Эффекты рутина на здоровье

Posted on January 1, 2024  •  22 minutes  • 4523 words  • Other languages:  English

Аннотация

Современное научное сообщество признает флавоноиды отдельной категорией терапевтических молекул благодаря их разнообразным лечебным свойствам. Среди них рутин, также известный как витамин Р или рутозид, был исследован на предмет многочисленных фармакологических эффектов. Рутин содержится в чайных листьях, яблоках и многих других источниках как один из его активных компонентов. В настоящее время рутин признан за его нутрацевтическое воздействие. Эта статья подчеркивает последнюю информацию о рутине и его полезных для здоровья эффектах.

Введение

Лекарственные растения играли важную роль в традиционной медицине на протяжении всей истории. Процесс открытия лекарств включал фитохимические вещества как средство для поиска новых направлений. Среди них флавоноиды, значительный класс растительных химических веществ, содержащих бензопироновое ядро, привлекли внимание. В различных растениях было описано примерно 4000 типов флавоноидов.

Рутин (3,30,40,5,7-пентагидроксифлавон-3-рамноглюкозид), флавонол, обильно присутствующий в растениях, таких как страстоцвет, гречиха, чай и яблоки, служит важным питательным компонентом в пище. Также известный как рутозид, кверцетин-3-рутинозид и софорин, рутин является цитрусовым флавоноидным гликозидом, найденным в гречихе. Название “рутин” происходит от растения Ruta graveolens, которое также содержит это соединение.

Ruta Graveolens

Химически это гликозид, состоящий из флавонолового агликона кверцетина и дисахарида рутинозы. Рутин продемонстрировал различные фармакологические активности, включая антиоксидантную, цитопротективную, вазопротективную, антикарциногенную, нейропротективную и кардиопротективную эффекты.

Действия рутина

Защита от нейровоспаления

Рутин продемонстрировал нейропротективное воздействие при ишемии мозга. Введение рутина связано со снижением “ишемического нейронального апоптоза” за счет ингибирования экспрессии p53 и перекисного окисления липидов, одновременно усиливая “эндогенные антиоксидантные защитные ферменты”. Рутин эффективен при лечении гипоксических, глутаматных и стрессовых состояний, связанных с окислением. Кроме того, введение рутина показало снижение “нейровоспаления” в модели крыс с “спорадической деменцией типа болезни Альцгеймера” и продемонстрировало нейропротективные эффекты у мышей, обработанных дексаметазоном.

Улучшение выживаемости клеток нервного гребня

Нервный гребень служит прогенитором как для нервных, так и для мезенхимальных потенциалов. При обработке клеток нервного гребня рутином их жизнеспособность увеличивается без воздействия на дифференцировку и пролиферацию клеток. Этот эффект может быть связан с модуляцией путей ERK2 и PI3K.

Седативные эффекты

Влияние рутина на центральную нервную систему (ЦНС) и поведение оценивалось с помощью тестов доски с отверстиями, времени сна, индуцированного тиопенталом, и локомоторной активности у мышей. Введение рутина интраперитонеальным путем показало угнетающий эффект на ЦНС. Исследования указали, что угнетающая активность рутина на ЦНС вряд ли связана с рецептором GABAA.

Противосудорожные свойства

Рутин проявляет противосудорожную активность и, кажется, хорошо переносится лицами с эпилепсией, так как не изменяет эффективность принимаемых противоэпилептических препаратов и не проявляет побочных эффектов.

Анти-болезнь Альцгеймера активность и лечение гиперкинетического двигательного расстройства

Рутин эффективно подавлял активность провоспалительных цитокинов, снижая производство TNF-а и IL-1b в микроглии. Этот благоприятный эффект предполагает потенциальную пользу в лечении болезни Альцгеймера, что демонстрируется предотвращением цитотоксичности бета-амилоидных олигомеров. Рутин также снижал воспаление, индуцированное стрептозотоцином, путем снижения глиальной кислотной белковой фибриллы, интерлейкина-8, циклооксигеназы-2, индуцируемой оксидом азота синтазы и активности ядерного фактора каппа-бета. Это вмешательство предотвратило значительные анатомические изменения в гиппокампе крыс, демонстрируя обещание в предотвращении когнитивных дефицитов и в лечении “спорадической деменции типа болезни Альцгеймера”.

В лечении “тардивной дискинезии”, двигательного расстройства в орофациальной области, связанного с длительным лечением нейролептическими препаратами и являющегося значительной проблемой в терапии шизофрении, рутин показал обещание. В исследовании, включающем галоперидол-индуцированную орофациальную дискинезию, лечение рутином устраняло поведенческие изменения, включая орофациальные дискинетические движения, стереотипное восхождение, локомоторную активность и процент удержания, а также восстанавливало биохимические и нейрохимические параметры. Следовательно, рутин выдвигается как многообещающий кандидат в лечении гиперкинетических двигательных расстройств.

