Jistgħu Polifenoli Verament Ikunu Strateġija Radjuprotettiva Tajba?

Għal aktar dettalji, jekk jogħġbok ikkuntattjatina.xiang@wecistanchecom

Astratt: Bħalissa, ir-radjoterapija hija waħda mill-aktar strateġiji effettivi biex tikkura l-kanċer. Madankollu, tossiċità ta 'ħsara kontra ċelloli normali tindika l-ħtieġa li jiġu protetti b'mod selettiv. Speċijiet reattivi ta 'ossiġnu u nitroġenu jsaħħuradjazzjoni jonizzantiċitotossiċità, u komposti li jistgħu jneħħu dawn l-ispeċi jew itejbu l-enzimi antiossidanti (eż., superoxide dismutase, catalase, u glutathione peroxidase) għandhom jiġu investigati kif suppost. Komposti antiossidanti derivati ​​mill-pjanti, bħalfenoliupolifenoli, jistgħu jirrappreżentaw alternattiva siewja għal komposti sintetiċi biex jintużaw bħala aġenti radju-protettivi. Fil-fatt, l-effikaċja tagħhom antiossidant/pro-ossidant dipendenti mid-doża tista 'tipprovdi grad għoli ta' protezzjoni għat-tessuti normali, bi ftit jew xejn protezzjoni għaċ-ċelloli tat-tumur. Ir-reviżjoni preżenti tipprovdi aġġornament tal-għarfien xjentifiku attwali tal-polifenoli f'forom puri jew fiestratti tal-pjantib'evidenza tajba dwar l-azzjoni possibbli tagħhom ta' modulazzjoni tar-radju. Tabilħaqq, bi ftit eċċezzjonijiet, sal-lum, id-dejta frammentarja disponibbli tirriżulta fil-biċċa l-kbira minn studji in vitro, li ma jsibux konfort fi studji prekliniċi u/jew kliniċi. Għall-kuntrarju, meta jiġu rrappurtati studji prekliniċi, speċjalment fir-rigward tal-bijoattività ta 'estratt tal-pjanti, il-kompożizzjoni kimika tiegħu ma titqiesx, tiġi evitata kwalunkwe standardizzazzjoni u tikkomprometti r-riproduċibilità tad-dejta.

Kliem ewlieni: radjazzjoni jonizzanti; radjuprotezzjoni; polifenoli; flavonojdi; estratti tal-pjanti

Ikklikkja biex titgħallem aktar dwar il-prodotti tal-flavonoids

1. Introduzzjoni

Ħajja fid-Dinja evolviet fil-preżenza ta 'espożizzjoni kontinwa għalradjazzjoni jonizzanti (IR), li l-mod ta' azzjoni tiegħu fil-livell bijomolekulari huwa uniku fost l-aġenti mutaġeni u karċinoġeniċi kollha magħrufa [l]. Dan huwa dovut għall-mudell partikolari ta 'depożizzjoni ta' enerġija li jakkumpanja l-assorbiment IR fuq skala mikro u nanometru [2], li huwa intrinsikament mhux omoġenju, li jirriżulta f'avvenimenti ta 'jonizzazzjoni iżolati jew raggruppati ħafna. Bħala konsegwenza, jistgħu jiġġeneraw pletora ta 'leżjonijiet tad-DNA ta' severità li tvarja, li jvarjaw minn ħsara fil-bażi u cross-links molekulari għall-aktar waqfiet ta 'ħsad wieħed u doppju ta' ħsara (SSB u DSB, rispettivament)[3]. Tabilħaqq, id-DNA ċellulari dejjem tqies bħala l-mira tal-għażla tal-azzjoni bijoloġika tal-IR minħabba li hija preżenti f'kopja waħda, għalhekk kwalunkwe ħsara mhux imsewwija jew ħażina jista' jkollha konsegwenzi rilevanti, li taffettwa l-integrità u l-istabbiltà tal-ġenoma fil-proġeni ċellulari espost. Fil-fatt, minħabba n-natura kullimkien ta 'espożizzjoni IR, sistemi ċellulari żviluppaw mogħdijiet molekulari ta' tiswija tad-DNA orkestrati sew, speċjalizzati ħafna u differenzjati biex jittrattaw id-diversi klassijiet jew leżjonijiet indotti mill-IR, il-makkinarju huwa kollettivament magħruf bħala rispons għall-ħsara tad-DNA (DDR). )[3]Il-kapaċità ta' tiswija tiddependi mill-ammont kbir ta' ħsara inizjalment indotta tad-DNA, li hija funzjoni tad-doża tar-radjazzjoni assorbita, iżda wkoll mill-kwalità tar-radjazzjoni, jiġifieri, id-densità tal-jonizzazzjoni tul il-binarji tar-radjazzjoni.

Ovvjament, ir-radjazzjoni fl-isfond li sseħħ b'mod naturali mhijiex l-uniku sors ta' espożizzjoni tal-bniedem għall-IR[4]. Madwar l-istess ħin intefa' dawl fuq il-liġijiet li jirregolaw il-proċess ta 'tħassir radjuattiv naturali, deher evidenti li l-IR jista' jiġi ġġenerat artifiċjalment. L-impatt li l-iskoperta tar-raġġi-X minn Wilhelm Conrad Roentgen fl-1895 kellha fuq ħafna aspetti tas-saħħa tal-bniedem għadu qed jirribatti llum il-ġurnata, peress li l-IR tintuża ħafna kemm fid-dijanjosi kif ukoll fit-trattament tal-mard [5]. Safejn huwa kkonċernat l-użu terapewtiku tal-IR, l-istess azzjoni li tagħmel ħsara lid-DNA mill-IR li tikklassifikaha bħala periklu għas-saħħa tal-bniedem hija sfruttata mill-kapaċità tagħha li teqred iċ-ċelloli tal-kanċer permezz tar-radjuterapija. Huwa magħruf ħafna dwar il-mod kif l-IR iġib l-effetti bijoloġiċi tiegħu grazzi għal riċerka radjobijoloġika estensiva li żvelat mekkaniżmi bażiċi. Għal dan il-għan, huwa utli li l-IR tiġi kklassifikata bħala indiretta u diretta, ibbażata fuq il-mod kif l-enerġija tiġi rilaxxata fil-materja (bijoloġika). Il-fotoni, bħar-raġġi X u r-raġġi, u n-newtroni jaġixxu b'mod indirett, li jeħtieġu azzjoni f'żewġ stadji qabel ma jikkawżaw kwalunkwe ħsara potenzjalment bijoloġika rilevanti. Fil-fatt, il-fotoni jinteraġixxu ma 'l-elettroni li fihom il-qoxra ta' l-atomu u b'hekk jiġġeneraw elettroni sekondarji li jiċċaqilqu malajr, li min-naħa tagħhom jikkawżaw aktar jonizzazzjoni, bl-emissjoni ta 'elettroni aktar bil-mod; newtroni jinteraġixxu man-nuklei tal-materjal traversat, li jagħtu lok għal partiċelli ċċarġjati bħal protoni u nuklei itqal [5]. Partiċelli ċċarġjati, minflok, jitilfu l-enerġija direttament permezz ta 'interazzjonijiet Coulomb, li jipproduċu l-binarji jonizzanti msemmija hawn fuq flimkien mal-fond ta' penetrazzjoni tagħhom [5]. L-effetti bijoloġiċi relatati mal-IR, kemm jekk ikkawżati minn radjazzjoni diretta jew indiretta, huma kklassifikati f'diretti u indiretti wkoll. Fl-ewwel każ, l-alterazzjoni kimika tal-bijomolekuli hija ffurmata matul l-istadju Fiżiko-kimiku li temporalment jippreċedi l-istadju bijoloġiku attwali. Minflok, huma indiretti meta huma r-riżultat ta 'prodotti tar-radjazzjoni, bħal radikali ħielsa ġenerati mir-radjuliżi tal-ilma. Il-ħsara tad-DNA ġġenerata indirettament hija l-unika forma ta 'ħsara li l-ammont tagħha jista' jiġi modulat minn aġenti konkomitanti, bħal komposti antiossidanti. Fil-fatt, meta r-radjazzjoni jonizzanti tgħaddi mill-ilma, twassal għal għadd ta’ stati joniċi u eċċitati li jkomplu jiddekomponu jew jerġgħu jikkombinaw biex jagħtu elettroni idrati (e-ag) u speċi reattivi, inklużi radikali tal-idroġenu (H), radical hydroxyl (OH). "), idroġenu perossidu (H2O2), ossiġnu (O2), idroġenu (H2), u hydroperoxyl radical (HO2") (Figura 1) [6].

