L'acide punicique et son rôle dans la prévention des troubles neurologiques : une revue, partie 1

Abstrait:

Des millions de personnes dans le monde sont touchées par des maladies neurodégénératives (MN). Les ND se caractérisent par des lésions progressives et la mort des cellules nerveuses accompagnées de niveaux élevés de biomarqueurs inflammatoires et de conditions de stress oxydatif.

Les maladies neurodégénératives, telles que la maladie d'Alzheimer et la démence, sont des maladies courantes auxquelles nous sommes confrontés aujourd'hui. Ces maladies entraîneront la mort des neurones et l’atrophie des cellules cérébrales du patient, entraînant un déclin cognitif. La mémoire est l’un des domaines les plus touchés.

Cependant, même face à ces menaces de maladies, nous ne devons pas renoncer à investir et à travailler sur notre santé mentale. La recherche montre qu'un mode de vie actif, une bonne santé mentale et un exercice intellectuel peuvent retarder dans une large mesure la progression des maladies neurodégénératives et maintenir une bonne mémoire.

Par exemple, les exercices d’aérobie et l’entraînement cérébral peuvent améliorer la structure et le fonctionnement du cerveau et retarder la dégradation des fonctions cognitives. Une alimentation nutritive et équilibrée, un sommeil suffisant et des interactions sociales sont également des facteurs importants pour maintenir une bonne santé et peuvent aider à prévenir les maladies neurodégénératives et à préserver la mémoire.

D’autres scientifiques pensent que l’auto-efficacité et l’équilibre émotionnel peuvent nous aider à conserver notre mémoire. Par exemple, se voir résoudre un problème ou atteindre un objectif nous rend plus confiants et plus heureux, et ces sentiments peuvent nous aider à maintenir notre santé mentale, ce qui à son tour contribue à maintenir une bonne mémoire.

Dans la vie quotidienne, nous pouvons également effectuer quelques entraînements simples pour améliorer la mémoire. Par exemple : se souvenir des numéros de téléphone, des anniversaires, des noms et d'autres informations, lire des articles à voix haute et se souvenir du contenu sont toutes des méthodes très efficaces.

Bien que la maladie neurodégénérative soit une maladie grave, elle nous rappelle également de maintenir de bonnes habitudes de vie et une attitude positive pour garantir notre santé mentale et notre mémoire, et rendre notre vie plus saine, plus épanouissante et meilleure ! On peut voir que nous devons améliorer la mémoire, et la Cistanche deserticola peut améliorer considérablement la mémoire car la Cistanche deserticola est une matière médicinale traditionnelle chinoise qui a de nombreux effets uniques, dont l'un est d'améliorer la mémoire. L'efficacité de Cistanche deserticola provient des multiples ingrédients actifs qu'elle contient, notamment l'acide tannique, les polysaccharides, les glycosides flavonoïdes, etc. Ces ingrédients peuvent favoriser la santé cérébrale par diverses voies.

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L'acide punicique, le principal composant bioactif de l'huile de graines de grenade (Punica granatum), est un isomère oméga -5 de l'acide linoléique conjugué qui a montré de puissants effets antioxydants et anti-inflammatoires qui contribuent à son effet positif contre un large éventail de maladies. maladies. L'acide punicique diminue les dommages oxydatifs et l'inflammation en augmentant l'expression des récepteurs activés par les proliférateurs de peroxysomes.

De plus, il peut réduire la formation de dépôts bêta-amyloïdes et l’hyperphosphorylation de la protéine tau en augmentant l’expression de la protéine GLUT4 et l’inhibition de l’hyperactivation de la calpaïne. La grenade microencapsulée, avec des niveaux élevés d'acide punicique, augmente l'activité antioxydante PON1 dans les HDL. De même, les formulations de grenade encapsulées avec des niveaux élevés d’acide punicique ont montré une augmentation de l’activité antioxydante PON1 dans les HDL.

En raison de la perméabilité cérébrale limitée de l'acide punicique, diverses formulations d'administration ont été développées pour améliorer l'activité biologique de l'acide punicique dans le cerveau, réduisant ainsi les symptômes des troubles neurologiques.

