Куркумин

Молекула Куркумина

Куркумин является диарилгептаноидом. Это главный куркуминоид популярной южноазиатской специи куркума, которая является членом семейства имбирных (Zingiberaceae). Двумя другими куркуминоидами куркумы являются дезметоксикуркумин и бис-дезметоксикуркумин. Куркуминоиды - это естественные фенолы, отвечающие за желтый цвет куркумы. Куркумин может существовать в нескольких таутомерных формах, в том числе в виде 1,3-дикето и двух эквивалентных енольных формах. Енольная форма является более энергетически стабильной в твердом и растворенном виде. Куркумин может использоваться для количественного определения бора (метод куркумина). Он вступает в реакцию с борной кислотой с образованием соединения красного цвета, розоцианина. Куркумин - вещество ярко-желтого цвета, и может быть применяться в качестве пищевого красителя. В качестве пищевой добавки, куркумин имеет номер E100. ИЮПАК название: (1E, 6E) -1,7 -бис (4-гидрокси- 3-метоксифенил) -1,6- гептадиен -3 ,5- дион Молекулярная формула: C₂₁H₂₀O₆ Молярная масса: 368,38 г моль-1 Внешний вид: яркий желто-оранжевый порошок Температура плавления: 183 ° С; 361 ° F ; 456 К

Куркумин представляет собой активное вещество куркумы, также обнаружен в ограниченных количествах в имбире. Это потенциальное антивоспалительное и антиканцерогенное вещество и аналогично рыбьему жиру является эффективным временным средством при лечении метаболического синдрома. Черный перец значительно увеличивает всасывание. Куркумин является желтым пигментом, связанным с приправой карри, куркумой и в меньшей степени имбирем. Это небольшая молекула, которая является прототипом куркуминоида и имеет эффект аналогичный другим полифенолам, но является уникальной, поскольку составляет отдельный класс полифенолов (по сравнению с другими классами флавоноидов, стильбенов и др.). Обладает потенциальным антивоспалительным действием, которое считается достаточной защитой против некоторой формы прогрессирования рака. Однако куркумин обладает дополнительным антиканцерогенным действием, которое не зависит от его антивоспалительного действия и, таким образом, является достаточно исследованным веществом в предотвращении и лечении рака. Другие области применения куркумина представляют замедление ухудшения когнитивной функции, связанной со старением, здоровье сердца посредством электрической стимуляции и снижения уровня липидов и бляшек в артериях, а также снижение риска диабета и оптимальное средство для лечения побочных эффектов, связанных с диабетом. Имеет неудовлетворительную пероральную биодоступность (низкий процент всасывания потребляемого количества вещества), которая, таким образом, должна усиливаться с помощью других веществ, таких как экстракт черного перца, называемый пиперин. Это необходимо только если не планируется действия куркумина на толстую кишку (поскольку он имеет антивоспалительное действие на толстый кишечник и может способствовать пищеварению), в этом случае не следует комбинировать его со стимуляторами усвоения. Дозировки до 8 г куркуминоидов для человека не были связаны в целом со значительными нежелательными явлениями, и исследования in vitro предполагают, что куркумин имеет достаточно значительное безопасное пороговое значение.

Другие названия: экстракт куркумы, экстракт карри, куркума, диферулоилметан, Цзянь Хуан, Куркума длинная, 1,7-бис-{3-метокси-4-гидроксипенил}-1,6-гептадиен-3,5-дион.

Не путать с: куркумой (приправа с содержанием куркумина), карри (приправа к пище с использованием куркумы), деревом куркумы (название Барбариса остистого).

Относится к:

• холинергикам
• средствам для укрепления суставов
• специям

Совместим с

• другими куркуминоидами (куркумином, деметоксикуркумином, биметоксикуркумином, циклокуркумином).
• пиперином (увеличивает биодоступность куркумина)
• генистеином и изофлавонами сои (синергическая защита от рака предстательной железы)
• рыбьим жиром, в частности, докозагексаеновой кислотой, средством профилактики рака молочных желез
• гарсинолом, компонентом Гарцинии индийской, антиканцерогенное средство
• широким диапазоном препаратов химиотерапии

Куркумин включает несколько функциональных групп. Ароматические кольцевые системы, которыми являются фенолы, соединены двумя альфа, бета-ненасыщенными карбонильными группами. Дикетоны образуют стабильные енолы и легко депротонируют, формируя еноляты; Альфа, бета - ненасыщенная карбонильная группа является хорошим акцептором в реакции Михаэля и подвергается нуклеофильному присоединению. Структура куркумина была впервые идннтифицирована в 1910 году учеными J. Miłobędzka, Stanisław Kostanecki и Wiktor Lampe. Куркумин используется в качестве индикатора бора.

В общесистемных целях (требуется всасывание в кишечнике) пероральный прием куркумина в дозировке 80-500 мг может потребовать присутствия стимулирующих средств. Куркумин по своей природе плохо всасывается, поэтому обязательным является одно из следующего:

• Прием куркумина совместно с черным перцем (пиперином)
• Фитосомы куркумина в виде комплекса с фосфатидил холином (Мерива или BCM-95)
• Наночастицы куркумина (ТЕРАКУМИН)
• Водорастворимый куркумин (поливинилпирролидон)

Если не использовать одно из вышеуказанных средств стимулирования, будет всасываться слишком малое количество куркумина, и даже дозировка до 4000 мг может быть полностью неактивной (незначительную активность будет иметь только дозировка 8-16 г). При использовании куркумина для кишечника всасывание из кишечника в кровь необязательно. По этой причине можно просто использовать куркуму в дозировке 2-4 г ежедневно или пищевую добавку с содержанием куркумина без вышеуказанных стимуляторов всасывания.

Куркумин (химическое наименование диферулоилметан) является основным активным веществом специи куркума (Куркума длинная или Цзянь Хуан) и основным компонентом куркуминоидов (80% куркуминоидов по весу составляет куркумин¹⁾) вместе с другими тремя куркуминоидами, известными как деметоксикуркумин, бисдеметоксикуркумин и циклокуркумин²⁾. Известно, что куркуминоиды в целом присутствуют в растении рода Куркума (наибольшее количество в Куркуме длинной), хотя не являются уникальными для данного растения. Куркумин представляет собой основную молекулу класса куркуминоидов (аналогично как ресвератрол является основной молекулой класса стильбенов) и главным образом связан с куркумой, как самым богатым источником куркумина. Известно, что куркуминоиды содержатся в:

• Куркуме (Куркума длинная или Цзянь Хуан) в количестве примерно 22,21-40,36 мг/г в корневище и 1,94 мг/г в клубневидных корнях, а также других видах куркумы, таких как Куркума буростебельная (0,098 мг/г)
• Имбире (Имбирь аптечный) и шампуне с имбирем (Имбирь зерумбет)³⁾

Доступные в продаже экстракты куркумина могут не представлять собой полностью куркумин, а смесь, состоящую из 77% куркумина (17% деметоксикуркумина, 3% бисдеметоксикуркумина, остальные 3% не классифицированы, но предполагается, что они включают циклокуркумин). Куркумин может также называться NCB-02 (нормализованная смесь куркуминоидов) или E100 (код для куркумина при использовании в качестве пищевого красителя)⁴⁾.

Структура куркумина, официально известного как диферулоилметан, представлена двумя молекулами феруловой кислоты, связанных вместе с дополнительным углеродом (метаном) для сокращения карбоксильных групп. Может существовать в енольной форме (представлена на рисунке ниже) или кетоформе, которая является молекулярно симметричной с двумя кетоновыми группами на основной цепи. Молекула куркумина ярко-желтого цвета (используется в пищевой промышленности в виде пищевого красителя, известного как E100)⁵⁾ и обладает значительными липофильными свойствами. Куркумин устойчив к кислотам при pH желудка.