Id-DNA DSBs huma universalment meqjusa bħala l-aktar leżjoni ta' ħsara kkawżata mill-IR [7]. DDR jista 'jwassal għal attivazzjoni ta' punt ta 'kontroll taċ-ċiklu taċ-ċelluli, għalhekk dewmien/arrest taċ-ċiklu taċ-ċelluli, fit-tentattiv li jiżdied il-ħin għat-tiswija. Irrispettivament minn liema mekkaniżmu tuża ċ-ċellula, DSBs mhux imsewwija/ħażin jistgħu jwasslu għal mewt taċ-ċelluli permezz ta 'diversi mogħdijiet (eż., falliment mitotiku, apoptożi), li tipikament jinqalgħu fl-ewwel mitożi wara l-irradjazzjoni jew wara ftit ċikli taċ-ċelluli mill-espożizzjoni. Dan huwa l-għan tar-radjuterapija kurattiva. Madankollu, in-nuqqas ta' restawr inkorrett tad-DBS jista' jirriżulta f'arranġament mill-ġdid tal-materjal ġenetiku (eż., aberrazzjonijiet tal-kromożomi, mikronuklei), li, jekk jiġu trasmessi permezz tad-diviżjoni taċ-ċelluli, jistgħu jikkawżaw effetti li jinqalgħu tard, li jwasslu għal instabbiltà ġenomika ġeneralizzata, u għalhekk għal żieda. fir-riskju ta' trasformazzjoni malinna [8].

Ir-radjuterapija konvenzjonali b'raġġi ta 'fotoni jew elettroni ta' enerġija għolja hija pedament tat-trattament modern tal-kanċer, b'madwar 50 fil-mija tal-pazjenti tal-kanċer li jirċievuha waħedha jew flimkien ma 'modalitajiet oħra madwar id-dinja [9]. Għalkemm inkiseb diversi titjib fl-eżattezza tat-twassil tad-doża, il-mitigazzjoni tat-tossiċità tat-tessut normali mhux kanċerużi tibqa 'ta' importanza kruċjali minħabba r-riskju tal-kanċer sekondarju msemmi hawn fuq li jaffettwa t-tessuti normali u/jew l-organi f'riskju li jkunu esposti b'mod inevitabbli. Peress li l-fotoni huma prinċipalment ikkaratterizzati mill-mod indirett ta 'azzjoni, l-ammont ta' ħsara li jipproduċu matul l-istadju fiżiku jista 'jiġi modulat matul l-istadju kimiku qabel l-iffissar tal-ħsara u qabel il-bidu tad-DDR immexxi bijoloġikament. Għalhekk, modifikaturi/protetturi jistgħu jiġu utilizzati biex jibbenefikaw b'mod selettiv it-tessuti normali, li jwasslu aktar tossiċità minima [10]. F'dan il-kuntest, ġew deskritti bosta komposti, iżda amifostine biss, id-derivattiv S-fosfo ta' 2-[({3-aminopropyl)aminolethanethiol, huwa approvat bħala protettur tar-radjazzjoni klinika [11]. Komposti oħra li fihom thiol, lil hinn minn nitrox-ides b'attività bħal superoxide dismutase (SOD), analogi tal-ormoni, antibijotiċi u fitokimiċi, ġew investigati bħala radjoprotetturi, filwaqt li immunomodulaturi, probijotiċi, statins huma esplorati bħala aġenti mitigaturi [12]. Komposti naturali speċjalizzati qed ikollhom rwol ewlieni fir-riċerka preklinika u klinika, grazzi għall-effikaċja antiossidanti u anti-infjammatorja tagħhom li tidentifikahom bħala aġenti promettenti fil-qasam tar-radjuprotezzjoni u r-radjumitigation.

2. Radjoprotezzjoni: Approċċ Valuż biex Tiġġieled l-Espożizzjoni għar-Radjazzjoni

Għalkemm ir-radjuterapija hija waħda mill-aktar strateġiji effettivi biex tikkura l-kanċer, ir-rispons tat-tessut normali huwa l-fattur li jillimita għad-doża totali li tista’ tiġi amministrata b’mod sikur biex jinkiseb kontroll lokali tat-tumur, u b’hekk tnaqqas iċ-ċansijiet ta’ fejqan, filwaqt li tossiċitajiet akuti u kroniċi jistgħu twassal għal kwalità tal-ħajja ġenerali fqira tal-pazjent. Għalhekk, ħtieġa urġenti fil-protezzjoni taċ-ċelloli normali hija ddikjarata b'mod attiv. F'dan il-kuntest, it-titjib teknoloġiku fit-twassil u l-eżattezza tal-IR għadu għaddej, filwaqt li l-aġenti modulanti tar-radju huma kkunsidrati bħala alternattiva siewja biex titnaqqas it-tossiċità għat-tessuti normali. Din mhix kwistjoni emerġenti tant li l-programm ta’ riċerka tal-IR tal-Istitut Nazzjonali tal-Kanċer ikklassifika, skont iż-żmien tal-amministrazzjoni, aġenti bi proprjetajiet protettivi tal-IR fi tliet kategoriji: (a) protezzjoni, (b) mitigazzjoni, u (c) terapewtiċi. aġenti [13]. B'mod analogu, il-Kummissjoni Ewropea tat u għadha tagħti attenzjoni kbira lill-protezzjoni mir-radjazzjoni, b'mod ġenerali tindirizza sejbiet ġodda ta' riċerka b'implikazzjonijiet potenzjali ta' politika u/jew regolatorji [14].

Ir-radjuprotectors u l-mitigators tar-radju huma aġenti modulaturi ta 'valur. Il-kunsinna tagħhom tippreċedi jew isseħħ fl-istess ħin mal-amministrazzjoni tar-radjazzjoni u hija fil-pront biex tnaqqas jew ittejjeb it-tossiċità normali tat-tessut. Dawn tal-aħħar jistgħu jieħdu vantaġġ mill-komposti terapewtiċi, meta jiġi stabbilit effett ħażin, li jaġixxu wara l-irradjazzjoni bħala palliation jew appoġġ [15].