L'acide punicique est un composé nutraceutique important dans la prévention et le traitement des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington.

Mots clés : antioxydant ; l'acide linoléique conjugué; barrière hémato-encéphalique; La maladie d'Alzheimer; La maladie de Parkinson; la maladie de Huntington ; neurodégénérescence.

1. Introduction

Certaines des maladies les plus répandues pouvant entraîner une perte d'autonomie chez les personnes âgées sont les maladies neurodégénératives (MN), qui deviennent de plus en plus fréquentes. Le processus neurodégénératif est la perte progressive de la fonction ou la mort des cellules du système nerveux central, provoquant une augmentation des fonctions motrices et cognitives. déficiences avec le temps [1].

Parmi les MN les plus répandues figurent la maladie d'Alzheimer (MA) et la démence frontotemporale, la maladie de Parkinson (MP), la maladie de Huntington (HD), la sclérose latérale amyotrophique (SLA) et les ataxies spinocérébelleuses multiples. L'incidence de la MA dans la population âgée de 85 ans et plus est d'environ 30 %, tandis que la MP est d'environ 2 % chez les personnes de plus de 65 ans et la SLA signale 1 à 2 cas pour 100 000 personnes par an, et l'incidence devrait monter en flèche. comme les populationages [2].

Il est donc nécessaire de mettre en œuvre de nouvelles mesures préventives et de développer de nouveaux traitements pour les premiers stades de la neurodégénérescence. L'Organisation mondiale de la santé estime que le coût social mondial de la démence s'élève à 818 milliards de dollars, soit l'équivalent de 1,1 % du produit intérieur brut mondial. La prévalence de la MA en Amérique latine atteint 8,5 %.

De plus, on s'attend à ce que d'ici 2030, environ 65,7 millions de personnes vivront avec la démence et environ 115,4 millions d'ici 2050 [3]. La mortalité et le handicap causés par ces troubles neurologiques ont augmenté, ce qui les considère comme un défi de santé publique mondial. Comme l’incidence devrait augmenter à mesure que la population augmente, trouver de nouvelles solutions et stratégies pour le traitement des maladies neurodégénératives constitue un objectif de plus en plus urgent. Étant donné que les dommages oxydatifs et l'inflammation sont des voies clés dans le développement de la neurodégénérescence, des composés phytochimiques dotés de propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires élevées sont étudiés pour aider à la prévention de la neurodégénérescence et stopper la progression de la maladie.

La grenade (Punica granatum) est un fruit ancien et adaptable originaire d'Asie occidentale et appartenant à la famille des Punicaceae. Il est cultivé dans le monde entier, notamment dans les pays du Moyen-Orient, d’Asie, d’Europe et d’Amérique, principalement dans les zones subtropicales et tropicales sous des conditions climatiques variables [4,5]. Environ 50 % du poids total du fruit correspond à la peau, qui est une source importante de composés phénoliques, de minéraux et de polysaccharides complexes. Quant à la partie comestible de la grenade, elle est constituée d'arilles (40 %) riches en eau, sucres, pectine et graines (10 %) [6].

Les graines de grenade contiennent de nombreux composants tels que des polyphénols et des acides gras qui contribuent à leurs effets bénéfiques. L'huile de pépins de grenade (PSO) représente environ 12 % et 20 % du poids total des graines [7]. Le PSO contient 14 acides gras, dont le plus abondant est l'acide punicique50–8{{20}} % [7–9], suivi de l'acide linoléique (13–20 %), palmitique. acide (6 à 9 %), acide stéarique (2 à 3 %), acide oléique (8 à 9 %), acide linolénique (0,06 à 0,08 %) et acide arachidique (0,68 à 0,90 %) [9].

Il a été démontré que l'acide punicique, le principal composant bioactif du PSO, produit un puissant effet antioxydant qui contribue à son effet positif contre un large éventail de maladies telles que l'ostéoporose, possède des propriétés anti-obésité, augmente l'expression des gènes liés au métabolisme antioxydant et lipidique et modifie la composition et la fonction des lipoprotéines de haute densité (HDL) [10-13].