Куркумин по своей природе плохо всасывается при пероральном приеме, в такой степени, что 8000 мг куркумина иногда незначительно увеличивают уровень в сыворотке крови (хотя в других исследованиях отмечаются небольшие пиковые потенциалы при дозировке 4000 мг⁶⁾ или 8000 мг с возможностью достигать 22-41 нг/мл). За счет этого исследуются различные модификации пищевых добавок с содержанием куркумина для увеличения количества куркумина в крови. Известно, что комбинация куркумина с пиперидином экстракта черного перца (ингибитор глюкуронирования) увеличивает биодоступность куркумина в 20 раз при использовании 20 мг пиперидина с 2000 мг куркумина⁷⁾. Сочетание куркумина с фосфолипидами (комплекс фосфатидилхолин-куркумин, известный как Мерива) может увеличивать его встраивание в липофильные мембраны, увеличивая Cмакс и AUC в пять раз у крыс и приравнивая эффективность 450 мг Меривы к 4 г куркумина для человека (неопубликованное исследование). Другие исследования предполагают увеличение всасывания в 29 раз в организме человека, хотя заявленное улучшенное всасывание скорее обусловлено деметоксикуркумином, чем куркумином⁸⁾. Эмульсия ТЕРАКУМИН (наночастицы) имеет в 40 раз большее значение AUC (площадь под фармакокинетической кривой) по сравнению с основным действием куркумина на крыс и в 27 раз большее зачение AUC для человека, хотя в другом исследовании было обнаружено всего лишь 10-кратное увеличение AUC и 40-кратное увеличение Cмакс у грызунов. Эта повышенная биодоступность в частности обусловлена увеличенной растворимостью в воде⁹⁾. Использование наночастиц может достигать дозировки до 210 мг без очевидного насыщения при всасывании, и наблюдается увеличение Cмакс до 275 ± 67 нг/мл, AUC до 3649 ± 430 нг/мл/ч и периода полувыведения до 13 ± 3,3 часа. При рассмотрении путей увеличения всасывания куркумина эффективным считается прием либо в форме наночастиц (ТЕРАКУМИН), либо в форме фитосом (Мерива), в то же время эффективно совместное применение куркумина с низкими дозировками пиперидина.

Куркумин способен вызывать непосредственные эффекты или на фоне первичного эффекта. В данном разделе представлены отдельные механизмы и сочетание двух механизмов.

Активирующий белок-1, класс факторов транскрипции, полученный с помощью димеризации c-Fos, c-Jun и связанных протеинов, которые вовлечены в процесс пролиферации, выживаемости и дифференциации клеток, связан с их рецепторами клеточного ядра (ТФА-ответный элемент) для индуцирования эффекта, связанного с активирующим белком-1¹⁰⁾. Эффекты активирующего белка-1 различаются в зависимости от протеинов, которые его формируют, но куркумин способен препятствовать активирующему белку-1, высвобожденному с помощью стимуляторов опухолевого роста, и способен стимулировать некоторые энзимы фазы II (антиоксидантные) посредством ослабления лучшего подтверждения активирующего белка-1. Куркумин также считается непосредственным ингибитором мишени рапамицина в клетках, способным предотвращать ассоциацию подгруппы раптор с протеином TOR, ингибирующим активность mTORC1 непосредственно без значительного влияния АМФ-активируемой протеинкиназы-комплекса туберозного склероза или протеинфосфатазы A2¹¹⁾. Куркумин также способен непосредственно ингибировать ДНК-полимеразу лямбда, киназу фокальной адгезии, Src, протеинкиназу C, p300 (цАМФ-ответный элемент активирующего белка), тиоредоксинредуктазу, липоксигеназу и тубулин¹²⁾. Он может также прямо (отрицательно) влиять на 17beta-HSD3 и 5-альфаредуктазу¹³⁾. Было отмечено непосредственное потенциальное ингибирование куркумином энзима киназы гликогенсинтазы-3β (GSK3β) при IC50 66,3 нМ[39].

Точки контакта определяются как протеины или рецепторы, которые посредством своей активации или инактивации влияют на большую часть связанных протеинов. Ядерный фактор каппа-B, провоспалительный фактор транскрипции, ингибируется куркумином посредством двукратного механизма предотвращения транслокации p65 в ядре и расщепления молекулы, которая удерживает ядерный фактор каппа-B в состоянии покоя, ингибитор каппа B¹⁴⁾. Коактиватор ядерного фактора каппа-B, сложный локус-1, также подавляется куркумином, хотя ненормально высокие уровни сложного локуса -1 могут снижать ингибирующее действие куркумина на ядерный фактор каппа-B. Ядерный фактор каппа-B замедляет действие более 200 связанных протеинов, обуславливающих пролиферацию клеток, инвазию, метастаз, хеморезистентность и/или воспаление. Как упоминалось ранее, протеины активирующего белка-1 также считаются некой точкой контакта, опосредующей пролиферацию и выживаемость клеток.

Основные протеины и молекулы, которые находятся после ядерного фактора каппа-B по пути метаболизма, и, таким образом, эффективность которых снижается при ингибировании ядерного фактора каппа-B, представлены Bcl-2, Bcl-xL, циклином D1, интерлейкином-6, циклооксигеназой 2 (ЦОГ-2) и матричной металлопептидазой-9¹⁵⁾.

Пути биосинтеза куркумина являются очень сложными для исследования. В 1973 Roughly и Whiting предложили два механизма биосинтеза куркумина. Первый механизм включает цепную реакцию расширения при участии коричной кислоты и 5 молекул малонил-КоА, что в конечном итоге приводит к образованию куркуминоида. Второй механизм включает в себя две единицы коричной кислоты, соединенные вместе с помощью малонил-КоА. В обоих механизмах в качестве отправной точки используется коричная кислота, производная от [[аминокислоты|аминокислоты]] фенилаланина. Это особенно примечательно, поскольку биосинтез растения с использованием коричной кислоты в качестве отправной точки является редкостью, по сравнению с более распространенным методом использования Р-кумаровой кислоты. Имеется только несколько примеров идентифицированных соединений, таких как anigorufone и pinosylvin, в которых коричная кислота используется в качестве стартовой молекулы. Экспериментальной поддержки реакции не было представлено вплоть до до 2008 года, когда было предложено использовать метод биосинтеза, включающий одновременно оба механизма, предложенные Roughley и Whiting. Однако, в маркировочных данных поддерживается первый механизм, в котором молекулы 5 малонил- СоА вступают в реакцию с коричной кислотой, образуя куркумин. Тем не менее, последовательность, в которой функциональные группы, спирт и метокси, представлены на куркуминоиде, более поддерживает второй из предложенных механизмов. Таким образом, был сделан вывод о том, что второй путь, предложенный Roughley и Whiting, является действенным.

Исследование определило куркумин в качестве вещества, ответственного за большую часть биологической активности куркумы. Лабораторные исследования показывают, что куркумин является плейотропной молекулой, которая может взаимодействовать с молекулярными мишенями, участвующими в процессах воспаления. In vitro, куркумин модулирует воспалительную реакцию, снижая активность ферментов циклооксигеназы-2, липоксигеназы и индуцибельных синтаз оксида азота; и ингибирует ряд других ферментов, участвующих в механизмах воспаления. Систематический обзор использования добавок на основе куркумина для лечения диабетических повреждений не обнаружил существенных положительных эффектов использования куркумина человеком. Эффективность куркумина при этом не была подтверждена ни в предварительных исследованиях, ни в рандомизированных, плацебо - контролируемых, двойных слепых клинических исследованиях. Обзор литературы показывает, что куркумин имеет ряд других потенциальных применений и что суточная доза куркумина до 12 граммов при применении более 3-месячного периода является безопасной для человека. В клинических испытаниях на людях изучалось воздействие куркумина на различные заболевания, в том числе на множественную миелому, рак поджелудочной железы, миелодиспластические синдромы, рак толстой кишки, псориаз, артрит и болезнь Альцгеймера. В ряде исследований, изучающих эффективность и безопасность куркумина, было обнаружено, что куркумин имеет плохую абсорбцию и низкую биодоступность. В настоящее время исследуются механизмы увеличения абсорбции и системной биодоступности куркумина, включая комбинированный прием с пиперином и кверцетином.

В первой фазы клинических испытаний диетический куркумин отображал недостаточную биодоступность (т.е., низкий уровень в плазме и тканях). Возможные факторы, ограничивающие биодоступность куркумина, включают плохое всасывание, быстрый обмен веществ, и быструю системную ликвидацию. Было изучено множество подходов к повышению биологической доступности куркумина, в том числе использование адъювантов, таких, как пиперин. Биодоступность куркумина в пищевых продуктах может быть увеличена в результате варки или растворения в масле.

Избыточная экспрессия АТФ-связывающего кассетного гена ABCA1, как сообщается, придает куркумину устойчивость относительно NFkappaB-активации, что может быть отменено заглушением ABCA1.