Dawn il-komposti kollha jeħtieġ li jaqsmu xi karatteristiċi funzjonali bħall-abbiltà li jinterrompu jew inaqqsu l-produzzjoni żejda ta 'speċi reattivi, li jistgħu jipperpetwaw b'mod indefinit il-ħsara IR li taffettwa attivitajiet differenti taċ-ċelluli u mogħdijiet ta' sinjalazzjoni. Tabilħaqq, speċi reattivi ta 'ossiġnu u nitroġenu jsaħħu ċ-ċitotossiċità IR. Il-ġlieda kontra l-bidu ta 'kundizzjonijiet ta' stress ossidattiv jipprevjeni t-tfixkil strutturali u funzjonali ta 'aċidi nuklejċi, proteini u lipidi, u serje ta' proċessi (eż., depolarizzazzjoni mitokondrijali), li jwasslu b'mod irriversibbli għal mewt taċ-ċelluli [16]. L-instabilità ġenomika kkaġunata mill-IR hija l-mira ewlenija li għandha tinkludi, peress li mutazzjonijiet, amplifikazzjoni tal-ġeni, u arranġamenti oħra ċitoġenetiċi jistgħu jkunu wkoll wara l-insult inizjali [17]. Iċ-ċelloli jirrispondu b'mod adattattiv għall-IR billi jattivaw id-difiża antiossidant Nrf2-ARE |18[ li hija kostitwita minn komposti enżimatiċi u mhux enżimatiċi u jistgħu jibbenefikaw radjuprotetturi bil-għan li jevadu r-radikali ħielsa, ineħħu sustanzi tossiċi indotti mill-IR. , u b'mod ġenerali biex jiġu intensifikati l-proċessi ta' tiswija u rkupru [19]. Għalhekk, komposti li kapaċi jneħħu dawn l-ispeċi jew itejbu l-enzimi antiossidanti (eż., superoxide dismutase, catalase, u glutathione peroxidase) għandhom jiġu investigati kif suppost. F'dan il-kuntest, it-tioli, grazzi għall-kapaċità tagħhom li jneħħu r-radikali idroksil, jipproteġu d-DNA, li jipprovdi, l-aktar f'kundizzjonijiet iposiċi, radikali tad-DNA ta 'ħsara, li x'aktarx huma responsabbli għall-letalità tar-radjazzjoni [10]. Barra minn hekk, thiols huma osservati biex jipprevjenu l-ossidazzjoni tal-fosfolipidi tal-membrana u biex jimmodulaw l-irkupru taċ-ċelluli u r-risponsi għall-istress. Cysteine ​​u cysteamine huma sulfhydryl amines, u analogi/derivattivi oħra tal-aminothiol dehru li kienu radjuprotettivi, iżda l-effetti sekondarji tagħhom irrakkomandaw l-użu kliniku, bl-eċċezzjoni tal-aminothiol amifostine (WR-2721)[10]. Fost l-ispeċi studjati fil-fond, nitrossidi huma wkoll ta 'interess kbir grazzi għall-kapaċità tagħhom taċ-ċiklu redox ta' elettron wieħed. B'mod partikolari, bħala antiossidant intraċellulari plejotropiku, tempol ġie osservat li jnaqqas l-inċidenza tat-tieni tumuri malinni kkaġunati mir-radjazzjoni [20]. Tabilħaqq, tempol(4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl) intwera wkoll li jaġixxi bħala mimetiku SOD, filwaqt li l-proprjetajiet radjoprotettivi tal-isoformi SOD( Cu, Zn SOD, Mn-SOD u extraċellulari SOD) huma enfasizzati bħala aġenti utli għall-effikaċja tagħhom O,-·scavenging fiċ-ċitosol, mitokondriju, u spazju extraċellulari, rispettivament, u d-dismutazzjoni katalizzata tagħhom għal H2O2, u O. Kategoriji oħra ta' aġent radju-protettiv huma ċitokini u fatturi tat-tkabbir, inklużi IL-1, TNF- , G-CSF, GM-CSE, u eritropojetin, u inibituri tal-enżimi li jikkonvertu angiotensin (Figura 2). Dawn il-komposti tal-aħħar, preskritti b'mod rutina għat-trattament tal-ipertensjoni, ġew osservati li jtejbu l-effetti sekondarji tar-radjazzjoni fil-kliewi, fil-pulmun u fil-moħħ u li jinterferixxu mal-mogħdija tat-TGF, li tista 'tikkontribwixxi għal fibrożi indotta mir-radjazzjoni [10]. Fost dawn l-aġenti, palifermin, forma maqtugħa N-terminal rikombinanti ta 'fattur tat-tkabbir tal-keratinoċiti, l-ewwel ġie approvat għat-trattament ta' mukożite orali indotta minn kimo-u radjuterapija [21]. Ġew investigati wkoll inibituri ta 'PUMA (Modulatur ta' Apoptożi regolat Up-p53) u apoptosi indotta mir-radjazzjoni. L-inibituri tal-PUMA (PUMAi) huma ddisinjati biex jinibixxu l-apoptożi dipendenti fuq il-PUMA u indotta mir-radjazzjoni u biex jevitaw jew itaffu l-ħsara intestinali u l-apoptożi indotta minn ċitokini infjammatorji, ROS (speċi reattivi tal-ossiġnu), jew terapija tal-kanċer [22].

L-antiossidanti naturali wkoll isibu interess dejjem jikber. Vitamini (A, C, u E), L-selenomethionine, N-acetylcysteine, glutathione, u coenzyme Q-10 huma ssuġġeriti li jkunu effettivi kontra l-ħsara mir-radjazzjoni [23], filwaqt li bosta fitokimiċi tad-dieta dehru li jaġixxu bħala radjuprotetturi għal ċelluli normali, u radjosensittivi għal ċelluli tat-tumur f'xenarju affaxxinanti. Melatonin, li hija mnixxija mill-glandola pineali fil-moħħ, mil-limfoċiti, ir-retina, u s-sistema gastrointestinali, hija waħda mill-aktar komposti li jseħħu naturali studjati. Huwa jneħħi direttament l-ispeċi ROS, jinibixxi l-enzimi li jiffurmaw ROS, u jattiva l-enzimi tat-tiswija tad-DNA [24].

In-nuqqas ta 'tossiċità ta' ħsara, flimkien mal-attivitajiet antiossidanti u immunostimulanti apprezzabbli tagħhom, jagħmlu metaboliti speċjalizzati mill-pjanti ġibjun bla tarf ta 'komposti radjuprotettivi.Polifenoli, permezz tal-kapaċità antiossidant intrinsika tagħhom, huma kapaċi jnaqqsu l-infjammazzjoni, jipproteġu kemm is-sistemi immuni kif ukoll ematopojetiċi, u jippreservaw id-DNA. Partikolarment,flavonojdi, bħal rutin u baicalein, l-isoflavonoid genistein, u l-stilbene resveratrol, jirrappreżentaw komposti strettament relatati ma 'lat bijosintetiku u huma kandidati radjuprotettivi promettenti. Il-bijodisponibilità fqira ta 'dawn is-sustanzi tinkoraġġixxi forom ġodda ta' amministrazzjoni u riċerka fitokimika għall-iskoperta ta 'komposti ġodda minn estratti ta' pjanti ta' tama. Aġġornament tal-molekuli naturali radju-protettivi u eżami tal-estratti tal-pjanti arrikkit f'dawn il-kostitwenti huma pprovduti hawn taħt.

3. Fenoli u Polifenoli: Huma Strateġija Radjuprotettiva Siewja?

Il-falliment tal-komposti sintetiċi bħala radjoprotetturi effettivi ppermetta lir-riċerkaturi jiffokaw fuq is-sustanzi naturali u l-effikaċja radjoprotettiva tagħhom, u diversi botaniċi, li jistgħu jkunu inqas għaljin minn dawk sintetiċi, ġew skrinjati għall-attività radjoprotettiva tagħhom [25].

It-tneħħija tar-radikali ħielsa, l-anti-infjammazzjoni, il-faċilitazzjoni tal-attività ta 'tiswija, ir-riġenerazzjoni taċ-ċelloli ematopojetiċi, huma l-mekkaniżmi ewlenin attribwibbli għal radjoprotetturi naturali (Figura 2). B'mod partikolari, peress li ħafna mill-ħsara IR fl-issettjar tar-radjoterapija konvenzjonali tirriżulta mill-interazzjoni ta 'radikali ħielsa indotti mill-IR ma' bijomolekuli, sustanzi naturali, bħal kurkumina, aċidi kloroġeniċi, u flavonoids differenti, li jistgħu jeqirdu r-radikali ħielsa jew jipprevjenu tagħhom. formazzjoni, jistgħu jservu bħala radjoprotetturi [26]. Għalhekk, l-użu ta 'radjuprotectors għall-protezzjoni tat-tessut normali u ta' radjosensitizer biex iżid ir-rispons tat-tessut tal-kanċer deher li kien massimizzat b'mod innovattiv f'approċċ nutraċewtiku ħieles mit-tossiċità bbażat fuq polifenoli. Dawn il-komposti naturali jiġbru fil-qosor il-kunċett ta 'protettur ideali, peress li, ibbażat fuq l-effikaċja tagħhom antiossidant/pro-ossidant dipendenti mid-doża, jistgħu jipprovdu grad għoli ta' protezzjoni għat-tessuti normali, bi ftit jew xejn protezzjoni għaċ-ċelloli tat-tumur. Barra minn hekk, il-polifenoli derivati ​​mill-pjanti kisbu ħafna attenzjoni fit-tfittxija fit-tul għal drogi radjosensitizing intrinsikament tossiċi baxxi. Il-potenzjal attraenti double-edged ta 'polifenoli puri jew estratti arrikkit bil-polifenol ipprovda evidenza tajba dwar l-azzjoni possibbli tagħhom ta' modulazzjoni tar-radju, u l-kapaċità doppja tal-polifenoli li jaġixxu kemm bħala aġenti radjosensittivi kif ukoll radjoprotettivi bla dubju jkollhom sinifikat pre-kliniku, u, b'mod aktar ġenerali, ikollhom impatt sinifikanti fuq il-pronjosi ta’ tumuri refrattarji għat-trattament tar-radjazzjoni.

3.1. Flavonoids: Ix-Xabla Double-Edged fir-Radjuprotezzjoni

Matul l-aħħar għoxrin sena, l-interess fil-radjuprotectiveflavonojdigħadu għaddej. Dawn il-metaboliti tal-pjanti, komunement bijosintetizzati bħala komposti ta' difiża kontra r-radjazzjoni UV, u stress ambjentali ieħor permezz ta' prekursuri ta' chalcone, huma strutturalment ikkaratterizzati minn 15-skeletru tal-karbonju, li jikkonsisti f'żewġ ċrieki tal-benżin (A u B) marbuta permezz ta' pyrone C eteroċikliku. -atomi taċ-ċirku. Grad għoli ta 'idrossilazzjoni, sostituzzjoni, u polimerizzazzjoni huwa fil-klassi flavonoid, li tikkonsisti f'seba' sotto-klassijiet: flavanones, dihydroflavonols, flavonols, flavones, flavandiols, anthocyanins, u catechins (Figura 3). Isoflavonoids minn subklassi flavonoid separata sew, peress li dawn il-komposti wrew karatteristika varjant strutturali li fiha ċ-ċirku B-aromatiku jinsab fil-karbonju C3 (Figura 3)[27l Investigazzjonijiet immirati biex jesploraw karatteristiċi strutturali involuti fir-radjuprotezzjoni enfasizzaw li xi komposti flavonoid (prinċipalment). dawk li jaqsmu l-grupp keto konjugat ma' ċrieki aromatiċi) jistgħu jkunu aġenti validi minħabba li l-protezzjoni hija relatata mal-kapaċità tagħhom li jinibixxu l-proċessi tat-trasferiment tal-enerġija u li jistabbilizzaw il-proċessi redox f'ċelloli irradjati [28].