L'acide punicique est un isomère oméga -5 de l'acide linolénique conjugué (CLnA) et présente des similitudes structurelles avec l'acide linoléique conjugué (CLA) [12]. À lui seul, l'acide punicique possède un large spectre d'effets biologiques tels que des propriétés anti-inflammatoires, antidiabétiques, anti-obésité, anti-prolifératives et anti-cancérigènes [14,15]. Le principal mécanisme biologique décrit pour l'acide punicique implique la modulation de l'expression différentielle des récepteurs activés par les proliférateurs de peroxysomes (PPAR), qui contrôlent l'expression des gènes impliqués dans la différenciation et la prolifération cellulaire, régulent les enzymes impliquées dans le métabolisme des lipides et l'homéostasie du glucose.

De plus, les PPAR sont étroitement liés à l'activation et à la production de biomarqueurs pro-inflammatoires (16-19). Bien que les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires de l'acide punicique puissent avoir des effets bénéfiques sur le traitement des MN, la façon dont il interagit dans différentes voies liées à la progression des MN peut lui conférer des avantages par rapport à d'autres nutraceutiques antioxydants.

Cette revue vise à présenter un aperçu des connaissances actuelles sur les bénéfices potentiels de l'acide punicique dans les troubles neurologiques et le mécanisme moléculaire impliqué dans ses effets.

2. Principales voies impliquées dans les maladies neurologiques

Même si toutes les maladies ont une pathologie et une symptomatologie différentes, leurs parcours partagent certains traits communs. Un modèle conceptuel classifiant les différentes voies impliquées dans la neurodégénérescence a été développé en considérant quatre grands modèles d'action [20] (Figure 1).

En général, les voies qui contribuent à la survie et à la dégénérescence des neurones comprennent : (1) les mécanismes intracellulaires tels que l'apoptose [21], l'autophagie [22], la fonction mitochondriale, les dommages oxydatifs et la réparation [23], l'ubiquitine/protéasome [24], (2 ) environnement tissulaire local tel que l'adhésion cellulaire [25], endocytose, neurotransmission [26], prions/facteur transmissible [27], (3) environnement systémique tel que inflammation/réponse immunitaire [28], métabolisme lipidique/endocrinien [29], cerveau le système vasculaire [30], (4) et les mécanismes liés au vieillissement [31], par exemple l'épigénétique [32], les facteurs neurotrophiques [33] et les télomères [34]. Tous ces composants sont étroitement liés et interagissent les uns avec les autres pour moduler le processus neurodégénératif (Figure 2).

2.1. Mécanisme intracellulaire

Parmi les mécanismes intracellulaires liés à la survie et à la dégénérescence des neurones, les dommages à l'ADN et la réparation défectueuse sont les caractéristiques les plus courantes que partagent de nombreuses MN présentant des caractéristiques de troubles du mouvement progressifs.

Une concentration élevée d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) peut provoquer une accumulation de dommages oxydatifs de l'ADN dans sa séquence et des modifications épigénétiques (24). Une expression génique altérée pourrait entraîner une perte de la fonction neuronale normale et déclencher progressivement la mort cellulaire programmée et la perte neuronale [22]. Les mitochondries sont la principale source de production cellulaire de ROS, et il a été constaté que les dommages oxydatifs peuvent favoriser l'agrégation de la synucléine et affecter l'amyloïde (A) et d'autres protéines liées au vieillissement et à la ND [22,35]. Dans les cellules non mitotiques à longue durée de vie, telles que en tant que neurones, l'abondance des ROS provoque un stress oxydatif et une altération des défenses antioxydantes, entraînant un dysfonctionnement des mitochondries et l'initiation d'une cascade de mort cellulaire (36).

Plusieurs études relient les effets du nitricoxyde et des ROS sur les ND, notamment la nitration des corps de Lewis dans la démence à corps de Lewis et la maladie d'Alzheimer (MA), la nitration des -synucléines chez les patients présentant une atrophie multisystémique, les protéines tau nitrates répandues dans la MA et la démence frontotemporale avec parkinsonisme. La diminution des niveaux d'oxyde nitrique contribue à la régulation positive de A dans le système cérébrovasculaire, et l'inhibition de l'oxyde nitrique retarde la progression de la pathologie de la maladie de Parkinson [37].

