Nanoparticule turbocharge curcumina turmericului pentru beneficii sporite pentru sănătate

Un articol de recenzie publicat în jurnal Antioxidantii oferă o prezentare detaliată a strategiilor bazate pe nanoparticule pentru a îmbunătăți biodisponibilitatea și bioactivitatea curcuminei.

Studiu: Creșterea biodisponibilității și bioactivității curcuminei pentru prevenirea și tratarea bolilor. Credit imagine: Microgen / Shutterstock

Context

Curcumina, principalul compus bioactiv al turmericului, este un polifenol care se găsește în Curcuma longa rădăcini. Acest compus are numeroase beneficii pentru sănătate, inclusiv proprietăți anticancerigene, antioxidante, antiinflamatoare, anti-obezitate, antidiabetice, antimicrobiene, de vindecare a rănilor și de scădere a lipidelor.

Curcumina are o biodisponibilitate scăzută în organele umane și este transformată rapid într-un număr de metaboliți bioactivi după absorbția intestinală. Pulbere de turmeric uscat preparat din Curcuma longa rădăcinile conțin aproximativ 2-5% curcumină.

Curcumina consumată din surse alimentare este suficientă pentru a afecta microbiota intestinală. Cu toate acestea, datorită metabolismului rapid, concentrația de curcumină intactă în circulație devine foarte scăzută (concentrații sub-micromolare), ceea ce este insuficient pentru a declanșa semnalizarea celulară și expresia genelor, așa cum s-a observat în in vitro studii cu celule cultivate.   

Exemple de sisteme de nano-livrare de curcumină.

Strategii pentru creșterea biodisponibilității curcuminei

Curcumina alimentară este absorbită ineficient în epiteliul intestinal și suferă un metabolism rapid și o eliminare sistemică. Într-o soluție apoasă cu pH neutru se formează starea enolica a curcuminei, ceea ce reduce stabilitatea curcuminei.

Au fost dezvoltate mai multe nanoformulări pentru a crește concentrația de curcumină în circulație, precum și în anumite celule, țesuturi și organele. Aceste nanoformulări au fost concepute pentru a crește solubilitatea curcuminei, pentru a îmbunătăți stabilitatea în timpul absorbției gastrointestinale, pentru a modifica căile de absorbție și pentru a inhiba enzimele de detoxifiere folosind adjuvanți.

Cea mai recentă generație de nanoformulări de curcumină poate crește biodisponibilitatea curcuminei libere în plasmă de peste 100 de ori și poate îmbunătăți absorbția, absorbția celulară, permeabilitatea prin bariera hematoencefalică și distribuția tisulară.

Factorii care îmbunătățesc biodisponibilitatea curcuminei includ compoziția, dimensiunea și calea de administrare a nanoparticulelor. S-a descoperit că preparatele de curcumină cu nanoparticule de dimensiuni mai mici cresc biodisponibilitatea atunci când sunt administrate oral. În schimb, s-a descoperit că nanoparticulele de dimensiuni mai mari cresc biodisponibilitatea atunci când sunt administrate intravenos.

Nanoformulele de curcumină pot induce senescența în celulele maligne și normale, tratând astfel eficient diferite tipuri de cancer și boli legate de vârstă, inclusiv boli cardiometabolice, boli neurodegenerative și boli hepatice, pulmonare și gastrointestinale.

În ceea ce privește modul de acțiune, dovezile existente indică faptul că curcumina acționează ca un compus antioxidant și antiinflamator pentru a reduce producția de specii reactive de oxigen (ROS) și pentru a modula semnalizarea celulară și expresia genelor legate de căile inflamatorii. Aceste activități funcționează sinergic pentru a menține homeostazia macromoleculelor celulare (proteine, ADN și lipide).

Aceste activități pot fi crescute prin încorporarea curcuminei în formulări pe bază de nanoparticule, cum ar fi curcumină-bioperină-PLGA polimerică. Se știe că izomerizarea curcuminei la curcumină cis-trans crește capacitatea sa de a lega receptorii de adenozină. Încorporarea curcuminei cis-trans în nanoformulări este considerată a fi o strategie valoroasă pentru a crește gradul terapeutic. eficacitate împotriva bolilor inflamatorii.        

În ceea ce privește profilul de siguranță, studiile clinice recente indică faptul că majoritatea nanoformulelor de curcumină sunt bine tolerate și sigure pentru utilizare la om.

Activitati antimicrobiene

Se știe că curcumina exercită un efect antimicrobian atât împotriva bacteriilor Gram-pozitive, cât și a Gram-negative, iar această activitate este benefică pentru aplicații topice împotriva infecțiilor cutanate și aplicații orale și intestinale. În plus, curcumina poate preveni indirect infecția prin inhibarea creșterii bacteriene în alimente. 