Il-flavonoli dehru bħala l-aktar komposti ta' valur, għalkemm il-glikosilazzjoni fuq il-karbonju C-3 taffettwa r-reattività, ibbażata fuq l-identità tal-moety sackaridic. Fil-fatt, ġie osservat li l-glukosidi flavonol jonqsu fir-reattività meta z-zokkor jifforma żewġ H-bonds intramolekulari. Barra minn hekk, ibbażat fuq is-sostituzzjoni tal-aglycone, aktar funzjonijiet fenoliċi huma preżenti, aktar il-kompost ikun attiv[28]. Fost il-komposti tal-flavonol, rutin (3,3'4',5,7-pentahydroxyflavone-3-rhamnoglucoside; Figura 4), abbundanti fil-passjoni, qamħ saraċin, tè, u tuffieħ, hija investigata b'mod wiesa' għall-azzjoni radjoprotettiva tagħha. . Id-dejta tal-analiżi tal-kultura taċ-ċelluli enfasizzat il-kapaċità tagħha li tipproteġi minn ħsara ossidattiva tad-DNA kkaġunata mir-radjazzjoni fiċ-ċelloli (eż., V79).

Is-supplimentazzjoni ta 'kuljum ta' rutin, kif ukoll dik tal-aglycone tagħha, jiġifieri quercetin, naqqsu l-frekwenza ta 'reticulocytes mikronukleati fid-demm periferali tal-ġrieden irradjati. Meta tgħaqqad podophyllotoxin u rutin f'formulazzjoni G-003, instab protezzjoni sinifikanti tas-sistemi ematopojetiċi, gastrointestinali u respiratorji tal-ġrieden kontra doża ta' radjazzjoni letali [29-31]. Il-monoglukosyl rutin, semi-sintetizzat ad hoc biex jegħleb l-insolubilità ta’ quercetin u rutin f’midja milwiema, ġie ppruvat li huwa effettiv lejn ċelluli CHO10B2, li kien kapaċi jżid is-sopravivenza ta’ ċelloli ttrattati bl-IR f’dożi akbar minn 2 Gy [32]. Tabilħaqq, l-analiżi in vitro tad-DNA double-strand breaks, imwettqa fuq flavonoid aglycones u glycosides, evidenzjat li, għalkemm id-derivattivi tal-quercetin naqqsu l-qsim tad-DNA double-strand f'konċentrazzjoni ugwali għal 10 μM, huma bijodisponibilità baxxa jistgħu jaffettwaw l-effikaċja tagħhom in vivo [33].

Protezzjoni mill-ħsara tad-DNA fiċ-ċelluli bojod tad-demm irradjati y 【34】, lewkoċiti 【35】kienet aċċertata wkoll għall-quercetin u l-propolis tal-matriċi naturali arrikkita tagħha, tant li saret aktar investigazzjoni f'mudelli ta 'annimali. B'mod partikolari, l-effett protettiv ta 'estratt ta' propolis milwiema kontra l-ħsara mir-radjazzjoni intestinali kien evidenzjat ukoll fil-firien esposti għal doża ta 'radjazzjoni y ta' 8 Gy, kapaċi li tinduċi mukożite intestinali [36], filwaqt li frazzjoni metanolika tal-propolis, b'kontenut għoli f' kemm sempliċifenoliuflavonojdi, naqas il-kontenut totali ta 'proteina karbonil f'ċelloli HaCat ittrattati bl-UV [37].

L-effett radjuprotettiv ta 'flavones, bħal apigenin u baicalein, ġie wkoll investigat fil-fond (Figura 5). Apigenin, imqassam b'mod wiesa 'fil-weraq u z-zkuk ta' ħxejjex u frott tad-dieta, mikronuklei indotti skond id-doża f'limfoċiti umani trattati in vitro, li jrażżnu wkoll l-effetti avversi tar-radjazzjoni jonizzanti [38]. Il-kompost deher li jeżerċita effett immunostimulatorju in vivo, u b'hekk jimmitiga l-alterazzjonijiet ematoloġiċi kkaġunati mir-radjazzjoni. Dan ir-riżultat jista 'jkun dovut għall-kapaċità tiegħu li jikkawża l-istatus antiossidant endoġenu [39]. Riċentement, apigenin, amministrat intraperitonealment f'livell ta 'doża ugwali għal 15 mg/kg piż tal-ġisem, instab li jnaqqas il-ħsara gastrointestinali indotta mir-radjazzjoni fi ġrieden albini Żvizzeri irradjati mal-ġisem kollu. B'mod partikolari, ir-restawr tal-arkitettura tal-kripta-villus intestinali deher li jseħħ wara t-trattament minn qabel tal-apigenin, kif ukoll l-inibizzjoni tal-attivazzjoni indotta mir-radjazzjoni tal-espressjoni NF-kB fit-tessut gastrointestinali [40].

Naringin, flavanone-7-O-glycoside minn speċi taċ-Ċitru, wera wkoll effett inibitorju lejn infjammazzjoni indotta mill-IR. Is-soppressjoni NF-kB iddefiniet l-alterazzjoni ta 'fatturi pro-infjammatorji. Barra minn hekk, naringin saħħet il-mekkaniżmi ta 'difiża intraċellulari, permezz tal-preservazzjoni ta' antiossidanti endoġeni [41]. L-attività inibitorja tal-istress ossidattiv kienet marbuta wkoll mar-rilaxx ta 'ċitokini infjammatorji billi tinduċi l-attivazzjoni ta' Nrf2, karatteristika komuni ta 'komposti flavonojdi oħra, bħal naringenin u epigallocatechin -3-O-gallate (Figura 6)[42]. Barra minn hekk, fir-rigward tal-komposti tal-flavoni, baicalein (5,6,7-trihydroxyflavone), oriġinarjament iżolat mill-għeruq imnixxfa ta’ Scutellaria baicalensis u Scutellaria lateriflora, qanqal attività plejotropika li ppermettietha tipproteġi l-limfoċiti tal-milsa tal-ġrieden kontra l-mewt taċ-ċelluli kkaġunata mill-IR. permezz tal-kapaċità tiegħu li jrażżan MKP3 u jattiva ERK. Dan huwa konformi mal-mitigazzjoni tal-ħsara ematopojetika kkaġunata mir-radjazzjoni [43]. Riċentement, baicalein, amministrat intraperitonealment b'100 mg/kg fil-ġrieden C57BL/6J, ibbilanċjat mill-ġdid il-kompożizzjoni mikrobjali tal-musrana mibdula bl-IR, ittejjeb l-istruttura intestinali. Irregola b'mod 'l isfel l-espressjoni ta' proteini pro-apoptotiċi (eż., p53, caspase-3, caspase{-8, u Bax), irkupra wkoll disfunzjoni ematopojetika indotta mill-IR [44]. Baicalein kien irrappurtat bħala radjuprotettur qawwi fil-konċentrazzjoni ta '5-50 μM 【45】 u impatti fuq ir-rispons infjammatorju medjat minn NF-kB [46.

Evidenza dejjem tikber tissuġġerixxi l-benefiċċju potenzjali mill-flavanols tat-te aħdar. Studji bikrija appoġġaw l-ipoteżi ta 'effikaċja anti-ġenotossiċi fil-limfoċiti umani [47] u l-prevenzjoni ġenerali kontra l-ħsara tad-DNA indotta mir-radjazzjoni ultravjola [48].

