Curcuminnanopartiklar visar lovande vid behandling av neurodegenerativa sjukdomar

I en nyligen publicerad översiktsartikel publicerad i Foods beskrev italienska forskare den neuroprotektiva rollen av curcumin och curcumin-innehållande nanopartiklar i neurodegenerativa sjukdomar.

Curcumin är en hydrofob polyfenol som finns i rhizom av Curcuma longa. Den har ett brett utbud av biologiska egenskaper, inklusive antiinflammatoriska, antioxidanta, antiproliferativa, anticancer, immunmodulerande, antimikrobiella, antidiabetiska och neuroprotektiva 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 att använda 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.

Curcuminnanopartiklar

För att övervinna dessa begränsningar har curcumininnehållande biomimetiska nanoläkemedel utvecklats med hjälp av cellmembran och extracellulära vesiklar. Curcumin-innehållande porös polymjölk-glykolsyra (PLGA) polymer nanopartiklar modifierades med röda blodkroppsmembran för att förbättra läkemedelsfrisättningen. Curcumin-innehållande exosomer utvecklades för att öka deras förmåga att passera blod-hjärnbarriären och underlätta läkemedelstillförsel till hjärnan för behandling av malignt gliom hos möss.

Curcumin för Parkinsons sjukdom (PD)

PD uppstår på grund av förlust av dopaminerga neuroner i substantia nigra. Huvuddragen hos PD inkluderar dopaminbrist i hjärnan och bildandet av α-synukleinaggregat.

Nanoformuleringar som innehåller curcumin håller på att dyka upp som en lovande tilläggsterapi för PD. Olika nanoformuleringar som alginat-curcuminnanopartiklar, curcuminnanopartiklar med laktoferrin, spongosomer och kubosomer med curcumin och fiskolja, serumalbuminbaserad curcuminnanopartiklar och glycerylmonooleat (GMO) nanopartiklar laddade med curcumin och piperin har visat minskning av celldödsstress. Hjärn- och proteinaggregation i djurmodeller av PD.

Curcumin för Alzheimers sjukdom (AD)

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

Som ett terapeutiskt medel för AD minskar curcumin inflammation, aktiverar neurogenes och hämmar ackumuleringen av felveckade proteiner. I in vitro-cellodlingsmodeller av AD 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 funktionsnedsättning och psykiatriska symtom.

I råttmodeller av HD förbättrar curcumin inkapslat i fasta lipidnanopartiklar mitokondriell aktivitet, minskar mitokondriell svullnad, produktion av fria radikaler och lipidperoxidation och ökar antioxidantnivåerna.

Curcumin för amyotrofisk lateralskleros (ALS)

ALS uppstår på grund av den progressiva förlusten av nervceller i ryggmärgen och hjärnan. Den enda kända behandlingen för ALS som förlänger överlevnaden för patienter i de tidiga stadierna av sjukdomen är riluzol.

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

Curcumin för multipel skleros (MS)

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

Slutsats

Curcumin och curcumin-innehållande nanopartiklar visar betydande potential vid behandling av neurodegenerativa sjukdomar på grund av deras antioxidant, antiinflammatoriska och neuroprotektiva egenskaper. Ytterligare forskning och utveckling kan leda till skapandet av nya effektiva behandlingar för dessa sjukdomar.