Противоартритные эффекты

Введение рутина животным привело к заметному снижению ревматоидного артрита и анемии Фанкони за счет подавления “избыточного производства кислородных радикалов”. В модели крыс с адъювантным артритом рутин продемонстрировал ингибирование как острой, так и хронической фазы воспаления, причем наивысшая активность наблюдалась на хронической стадии. Терапевтический эффект рутина на септический артрит, вызванный Candida albicans, связан с его противогрибковыми и противоартритными эффектами. Кроме того, в независимом исследовании было выявлено, что рутин замедляет воспалительные и катаболические маркеры хрящевой ткани при остеоартритических поражениях у морских свинок породы Хартли.

Анальгетические и антиноцицептивные эффекты

Анальгетический эффект рутина исследовался с помощью теста на горячую пластину на швейцарских белых мышах, что подтвердило его анальгетические свойства. Более того, было подтверждено, что рутин демонстрирует как периферическую, так и центральную антиноцицептивную активность.

Антидиабетические эффекты

Стрептозотоцин, токсическое химическое вещество, известно своей способностью истощать уровни инсулина, разрушая поджелудочные островки. Это соединение избирательно атакует поджелудочные β-клетки, генерируя свободные радикалы кислорода и оксида азота, снижая уровни NAD и NADP. Основы гипергликемии включают чрезмерное производство глюкозы и снижение ее использования тканями. В исследовании хроническое введение рутина крысам, индуцированным диабетом стрептозотоцином, привело к снижению уровня глюкозы в плазме, увеличению уровня инсулина и восстановлению содержания гликогена и гликолитических ферментов. У крыс, леченных рутином, наблюдалось значительное омоложение поджелудочных островков и снижение жировой инфильтрации. Рутин также привел к снижению уровня глюкозы натощак в плазме, гликированного гемоглобина, С-пептида и малонового диальдегида у крыс с диабетом, индуцированным стрептозотоцином.

Рутин предотвратил повышение уровня ферментов, таких как АЛТ, АСТ и ЛДГ, в сыворотке, печени и сердце, демонстрируя защитный эффект от гепатической и кардиальной токсичности, связанной со стрептозотоцином. Рутин также изменил активность металлопротеиназы матрикса и обеспечил защиту почек от стрептозотоцин-индуцированного повреждения. Стимуляция усвоения глюкозы в мышце подошвы рутином, по-видимому, опосредована через внеклеточный кальций и активацию кальций-калмодулинзависимой протеинкиназы II. Рутин, через свое посредничество в увеличении внутриклеточной концентрации кальция, играл роль в активации ДНК. Рутин способствовал контролю гликемии, усиливая активность инсулинового рецептора киназы, тем самым продвигая “инсулиновый сигнальный путь”, что приводит к увеличению транслокации GLUT4 и усиленному усвоению глюкозы.

Противогиперхолестеринемические эффекты

Рутин служит “селективным и нетоксичным модулятором” гиперхолестеринемии. В исследовании, проведенном на модели гиперхолестеринемической золотой сирийской хомячка, вызванной диетой, рутин значительно снизил уровень триглицеридов в плазме экспериментальных животных. Кроме того,

рутин привел к снижению общего холестерина и уровня ХСЛП.

У мужских крыс линии Вистар, потребляющих диету с высоким содержанием холестерина, введение рутина продемонстрировало защитный эффект от гепатотоксичности, как видно по снижению уровня плазменных трансаминаз аланина (АЛТ), аспартата (АСТ), триглицеридов (ТГ), общего холестерина (ОХ) и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). Другое исследование установило, что хроническое потребление флавоноидов, включая рутин, может быть полезным для сердечно-сосудистого здоровья.

Стимуляция йодидного поглощения щитовидной железой

Процесс “йодидного поглощения щитовидной железой”, облегчаемый симпортером натрия-йодида, играет ключевую роль в биосинтезе гормонов щитовидной железы и инструментально важен для диагностики и лечения различных заболеваний щитовидной железы. Однако некоторые пациенты с раком щитовидной железы проявляют устойчивость к радиойодной терапии, что приводит к снижению способности поглощения йода и значительно уменьшает вероятность выживания. Следовательно, существует необходимость изучения природных агентов, способных усилить йодидное поглощение щитовидной железой.

В исследовании было обнаружено, что рутин вызывает небольшое снижение уровней сывороточного Т4 и Т3 без влияния на сывороточный тиреотропин. Заметно было значительное увеличение активности деиодиназы типа 2 гипоталамуса, гипофиза и коричневой жировой ткани, сопровождающееся уменьшением активности деиодиназы типа 1 печени. Введение рутина было связано с увеличением поглощения йодида щитовидной железой, вероятно, благодаря повышенной активности симпортера натрия-йодида. Это исследование подчеркивает эффективность рутина как дополнения к радиойодной терапии.