Epigallocatechin-3-O-gallate (Figura 6), il-polifenol ewlieni fit-tè aħdar, minħabba l-attività antiossidant tiegħu u l-effikaċja fit-titjib ta 'ħafna mard relatat ma' stress ossidattiv, huwa ta 'interess wiesa'. Ippromwova l-effetti radjoprotettivi dipendenti minn Nrf2- u s-sinjalar Nrf2, min-naħa tiegħu, u nstab li jrażżan l-apoptożi u l-ferroptożi kkaġunati mill-IR, u jtejbu l-ħsara intestinali indotta mill-irradjazzjoni totali tal-ġisem fil-ġrieden maskili C57 BL/6J [49]. Ir-radjuprotezzjoni ta 'EGCG ġiet studjata permezz ta' mudell ta 'ħsara ossidattiva fil-ġrieden ta' radjazzjoni 60Coy, u d-dejta akkwistata wriet il-kapaċità tal-kompost li jtejjeb l-attività ta 'antiossidanti enżimatiċi, bħal superoxide dismutase u glutathione peroxidase, kif ukoll livelli ta' glutathione [50] .

L-isoflavoni tas-sojja jtaffu l-ħsara vaskulari u l-infjammazzjoni relatati mar-radjuterapija tal-kanċer tal-pulmun [51]. Genistein, isoflavone tas-sojja prinċipali b'attività fitoestroġenu, igawdu azzjoni doppja fir-radjuterapija; l-ewwel, jista 'jipproteġi ċ-ċelluli L-02 kontra ħsara mir-radjazzjoni permezz ta' inibizzjoni ta 'apoptożi, itaffija tal-ħsara fid-DNA u aberrazzjoni tal-kromożomi, regolazzjoni 'l isfel ta' GRP78, u regolazzjoni 'l fuq ta' HERP, HUS1, u hHR23A f'konċentrazzjoni baxxa (1.5) μM）. It-tieni nett, f'konċentrazzjoni għolja (20 μM) jindikaw proprjetajiet radju-sensitizing permezz tal-promozzjoni ta 'apoptożi u aberrazzjoni tal-kromożomi, indeboliment tat-tiswija tad-DNA, regolamentazzjoni 'l fuq ta' GRP78, u regolamentazzjoni 'l isfel ta' HUS1, SIRT1, RAD17, RAD51, u RNF8. 52]. Tabilħaqq, reċentement, ġie osservat li genistein huwa kapaċi jkabbar ir-radjusensittività taċ-ċelloli tal-epatoblastoma billi jinduċi arrest G2/M u apoptożi [53]. L-amministrazzjoni tal-ġenistein uriet ukoll li tipprovdi protezzjoni kontra korriment akut mir-radjazzjoni f'dożi mhux tossiċi [54]. Diversi biċċiet ta 'evidenza jenfasizzaw ir-radjuprotezzjoni kkaġunata mill-ġenistein għall-ħsara mir-radjazzjoni akuta ematopojetika, u l-abbiltà tal-kompost li jaġixxi bħala agonist selettiv tar-riċettur tal-estroġenu ġiet esplorata wkoll, peress li hija involuta fil-mekkaniżmu ta' azzjoni radjoprotettiv tagħha [55]. Ir-regolazzjoni 'l fuq ta' ER- u FOXL-2 minn genistein, b'regolazzjoni 'l isfel assoċjata tal-espressjoni ta' TGF-, kienet implikata wkoll fit-treġġigħ lura tal-insuffiċjenza prematura tal-ovarji indotta mir-radjoterapija [56]. L-isoflavoni tas-sojja huma ġeneralment suxxettibbli li jimmodifikaw ir-risponsi kliniċi għal RT, li jaġixxu kemm b'effetti radjosensittivi kif ukoll radjoprotettivi. F'mudelli ortotopiċi prekliniċi ta 'kanċer tal-prostata, karċinoma taċ-ċelluli tal-kliewi, u kanċer tal-pulmun taċ-ċelluli mhux żgħar, ġie osservat li l-isoflavoni tas-sojja mmirati mogħdijiet ta' sopravivenza tas-sinjalar irregolati b'radjazzjoni, bħal tiswija tad-DNA u fatturi ta 'traskrizzjoni, finalment iwasslu ċelluli tal-kanċer għall-mewt [57 ].

L-interess fil-flavonoids bħala modulaturi tar-radju wassal ukoll għall-iskrinjar tal-proprjetajiet ta 'drogi semisintetiċi, bħal flavopiridol (Figura 5). Dan il-kompost, magħruf ukoll bħala alvo-cidib, huwa derivat tal-flavone li ġie żviluppat minn Sanofi-Aventis, ibbażat fuq flavonoid derivat mill-pjanta indiġena Indjana Dysoxylum binectariferum. Flavopiridol, strutturalment ibbażat fuq flavonoid (2-cholorophenyl-4-one) u alkaloid ({1-methyl piperazine)moieties, huwa inibitur CDK li wera inibizzjoni qawwija ta 'CDK1,2, 4, 6 ,7, u 9. Ġie osservat li l-kompost jaġixxi biex jinibixxi u/jew isewwi l-ħsara subletali kif ukoll it-tiswija tal-ksur tad-DNA double-strand segwit minn terapija bir-radjazzjoni f'tumuri malinni. Tabilħaqq, jista' jsaħħaħ l-effett ċitotossiku tar-radjazzjoni fiċ-ċelloli tat-tumur radjureżistenti permezz ta' disfunzjoni p53 jew espressjoni żejda ta' Bcl-2 [58].

It-tnaqqis tal-effetti ta 'ħsara tar-radjazzjoni UV hija kwistjoni importanti li trid tiġi segwita, peress li l-UVB (290-320 nm) jista' jeqred l-integrità tal-ġilda li tikkawża apoptożi taċ-ċelluli epidermali, potenzjalment saħansitra twassal għal kanċer tal-ġilda. Għalhekk, il-komposti radjoprotettivi jeħtieġ li jiġu esplorati u l-anthocyanins dehru kandidati ta 'valur. B'mod partikolari, l-effett protettiv taċ-cyanidin-3-O-glucoside kontra l-ħsara indotta mill-UVB, wieħed mill-fatturi ta 'ħsara għall-benefiċċju tal-ġilda tal-bniedem, lill-keratinoċiti HaCa umani. L-anthocyanin seta 'jnaqqas l-ispeċijiet ta' ossiġnu reattivi intraċellulari, kif ukoll il-livelli ta 'phospho-p53 u phospho-ATM/ATR, u l-espressjoni ta' limfoma taċ-ċelluli B ta 'proteina anti-apoptotika 2 [59]. Tabilħaqq, intwera wkoll li cyanidin-3-O-glucoside irażżan l-espressjoni ta' COX-2 b'interazzjoni mal-mogħdijiet tas-sinjalar MAPK u Akt [60]. Radjazzjoni ultravjola (UV) żejda tikkawża forom numerużi ta 'ħsara fil-ġilda. L-inkapsulament ta 'cyanidin-3-O-glucoside fin-nanopartiċelli ta' chitosan ipprovda evidenza għall-effikaċja tal-formulazzjoni biex titnaqqas b'mod effettiv il-ħsara epidermali kkaġunata mill-UVB permezz tal-mogħdija tas-sinjalar tal-apoptosi medjata p{53-[61].

3.2.Fenoli u Polifenoli oħra b'Effikaċja Radjuprotettiva

Komposti mhux flavonojdi ġew analizzati wkoll f'forma pura jew f'taħlita. Fenoli sempliċi, bħall-vanillina, ġew skrinjati għall-attività radjoprotettiva tagħhom.

Il-kompost 4-hydroxy-3-methoxy benzaldehyde, magħruf aħjar bħala vanillin, użat ħafna bħala aġent tat-taħwir tal-ikel, qabel kien investigat bħala kapaċi li jikkontrobattu l-ħsara tad-DNA kkaġunata mir-radjazzjoni fil-plasmid pBR322, periferali tal-bniedem u tal-ġrieden lewkoċiti tad-demm, u limfoċiti tal-milsa. L-azzjoni pożittiva kienet attribwita għall-kapaċità tagħha ta' scavenging radikali, kif ukoll għall-modulazzjoni tat-tiswija tad-DNA [62]. Il-qawwa antiossidant tal-vanillina tinkludi wkoll il-kapaċità tagħha li taġixxi bħala lipoperoxidant. Barra minn hekk, il-kompost juri effetti anti-mutaġeniċi li jistgħu jinibixxu r-raġġi-X u l-UV indotti mill-UV ta 'waqfiet tad-DNA ta' fergħa waħda waqfiet kromosomali, u crosslinking tad-DNA. Barra minn hekk, għalkemm intwera li jiffavorixxi wkoll il-ligazzjoni, it-tiswija u r-replikazzjoni tad-DNA, l-użu kliniku tiegħu huwa limitat mill-attività baxxa in vivo. Din is-sejba ppromwoviet is-sinteżi tad-derivattiv tiegħu, VND3207, li deher li kien, fi screening prekliniku, radjuprotettiv lejn korriment intestinali ikkawżat mir-radjazzjoni [63]. F'dan il-kuntest, ġie osservat li r-radjuprotezzjoni hija dovuta wkoll, lil hinn mill-proprjetajiet antiradikali tal-kompost, għall-modulazzjoni ta 'livelli p53 attivati ​​fiċ-ċelloli epiteljali intestinali. Riċentement, Li et al. [64] wera li t-trattament b'VND3207 jista 'jtejjeb l-espressjoni tas-subunità katalitika tal-protein kinase dipendenti mid-DNA (DNA-PKcs) fiċ-ċelloli limfoblastojdi umani bi jew mingħajr -irradjazzjoni. Ukoll, f'dan il-każ, l-attività tal-enzima kienet tikkonsisti f'tiswija ta 'ksur ta' linji doppji tad-DNA.