Куркумин по своей сути обладает низкой биоактивностью частично за счет низкой скорости всасывания в кишечнике и частично за счет быстрого метаболизма (глюкуронирования), хотя были предприняты меры для увеличения всасывания, в том числе с помощью включения мицелл и наноформул¹⁶⁾. Было отмечено, что фосфолипидный комплекс увеличивает всасывание в 3,4 раза по сравнению с отдельно взятым куркумином у крыс, мицеллярный сурфактант (полисорбат) в 9 раз, фитосомы в 19,2 раза и комбинация сурфактантов с маслами или ПЛГА-ПЭГ увеличивали всасывание в 20 и более раз по сравнению с референтными растворами куркумина. В качестве альтернативы всасывание может быть увеличено посредством параллельного приема куркумина с другими липофильными веществами, такими как эфирные масла, в естественном виде содержащиеся в растении куркума (в 6,9 раз¹⁷⁾) или традиционное приготовление с камедью гхатти (в 27,6 раз после обработки) или путем увеличения первоначально слабой растворимости в воде куркумина посредством совместного приема с водорастворимыми переносчиками (поливинилпирролидоном) и антиоксидантами, при этом всасывание может быть далее увеличено путем добавления еще одного липофильного переносчика. Куркумин по своей природе является весьма липофильной (жирорастворимой) добавкой, и употребление куркумина приводит к очень плохому всасыванию. Такое всасывание может быть увеличено множеством способов, либо путем введения жирорастворимых компонентов (могут стимулировать выработку мицелл кишечником, которые переносят жирорастворимые компоненты через лимфу) или разработкой рецептуры мицелл в составе пищевой добавки. Растворимость куркумина в воде также может быть увеличена при совместном употреблении водорастворимых переносчиков, таких как поливинилпирролидон. За счет плохого всасывания куркумин (без увеличения всасывания) эффективен для тканей толстого кишечника. Пероральная дозировка куркумина 3,6 г (при которой уровень в плазме крови увеличивался до 11,1 ± 0,6 нмоль/л¹⁸⁾) способна увеличивать уровень куркумина в тканях толстой и прямой кишки до 7,7 ± 1,8 нмоль/г (норма) и 12,7 ± 5,7 ммоль/г (злокачественные опухоли). Если не увеличивать всасывание куркумина, он способен задерживаться в толстом кишечнике, где он может иметь локальные эффекты.

Куркумин за счет своей липофильности транспортируется в кровь с помощью переносчиков, наиболее вероятно связываясь с альбумином человеческой сыворотки. Без способствования всасыванию пероральная дозировка 500 мг/кг массы тела крыс привела к пиковому значению в плазме крови 1,8 нг/мл. При исследовании с участием человека пероральный прием 2, 4 и 8 г куркумина ежедневно в течение 3 месяцев привел к уровню в крови 0,51 ± 0,11, 0,63 ± 0,06 и 1,77 ± 1,87 мМ соответственно. Эти значения Cмакс были получены примерно через 1-2 часа после введения и затем быстро снижались. В другом исследовании с участием человека было обнаружено, что 3,6 г куркумина привели к уровню 11,1 ± 0,6 нмоль/л через час после приема, меньшая исследуемая дозировка (0,45 г) была не способна повлиять на уровень куркумина в сыворотке крови; такая дозировка составляет около 1/45 куркумина в крови при дозировке куркумина 4 г в предыдущем исследовании, причина такого несоответствия неясна¹⁹⁾. Более высокие дозировки приводят к Cмакс 2,30 ± 0,26 μг/мл (10 г) и 1,73 ± 0,19 μг/мл (12 г); причина уменьшения Cмакс неизвестна, но предполагается, что это происходит из-за насыщения транспортеров. Увеличение пероральной дозировки до 10 г приводит к получению значения AUC 35,33 ± 3,78 μг/мл, а 12 г 26,57 ± 2,97 μг/мл.

Основными метаболитами куркумина в организме человека являются сульфат куркумина (посредством энзимов сульфатирования P450) и глюкуронид куркумина (посредством глюкуронирования с помощью P450). Тетрагидрокуркумин и гексагидрокуркумин и в меньшей степени дигидроферуловая и феруловая кислота были обнаружены в желчи крыс.

В одном исследовании с использованием внутривенной дозировки куркумина 40 мг/кг массы тела у крыс было отмечено, что существенная часть куркумина была выведена из плазмы крови через один час²⁰⁾.

Куркумин способен предохранять клетки в ответ на эксайтотоксичность глутамата на фоне действия на рецептор TrkB (молекулярная мишень мозгового нейротрофического фактора) с пиковой эффективностью при 10 µМ (98,57% от контрольного значения) и 24 часа предварительного лечения (99,81% от контрольного значения); абсолютная защита отмечалась в других исследованиях на клетках гиппокампа при использовании 15 µМ куркумина. Поскольку снижение мозгового нейротрофического фактора, вызванное глутаматом, полностью восстанавливалось при 2,5-10 µМ куркумина, считается, что это играет значительную роль. Защитный эффект куркумина против токсичности, вызванной глутаматом, действует на зернистые клетки мозжечка, клетки гиппокампа (5-15 µМ) и клетки сетчатки (15 µМ). Отмечалось увеличение фосфориляции субъединицы нитратредуктазы 1 при предварительном лечении 15 µМ куркумина и понижение регуляции субъединицы нитратредуктазы 2A, что сопровождалось снижением сигнализации кальция после стимуляции глутаматом²¹⁾. AMPA-рецепторы и каинатовые рецепторы не подвергались воздействию куркумина, а играет роль снижение регуляции нитратредуктазы 2A, поскольку для нейропротекции требуется синтез протеинов. Куркумин, по крайней мере, in vitro имеет значительный нейропротекторный эффект против гибели клеток, вызванных глутаматом, что обусловлено либо модификацией рецепторов N-метил-D-аспартата, либо сохранением концентрации мозгового нейротрофического фактора.

В одном исследовании по изучению влияния куркумина на нарушения когнитивной функции отмечается, что в контрольной группе крыс без нарушения когнитивной функции куркумин в дозировке 500 мкг/г был способен увеличивать уровень мозгового нейротрофического фактора примерно на 140% от контрольного значения; это не зависело от значительных изменений уровня цАМФ-ответного элемента активирующего белка (105%) и фосфорилированного цАМФ-ответного элемента активирующего белка (93%)²²⁾.

In vitro куркумин способен подавлять индукцию мРНК субъединицы R2B рецептора N-метил-D-аспартата кортикостероном при инкубации кортикостерона при 0,1 мМ и куркумина при минимальной концентрации 0,62 мМ²³⁾; это может быть связано со способностью куркумина in vitro предотвращать гибель нейронов, вызванную кортикостероном. Куркумин в дозировке 5, 10 и 20 мг/кг скармливался крысам ежедневно в течение 21 дня при состоянии острого стресса и последующем тестировании когнитивной функции; куркумин дозозависимо снижал негативное влияние стресса на пространственную память при обеих больших дозировках (10, 20 мг/кг, будучи значительно эффективным, но немного менее, чем 10 мг/кг имипрамина.

При введении куркумина в дозировке 500 мкг/г крысам (дозировка аналогичная дозировке при лечение болезни Альцгеймера) в течение 4 недель либо при потреблении диеты с высоким содержанием жиров, либо с нормальной диетой, которые затем подвергались повреждению, отмечалось увеличение окисления в головном мозге (на 139% при нормальной диете, на 239% при диете с высоким содержанием жиров; высокое содержание жиров не вызывало окисления без повреждения нейронов), которое снижалось на 45-47% в обеих группах, а уровень мозгового нейротрофического фактора нормализовывался, несмотря на свойственное ему снижение повреждений нейронов, а другие протеины, которые имели тенденцию к снижению при данной форме повреждения в некоторой степени нормализовывались при приеме куркумина²⁴⁾. Когнитивная деятельность была снижена после повреждения, а снижение ослаблялось, но не нормализовывалось.

Куркумин способен ингибировать агрегацию бета-амилоидных протеинов в головном мозге и, таким образом, предотвращать воспаление нейронов, которое в норме происходит после такой агрегации. Первый эффект был отмечен in vivo и предполагается, что он является причиной того, почему был отмечен более высокий уровень бета-амилоидов в крови (статистически незначимый) при приеме пищевой добавки с содержанием куркумина, поскольку предотвращалась агрегация бета-амилоидов в головном мозге²⁵⁾ и, таким образом, они должны циркулировать в другом месте. С точки зрения механизма куркумин может иметь способность снижать уровень накопления бета-амилоидов в нервной ткани. На модели крыс с прогрессирующим заболеванием Альцгеймера, характеризующимся накоплением бета-амилоидов, куркумин был способен ослаблять снижение нейронной активности и имел синергическое действие с докозагексаеновой кислотой, компонентом жирных кислот рыбьего жира. Этот синергизм мог быть связан с возможным способом снижения обеими веществами агрегации бета-амилоидов, но с помощью разных механизмов; некоторые авторы предполагают, что данный синергизм может быть в дальнейшем увеличен посредством физической нагрузки за счет влияния физической нагрузки и рыбьего жира на пластичность нейронов²⁶⁾. Было проведено 6-месячное исследование по изучению действия куркумина на болезнь Альцгеймера с использованием дозировки куркумина 1 или 4 г ежедневно в течение 6 месяцев в популяции пациентов-китайцев в возрасте старше 50 лет, страдающих когнитивной дисфункцией, по крайней мере, в течение 6 месяцев до начала исследования. Баллы по краткой шкале оценки психического статуса для оценки болезни Альцгеймера прогрессивно увеличивались при приеме плацебо (что указывало на снижение когнитивной функции), но в большей степени были фиксированными в обеих группах, принимавших куркумин. Однако данное исследование ограничено по статистической мощности за счет размера выборки 27 заполнений и многочисленного смешения результатов. Существует некоторый терапевтический потенциал, но подтверждающие данные ограничены.