Гипертония

Гречиха, известная своим богатым содержанием рутина, была идентифицирована как потенциальный профилактический агент против окислительного повреждения “аортальных эндотелиальных клеток” за счет снижения иммунореактивности нитротирозина. Пророщенный экстракт гречихи продемонстрировал антигипертензивный эффект, потенциально защищая “артериальные эндотелиальные клетки” от вредного воздействия окислительного стресса (Ким и др., 2009). При пероральном введении рутин играет ключевую роль в снижении окислительного стресса, что приводит к восстановлению “нарушенной чувствительности барорефлекса” и “сосудистой реактивности” у крыс с гипертонией. Кроме того, было показано, что рутин усиливает производство оксида азота (NO) в человеческих эндотелиальных клетках, тем самым улучшая функции эндотелия.

Кровосвертывание

В исследовании были изучены эффекты рутина на антикоагулянтную активность перорального варфарина, связывание с белками и фармакокинетику его энантиомеров у крыс. Было обнаружено, что рутин усиливает связывание сывороточного белка варфарина в vitro как для S-, так и для R-варфарина. Кроме того, лечение рутином значительно сократило период полувыведения S-варфарина на 37% за счет увеличения на 69% свободной клиренса S-энантиомера. В целом, одновременное введение рутина потенциально уменьшает антикоагулянтный эффект рацемического варфарина.

Антиагрегантный эффект

In vitro рутин демонстрировал концентрационно-зависимое ингибирование агрегации отмытых тромбоцитов кролика, индуцированной фактором активации тромбоцитов. Рутин также ингибировал зависимое от дозы повышение внутритромбоцитарной концентрации свободного кальция, вызванное фактором активации тромбоцитов.

Противоязвенные эффекты

Язвы желудка являются распространенным заболеванием, затрагивающим значительную часть мирового населения. Язвы возникают, когда происходит дисбаланс между “агрессивными” и “защитными” факторами на поверхности слизистой оболочки желудка. К активным факторам, способствующим образованию язв, относятся HCl, пепсины, нестероидные противовоспалительные препараты, Helicobacter pylori, желчные кислоты, ишемия, гипоксия, курение и алкоголь. Защитные факторы включают бикарбонат, слизистый слой, кровоток слизистой оболочки, простагландины (PGs) и факторы роста.

Этанол является известным агентом, вызывающим повреждение слизистой оболочки желудка как в животных, так и в клинических исследованиях. Концентрации этанола, превышающие 400 мл/л, приводят к значительным изменениям в морфологии желудка, характеризующимся гиперемией слизистой оболочки, некрозом, отеком и кровоизлияниями в слизистой или подслизистой оболочке. Образование язв приписывается кислородным свободным радикалам. Предварительное лечение рутином перед введением этанола обеспечило значительную защиту от некроза, сопровождаемую восстановлением уровней глутатионпероксидазы и “антилипопероксидантного эффекта”. Аналогично, в модели язв, индуцированных индометацином, у крыс, предварительно обработанных рутином, наблюдалось восстановление измененных параметров окислительного стресса и биохимии, потенциально за счет подавления инфильтрации нейтрофилов, генерации оксидативного стресса и восполнения уровней нитрита/нитрата. Защитные эффекты также были очевидны при гистопатологических исследованиях.

Другое исследование осветило молекулярный механизм действия рутина на протонные насосы желудка. Рутин демонстрировал концентрационно-зависимое ингибирование АТФазы козьего желудка с IC50 36 мкг/мл, что предполагает, что рутин оказывает противоязвенный эффект за счет ингибирования желудочного протонного насоса.

Противоастматическая активность и другие связанные эффекты

Эффективность рутина в лечении астмы исследовалась на овальбумин-сенсибилизированных сознательных морских свинках, подвергшихся воздействию аэрозольного овальбумина. Исследование оценивало сопротивление дыхательных путей во время как немедленной, так и поздней фазы реакции. Рутин продемонстрировал значительное ингибирование специфического сопротивления дыхательных путей и немедленной фазы реакции. Кроме того, он показал подавляющий эффект на гистамин, фосфолипазу А2 и пероксидазу эозинофилов, что способствовало снижению привлечения нейтрофилов и эозинофилов в легкие.

Кроме того, использование рутина предлагалось в управлении коклюшем в сочетании с витаминами С и К. Рутин также оказался эффективным в лечении идиопатического хилоторакса у кошек и уиппетов.

Противоостеопорозный и противоостеопенический эффект

Остеопороз, характеризующийся снижением прочности костей и повышенным риском переломов, особенно среди пожилых людей, становится значительной глобальной проблемой здравоохранения. Состояние возникает, когда резорбция костей остеокластами превышает образование костей остеобластами. Современные терапевтические стратегии для остеопороза в основном сосредоточены на ингибировании “остеокласт-опосредованной резорбции костей”, при этом паратиреоидные гормоны являются единственным классом агентов, стимулирующих образование костей.

В ассеях, связанных с остеогенезом, рутин продемонстрировал стимулирование пролиферации и дифференциации человеческих остеобластоподобных клеток MG-63. Этот эффект сопровождался увеличением активности щелочной фосфатазы, экспрессии коллагена типа I и степени минерализации. Аналогичные положительные эффекты наблюдались в клетках костных остеобластов крыс. Рутин также проявлял ингибирование образования остеокластов за счет снижения активных форм кислорода и TNF-альфа, достигнутого за счет ингибирования активации NF-каппаB. У крыс, подвергшихся овариэктомии, вызвавшей остеопению, рутин продемонстрировал защитный эффект, замедляя резорбцию и увеличивая остеобластную активность. Таким образом, рутин можно рассматривать как “стимулятор остеобластов”.