Activitățile antimicrobiene ale curcuminei pot fi îmbunătățite prin încorporarea acesteia în nanoformulări. Administrarea curcuminei cu alți compuși, cum ar fi antibioticele, mierea sau alți polifenoli, poate crește, de asemenea, activitățile sale antimicrobiene și inhibitoare ale biofilmului.

Efectele nanoformulărilor de curcumină în tractul gastrointestinal  

S-a descoperit că mai multe sisteme bazate pe nanotehnologie, cum ar fi micele, lipozomi, exozomi, complexe fosfolipide, nanoemulsii, purtători de lipide nanostructurați și nanoparticule de biopolimer, cresc biodisponibilitatea curcuminei orale.

S-a descoperit că curcumina din nanoparticule numită „Theracurmin” suprimă colita la șoareci prin modularea microbiotei intestinale. Îmbunătățirea compoziției microbiotei intestinale a fost, de asemenea, realizată folosind extract de curcumină cu nanobule. S-a descoperit că curcumina încărcată cu purtători de lipide nanostructurați reduce inflamația colonului la animale.

S-a constatat că încorporarea curcuminei în lipozomi crește activitatea sa anticanceroasă prin îmbunătățirea absorbției gastrointestinale. Mai mult, administrarea curcuminei cu alți compuși bioactivi, cum ar fi piperina și salsalatul, s-a dovedit a crește biodisponibilitatea și bioactivitatea curcuminei.

Efectele nanoformulărilor de curcumină în ficat și țesutul adipos  

Nanoformulările de curcumină cu adjuvanți, cum ar fi piperina și quercetina, s-au dovedit a crește biodisponibilitatea și bioactivitatea în mod semnificativ. S-a descoperit că diferite sisteme de livrare bazate pe nanotehnologie, cum ar fi miceliile, lipozomii, polimerii, metalele și nanoparticulele solide de lipide, cresc biodisponibilitatea curcuminei.

Proprietățile antiinflamatorii, antioxidante și antifibrotice ale curcuminei o fac un potențial compus terapeutic pentru bolile hepatice. În bolile hepatice, s-a descoperit că nanoformulările de curcumină își măresc eficacitatea terapeutică prin creșterea solubilității, biodisponibilității și permeabilității membranei curcuminei și îmbunătățind farmacocinetica, farmacodinamia și biodistribuția acesteia.   

Efectele nanoformulelor de curcumină asupra sistemului cardiovascular   

S-a descoperit că curcumina încapsulată în nanoparticule de carboximetil chitosan conjugate cu o peptidă de origine specifică miocitelor crește biodisponibilitatea cardiacă a curcuminei. S-a descoperit că formularea îmbunătățește funcția cardiacă prin reducerea expresiei genelor marker de hipertrofie și a mediatorilor apoptotici.

S-a descoperit că mai multe nanoformulări de curcumină, cum ar fi nanocapsule pe bază de acid hialuronic, nanoparticule încapsulate în PLGA sau sisteme de nanoemulsie, cresc solubilitatea apoasă a curcuminei și, ulterior, previn hipertensiunea la animale. Efecte cardio-protectoare similare au fost observate folosind nanoparticule pe bază de polimeri de nanocurcumină și nanoparticule de acid polilactic pe bază de curcumină și nizină. S-a descoperit că aceste formulări previn leziunile miocardice și îmbunătățesc funcțiile mușchilor cardiaci.

Efectele nanoformulelor de curcumină asupra creierului   

S-a descoperit că curcumina complexată cu galactomanani are o permeabilitate mai bună a barierei hemato-encefalice și o eficacitate mai mare în prevenirea neuroinflamației, anxietății, oboselii și pierderii memoriei atât la oameni, cât și la animale.

S-a descoperit că lipozomii încărcați cu curcumină exercită efecte anti-amiloidogenice și antiinflamatorii în modelele animale și celulare ale bolii Alzheimer. Activitățile preventive ale curcuminei împotriva bolii Alzheimer sunt asociate cu capacitatea sa de a reduce producția de beta-amiloid și agregarea tau, care sunt semne distinctive majore ale bolii Alzheimer.   

Cu toate acestea, studiile clinice care au implicat pacienți cu boală Alzheimer ușoară până la moderată nu au putut găsi niciun efect benefic al curcuminei în reducerea biomarkerilor bolii și îmbunătățirea funcțiilor cognitive.

Un studiu clinic recent care a implicat adulți nedementați, pe de altă parte, a arătat că tratamentul oral cu curcumină poate îmbunătăți memoria și poate reduce acumularea de amiloid și tau în amigdală și hipotalamus.   

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://www.news-medical.net/news/20240317/Nanoparticles-turbocharge-turmerics-curcumin-for-enhanced-health-benefits.aspx