Куркумин (или точнее куркума) имеет историческое применение как средство снижения боли после травм²⁷⁾. Прием куркумина в дозировке 400 мг (2000 мг Меривы) пациентами с острой болью имел эффект, сравнимый с 1000 мг ацетоминофена и 100 мг нимесулида (имеется тенденция к большему эффекту, чем ацетоминофен, но немного меньшему, чем для нимесулида). Вероятно, он начинает действовать в течение двух часов (эффект слабее чем для нимесулида) с максимальной эффективностью через 3-4 часа и с меньшей эффективностью, но еще не нормализуя уровень через 12 часов. Аналогичная пищевая добавка (2 г Меривы) показывает эффективность при снижении боли у пациентов с остеоартритом через три месяца и восемь месяцев²⁸⁾. У пациентов после лапароскопической холецистэктомии (связанной с болью и усталостью после операции) при приеме 500 мг куркумина однократно каждые шесть часов отмечалось, что прием пищевой добавки был связан со снижением боли, как отмечается по 100-балльной визуальной аналоговой шкале оценки, где хотя разницы не отмечалось на третий день последующего наблюдения, на 1-3 неделях прием был связан со значительным уменьшением боли (примерно в два раза). Пищевая добавка с содержанием куркумина в высокой дозировке эффективна при лечении постоперационных болей, болей при артрите и регулярных болей. Куркумин в высоких дозировках сравним по эффективности с некоторыми референтными препаратами.

Вероятно, куркумин способен защищать от гипертрофии сердца, воспаления и тромбоза путем ингибирования протеина p300, гистоновой ацетилтрансферазы и ее нижележащих путей метаболизма. Такое ингибирование было продемонстрировано при предотвращении повреждений сердца у крыс²⁹⁾.

Ex vivo при инкубации эритроцитов здоровых добровольцев в концентрации 1-100 µг/мл (0,368-36,8 µМ) отмечалось, что дозировка 10 µг/мл (3,68 µМ) была способна формировать пойкилоциты (эритроциты с небольшими шиповидными отростками) через 30 минут, что указывает на токсичный эффект³⁰⁾.

Уровень растворимого фактора межклеточной адгезии в плазме крови (вовлеченного в патологию атеросклероза) очень мал, но значительно снижался при приеме 80 мг куркумина (в форме, увеличивающей биодоступность) ежедневно в течение четырех недель у пациентов среднего возраста, не имеющих иных заболеваний.

С помощью индукции гемоксигеназы 1 куркумин может предотвращать дисфункцию эндотелия (в кровеносных сосудах), связанную с высоким уровнем глюкозы в крови в зависимости от дозировки и может оказывать защитное действие от побочных эффектов, связанных с диабетом. На модели животных с диабетом куркумин также сохранял здоровый уровень эндотелия при прогрессировании заболевания (хотя не смог предотвращать изменения при дозировке 200 мг/кг массы тела). Этот защитный эффект также был продемонстрирован при кровоизлиянии, вызванном ЛПС, провоспалительном состоянии, и приеме куркумина в дозировке 50-100 мг/кг массы тела у крыс³¹⁾; изменения способности сокращения эндотелия (посредством TNF-a) также было снижено при приеме куркумина. Концентрация куркумина, которая минимально индуцирует HO-1 (2 μМ) также нарушает репликацию эндотелиальных клеток, а при концентрации куркумина 100 нМ была отмечена диспропорциональная сегрегация ДНК и увеличение микронуклеации. Вероятно, обладает защитным эффектом для кровеносных сосудов, но его клиническая значимость неизвестна; имеет потенциальное действие, скорее всего опосредованное гемоксигеназой 1.

Прием пищевой добавки с содержанием куркумина в дозировке 150 мг (увеличенное всасывание) был связан с увеличением кровообращения по оценке вазодилатации после приема в течение 8 недель, эффективность сравнима с физическими упражнениями три раза в неделю³²⁾. Пероральное введение куркумина в количестве 0,2% от рациона крысам способно восстанавливать сниженную с возрастом реактивность эндотелия и уровень оксида азота до уровня значения контрольной группы молодых крыс, не испытывавших такого благоприятного действия. Пероральный прием 80 мг куркумина в биодоступной форме ежедневно в течение четырех недель лицами, не имеющими иных заболеваний, привел к значительному увеличению (около 40%) уровня оксида азота в крови, что совпадало с аналогичным пиковым потенциалом активности каталазы. Относительно оксида азота пероральный прием куркумина увеличивает концентрацию оксида азота в сыворотке крови. Это было отмечено у людей, и степень увеличения достаточно значительная. Защита от гипертензии, вызванной L-нитро-аргинин-метилэфиром³³⁾, и эндотелиальной дисфункции, вызванной циклоспорином-A, была отмечена при приеме куркумина в дозировке 200 мг/кг или 50-100 мг/кг его метаболита (тетрагидрокуркумина). В одном исследовании с участием человека при приеме 500 мг куркумы три раза в день (22,1 мг куркумина при одном приеме) отмечалось значительное снижение артериального давления у лиц с нефритом. У женщин с менопаузой прием 150 мг куркумина ежедневно (коллоидные наночастицы) ежедневно в течение восьми недель был связан с незначительным снижением систолического артериального давления (112 ± 10 мм рт.ст. до 107 ± 10 мм рт.ст.), изменений диастолического давления и частоты сердечных сокращений не наблюдалось.

Прием 500 мг куркумина ежедневно снижает уровень триглицеридов на 47% (со 110 ± 21 мг/дл до 58 ± 9 мг/дл) через 7 дней, тогда как более высокая дозировка 6 г снижает уровень триглицеридов на 15% (с 93 ± 13 мг/дл до 79 ± 11 мг/дл); причина снижения эффективности при высоких дозировках неизвестна. Этот эффект наблюдался у участников исследования с нормальным весом и здоровых молодых участников. У женщин с менопаузой, не имеющих иных заболеваний, при приеме 150 мг куркумина ежедневно (в форме, повышающей всасывание) не удалось обнаружить снижения уровня триглицеридов, тогда как в другом исследовании при приеме 80 мг липидизированной формы в течение четырех недель пациентами среднего возраста, не имеющими иных заболеваний, наблюдалось небольшое снижение уровня триглицеридов.

При приеме 500 мг куркумина ежедневно наблюдалось снижение уровня общего холестерина на 17%, тогда как более высокая дозировка 6000 мг снижала уровень общего холестерина на 5% у пациентов, не имеющих иных заболеваний. При приеме 150 мг куркумина в форме, увеличивающей биодоступность, женщинами с менопаузой, не имеющими иных заболеваний, не удалось обнаружить снижения уровня общего холестерина, ЛПВП и ЛПНП через восемь недель приема³⁴⁾.

В клетках печени куркумин в концентрации 20 мМ активирует аденозинмонофосфаткиназу в той же степени, что и метформин (2 мМ), что в 400 раз более эффективно в зависимости от концентрации. Хотя усвоение глюкозы в клетках, вероятно, происходит на фоне активации аденозинмонофосфаткиназы³⁵⁾, что было отмечено и для метформина, и для другого потенциального активатора аденозинмонофосфаткиназы берберина, в данном исследовании отмечается, что куркумин не смог индуцировать усвоение глюкозы, вместо этого отмечая тенденцию к снижению усвоения глюкозы. Такое ингибирование усвоения глюкозы было отмечено в других исследованиях, где 100 мМ куркумина ингибировали транслокацию GLUT4, стимулированную инсулином, несмотря на то, что куркумин сам по себе дважды не отмечал значительного взаимодействия с инсулиновыми рецепторами (неспецифичного для типа клеток)³⁶⁾. Значительный потенциальный активатор АМФ-активируемой протеинкиназы, хотя не удалось выявить индуцирования усвоения глюкозы в клетках (и, таким образом, дестабилизируя пользу, присущую АМФ-активируемой протеинкиназе, поскольку она имеет отношение к диабету).

Эффект куркумина в снижении уровня глюкозы в крови был одним из первых эффектов, наблюдаемых для куркумина в 1972 году. Один из механизмов такого эффекта снижения уровня глюкозы в крови состоит в стимуляции аденозинмонофосфаткиназы в скелетной мускулатуре, в которой происходит всасывание глюкозы. Этот эффект увеличивается в присутствии инсулина, и поскольку инсулин также активирует путь метаболизма фосфоинозитол-3-киназы, куркумин имеет вероятное синергическое действие с инсулином относительно снижения уровня сахара в крови. Куркумин также может активировать аденозинмонофосфаткиназу в других клетках, таких как клетки печени и некоторые раковые клетки³⁷⁾.