Противокатарактный и офтальмологический эффект

Образование конечных продуктов гликации (AGE) связано с катарактой, осложнением, связанным с диабетом. Таким образом, ингибирование таких процессов гликации может быть ценной стратегией для предотвращения этого осложнения. В исследовании рутин продемонстрировал ингибирование гликации белка, хелатирование металлических комплексов и частичное ингибирование образования пост-Амадори. В другом исследовании, в котором использовался селен для индукции катаракты у детенышей крыс породы Вистар, исследовался защитный эффект рутина в замедлении катарактогенеза. Крысы, леченные рутином, продемонстрировали восстановление антиоксидантных ферментов линзы и снижение образования малонового диальдегида в хрусталике глаза. Экспериментальные результаты предполагают, что рутин может предотвратить катарактогенез благодаря своим антиоксидантным механизмам.

Кроме того, пероральное введение рутина было связано со значительным снижением внутриглазного давления. Совместное воздействие витаминов В1, В2, форсколина и рутина демонстрирует “защитный эффект” на поверхности глаза, помогая восстановить “нормальное равновесие” слезной пленки, нарушенное токсинами.

Мочегонный эффект

Кверцетин, метаболит, производный от рутина и обильно присутствующий в Hibiscus sabdariffa Linn, действовал на сосудистый эндотелий, вызывая высвобождение оксида азота. Это действие привело к увеличению релаксации сосудов почек, тем самым усиливая фильтрацию почек.

Эффект на качество спермы и мужские половые органы

В исследовании рутин продемонстрировал защитный эффект от повреждения человеческих сперм, вызванного перекисным окислением липидов. Кроме того, рутин продемонстрировал потенциальные защитные эффекты на ткань яичек и репродуктивную функцию от оксидативного стресса, наблюдаемого при сахарном диабете 1 типа (Бутчи Аконди и др., 2011). Более того, рутин показал улучшающие эффекты при циклофосфамид-индуцированной репродуктивной токсичности (Абарикву и др., 2012) и оксидативном стрессе, вызванном ишемией-реперфузией яичек у крыс.

Противораковые эффекты

Рак охватывает группу заболеваний, характеризующихся аномальным ростом клеток, которые потенциально могут инвазировать или распространяться на другие части тела. Флавоноиды известны широким спектром биологических эффектов, включая антиоксидантную и радикал-захватывающую активность. Реактивные формы кислорода связаны с патогенезом различных заболеваний, таких как атеросклероз и некоторые виды рака.

Рутин был широко изучен на предмет его противораковых/антинеопластических эффектов. В исследовании с использованием мышиной модели с имплантированными клетками человеческого лейкоза HL-60 рутин (в дозе 120 мг/кг) значительно снизил размер опухоли, демонстрируя антилейкемический потенциал. В другом независимом исследовании, рутин, введенный клеточным линиям опухоли SW480 (клеточные линии рака человеческого толстого кишечника), показал менее вредные эффекты на вес тела и относительный вес органов у мышей, а также увеличение среднего времени выживания на 50 дней. Было показано антинейробластомный эффект рутина, ингибирующего рост и хемотаксическую способность клеток LAN-5. Исследование показало, что рутин может снижать экспрессию BCL2 и соот

ношение BCL2/BAX, а также уровень мРНК MYCN и секрецию TNF-a. Рутин также известен своей способностью ингибировать рост раковых клеток через арест клеточного цикла и/или апоптоз, а также ингибирование пролиферации, ангиогенеза и/или метастазирования в колоректальных клеточных линиях. Аналог рутина, кверцетин, был изучен в отношении пролиферации клеточной линии рака яичников OVCA 433, показывая дозозависимое ингибирование. В другом исследовании кверцетин усиливал апоптоз и предотвращал метастазирование в модели рака поджелудочной железы. Рутин также представляется полезным как адъювант в радиойодной терапии.

Антибактериальная активность

Было проведено обширное исследование антимикробных свойств рутина против различных бактериальных штаммов. Он продемонстрировал значительное ингибирование роста Escherichia coli. Рутин, выявленный в меде, проявил ингибирующие эффекты против Proteus vulgaris, Shigella sonnei и Klebsiella sp. Документально зафиксированная антимикробная активность включает эффекты на Pseudomonas auruginosssa и Bacillus subtilis. Рутин и другие полифенолы были изучены на предмет их антимикробной активности in situ в пищевой системе, что показывает обещающий вклад флавоноидов в сохранение пищевых продуктов. Показано, что рутин обладает антибактериальной активностью против E. coli за счет ингибирования ДНК-изомеразы IV. Рутин также синергетически усиливал антибактериальную активность других флавоноидов против Bacillus cereus и Salmonella enteritidis в исследовании, с заметным снижением минимальной ингибирующей концентрации для кемпферола при добавлении рутина.