L-aċidi idrossiċinnamiċi, komunement misjuba fil-frott, ħaxix, u xorb, u strutturalment ikkaratterizzati minn skeletru phenylpropanoid li ġej mid-deamination ta 'phenylalanine u tyrosine fil-pjanti, jistgħu jiġu riflessi fir-radjuprotezzjoni. Fi żminijiet riċenti, l-aċidu caffeic instab li jtejjeb is-senescenza prematura taċ-ċelloli staminali ematopojetiċi, minħabba l-kapaċità antiossidant tiegħu. Fil-fatt, is-senescence hija medjata minn produzzjoni żejda ta 'ROS. Min-naħa l-oħra, l-aċidu caffeic jista 'jaġixxi bħala aġent pro-apoptotiku fiċ-ċelloli tal-kanċer tal-kolon [65]. L-aċidu feruliku kien ipotizzat ukoll li jkun effettiv kontra espożizzjonijiet aċċidentali jew intenzjonati għal radjazzjoni jonizzanti, u t-tiswija tad-DNA ġiet esperimentata biex isseħħ b'rata aktar mgħaġġla fil-ġrieden ittrattati bl-aċidu feruliku [66].

Fost id-derivattivi hydroxycinnamoyl, l-aċidu chlorogenic ipprevjeni l-instabilità ġenomika indotta minn irradjazzjoni tar-raġġi X f'limfoċiti tad-demm uman mhux tumorigeniċi [67]. Barra minn hekk, it-trattament b'dan id-depside, f'livell ta' doża ugwali għal 200 mg/kg, siegħa qabel l-irradjazzjoni b'dożi għoljin ta' radjazzjoni y, iffavorixxi s-sopravivenza tal-annimali[68]. Il-kapaċità radjoprotettiva tal-esteri tal-fenetil tal-aċidu caffeic, li huma abbundanti fil-propolis, ġiet studjata wkoll u tinvolvi l-prevenzjoni ta 'ħsarat ossidattivi u nitrosattivi indotti mir-radjazzjoni [69]. Fi studju ieħor, l-ester tal-fenetil tal-aċidu caffeic instab li jaġixxi kemm bħala radjuprotettur kif ukoll radjusensittiv, li jfisser li jista 'jimmodula r-rispons tar-radjazzjoni billi jsegwi mekkaniżmi differenti skont it-tip ta' tessut [70].

Aċidu rosmariniku, depside ta' aċidu kaffejku u 3,4-dihydroxyphenyl lactic acid, promossa, meta amministrat f'doża ta' 100 mg/kg, l-irkupru ta' ċelluli tad-demm periferali fil-ġrieden irradjati |71]. Il-kapaċità tagħha kienet ukoll imqabbla ma 'dik eżerċitata mill-aċidu karnosiku u l-karnosol, żewġ diterpeni aromatiċi, mogħnija bi proprjetajiet antiossidanti u antimikrobiċi, iżolati ugwalment mill-ħaxix tar-rosmarin. Tabilħaqq, l-effetti radjoprotettivi kontra l-irradjazzjoni kienu fl-ordni aċidu karnosiku > aċidu rosmarinic Akbar minn jew ugwali għal carnosol 【72】. Ir-riċerka dwar ir-radjuprotezzjoni tagħti attenzjoni partikolari lill-curcumin, li l-proprjetajiet anti-ossidanti u anti-infjammatorji tagħha huma magħrufa sew li jimmiraw molekuli multipli ta 'sinjalazzjoni [73].

Id-diferuloylmethane intwera li jtejjeb il-fibrożi pulmonari indotta mir-radjazzjoni [74]. L-effett tiegħu kien permezz ta 'regolazzjoni 'l fuq tal-ossiġenażi heme ċitoprotettiva 1. Barra minn hekk, peress li l-istress ossidattiv huwa involut fin-newronopatija tar-radjazzjoni, ġiet skoperta l-inibizzjoni ta' speċi ta 'ossiġnu reattiv indotti mir-radjazzjoni fiċ-ċelloli primarji tal-pulmun tal-mur. Ir-riżultat tal-curcumin preventiv kien ukoll fiċ-ċelloli goblet tal-ileum [75l, u fuq il-ħajja tad-Drosophila melanogaster [76]. L-inibizzjoni tal-fattur ta 'traskrizzjoni NF-KB hija l-mod ewlieni ta' azzjoni tal-kurkumina u hija involuta wkoll fir-radjusensitizzazzjoni bbażata fuq il-kurkumina [77].

Sejbiet reċenti jissuġġerixxu l-kapaċità ta 'trattament minn qabel bil-curcumin biex jipprevjeni korriment ossidattiv ikkawżat mir-radjuterapija lill-ġilda, permezz tat-titjib ta' CAT, SOD, u GSH-Px[78]. Tabilħaqq, il-bijodisponibilità baxxa ta 'curcumin, minħabba assorbiment fqir, metaboliżmu rapidu, u eliminazzjoni sistemika mgħaġġla [79], ġiet ikkunsidrata bir-reqqa meta ġew investigati approċċi mmirati biex jippreservaw il-funzjonalità tagħha. F'dan il-kuntest, kien hemm il-formulazzjoni ta 'liposomi inkapsulati fil-kurkumina nanoskala [80] jew id-disinn ta' nanopartiċelli bbażati fuq l-albumina konjugati bil-kurkumina. B'mod partikolari, it-titjib tar-radjuprotezzjoni tan-nanopartiċelli bbażati fuq l-albumina konjugati kien stmat f'ċelluli HHF-2 irradjati bir-raġġi X, u nstab li nanopartiċelli b'curcumin f'50ug/mL indottaw żieda ta' 2.3-darbiet fiċ-ċellula vijabbiltà fir-rigward taċ-ċelloli li għaddew biss minn irradjazzjoni tar-raġġi X [81].

Tabella 1 tiġbor fil-qosor id-dejta tal-letteratura għall-komposti fenoliċi u polifenoliċi kollha kkunsidrati fid-diskussjoni ta 'hawn fuq, ordnati alfabetikament, b'dettalji dwar il-mudell studjat (in vitro jew in vivo), id-doża użata, u l-effett(i) protettiv(i) prinċipali.

4. Estratti tal-Pjanti Bijoattivi fir-Radjuprotezzjoni: Suġġett għadu sottovalutat

Estratti tal-pjantijippossjedu terapewtiċi infiniti, bħal kontra l-kanċer, antiossidanti, antimikrobiċi, anti-infjammatorji u analġeżiċi. Skont l-Organizzazzjoni Dinjija tas-Saħħa (WHO), madwar 80 fil-mija tan-nies madwar id-dinja jużaw il-mediċina tradizzjonali għall-bżonnijiet tal-kura tas-saħħa primarja [82]. Hemm kważi 20,000 pjanta mediċinali f'91 pajjiż li fihom firxa wiesgħa ta' sustanzi li jistgħu jintużaw għal skopijiet terapewtiċi differenti. Estratti differenti tal-pjanti sinjuri f'fenoli u polifenoli u/jew metaboliti speċjalizzati oħra (eż., karotenojdi, komposti tal-kubrit) ġew skrinjati għall-effetti radjoprotettivi tagħhom, u ġew proposti mekkaniżmi potenzjali ta 'azzjonijiet.

Tabilħaqq, għalkemm ġiet ssuġġerita effikaċja promettenti, id-dejta tal-letteratura ħafna drabi m'għandhiex analiżi dettaljata tal-kompożizzjoni kimika u standardizzazzjoni, li tikkomprometti r-riproduċibilità tad-dejta.

