdom uppstår på grund av förlusten av dopaminerga neuroner i substantia nigra. De viktigaste kännetecknen för Parkinsons sjukdom inkluderar dopaminbrist i hjärnan och bildandet av α-synukleinaggregat.

Kurkumininnehållande nanoformuleringar framträder som lovande tilläggsbehandlingar för Parkinsons sjukdom. Olika nanoformuleringar såsom alginat-kurkumin-nanopartiklar, kurkumin-nanopartiklar med laktoferrin, spongosomer och kubosomer med kurkumin och fiskolja, serumalbuminbaserad kurkumin-nanoformulering och glycerylmonooleat (GMO)-nanopartiklar laddade med kurkumin och piperin har visat minskning av oxidativ stress, hjärncellsdöd och proteinaggregation i djurmodeller av Parkinsons sjukdom.

Curcumin vid Alzheimers sjukdom (AD)

AD uppstår på grund av ansamling av felveckat β-amyloidprotein och tau-protein i hjärnans neurofibrillära trassel.

Som ett terapeutiskt medel för Alzheimers sjukdom minskar curcumin inflammation, aktiverar neurogenes och hämmar ackumulering av felveckade proteiner. I in vitro-cellkulturmodeller av Alzheimers sjukdom minskar curcumin inkapslat i biologiskt nedbrytbara PLGA-nanopartiklar oxidativ stress och inflammation, och ökar proteinnedbrytningen.

Curcumin för Huntingtons sjukdom (HD)

HD är en autosomalt dominant ärftlig sjukdom som orsakas av en mutation i Huntingtin-genen (HTT). Sjukdomen kännetecknas av progressiv förlust av nervceller i hjärnan, vilket leder till motorisk och kognitiv försämring samt psykiatriska symtom.

I rått-HD-modeller förbättrade curcumin inkapslat i fasta lipid-nanopartiklar mitokondriell aktivitet, minskade mitokondriell svullnad, produktion av fria radikaler och lipidperoxidation samt ökade antioxidantnivåerna.

Curcumin vid amyotrofisk lateralskleros (ALS)

ALS orsakas av progressiv förlust av nervceller i ryggmärgen och hjärnan. Den enda kända behandlingen för ALS som förlänger överlevnaden hos patienter i tidigt skede är riluzol.

Curcumin laddat i inulin-D-α-tokoferolsuccinatmiceller förstärker de terapeutiska effekterna av mesenkymala stromala celler.

Curcumin för multipel skleros (MS)

MS är en inflammatorisk autoimmun sjukdom som skadar myelinskidan i nervfibrerna i ryggmärgen och hjärnan. Det finns för närvarande inget botemedel mot sjukdomen.

Slutsats

Kurkumin och kurkumininnehållande nanopartiklar visar betydande potential vid behandling av neurodegenerativa sjukdomar tack vare deras antioxidativa, antiinflammatoriska och neurobeskyddande egenskaper. Ytterligare forskning och utveckling kan leda till skapandet av nya effektiva behandlingar för dessa sjukdomar.