Противогрибковые действия

Рутин проявил противогрибковую активность против Candida gattii, с минимальной ингибирующей концентрацией 60 мкг/мл. Было предложено, что химическая модификация рутина путем введения заместительных групп может изменить физико-химические свойства, такие как электронная плотность, гидрофобность и стерическое напряжение, потенциально усиливая противогрибковую активность. Также было предложено использование рутина в лечении септического артрита, вызванного C. albicans.

Антимикобактериальная активность

В исследовании экстракт, богатый флавоноидами, содержащий рутин, продемонстрировал антимикобактериальную активность против Mycobacterium smegmatis.

Ларвицидная активность

Рутин значительно ингибировал рост и размножение личинок S. aegypti в исследовании, с максимальной смертностью личинок, наблюдаемой через 72 часа.

Противоретровирусная активность

В исследовании была изучена анти-ВИЧ активность сульфатированного аналога рутина - натриевого рутина сульфата - против ВИЧ-1 X4 вирусов IIIB, ВИЧ-1 R5 изолятов Ada-M и штаммов Ba-L. Натрий рутин сульфат демонстрировал свое противоретровирусное действие, блокируя вход вируса и вирусно-клеточное слияние, опосредованное взаимодействием с гликопротеином оболочки ВИЧ-1.

Противовирусная активность

Наличие противовирусных средств для лечения инфекций, вызванных различными вирусами, подчеркивает важность разработки новых противовирусных препаратов, особенно в связи с появлением новых устойчивых вирусных штаммов.

Рутин был испытан против вируса везикулярного стоматита на мышиных фибробластах, обеспечивая защиту на протяжении около 24 часов (Ваккер и Эйлмес, 1978). В случае инфекции вирусом чумы собак рутин значительно ингибировал вирусную репликацию при добавлении во время фаз адсорбции и проникновения вирусного репликативного цикла (Карвальо и др., 2013). Рутин, основной компонент Capparis sinaica Veill, продемонстрировал значительные противовирусные эффекты против птичьего гриппа штамма H5N1 с использованием теста на ингибирование плакирования в клетках почки собаки Мадин-Дарби (Ибрагим и др., 2013).

Волосы

Апоптоз клеток волосяных фолликулов является ведущей причиной дегенерации волосяных фолликулов. В исследовании наблюдался апоптоз клеток дермальной папиллы человеческих фолликулов, индуцированный стауроспорином. Это явление было полностью

обращено вспять под воздействием рутина, спермидина и зеаксантина. Исследование показало сохранение экспрессии антиапоптотических молекул, таких как Bcl-2, MAP-киназы и их фосфорилированные формы, что предполагает потенциальное использование рутина в предотвращении апоптоза клеток волосяных фолликулов, значительного фактора облысения.

Эффект солнцезащитного средства

Стремление к здоровой, красивой и свободной от болезней коже было бессрочной целью, история косметики и ухода за кожей уходит корнями в древнегреческую, римскую и египетскую цивилизации. Прогресс в науке, технологиях и современной химии способствовал реализации этой стремления.

Воздействие ультрафиолетового излучения B (UVB) приводит к окислительному и воспалительному повреждению кожи, увеличивая риск канцерогенеза кожи. Исследование эффектов рутина на UVB-индуцированное воспаление кожи мышей проводилось in vivo. Топическое нанесение рутина на кожу мышей за 30 минут до облучения UVB привело к уменьшению эпидермальной гиперплазии и уровня белков. Также было значительное ингибирование UVB-индуцированного экспрессии циклооксигеназы-2 (COX-2) и индуцируемой оксидом азота синтазы (iNOS), возможно, за счет ингибирования p38 MAP киназы и JNK, что приводит к уменьшению UVB-индуцированной экспрессии COX-2 в коже мышей.

В исследовании включение рутина в масло-в-воде эмульсии (с концентрацией 10% в/в) продемонстрировало значения коэффициента защиты от солнца (SPF), сравнимые с гомосалатом. При сочетании с TiO2 значения SPF приближались к 30.

При атопическом дерматите

В модели атопического дерматита, используя мышей BALB/c, достигнутого путем повторного местного воздействия экстракта домашней пылевой клеща (Dermatophagoides farinae) (DFE) и 2,4-динитрохлорбензола (DNCB) на уши, лечение рутином подавляло интерлейкин (IL)-4, IL-5, IL-13, IL-31, IL-32 и интерферон (INF)-c в ткани. В локальном лимфоузловом тесте для аллергического контактного дерматита, сенсибилизированном 2,4-динитрофлуорбензолом, рутин демонстрировал подавление аллергического контактного дерматита на основе параметров, таких как толщина уха, пролиферация лимфоцитов, уровни сывороточного IgG2a и экспрессия INF-c, IL-4, IL-5, IL-10, IL-17 и фактора некроза опухоли-a в аллергическом контактном дерматите ушей. Это исследование подчеркивает активность рутина против атопического дерматита и аллергического контактного дерматита. Кроме того, рутин продемонстрировал антивозрастные эффекты на коже. Следовательно, рутин можно рассматривать как эффективное вещество для местного применения благодаря его антиоксидантной активности и профилю проникновения в кожу.