L-attivitajiet fiprotezzjoni mir-radjazzjonikif evalwat f'estratti miksuba minn pjanti mediċinali, użati ħafna fil-mediċina komplementari u alternattiva, jew minn pjanti tal-ikel huma rrappurtati hawn taħt. L-estratt alkoħoliku tal-pjanta Ageratum conyzoides kien kapaċi jipproteġi l-mortalità fil-ġrieden esposti għal 10 Gy ta 'radjazzjoni. Għaldaqstant, sa doża ta '3000 mg kg-I ġiet attribwita għal konċentrazzjoni mhux tossika, li tissuġġerixxi li r-radjuprotezzjoni mogħtija minn Ageratum conyzoides tista' tkun parzjalment dovuta għat-tneħħija ta 'speċi ta' ossiġnu reattivi indotti minn radjazzjoni jonizzanti [83].

L-investigazzjoni dwar estratti minn ħames pjanti mediċinali inklużi Adhatoda vasica, Amaranthus paniculatus, Brassica compestris, Mentha piperita, u Spirulina fusiformis indikat li l-kapaċitajiet antiossidanti ta 'dawn l-estratti tal-pjanti jistgħu jkunu responsabbli għall-kapaċitajiet radjoprotettivi [84]. Skont dan l-istudju, kostitwenti kimiċi ewlenin għandhom rwol ewlieni fil-protezzjoni mir-radjazzjoni. Dawn il-komposti kienu vaċċin, VersionOne, betaine, vitamina Ċ, -karotene, u vasakin f'Adhatoda wasica; proteini, vitamini (Ċ u E), provitamina A, u riboflavin fl-Amaranthus paniculatus; allyl isothiocyanate, glucosinolates, indoles fi Brassica compestris, u proteini, vitamini naturali (-carotene), u SOD fi Spirulina fusiformis.

Diversi mogħdijiet ta' protezzjoni kontra r-radjazzjoni jonizzanti ġew ssuġġeriti fiċ-ċelloli tal-mammiferi [85]. Dawn il-mekkaniżmi jinvolvu t-tneħħija tar-radikali ħielsa permezz tal-inibizzjoni ta 'speċi ta' ossiġnu reattivi, kif ukoll donazzjoni ta 'atomi ta' idroġenu [86,87]. Jista 'jiġi konkluż li l-komposti fenoliċi minħabba l-attivitajiet antiossidanti tagħhom jistgħu jaġixxu bħala kenniesa tar-radikali ħielsa u, bl-istess mod radjoprotetturi [84]. Riċentement, estratt milwiema minn kultivar taċ-ċirasa tan-Nofsinhar Taljan, kostitwit minn aċidi kloroġeniċi u flavonoids flimkien ma 'karboidrati u polyols sempliċi, wera li jeżerċita mġiba modulanti tar-radju kontra l-linja taċ-ċelluli newroblastoma SH-SY5Y. Fil-fatt, f'dożi baxxi, aġixxa bħala aġent radjoprotettur, filwaqt li f'dożi għoljin saħħaħ l-effetti ċitotossiċi minħabba l-espożizzjoni għar-radjazzjoni [88].

Werqa Olea europaea hija sors għani ta 'fenoli upolifenoli, li l-potenzjal radjoprotettiv tiegħu ġie investigat b'mod marġinali fi trattamenti pre-UV u post-UV [89]. Attivitajiet antiklasto-ġeniċi u antiradikali ta 'estratt tal-weraq taż-żebbuġ, ikkostitwixxu 24.5 fil-mija f'oleuropein, 1.5 fil-mija f'hydroxytyrosol, u kważi 3 fil-mija f'flavone-7-glucosides, u 1 fil-mija f'verbascoside instabu. Ġew determinati wkoll l-effetti ta 'oleuropein pur fuq ir-rispons tar-radjazzjoni fil-karċinoma nasofarinġeali [90]. L-aċidu oleanoliku u l-aċidu ursoliku, żewġ aċidi triterpene minn frott taż-żebbuġa u prodotti tad-dieta oħra, jistgħu jinibixxu t-tkabbir tat-tumur u jimmodifikaw iċ-ċelloli staminali tal-ematopoiesis (HSCs) wara l-irradjazzjoni [91]. Barra minn hekk, l-attività kontra t-tumuri twettqet bl-interazzjoni ta 'aċidu oleanoliku u aċidu ursoliku, sabiex ikunu jistgħu jaġixxu parzjalment bħala aġenti kontra l-kanċer u, barra minn hekk, inaqqsu l-ħsarat li jseħħu fuq it-tessut ematopojetiku wara radjuterapija [91,92]. Ir-radjuprotezzjoni mill-polifenoli tat-tuffieħ ġiet ukoll investigata permezz ta' studji in vitro li prinċipalment jimmiraw li jiċċaraw l-abbiltà tal-polifenoli li jneħħu r-radikali ħielsa [93].

Rheum palmatum L., u l-emodin kompost ewlieni tiegħu (6-methyl-13,8-trihydroxyanthraquinone), kienu radjuprotettivi kontra r-raġġi y. Il-mekkaniżmu ta 'azzjoni ta' Emodin huwa b'xi mod li l-livelli ta 'thiols totali bħal glutathione u prodotti ta' perossidazzjoni tal-lipidi naqsu. Barra minn hekk, il-kejl tal-enżimi antiossidanti tal-ilsien, glutathione peroxidase, glutathione-S-transferase, -glutamyl transferase, u glucose -6-phosphatase, wera t-titjib tal-livelli ta 'thiols ċellulari u enzimi antiossidanti fis-serum ta' ġrieden dijabetiċi irradjati b'firxa gamma. bi trattament ta' emodin [94].

L-estratt etanoliku tal-weraq ta 'Adhatoda vasica L. Nees, mediċina tal-pjanti magħrufa sew fil-mediċina Ayurvedic u Unani, wera tnaqqis sinifikanti fil-livell ta' fosfatażi aċiduża u, għall-kuntrarju, żieda fil-livell ta 'fosfatażi alkalina. It-trattament minn qabel b'Adha-toda wera wkoll b'mod sinifikanti l-prevenzjoni ta 'ħsara kromożomiali kkawżata mir-radjazzjoni fiċ-ċelloli tal-mudullun. Madankollu, tibqa 'l-ħtieġa ta' studji mekkanistiċi għall-effetti radjuprotettivi tagħha kif ukoll ingredjenti ewlenin fl-estratt tiegħu [95]. L-estratt tal-weraq ta 'Adhatoda vasica kien irrappurtat ukoll għar-rwol protettiv fil-milsa ta' ġrieden albini Żvizzeri esposti għal radjazzjoni Y 6 Gy [96].

L-effikaċja radjoprotettiva ta 'l-estratt tal-weraq ta' Amaranthus paniculatus ġiet irrappurtata [97,98]. L-amministrazzjoni orali ta 'estratti ta' A. paniculatus f'800 mg/kg piż tal-ġisem ta 'ġrieden albini Żvizzeri għal 15-il jum konsekuttiv qabel l-espożizzjoni għar-raġġi gamma wriet iż-żieda fil-kolonji endoġeni tal-milsa u l-piż tal-milsa mingħajr ebda effett sekondarju jew tossiċità. Il-modulazzjoni tal-glutathione, kif ukoll il-perossidazzjoni tal-lipidi, kienu riżultati oħra tiegħu [97].

Il-familja Lamiaceae hija attribwita li għandha kapaċità ta 'radjuprotector, b'mekkaniżmi li jinkludu prinċipalment it-tneħħija tar-radikali ħielsa, il-protezzjoni tal-ħsara fid-DNA, it-tnaqqis tal-perossidazzjoni tal-lipidi, u t-titjib tal-livelli ta' attività tal-enzimi tal-glutathione, superoxide dismutase, catalase, u alkaline phosphatase [99]. Pereżempju, Mentha piperita hija pjanta li tappartjeni għal din il-familja, li fiha ewgenol, aċidu caffeic, aċidu rosmariniku u -tokoferol li għandhom rwol ewlieni fil-proprjetajiet kontra l-kanċer u radjuprotettivi [84,100].

Proprjetajiet ta 'rimedju u farmakoloġiċi ta' pjanti aromatiċi ġew irrappurtati. Fost, żjut essenzjali huma użati għal aspetti differenti bħal fil-kożmetiċi, fwejjaħ, pestiċidi, u xorb. Peress li ż-żjut essenzjali huma magħrufa għall-attivitajiet antiossidanti tagħhom u t-tneħħija tar-radikali ħielsa, jistgħu jitqiesu wkoll bħala radjoprotetturi, Ageratum iqis li wriet ir-radikali DPPH li jtellgħu, bl-istess mod ir-rwol radjuprotettiv tiegħu bid-doża ta' 75 mg/kg għal 6-11 Gray fuq ġrieden. Aġenti attivi f'dan l-impjant huma flavonoids polyoxygenated, triterpenes (friedelin), sterols -sitosterol u stigmasterol, u alkalojdi (glucosamine u echinate) [83].