Куркумин способен уменьшать нижележащие воспалительные реакции, которые возникают во время диабета и метаболического синдрома у крыс и косвенно через его антивоспалительные эффекты улучшает резистентность к инсулину³⁸⁾. Прием пищевой добавки с содержанием куркумина в популяции, предрасположенной к диабету, в течение девяти месяцев защищает функцию поджелудочной железы и улучшает чувствительность к инсулину и увеличивает уровень адипонектина по сравнению с контрольным значением, также куркумин был способен предотвращать возникновение диабета в пределах данных временных рамок (тогда как у 16,4% в контрольной группе он развивался).

Было отмечено, что куркумин ослабляет липолиз, вызванный TNF-α и изопротеренолом (представителем катехоламинов) в адипоцитах 3T3-L1, что считается вторичным проявлением на фоне подавления активации внеклеточно регулируемой киназы 1/2, которая, как известно, регулируется АМФ-активируемой протеинкиназой³⁹⁾, которую куркумин активирует (в клетках печени эффективность была сравнима с метформином, но требовалось 20 мМ для 2 мМ метформина); все эти эффекты были аналогичны известному активатору АМФ-активируемой протеинкиназы берберину. Синтаза жирных кислот ингибируется куркумином при IC50 26,8 μМ (59,1 μМ относительно снижения уровня β-кетоацила); ингибирование было неконкурентным при НАДФH в качестве субстрата, но имело смешанную конкурентность при ацетил или малонил коэнзиме A и имело медленно и быстро действующие компоненты в зависимости от концентрации и времени. 20 мМ куркумина подавляли аккумуляцию липидов в изолированных клетках 3T3-L1, подвергающихся дифференциации, что могло быть обусловлено пониженной регуляцией рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом γ, и CD36; в другом исследовании отмечается, что активация рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом γ, куркумином зависит от активации АМФ-активируемой протеинкиназы. Куркумин является вероятным потенциальным активатором АМФ-активируемой протеинкиназы.

Вероятно, воспаление играет роль в ожирении, в частности, один цитокин, известный как TNF-α; жир генетически тучных мышей сверхэкспрессирует TNF-α, который также обнаружен в адипоцитах особей с избыточным весом, и экспрессия TNF-α имеет отрицательную корреляцию с активностью липопротеинлипазы⁴⁰⁾. Сам по себе TNF-α имеет липолитическое действие, так что увеличение его уровня при ожирении может служить биомаркером лежащей в основе дисрегуляции, скорее чем он является влияющим фактором per se; также существует возможность резистентности к TNF-α (явления, аналогичного резистентности к инсулину, поскольку TNF-α имеет собственный класс рецепторов на адипоцитах). TNF-α является потенциальным активатором ядерного фактора каппа-B (ядерного рецептора), который опосредует многие его эффекты, и чрезмерная активность ядерного фактора каппа-B и TNF-α в адипоцитах имеет высокую степень корреляции с метаболическим синдромом и ожирением. В целом значительное воспаление в адипоцитах (по оценке биомаркеров, которые, как считается, указывают на воспаление, таких как TNF-α) имеет высокую степень корреляции с ожирением и метаболическим синдромом; влияния, снижающие воспаление в адипоцитах также имеют тенденцию снижать жировую массу у лиц, страдающих от чрезмерного воспаления. Снижение инфильтрации иммунных клеток в жировой ткани было отмечено in vivo при введении мышам куркумина в количестве 3% от рациона в течение до 4 недель согласно результатам гистологического исследования[106].

Куркумин, вероятно, связан с увеличением активности транскрипции FOX01 и увеличением выработки адипокинов in vivo (с большим уровнем адипонектина в крови, отмечавшимся при генетическом ожирении и ожирении, вызванном диетой, но в контрольной группе мышей, получавших постную диету, увеличения не наблюдалось); FOXO1 известен положительным влиянием на транскрипцию адипонектина в жировых клетках⁴¹⁾. Секреция лептина из адипоцитов подавляется при инкубации в течение 12 и 24 часов с куркумином в зависимости от концентрации и времени.

У тучных мышей при приеме куркумина (3% от рациона), несмотря на отмеченное увеличение усвоения пищи по сравнению с контрольной группой, такое снижение жира в организме не наблюдалось у нормальных мышей.

В исследовании на крысах симпатическая активация за счет жирных кислот в крови (в целом наблюдается при ожирении) снижалась за счет эффекта снижения уровня липидов куркумина; в результате наблюдалось кардиозащитное действие, независимое от потери массы тела. Куркумин также может подавлять ангиогенез в жировых клетках крыс, более длительная адаптация, связанная с продолжительным ожирением⁴²⁾. Это общий механизм, который действует на большинство типов клеток.

За счет своего антиоксидантного действия куркумин может улучшать окислительные повреждения скелетных мышц по причине ишемии/реперфузии при предварительной нагрузке 100 мг/кг (интраперитонеальное введение) крысам с эффективностью, превышающей витамин E. Куркумин также способствует увеличению уровня воспалительных цитокинов, связанное с повреждением в виде ишемии/реперфузии⁴³⁾. Что касается вышеописанных механизмов, куркумин (5-10 мМ) увеличивает экспрессию протеина 94, регулируемого глюкозой (Grp94), который регулирует гомеостаз кальция; такая регуляция гомеостаза кальция предшествует стандартному ингибированию активации ядерного фактора каппа-B и снижает состояние окисления при выработке окислительного кровоизлияния. Интересно, что куркумин может также ингибировать увеличенную регуляцию и повреждение от свинца посредством предотвращения повышенной регуляции Grp94, а также оказывает общее защитное действие против кадмия⁴⁴⁾.

Куркумин (при инъекциях) также участвует в увеличении восстановления мощности скелетных мышц, связанным со снижением нагрузки, хотя он не способен предохранять скелетную мышечную массу во время снижения нагрузки. Эти результаты отличаются от полученных ранее, показывая, что пероральное введение 100 мг/кг куркумина крысам способно снижать атрофию мышц, тогда как более высокая дозировка 250 мг/кг фактически увеличивала массу скелетных мышц⁴⁵⁾. Куркумин способен ингибировать атрогин 1/MAFbx и последующую активность убихитинлигазы in vitro в концентрации 25 мМ, что вызывает катаболизм скелетных мышц после p38/MAPK, вызванном TNF-a. Это было подтверждено на крысах при введении 10-60 мкг/кг куркумина ежедневно в течение 4 дней, что сохраняло массу нежировых тканей, несмотря на присутствие ЛПС, путем предохранения активации p38 и последующей активации атрогина 1/MAFbx.

Скелетная мускулатура посредством усвоения глюкозы и окисления является тканевым регулятором метаболизма глюкозы. Некоторые жирные кислоты, такие как пальмитиновая кислота, могут активировать (фосфорилизировать) субстрат инсулинового рецептора-1, который вызывает негативный ответ на рецептор инсулина и десенсибилизирует мышечные клетки для усвоения глюкозы, стимулированного инсулином; куркумин предотвращает это. Данный эффект также характерен для катехинов зеленого чая. Улучшения данного механизма резистентности к инсулину было отмечено in vivo в зависимости от дозы при пероральном приеме куркумина в дозировке 50, 150 и 250 мг/кг массы тела⁴⁶⁾. Активация АМФ-активируемой протеинкиназы, вероятно, является ключевым промежуточным звеном в данном эффекте. Кроме действия посредством субстрата инсулинового рецептора куркумин может также увеличивать усвоение глюкозы в скелетных мышцах путем действия на мускариновые ацетилхолиновые рецепторы и затем через PLC и фосфоинозитол-3-киназу. Куркумин был вовлечен в восстановление некоторых отклонений в скелетных мышцах, связанных с диабетом типа II, такими как повышенная регуляция бета-адренэргических рецепторов и протеинкиназы В⁴⁷⁾, пониженная регуляция NRF2 и гемоксигеназы 1[136] и пониженная регуляция АМФ-активируемой протеинкиназы и CPT-1. По крайне мере в одном исследовании предполагается, что состояние диабета может быть предпосылкой, и хотя в нем не измерялись все указанные выше параметры, не было отмечено эффектов куркумина на мышей без диабета⁴⁸⁾.