Иммунные эффекты

Было изучено влияние рутина на иммунный и физиологический ответ на вызов Vibrio alginolyticus у белых креветок. Исследование анализировало физиологические и врожденные неспецифические иммунные ответы, вспышки дыхания и активность супероксиддисмутазы против патогена. Рутин из Toona sinensis был введен креветкам. В целом, креветки, обработанные рутином, продемонстрировали более низкие уровни глюкозы, лактата и липидов в ответ на патоген. Выживаемость креветок, обработанных рутином, была выше (Хсиэ и др., 2008). Другое исследование продемонстрировало стимулирование активности фагоцитоза макрофагов в клетках.

Противоусталостная активность

Усталость служит показателем, тесно связанным со здоровьем человека и часто ассоциируемым с снижением физической работоспособности. Интенсивная физическая активность может привести к накоплению избыточных реактивных свободных радикалов, вызывая окислительные стрессовые повреждения организма. Усталость является результатом истощения энергии и накопления избыточных метаболитов.

У мышей введение рутина предотвратило истощение супероксиддисмутазы и восстановленного глутатиона. После семи дней лечения рутином мышей умерщвляли, и их мышцы подошвы и мозг анализировались на предмет экспрессии мРНК пероксисомного пролифератор-активированного рецептора-альфа коактиватора и сиртуина 1. Увеличение экспрессии CB1 каннабиноидного рецептора-взаимодействующего белка 1, основного белка миелина, Rho GDP диссоциационного ингибитора (GDI) альфа и TPI предполагало, что лечение рутином ингибировало состояние тревоги, усиливая экспрессию белков, связанных с тревогой. В целом, лечение рутином, по-видимому, улучшает различные нарушения, связанные с физической усталостью.

Нейропротективная активность

В мышиной модели рутин продемонстрировал ингибирующие эффекты на оксалиплатин-индуцированную хроническую болезненную периферическую невропатию. Оксалиплатин, ключевое платиновое соединение в химиотерапии колоректального рака, связан с проблемой периферической невропатии. Рутин значительно снизил перекисные изменения и перекисное окисление липидов, вызванные оксалиплатином в спинном мозге, а также уменьшил индуцибельный оксид азота.

Ретинопротективная активность

Влияние рутина на окулярный кровоток оценивалось с помощью “техники цветных микросфер”. Для оценки восстановления волны b использовалась электроретиног

рафия, позволяющая оценить восстановление функции сетчатки. Рутин увеличил окулярный кровоток и продемонстрировал значительное влияние на восстановление функции сетчатки.

Защитный эффект на легочную ткань

Острое повреждение легких представляет собой серьезное состояние, связанное с высокой смертностью и заболеваемостью, на сегодняшний день не имеющее установленной терапевтической стратегии. Рутин продемонстрировал защитные эффекты на гистопатологические изменения в легочной ткани, предотвращая инфильтрацию полиморфноядерных гранулоцитов в бронхоальвеолярной лаважной жидкости. Кроме того, рутин снизил секрецию липидной перекиси и провоспалительных цитокинов. Рутин обратил вспять липополисахарид-индуцированное подавление антиоксидантных ферментов, включая каталазу, глутатионпероксидазу, супероксиддисмутазу и гемоксигеназу-1 (Йе и др., 2014). Предварительное лечение рутином ингибировало липополисахарид-индуцированное ухудшение обмена газов в артериальной крови и инфильтрацию нейтрофилов в легкие, подавляя макрофагальный воспалительный белок-2 и металлопротеиназу матрикса-9. Кроме того, рутин эффективно ингибировал молекулу адгезии сосудистых клеток-1 и индуцибельную синтазу оксида азота, предоставляя доказательства его профилактической роли на ранних стадиях синдрома острого респираторного дистресса у взрослых.

Кардиопротективные эффекты

Ишемическая болезнь сердца является основной причиной заболеваемости и смертности во всем мире. Сложная патофизиология, лежащая в основе клеточного повреждения в результате ишемии, включает многогранные механизмы. Реактивные формы кислорода играют ключевую роль в патогенезе различных заболеваний (Ли и Джексон, 2002). Известно, что ишемические ткани генерируют кислородные свободные радикалы, вызывая окислительное повреждение липидов мембран, белков и углеводов, что приводит к качественным и количественным изменениям в миокарде.

Кардиопротективные эффекты рутина исследовались у нормальных и диабетических крыс, индуцированных стрептозотоцином, подвергшихся ишемии-реперфузии, вызванной инфарктом миокарда. Введение рутина значительно обеспечило кардиопротекцию и ограничило размер инфаркта как у нормальных, так и у диабетических крыс. Механизм этой защиты может включать уменьшение перекисного окисления липидов в миокардиальных тканях.