Allium cepa, Alium station huma żewġ pjanti mill-familja Liliaceae li jgawdu antiossidanti, kontra l-pressjoni għolja u kontra l-ipergliċemiċi [101]. Alk(en)yl thiosulfates mill-basal u t-tewm naqqsu b'mod sinifikanti l-ħsara fiċ-ċelloli tal-epatoma H4IIE tal-firien u ċ-ċelloli tal-limfoma L5178Y tal-ġrieden ittrattati b'10Gy ta' irradjazzjoni tar-raġġi X [102].

Riċentement, l-effikaċja radjoprotettiva ta 'estratt idroalkoħoliku ta' Pterocarpus san-talinus, siġra tal-weraq ta 'daqs żgħir għal medju li tappartjeni għall-familja Fabaceae [103, ġiet ivverifikata fil-ġrieden BALB/c esposti għar-radjazzjoni Y. L-omeostasi redox korrotta mir-radjazzjoni ġiet imtejba wara t-trattament bl-estratt, li probabbilment seħħ permezz tar-regolazzjoni 'l fuq ta' Nrf2, HO-1, u GPX-1p. L-analiżi UHPLC-HRMS/MS tal-estratt enfasizzat id-diversità tiegħu f'Santolina, lil hinn minn fenoli oħra u komposti flavonojdi [104]. Barra minn hekk, l-estratt idroalkoħoliku ta 'Pterocarpus santalinus (PSHE) ma kienx tossiku, u meta makrofaġi RAW264.7 ġew ittrattati minn qabel miegħu, ġiet osservata inibizzjoni sinifikanti ta' ċitokini pro-infjammatorji IL-6 indotti minn LPS, u produzzjoni ta 'TNF. Polifenoli minn pjanti mediċinali, bħal Sanguisorba officinalis u Erigeron canadiens, instabu li jistgħu jnaqqsu l-istress ossidattiv ikkawżat mill-irradjazzjoni f'limfoċiti normali bl-użu ta 'mekkaniżmi ROS, li jaġixxu bħala modifikatur tar-radjazzjoni għal ċelloli normali [105]. Estratt minn Lonicera caerulea var. edulis, rikki fl-anthocyanins, u mogħti intragastrikament lill-ġrieden darba kuljum, qabel ir-radjazzjoni 5Coy tal-ġisem kollu 5 Gy, kien effettiv biex inaqqas il-livelli ta 'malondialdehyde filwaqt li żiedet l-attivitajiet ta' superoxide dismutase u glutathione peroxidase u l-kontenut ta 'glutathione GSH fil-fwied. 106].

5. Konklużjonijiet

Matul l-aħħar żewġ deċennji, metaboliti sekondarji fil-pjanti ġew ikkunsidrati b'mod wiesa 'għall-attributi terapewtiċi tagħhom bħala radjuprotetturi. Tabilħaqq, it-tossiċità u l-ispiża aktar baxxa tal-prodotti naturali jidhru żewġ fatturi ewlenin li jimbuttaw ir-riċerka biex tapprofondixxi l-fehim tal-mekkaniżmu ta 'azzjoni ta' dawn is-sustanzi. Għalhekk, jinstabu bosta studji fil-letteratura ffukati fuq ir-rwol tagħhom fil-ġlieda kontra l-ħsara kkawżata mill-IR. Il-komposti puri jew l-estratti tal-pjanti li juru attività ta’ tneħħija ta’ radikali ħielsa, anti-lipoperoxidant, u proprjetajiet ta’ tnaqqis huma ta’ interess predominanti u huma suxxettibbli li jintervjenu fit-tiswija tad-DNA jew fir-restawr ta’ ħsarat kromożomiċi.

B'mod partikolari, il-(poli)fenoli jistgħu jirrappreżentaw alternattiva siewja għal komposti sintetiċi biex jintużaw bħala aġenti radjoprotettivi. Fil-fatt, ibbażati fuq l-effikaċja tagħhom antiossidant/pro-ossidant dipendenti mid-doża, jistgħu jipprovdu protezzjoni liċ-ċelloli normali, bi ftit jew xejn protezzjoni għaċ-ċelloli tat-tumur reżistenti għar-radjuterapija. Għalhekk, huma jipprovdu evidenza tajba dwar azzjoni possibbli radjomodulanti.

Barra minn hekk, meta titqies in-natura tad-dieta tal-maġġoranza tal-matriċi investigati, vantaġġ kbir ieħor jista 'jirriżulta mill-adegwatezza tal-amministrazzjoni orali li tista' tkun ottima waqt ir-radjoterapija. Madankollu, bi ftit eċċezzjonijiet, id-dejta disponibbli sal-lum għadha frammentarja u hija l-aktar ir-riżultat ta’ studji in vitro li, filwaqt li japprofondixxu l-għarfien kimiku u bijoloġiku tal-molekuli, ma jsibux konfort fi studji prekliniċi u/jew kliniċi, jew studji prekliniċi. li fiha, speċjalment meta tiġi evalwata l-bijoattività ta 'estratt tal-pjanti, il-kompożizzjoni kimika tagħha ma titqiesx.

Referenzi

1. Belli, M.; Indovina, L. Ir-Reazzjoni ta 'Organiżmi Ħajjin għall-Ambjent ta' Radjazzjoni Baxxa u l-Implikazzjonijiet tagħha fil-Protezzjoni mir-Radjazzjoni. Quddiem. Saħħa Pubblika 2020, 8, 601711. [CrossRef]

2. Goodhead, DT Valutazzjoni tar-Rwol tal-Mikrodosimetrija fir-Radjubijoloġija. Radjat. Riż. 1982, 91, 45. [CrossRef]

3. Jeggo, P.; Löbrich, M. Risposti għall-ħsara tad-DNA indotti mir-radjazzjoni. Radjat. Prot. Dosim. 2006, 122, 124–127. [CrossRef] [PubMed]

4. Durante, M.; Manti, L. Rispons tal-bniedem għal ambjenti ta 'radjazzjoni ta' sfond għoli fid-Dinja u fl-ispazju. Adv. Spazju Res. 2008, 42, 999–1007. [CrossRef]

5. Saha, GB Fiżika u Radjubijoloġija tal-Mediċina Nukleari; Springer Science & Business Media: Berlin, Heidelberg, il-Ġermanja, 2012.

6. Varanda, EA; Tavares, DC Radjuprotection: Mekkaniżmi u Aġenti Radjuprotettivi Inkluż il-Velenu tan-Naħal. J. Velenu. Anim. Tossini 1998, 4, 5–21. [CrossRef]

7. Lomax, ME; Folkes, LK; O'Neill, P. Konsegwenzi bijoloġiċi ta 'ħsara fid-DNA indotta mir-radjazzjoni: Rilevanza għar-radjuterapija. Clin. Oncol. 2013, 25, 578–585. [CrossRef]

8. Manti, L.; Braselmann, H.; Calabrese, ML; Massa, R.; Pugliese, M.; Scapoli, P.; Sicignano, G.; Grossi, G. Effetti ta 'Radjazzjoni Microwave Modulata fil-Frekwenza tat-Telefon Ċellulari (1.95 GHz) fuq Aberrazzjonijiet tal-Kromożomi Indotti mir-raġġi X f'Linfoċiti Umani In Vitro. Radjat. Riż. 2008, 169, 575–583. [CrossRef]

9. Wong, K.; Delaney, GP; Barton, MB; Informazzjoni, PEKFC Numru ottimali bbażat fuq l-evidenza ta 'frazzjonijiet tar-radjuterapija għall-kanċer: Għodda utli biex tiġi stmata d-domanda tar-radjuterapija. Radiother. Oncol. 2015, 119, 145–149. [CrossRef]

10. Johnke, RM; Sattler, JA; Allison, RR Aġenti radjoprotettivi għat-terapija bir-radjazzjoni: Xejriet futuri. Futur. Oncol. 2014, 10, 2345–2357. [CrossRef]

11. Andreassen, CN; Grau, C.; Lindegaard, JC Radjoprotezzjoni Kimika: Reviżjoni kritika ta 'amifostine bħala ċitoprotettur fir-radjuterapija. Semin. Radjat. Oncol. 2003, 13, 62–72. [CrossRef]

12. Obrador, E.; Salvador, R.; Villaescusa, J.; Soriano, J.; Estrela, J.; Montoro, A. Radjuprotezzjoni u Radjumitigation: Mill-Bank għall-Prattika Klinika. Biomedicines 2020, 8, 461. [CrossRef]