Было отмечено, что куркумин блокирует радикалы супероксида (O2-) при IC50 5,84 μг/мл

При сравнении 500 мг куркумина с 6 г куркумина антиоксидантный потенциал двух доз незначительно отличался; скорее 500 мг куркумина имели преимущество за счет незначительного увеличения AUC при антиоксидантных свойствах, измеренных с помощью адсорбционной емкости по отношению к кислородным радикалам. Считается, что это происходит за счет возможного прооксидантного эффекта куркумина при более высоких дозировках, наблюдаемого в присутствии других антиоксидантов⁴⁹⁾.

Один из наиболее хорошо исследованных эффектов куркумина на воспаление является ингибирование активации, вызванной TNF-a, и ядерной транслокации ядерного фактора каппа-B, протеина, который влияет на генетический код для выработки воспалительных цитокинов. Это наблюдалось в иммунных клетках после перорального приема 150 мг куркумина (ресвератрол в дозировке 75 мг, катехины зеленого чая в дозировке 150 мг и соя в дозировке 125 мг в виде вмешивающихся факторов), но также в изолированном состоянии in vitro⁵⁰⁾ и in vivo. Активация ядерного фактора каппа-B может увеличивать содержание (количество) протеина циклооксиеназы-2 (ЦОГ-2), провоспалительного энзима; предварительное лечение куркумином снижало пониженную регуляцию ЦОГ-2, вызванную воспалительными цитокинами. Другие провоспалительные энзимы, которые подавляются куркумином, это индуцибельная синтаза оксида азота, липоксигеназа (непосредственно ингибируется) и фосфолипаза A2 (непосредственное действие). Куркумин способен подавлять большинство изученных адгезивных молекул, в том числе E-селектин и P-селектин, молекулы межклеточной адгезии 1, молекулы адгезии сосудистого эндотелия 1 и ELAM-1, последние три за счет ингибирования ядерного фактора каппа-B ниже по пути метаболизма протеинкиназы В. Куркумин может снижать воспаление различными способами; предотвращая действие провоспалительных сигналов на ядре (связанное с ядерным фактором каппа-B), снижая способность иммунных клеток достигать мест воспаления (связано с адгезией) и снижая обострение уже присутствующего воспаления путем снижения активности воспалительных энзимов (механизм, связанный с ЦОГ-2 и липоксигеназой).

Прием куркумина связан со снижением различных воспалительных сигналов, большое количество которых связано в свою очередь с артритом и воспалением суставов. При равных дозировках (200 мг/кг для крыс) куркуминоиды куркумы на 4,6-8,3% более эффективны, чем активные компоненты имбиря в подавлении воспаления, связанного с высвобождением цитокинов при артрите. Оба растения имеют эффективность, превышающую индометацин. В пилотном исследовании, проводимом в течение трех месяцев, отмечается, что Мерива способна улучшать симптомы остеоартрита по оценке университетов Западного Онтарио и МакМастера на 58%, и в последнем исследовании при приеме 1000 мг куркумы в виде таблеток Мерива (200 мг куркуминоидов, 75% куркумина) в течение восьми месяцев отмечается, что общие симптомы остеоартрита коленей были снижены на 41% от исходного значения со снижением болей, жесткости и физического функционирования (по оценке тестирования на тренажерах). Пероральный прием куркумина высокоэффективен в снижении симптомов остеоартрита коленей с потенциалом, сравнимым с другими высокоэффективными пищевыми добавками, такими как Босвеллия пильчатая или S-аденозил метионин.

В одном исследовании было обнаружено, что куркумин способен подавлять репликацию вируса лихорадки долины Рифт и его полную вирулентную форму (ZH501) in vitro⁵¹⁾. Модификация в протеин IkB-киназу (который ингибирует IκBα и улучшает сигнализацию ядерного фактора каппа-B) сохраняет IkB-киназу в активном состоянии и усиливает воспалительное сигнализирование, куркумин может связываться с IkB-киназой и позволять IκBα подавлять активацию ядерного фактора каппа-B и воспаление, что предотвращает репликацию вируса.

Куркумин в дозировке 100 мг/кг массы тела у крыс показал сохранение уровня тестостерона при совместном введении с лекарственным препаратом (метронидазолом), который вызывает снижение уровня тестостерона и ухудшает параметры спермы. Защитное действие на семенники было отмечено при приеме куркумина относительно действия алкоголя, где куркумин (80 мг/кг массы тела) был способен сохранять структуру семенников и уровень тестостерона, несмотря на употребление алкоголя, наиболее вероятно, предотвращая окисление этанола в ацетилальдегид⁵²⁾. Другие вещества, которые повреждают семенники и снижают уровень тестостерона, но защищаются куркумином, включают чрезмерный уровень хрома и кадмия. При изучении 17beta-HSD3, окончательный этап синтеза тестостерона в семенниках, было обнаружено, что куркумин является неконкурентным ингибитором при IC502,3 мМ, и снижает уровень тестостерона, вызванный лютеинизирующим гормоном, до 34% от контрольного значения при концентрации 10 мМ. Этот эффект не был дозозависимым, и концентрация 1 мМ незначительно отличалась от 0,1 мМ и контрольных клеток. Куркумин также может обладать ингибирующим действием на 5-альфаредуктазу, энзим, который превращает тестостерон в более эффективный андроген дигидротестостерон. Было зарегистрировано значение IC50 5-10 мМ. Данные два механизма (17beta-HSD3 и ингибирование 5-альфаредуктазы) являются антиадрогенными по своей природе, целесообразно изучить эффекты куркумина in vivo. В единственном текущем исследовании по изучению данного вопроса при использовании инъекций ПЭГ-куркумин в дозировке 0,5 мг (Cmax 7 мкг/мл и затем снижение до 1 мкг/мл) отмечается снижение уровня тестостерона в крови и функции семенных пузырьков, хотя масса семенников не была снижена⁵³⁾. Что касается ароматазы, энзима, который конвертирует тестостерон в эстроген (и, таким образом, большая активность может означать больший антиандрогенный профиль), куркумин не ингибирует прямо ароматазу in vitro, но снижает каталитическую активность ароматазы (также известную как CYP1A) у мышей⁵⁴⁾. Клиническая релевантность данных эффектов неизвестна. Куркумин обладает защитным действием на функцию семенников, но также обладает антиандрогенной активностью. Для ингибирования необходима высокая концентрация, но это происходит in vivo при соблюдении такой концентрации; неясно, какая пероральная дозировка требуется для достижения данных эффектов, но это возможно при супернагрузке и увеличении биодоступности. Низкие дозировки куркумина могут не иметь нежелательного эффекта.

Относительно возможного антиэстрогенного эффекта отсутствие ингибирования ароматазы, но потенциальное снижение каталитической активности ароматазы предполагает некоторое влияние на данной стадии. В одном исследовании по сравнению нормальных крыс и крыс с моделью менопаузы (после овариэктомии) отмечается, что пероральное введение 10 мг/кг нормальным крысам было способно снижать уровень эстрогена в крови. 100 нМ куркумина способно действовать в качестве агониста эстрогенных рецепторов в раковых клетках молочной железы MCF7, но имеет низкую активность на гены-мишени относительно эстрадиола, хотя с эффективностью большей, чем для кверцетина и энтеролактона (компонент сезамина). Возможно, куркумин может действовать в качестве селективного модулятора эстрогеновых рецепторов и конкурировать за более эффективный эстрадиол, и в других исследованиях было отмечено снижение пролиферации клеток, вызванной эстрогеном (что не связано непосредственно с эстрогеновыми рецепторами в данном исследовании)⁵⁵⁾. Что касается антиэстрогенной активности, ограниченный, но теоретический потенциал куркумина как антиэстрогенного компонента путем снижения эффективности ароматазы через действие в качестве селективного модулятора эстрогеновых рецепторов (до конца не изучено). Пегилированное производное куркумина (аналогичная биоактивность, разработано для приема) в дозировке 500 мг для крыс было способно иметь эстрогенный эффект по оценке половых органов (изменения матки, что указывает на эстрогенность у самок). Считается, что куркумин в высоких дозах обладает эстрогенной активностью.

Куркумин имеет способность защищать ДНК от окисления посредством тяжелого метала мышьяка, и такая защита была продемонстрирована в исследованиях с участием человека при пероральном приеме 1 г смеси 20:1 куркумин:пиперин (черный перец) в течение 3 месяцев. Лимфоциты крови считались биомаркерами повреждения ДНК. При скармливании крысам куркумина в низких дозировках (0,03% от рациона) куркумин был способен предотвращать образование аддуктов ДНК в печени, вызванное введением канцерогенного бензопирена. Куркумин также предотвращал образование аддуктов в клетках толстой кишки при приеме в количестве 2% от рациона⁵⁶⁾.