Изопротеренол, β-адренергический агонист, используемый для лечения брадикардии и блока сердца, может приводить к кардиотоксичности при частом применении, как подтверждено увеличением активности сывороточных ферментов-маркеров сердца, включая лактатдегидрогеназу, аспартатаминотрансферазу, креатинкиназу и аланинтрансаминазу, вместе с значительным снижением их активности в сердце. Рутин восстановил уровни ферментов-маркеров сердца и снизил перекисное окисление липидов, что указывает на его кардиопротективный эффект, обусловленный его антиоксидантными свойствами.

Введение рутина подавляло изопротеренол-индуцированное увеличение ангиотензина II и альдостерона в плазме. Кроме того, животные, обработанные рутином, показали снижение гиперэкспрессии трансформирующего фактора роста β1, фактора роста соединительной ткани и уменьшение избыточного отложения внеклеточного матрикса в миокардиальных тканях, обработанных изопротеренолом.

Нефропротективная активность

Нефропатия является распространенным патологическим состоянием, затрагивающим людей во всем мире, независимо от возраста, касты, вероисповедания, расы и окружающей среды. Происхождение этого состояния лежит в аномалиях, возникающих из различных метаболических и физиологических нарушений, что делает нефропатию одной из десяти ведущих причин смерти в мире. Такие соединения, как гентамицин, экстази, цисплатин и четыреххлористый углерод, известны своей нефротоксичностью.

В исследовании рутин продемонстрировал защитную активность против оксонат-индуцированной гиперурикемии и нарушения функции почек у мышей. Введение рутина привело к снижению уровней сывороточного урата, креатинина и мочевины в крови, а также сывороточных и почечных уровней уромодулина. Наблюдалось увеличение выделения с мочой уромодулина, урата и креатинина у гиперурикемических мышей. Кроме того, рутин значительно снизил мРНК и белковые уровни транспортера глюкозы мыши 9 и уратного транспортера 1. Одновременно он увеличил мРНК и белковые уровни органического анионного транспортера 1 и органических катион/карнитиновых транспортеров в почках гиперурикемических мышей. В модели крыс, кормленных фруктозой для гиперурикемии, рутин блокировал активацию инфламмасомы NOD-подобного рецептора 3, улучшал сигнализацию и снижал накопление липидов в почках крыс. Это сопровождалось восстановлением дисрегуляции почечных транспортеров. Ингибирование активности индуцибельной синтазы оксида азота и снижение образования 3-нитротирозина, а также ингибирование реактивных форм кислорода, кажется, являются ключевыми подходами к предотвращению ишемического/реперфузионного повреждения почек.

У крыс породы Вистар, обработанных цисплатином, предварительное лечение рутином восстановило функцию почек и биомаркеры оксидативного стресса. Рутин частично ингибировал воспаление, опосредованное путем NFκB и TNF-α, апоптоз тубулярных клеток, опосредованный каспазой-3, и помог в восстановлении гистопатологических изменений, вызванных введением цисплатина. Рутин также проявил защитные эффекты против нефротоксичности, вызванной броматом калия, у крыс. Это привело к снижению фрагментации ДНК, увеличению активности антиоксидантных ферментов, таких как каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатион-S-трансфераза, глутатионредуктаза и восстановленный глутатион. Кроме того, наблюдалось снижение перекисного окисления липидов.

Активность заживления ран

При формулировании в виде гидрогеля и нанесении на кожные поражения у крыс рутин продемонстрировал заметную активность заживления ран за счет снижения площади ран по сравнению с контрольными гидрогелями. Этот эффект сопровождался снижением оксидативного стресса в области раны, очевидным через снижение перекисного окисления липидов и содержания карбонильных белков, вместе с увеличением активности каталазы. Гидрогели хитозана, содержащие рутин и предназначенные в качестве инъекционных перевязочных материалов для заживления дермальных ран, продемонстрировали свою эффективность, способствуя образованию хорошо очерченного нео-эпителия и более толстого грануляционного слоя, тесно напоминающего исходную эпителиальную ткань.

Радиомодуляторные Эффекты

Радиационная терапия является одной из основных стратегий в лечении рака различных видов. Однако ее использование ограничено из-за побочных эффектов на нормальные ткани. Ионизирующие излучения вызывают образование свободных радикалов, что приводит к повреждению ДНК и последующей гибели клеток. Это повреждение распространяется не только на раковые клетки, но и на нормальные. Несмотря на изучение некоторых радиопротекторов, их клиническая эффективность ограничена токсичностью, связанной с частым применением.

В исследовании были исследованы потенциальные радиопротекторные эффекты рутина. При введении швейцарским альбиносовым мышам, рутин показал оптимальные радиопротекторные эффекты при дозе 10 мг/кг. Эта интервенция увеличила радиационную толерантность, восстановила уровни антиоксидантных ферментов и уменьшила перекисное окисление липидов в печени, тем самым снижая радиационную болезнь и улучшая показатели выживаемости. Аналогичные защитные эффекты рутина против гамма-излучений также были наблюдены.