De même, le Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-) est une cytokine apro-inflammatoire liée à la pathogenèse de la ND par inflammation systémique (38). Des thérapies anti-TNF ont été proposées par plusieurs études pour diminuer la pathologie de la MA, diminuer les dépôts amyloïdes et diminuer la déficience neuronale [39]. De plus, la résistance cérébrale à l'insuline a été décrite comme un facteur induisant des déficiences cognitives et une neurodégénérescence.

Les niveaux d'insuline cérébrale sont réduits au cours du vieillissement et de la maladie d'Alzheimer, ce qui entraîne l'inhibition de plusieurs phosphatases impliquées dans la déphosphorylation de Tau, entraînant le dépôt et l'accumulation de plaques amyloïdes (A) extracellulaires [40,41].

Figure 2. Représentation schématique des caractéristiques physiopathologiques communes dans les maladies neurodégénératives (ND) : (1) Dysfonctionnement mitochondrial dû au stress oxydatif, au vieillissement ou à des dommages causés par des facteurs génétiques ou environnementaux, entraînant une production excessive de ROS, qui peuvent activer p53 et le Bax ( régulateur apoptotique) translocation qui permet la libération du cytochrome C (Cyt C)Figure 2.

Représentation schématique des caractéristiques physiopathologiques communes dans les maladies neurodégénératives (ND) : (1) Dysfonctionnement mitochondrial dû au stress oxydatif, au vieillissement ou à des dommages causés par des facteurs génétiques ou environnementaux, entraînant une production excessive de ROS, qui peuvent activer p53 et le Bax (régulateur apoptotique) translocation qui permet la libération du cytochrome C (Cyt C) menant à l'activation (Cas 9) et de la caspase 3 (Cas3), entraînant des dommages à l'ADN et la mort cellulaire ou (2) l'apoptose.

De même, une production excessive de ROS entraîne également un stress oxydatif et (3) une peroxydation lipidique, qui peut conduire à des agrégats de protéines tels que la -synucléine ainsi qu'à un peptide amyloïde mal replié, ce dernier devenant une plaque amyloïde (A) affectant la signalisation neuronale induite par (4) Insuffisance cholinergique. À son tour, l’accumulation de plaque A induit (5) l’activation des microglies avec la libération concomitante de (6) cytokines inflammatoires et produit une neuroinflammation.

D'autre part, (7) une dérégulation du Ca2+ due à une dépolarisation de la membrane neuronale pourrait induire des déficits synaptiques et favoriser l'accumulation de plaques A, et (8) des enchevêtrements neurofibrillaires via l'activation de la calpaïne. De plus, un apport soutenu de calcium entraîne une suractivation de la synthase neuronale de l'oxyde nitrique (nNOS), l'augmentation de la synthèse de l'oxyde nitrique conduisant à un stress oxydatif/nitrosatif et à une inflammation cérébrale généralisée. De plus, l'accumulation de ROS induit(9) l'activation de kinases (glycogen synthase kinase-3 , GSK-3 ) et induit une hyperphosphorylation de tau, favorisant l'accumulation de plaques A.

L'accumulation d'oligomères A provoque l'élimination des récepteurs d'insuline (IRS) de la surface cellulaire, induisant une (10) résistance neuronale à l'insuline et inhibant l'activation du transporteur de glucose de type 4 (GLUT 4). Une signalisation dysfonctionnelle de l'insuline fait descendre la cible mammifère de la voie de la rapamycine (mTOR) et entraîne (11) un échec de l'autophagie à accumuler des plaques A.