Один из исследуемых механизмов хемопротективного эффекта является ингибирующее действие на ядерный фактор каппа-B, протеин, который может влиять на генетическое кодирование и транскрипцию при активации. В норме TNF-a (провоспалительный цитокин) имеет положительное влияние на активность ядерного фактора каппа-B и индуцирует рост, выживаемость и воспаление клеток. Куркумин может ингибировать взаимодействие между двумя молекулами без снижения уровня TNF-a и кроме ингибирования цитопротекции при увеличенном уровне TNF-a может вызывать гибель клеток посредством протеина, связанного с синтазой жирных кислот и каспазой-8. Этот механизм сенсибилизирует клетки для гибели клеток, вызванной TNF-a посредством ингибирования выживаемости клеток с помощью ядерного фактора каппа-B и наиболее вероятно за счет способности куркумина предотвращать или снижать активацию p38 в присутствии других активаторов⁵⁷⁾. Куркумин также способен подавлять фактор транскрипции, связанный с ядерным фактором каппа-B, класса протеинов сложного локуса, но суперэкспрессия сложного локуса 1 способна вызывать обратную активацию и ослаблять эффект подавления куркумином ядерного фактора каппа-B. Другие примечательные продукты метаболизма после ядерного фактора каппа-B, уровень которых снижается при приеме куркумина, представляют циклооксигеназу-2 (ЦОГ-2), циклин D1, молекулы адгезии, металлопротеазы, индуцибельную синтазу оксида азота, Bcl-2, Bcl-xL и фактор некроза опухоли (TNF), большинство из которых некоторым образом связаны с метаболизмом в злокачественных опухолях. Куркумин непосредственно ингибирует IKKβ в качестве способа снижения транслокации ядерного фактора каппа-B⁵⁸⁾. Второй возможной молекулярной мишенью куркумина является семейство протеинов, известное как специфичные протеины, которые включают Sp1, Sp3 и Sp4. Эти протеины являются факторами транскрипции, вовлеченными в регуляцию роста и клеток и выживаемость. 10-25 мМ куркумина in vitro увеличивали уровень всех трех этих протеинов в культуре клеток мочевого пузыря, что в итоге приводило к гибели клеток. Механизм действия куркумина еще не полностью изучен, но как минимум частично включает стимуляцию протеасомной деградации этих факторов транскрипции. В клеточной культуре B-CLL куркумин был способен вызывать апоптоз при IC50 5,5 мМ, тогда как его действие на здоровые одноядерные (неканцерогенные) клетки наблюдалось при IC50 21,8 мМ.

На фоне ингибирования экспрессии цитокинов CXCL1 и CXCL2 (нижележащий эффект ингибирования транслокации ядерного фактора каппа-B) куркумин отрицательно регулирует несколько факторов, которые могут привести к метастазам опухоли предстательной железы (ЦОГ-2, секретируемый кислый белок, обогащённый цистеином и EFEMP), что приводит к меньшей степени метастаза in vivo. Поскольку ингибирование малой интерферирующей РНК CXCL1/2 также имеет эти три эффекта, это, вероятно, считается «метаболическим рычагом» в данном механизме⁵⁹⁾.

Куркумин был способен сдерживать рост раковых клеток мочевого пузыря in vitro при концентрации 10-25 мМ и вызывать апоптоз. Данный эффект также наблюдался при исследовании ксенотрансплантата in vivo, где раковые клетки мочевого пузыря трансплантировались мышам, которые затем получали 50 мг/кг куркумина в виде инъекций через день в течение 18 дней; такое лечение также привело к снижению роста опухоли.

Аутофагия представляет собой процесс, связанный с долголетием, включающий селективную деструкцию поврежденных клеточных органелл, иногда описываемую как ведение «домашнего хозяйства» или «обслуживание» клеток⁶⁰⁾; аутофагия активируется многими полифенолами, в том числе куркумином, ресвератролом, силибином (компонентом Расторопши), кверцетином и катехинами (общими, но обычно известными как компонент четырех катехинов зеленого чая). Куркумин (и его метаболит тетрагидрокуркумин) вызывают аутофагию с помощью путей сигнализации протеинкиназы В/мишени рапамицина в клетках/p70S6-киназы и внеклеточно регулируемой киназы 1/2 (ингибирование и активация соответственно) и в настоящий момент были обнаружены в глиоме, раковых клетках матки, при раке ротовой полости и лейкемических клетках. У дрозофилы с мутацией в генах osr-1, sek-1, mek-1, skn-1, unc-43, sir-2.1 или age-1 не удалось обнаружить увеличения продолжительности жизни при введении куркумина, хотя это не зависело от mev-1 и daf-16⁶¹⁾. Кроме возможной роли в увеличение продолжительности жизни стимулирование аутофагии при приеме куркумина защищает от глиомы, поскольку клетки глиомы являются резистентными к апоптозу, но легко разрушаются посредством аутофагии. Болезнь Паркинсона может быть ослаблена при приеме куркумина посредством сохранения аутофагии⁶²⁾. Куркумин вызывает аутофагию на фоне эффективной модуляции сигнализации мишени рапамицина в клетках и внеклеточно регулируемой киназы 1/2 (ингибирование и активация соответственно), что может лежать в основе стимулирования долголетия и отдельных антиканцерогенных эффектов.

У дрозофилы куркумин может вызывать продолжительность срока жизни из-за антиоксидантных свойств независимо от ограничения калорий при этом не дополняется ограничением калорий (предполагая действие по тому же метаболическому пути)⁶³⁾ с наибольшей эффективностью при 100 мМ. Интересно, что при введении куркумина в течение всего периода жизни не было отмечено значительного подавления долголетия, но введение молодым особям (здоровый период жизни дрозофилы, который составляет примерно первые 30% периода жизни) наблюдалось увеличение среднего срока жизни и максимальное увеличение продолжительности жизни на 49%, тогда как введение в среднем возрасте (до 45% периода жизни) имело меньший эффект, а введение в пожилом возрасте (старение) снижало среднюю продолжительность жизни на 4% (хотя максимальная продолжительность жизни все еще была увеличена на 11%). Куркумин показал стимулирование долголетия, независимо от ограничения калорий у плодовых мушек, вероятно, имеет больший эффект на молодых, чем на пожилых особей (где отмечался некоторый эффект подавления продолжительности жизни). Метаболит куркумина, тетрагидрокуркумин, увеличивает продолжительность жизни у мышей мужского пола на 11,7% при приеме в составе диеты 0,2% тетрагидрокуркумина, но зависит от введения молодым особям. В данном исследовании не удалось обнаружить эффект, когда мыши начинали прием куркумина в 19 месяцев (вышеуказанные результаты были получены при более раннем начале введения в 13 месяцев), предполагая, что потребности молодых особей увеличиваются до млекопитающих. Увеличение продолжительности жизни у мышей также было отмечено в других исследованиях. Наоборот, в одном исследовании на мышах не удалось обнаружить влияния куркумина на продолжительность жизни при введении аналогичных дозировок и использовании тех же временных рамок гибридным мышам F1, несмотря на эффективность ограничения калорий⁶⁴⁾, и при введении куркумина в течение всего периода жизни (в количестве 0,2%), начиная с 4 месяцев, также не удалось увеличить продолжительность жизни у мышей UM-HET3. Предполагая прием с пищей примерно 8,55 г/45 г массы тела и массе тела около 45 г в течение большей части жизни ⁶⁵⁾, рассчитанная ежедневная дозировка куркумина должна быть 17,1 мг (в пересчете на 380 мг/кг массы тела, а расчетная дозировка для человека 22,8 мг/кг или 1,5 г для человека весом 70 кг). Существуют некоторые подтверждающие данные, но в настоящий момент смешанные, в поддержку роли куркумина против старения. Это может преследовать те же мотивы требуемого приема куркумина у молодых особей или, по крайней мере, до наступления среднего возраста. Это не доказанная, но привлекательная теория о том, что куркумин действует посредством аутофагии, опосредованной шапероном (см. статью Долголетие), но эффект увеличения продолжительности жизни меньше у пожилых лиц (за счет снижения экспрессии LAMP-2A).

В одном двойном слепом многоцентровом исследовании отмечается, что вместе со стандартной терапией ульцеративного колита прием 2 г куркумина ежедневно (по 1 г два раза вдень во время еды) был способен существенно защищать от воспаления толстой кишки и улучшать симптомы ульцеративного колита в течение периода приема⁶⁶⁾. Наблюдалась меньшая смертность и рецидивы при приеме куркумина, но разница была незначительной через 6 месяцев после отмены приема. Эти эффекты наблюдались ранее при лечении ульцеративного колита и болезни Крона, два заболевания человека, связанные с кишечным воспалением.

Куркумин способен снижать ожирение печени, связанное с диетой (стеатогепатит) при приеме в количестве 0,15% от рациона, что считается проявлением на фоне активации АМФ-активируемой протеинкиназы и индукции рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом α.