Профилактика Апоптоза Селезеночных Клеток

Было замечено, что рутин оказывает влияние на жизнеспособность и функцию митоген-стимулированных селезеночных клеток и тимоцитов по сравнению с нестимулированными клетками. В исследовании, включающем культивирование селезеночных клеток с митогенами, было отмечено снижение продукции интерферона-гамма, сопровождаемое уменьшением апоптоза селезеночных клеток.

Гепатопротективная Активность

Цирроз, характеризующийся разрушением гепатоцитов и последующей заменой их рубцовой тканью, изменяет кровоток через печень, что приводит к гибели гепатоцитов и нарушению функции печени. Гепатический фиброз, являющийся последствием повторяющегося повреждения, включает в себя регенерацию апоптотических клеток, и когда происходит гибель регенерирующих клеток, это приводит к отложению внеклеточного матрикса, включая фибриллярный коллаген. Такие патологические состояния сложно лечить, и эффективность лечения колхицином, интерферонами, пеницилламином и кортикостероидами неоднозначна и вызывает сомнения.

Учитывая, что оксидативный стресс является одним из факторов, способствующих циррозу, использование антиоксидантов выделяется как уникальная стратегия лечения. Рутин был широко изучен на предмет его гепатопротективной активности на экспериментальных животных. В одном из исследований было оценено защитное действие рутина при повреждениях печени, вызванных тетрахлорметаном (CCl₄) у крыс. Введение рутина привело к снижению уровня в крови аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, щелочной фосфатазы и гамма-глутамилтранспептидазы, вызванных тетрахлорметаном. Уровни холестерина в крови были нормализованы, а уровни эндогенных антиоксидантных ферментов печени, таких как каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатион-S-трансфераза, глутатионредуктаза и глутатион, увеличились, в то время как перекисное окисление липидов уменьшилось дозозависимым образом. Кроме того, лечение рутином восстановило активность p53 и CYP2E1. В отдельном исследовании, проведенном на мышах BALB/c, лечение рутином смягчило гепатотоксичность и нейротоксичность, вызванную оксалиплатином. Предотвращение механической аллодинии в сочетании с гистопатологическими наблюдениями указывало на защитную роль рутина в предотвращении гепатотоксичности.

Причины разнообразного положительного воздействия рутина на различные биологические системы

Разнообразное положительное воздействие рутина на различные биологические системы можно объяснить его многоаспектными фармакологическими свойствами и взаимодействием с разными молекулярными путями. Рутин, гликозид флавоноида, обладает несколькими биологическими активностями благодаря своей химической структуре и способности взаимодействовать с различными клеточными компонентами. Вот некоторые факторы, способствующие широкому спектру положительных эффектов, связанных с рутином:

1. Антиоксидантная Активность: Рутин является мощным антиоксидантом, что означает его способность нейтрализовать реактивные формы кислорода (РФК) и свободные радикалы. Это свойство помогает защищать клетки и ткани от оксидативного стресса, общего фактора в различных заболеваниях и процессах старения.

2. Противовоспалительные Эффекты: Рутин обладает противовоспалительными свойствами, которые могут модулировать иммунные реакции и уменьшать воспаление. Это критически важно в условиях, где воспаление играет роль, таких как артрит или воспалительные кожные заболевания.

3. Ингибирование Ферментов: Рутин может ингибировать некоторые ферменты, участвующие в патологических процессах. Например, он может ингибировать активность ферментов, связанных с резорбцией кости, что способствует его антиостеопоротическим эффектам.

4. Модуляция Клеточной Сигнализации: Рутин может влиять на различные пути клеточной сигнализации, влияя на процессы, такие как клеточное деление, дифференциация и апоптоз. Эта модуляция может способствовать его эффектам на раковые клетки, иммунные клетки и другие типы клеток.

5. Хелатирование Металлов: Рутин обладает свойствами хелатирования металлов, что может быть полезным в состояниях, где ионы металлов играют роль в прогрессировании болезни.

6. Взаимодействие с Клеточными Рецепторами: Рутин может взаимодействовать с определенными рецепторами на клеточных мембранах, влияя на клеточные реакции. Например, он может влиять на рецепторы, участвующие в нейротрансмиссии, способствуя его нейропротективным эффектам.

7. Регуляция Генной Экспрессии: Рутин может влиять на экспрессию генов, участвующих в различных клеточных функциях. Эта способность модулировать генную экспрессию способствует его эффектам на дифференциацию клеток, воспаление и другие процессы.

8. Биодоступность и Распределение: Биодоступность и распределение рутина в организме могут позволить ему оказывать воздействие на различные органы и системы. Его способность достигать и накапливаться в определенных тканях способствует его эффективности в разнообразных условиях.

Важно отметить, что, хотя рутин проявляет эти положительные эффекты в экспериментальных исследованиях, индивидуальные реакции могут варьироваться, и перенос этих результатов на клиническое применение может потребовать дальнейших исследований. Кроме того, сложность биологических систем означает, что эффекты рутина, вероятно, взаимосвязаны и зависят от множества факторов.

Поделиться

Теги

Счетчики