Enfin, le cholestérol synthétisé se lie à l’apolipoprotéine E (APOE) pour former des particules APOE-cholestérol (APOE-CH). Les particules APOE-CH sont internalisées dans les neurones et le cholestérol libre est métabolisé en 24-hydroxycholestérol (24-OHC), qui traverse ensuite la barrière hémato-encéphalique (BBB) ​​et pénètre dans le plasma, tandis que le plasma (12 ) Le 27 hydroxyle cholestérol (27-OHC) circule dans le cerveau, augmentant le niveau de -synucléine et finit par former des corps de Lewy (LB). Les lignes arrière indiquent une stimulation, tandis que les lignes rouges indiquent une inhibition.

2.2. Environnement tissulaire local

L'agrégation progressive de protéines mal repliées qui affectent gravement l'environnement tissulaire local, créant des dommages, est une caractéristique pathologique qui caractérise les maladies neurodégénératives (42). Ces protéines mal repliées sont soumises à une dégradation protéique, notamment par l'intermédiaire du protéasome. L'inhibition des voies de dégradation des protéines conduit à la formation de protéines résistantes aux protéases, diminuant ainsi la propagation des protéines agrégées qui favorisent le mauvais repliement des protéines cellulaires (43).

De même, l’autophagie est le principal mécanisme responsable de l’élimination des agrégats de protéines, des organites cellulaires dysfonctionnels et des agents pathogènes afin de maintenir l’homéostasie cellulaire. L'accumulation de vacuoles autophagiques (AV) immatures, conséquence d'un processus d'autophagie perturbé, est une caractéristique courante observée dans le cerveau des patients atteints de la maladie d'Alzheimer.

Il a été démontré que la cible mammifère de la signalisation de la rapamycine (mTOR) est inhibée dans le cortex et l'hippocampe des souris modèles adultes de la maladie d'Alzheimer. La résistance cérébrale à l'insuline induit des altérations de la voie insuline/facteur de croissance analogue à l'insuline (IGF-1)-PI3K(phosphoinositide 3-kinase classe I)-Akt, entraînant l'activation aberrante de la signalisation mTOR, qui régule négativement l'autophagie. induction [44-46].

2.3. Environnement systémique

Les changements dans l'environnement systémique tels que l'inflammation sont fréquents dans les maladies neurodégénératives telles que la MA et la maladie de Parkinson (MP) et peuvent provoquer, avec le stress oxydatif, des perturbations dans la composition protéomique des lipoprotéines de haute densité (HDL) [47]. Les HDL circulantes assurent la résilience au dysfonctionnement cérébrovasculaire dans la MA, qui jouent un rôle important dans le métabolisme cérébral et l'homéostasie, atténuant la clairance de A et de tau et conduisant ainsi à la formation de plaques séniles et d'enchevêtrements neurofibrillaires (48).

2.4. Mécanisme de vieillissement

La composition des acides gras et la fluidité des membranes cérébrales changent avec l'âge. Acides gras polyinsaturés (AGPI) tels que l'acide docosahexaénoïque (DHA, 22:6 n-3) et l'acide arachidonique (AA, 20:4 n{{5} }) sont les AGPI les plus abondants et les plus importants dans le cerveau et jouent un rôle essentiel dans le vieillissement et la neurodégénérescence. Chez les personnes âgées, DHA et AAdiminution des membranes du cortex orbitofrontal. Une carence spécifique en DHA pourrait être due à une réduction liée à l'âge de l'activité enzymatique impliquée dans la régulation de la synthèse, de l'absorption et de l'assemblage du DHA en phospholipides cérébraux (Zhang et al., 2018).

Parallèlement, une consommation alimentaire élevée en AGPI oméga -3 et oméga -6 est favorable à la mémoire des personnes âgées en bonne santé. Ce processus est médié par l'intégrité et la préservation de la microstructure de la substance blanche du fornix dans le cerveau (Zamroziewicz et al., 2017). Plusieurs AGPI tels que le DHA et l'AA sont étudiés pour le développement de nouveaux traitements contre les MN et la neurodégénérescence [49, 50].

L'acide punicique (18:3, ∆9cis, 11trans,13cis, n-5) est un candidat prometteur dont le mécanisme d'action reste encore à comprendre. La section suivante fera référence aux caractéristiques et aux mécanismes d'intérêt de l'acide punicique et à leur relation potentielle avec la prévention des MN.

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