По крайней мере, в одном исследовании с участием человека отмечается, что куркумин был способен подавлять диабетическую нефропатию (связанную с функцией почек) и увеличивать протеинурию при дозировке 500 мг куркумы (22,1 мг куркумина) три раза в день с едой в течение 2 месяцев. Механизм действия состоит в подавлении провоспалительных цитокинов, таких как фактор роста опухоли-b и интерлейкин-8⁶⁷⁾. Такая польза распространялась на нефрит, связанный с волчанкой при том же протоколе дозировки для человека. Куркумин обладает очевидным защитным действием на почки посредством подавления воспаления и связанных цитокинов или мРНК, связанной с воспалением (моноцитарный хемотаксический протеин-1, интерлейкин-8, ядерный фактор каппа-B). Куркумин в дозировке 5 мг/кг массы тела (крыс) способен предотвращать гистологические изменения (связанные с инфильтрацией макрофагов) в структуре почек, связанные с экспериментальным введением ЛПС при одновременном введении и при задержке неизменного прогрессирования нарушений почек. Также присутствуют некоторые защитные изменения, поскольку куркумин может понижать регуляцию гемоксигеназы 1 в клетках почек посредством подавления ядерного фактора каппа-B, и этот механизм связан с защитным действием на почки⁶⁸⁾. Продемонстрировано защитное действие на почки в клинических условиях, и в исследованиях на животных предполагается, что он может также являться профилактическим средством.

Прием куркумина с пиперином, экстрактом черного перца, который также является ингибитором энзимов глюкуронирования в кишечнике и печени, способен увеличивать биодоступность куркумина в 20 раз (на 2000% от исходного значения) при приеме 20 мг пиперина с 2 г куркумина. Прием двух компонентов продемонстрировал синергическое действие в ослаблении токсичности бензопирена в различных тканях, а также снижения повреждений ДНК⁶⁹⁾. Интересно, что данное синергическое действие не считается применимым для предотвращения гипертензии, вызванной L-NAME; оба компонента эффективны в снижении высокого артериального давления из-за отсутствия оксида азота, но их эффекты не являются аддитивными.

Куркума является специей, из которой первоначально были получены куркумин и другие куркуминоиды, поскольку она является наилучшим природным источником куркумина. Эфирные масла куркумы (турмероны) могут иметь аддитивное или синергическое действие с куркумином в подавлении колита, вызванного декстраном сульфата натрия, в комбинации способные подавлять эффекты токсинов. По крайней мере, в одном исследовании рассматривались эффекты каждого ингредиента изолированно и в комбинации, и относительно их нематоцидного эффекта четыре куркуминоида показали синергическое действие друг с другом.

Имбирь и куркума оба являются растениями одного семейства и могут иметь связанные фитонутриентные профили за счет этого. В одном исследовании по изучению комбинации имбиря с повышенным содержанием 6-гингерола и раствора куркумы для местного применения (3 и 10% соответственно) было обнаружено ускоренное заживление ран при изолированном действии обоих компонентов и слегка лучшее восстановление в комбинации, хотя без синергического действия. Сочетание этих веществ более эффективно, чем эффект каждого компонента в отдельности в подавлении некоторых нежелательных параметров крови, связанных с метаболическим синдромом, таких как уровень сахара и липидов в крови.

Изофлавоны сои, в частности генистеин и дайдцейн, имеют синергическое действие с куркумином относительно снижения содержания андрогеновых рецепторов и уровня простатоспецифического антигена (ПСА) в крови у мужчин, не имеющих иных заболеваний, предполагая, что эта комбинация может быть полезной при раке предстательной железы⁷⁰⁾. Используемая дозировка была достаточно низкой в данном исследовании, 40 мг изофлавонов (66% дайдцейна, 10% генистеина) и 100 мг куркумина ежедневно в течение 6 месяцев, и уровень ПСА упал с 18,8 ± 12,4 до 10,2 ± 6,2 нг/мл.

Один из компонентов рыбьего жира, докозагексаеновая кислота, обладает синергическим действием в антиканцерогенной сигнализации в раковых клетках молочной железы, что является, очевидно, уникальным при рассмотрении механизмов каждого вещества в отдельности. Такой синергизм распространяется на антивоспалительные эффекты каждого компонента, и данный механизм распространяется на эйкозопентаеновую кислоту⁷¹⁾.

Куркумин при концентрации 1 µМ в раковых клетках при лейкемии синергически увеличивает действие винкристина, алкалоида, выделенного из Барвинка (не путать с винпоцетином, компонентом другого вида барвинка). Этот эффект наблюдался в 4 из 5 проб при инкубации винкристина при 10 мМ.

Куркумин продемонстрировал синергическое действие с ролипрамом (потенциальным ингибитором фосфодиэтидэстеразы 4); ингибиторы фосфодиэтидэстеразы 4 увеличивают уровень цАМФ посредством протеинкиназы А в раковых клетках при лейкемии. Аддитивное действие наблюдалось в 1 из 5 протестированных проб, а синергическое действие – в других четырех.

Известно, что гидроксилированные фенольные компоненты препятствуют всасыванию железа посредством его связывания (процесс, известный как хелирование), что действительно для куркумина. Было отмечено, что куркумин взаимодействует с железом в клетках (вызывая некоторые эффекты в организме), и у мышей, получавших куркумин (0,2-2,0% от рациона; наивысшая дозировка соответствует дозировке для человека 8-12 г) вместе с диетой с низким содержанием железа (в виде цитрата железа) добавка куркумина ухудшала симптомы дефицита⁷²⁾. В данном исследовании отмечается, что более высокая дозировка куркумина негативно влияла только на группу с низким содержанием железа (около одной десятой от стандартного усвоения) с нормальным и более высоким усвоением железа незначительно затрудненным. 500 мг куркумы, дозировка, стандартно используемая для приправы к пище, не имела существенного влияния на всасывание железа. Пищевая добавка с содержанием куркумина может быть способна связывать железо в кишечнике и снижать его всасывание, эффект, который может не проявляться при низких дозировках куркумы, применяемой как приправа к пище, и может быть нерелевантным при достаточном содержании железа в рационе (только при низком содержании железа высокие дозировки куркумина могут препятствовать его эффективности).

Гарсинол представляет собой полиизопренилированную молекулу халькона бензофенона, которая содержится в Гарцинии индийской, растении семейства Клузиевые. Обладает синергическим действием в индуцировании апоптоза в раковых клетках поджелудочной железы с явным синергизмом в 2-10 раз выше, чем суммарный эффект двух компонентов.

Согласно исследованиям с участием человека по изучению эффектов куркумина прием куркумина в дозировке до 10 г ежедневно не связан с признаками острой или существенной токсичности.⁷³⁾ При использовании рецептур, увеличивающих всасывание куркумина и уровень его в крови, прием 1 г препарата МЕРИВА (куркумин, связанный с лецитином) в течение 8 месяцев не был связан с какими-либо побочными эффектами.

Ежедневная дозировка 6 г была связана с минимальным проявлением метеоризма и желтой окраской стула, оба этих эффекта прекращались после отмены пищевой добавки.

Kawanishi др. отмечают, что куркумин, как и многие антиоксиданты, может рассматриваться как «обоюдоострый меч», поскольку in vivo куркумин демонстрирует канцерогенные и прооксидантные действия наряду с противоопухолевыми и антиоксидантными свойствами. Канцерогенные эффекты проявляются благодаря вмешательству супрессора опухоли р53, являющегося важным фактором при раке толстой кишки у человека. Исследования in vitro and in vivo показывают, что куркумин может оказывать канцерогенный эффект. Клинические исследования куркумина с участием человека в высоких дозах (2-12 грамм) показали, что вещество имеет мало побочных эффектов. Обычно побочные эффекты проявляются в виде небольшой тошноты или поноса. Недавно было оюнаружено, что куркумин может изменять метаболизм железа, хелатируя железо и подавляя протеин гепцидин, что может привести к развитию дефицита железа у восприимчивых пациентов. Для того, чтобы установить профиль пользы/риска куркумина, представляется необходимым проведение дальнейших исследований. Существует мало данных о безопасности куркумина для беременных женщин. Тем не менее, существует гипотеза о том, что лекарственное использование продуктов, содержащих куркумин, может стимулировать матку, что может привести к выкидышу, хотя не существует достаточных доказательств в поддержку этого утверждения. Согласно исследованиям, проведенным на крысах и морских свинках, не наблюдалось никакого очевидного воздействия (ни положительного, ни отрицательного) на частоту наступления беременности или число живых или мертвых эмбрионов. Куркумин оказывает эмбриотоксичное и тератогенное воздействие на эмбрионы рыбок полосатый данио (Danio rerio).

:Tags

Читать еще: Абакавир (Зиаген) , Болезнь Крона , Калустерон (Methosarb) , Мукуна Жгучая , Хондроитин ,