Полифенолы в сердечно-сосудистой системе. Воздействие полифенолов на биохимию сосудистой стенки.

Вступление

• Роль окислительного стресса как промотора эндотелиальной дисфункции [1], которая, в свою очередь, является движущей силой раннего атеросклероза и обеспечивает поддержку противовоспалительной и антиоксидантной стратегии с точки зрения его профилактики [2].
• Антиоксидантные свойства полифенольных соединений обусловлены наличием легко окисляющихся гидроксильных групп [3]. Это преобразование вызывает активность поглотителя активных форм кислорода. Это происходит за счет захвата свободных радикалов в стабильные химические комплексы, предотвращая тем самым дальнейшие реакции. Эта теория в настоящее время является наиболее обоснованной, объясняющей благотворное влияние полифенолов на различные виды заболеваний, связанных с образом жизни, включая атеросклероз. В дополнение к описанному ингибированию окислительного стресса, полифенолы также проявляют косвенную антиоксидантную активность посредством активации ядерного фактора транскрипции, фактора 2, связанного с эритроидом 2 (Nrf2). Этот механизм способствует развитию эндогенной антиоксидантной системы. Кроме того, он, вероятно, также отвечает за полифенол-опосредованный окислительно-восстановительный гомеостаз клеток [4].

связывание радикалов кислорода при помощи фенольного кольца и образование безвредной эндогенной воды

Механизмы

• Противовоспалительные свойства фенольных соединений тесно связаны с модуляцией окислительного стресса и поддержанием клеточного окислительно-восстановительного гомеостаза [5]. За противовоспалительные свойства фенольных соединений ответственны многие механизмы, большинство из которых опосредованы ингибированием ядерного фактора каппа B (NF-kB). Эта группа соединений может снижать клеточную выработку провоспалительных медиаторов [6].

ингибирование образования провоспалительных цитокинов печенью

• Более того, полифенолы способны ингибировать экспрессию молекул адгезии [7], нарушая тем самым хемотаксис моноцитов в воспаленных тканях. Сообщалось, что полифенольные соединения замедляют пролиферацию гладкомышечных клеток, препятствуя активности митоген-активируемой протеинкиназы (МАРК). Кроме того, было показано, что протокатеховая кислота смягчает адгезию моноцитов и притупляет атеросклероз у ApoE-/- мышей [8]. Важный механизм положительного влияния полифенолов на сердечно-сосудистую систему связан с липидным обменом, нарушение которого является причинным фактором атеросклероза [1].

рецепторы -Апобелки, необходимые для липидного обмена переносчиков липидов к клеткам организма. Полифенолы-стабилизаторы белка переносчика

• Снижение общего холестерина и холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП) при приеме полифенольных соединений, возможно, связано с процессами, происходящими на печеночном и кишечном уровнях.

Взаимообмен между кишечником и печенью. ПОлучение клетками

• Снижение синтеза холестерина, увеличение экспрессии и активности рецепторов ЛПНП, а также увеличение экспрессии переносчиков холестерина АТФ-связывающей кассеты G5/АТФ-связывающей кассеты G8 были описаны на моделях in vivo [9]. Кроме того, способность полифенолов вытеснять холестерин из мицелл кишечника приводит к большей элиминации холестерина с калом in vivo [10]. Влияние на уровень триглицеридов в плазме, возможно, связано со снижением продукции аполипопротеина В48 и аполипопротеина В100 в печени и кишечнике [11]. Напротив, повышение уровня холестерина ЛПВП-ХС связано с усилением синтеза аполипопротеина A–I, о чем свидетельствуют культивируемые клетки печени или кишечника, подвергнутые действию полифенолов [12].

• Фенольные соединения также могут положительно влиять на функцию эндотелия, нарушение которой является одним из наиболее значимых факторов, вызывающих атеросклероз. Было показано, что высокое потребление этих соединений (значительно выше, чем в обычных диетах) усиливает у пациентов дилатацию, опосредованную потоком (FMD). Механизм, ответственный за улучшение ситуации с ящуром, вероятно, основан на повышении активности NO-синтазы, как показано в исследованиях in vitro [13] и исследованиях на людях [14].

окисленные формы ЛПНП как индукторы атеросклероза. Полифенолы предотвращают окислению ЛПНП

• Полифенолы могут оказывать благотворное влияние на функции сосудов и эндотелия посредством нескольких дополнительных механизмов, например, нормализации местной ангиотензиновой системы и ингибирования окислительного стресса, предотвращая экспрессию прооксидантных ферментов, таких как НАДФН-оксидаза и циклооксигеназы (ЦОГ). ) [15].

Аналогия с бактериями кишечного метаболизма (см. другие статьи)

• Кроме того, сердечно-сосудистая польза от приема полифенолов может быть связана с особыми фармакокинетическими характеристиками. Эти соединения достигают дистального отдела желудочно-кишечного тракта в неизмененном виде и после модификации кишечной микробиотой проявляют активность, подобную пребиотикам. Они способны вызывать селективный рост полезных бактерий при ингибировании вредных штаммов, и этот эффект может быть ответственен за улучшение маркеров сердечно-сосудистых заболеваний [16].
• Влияние полифенолов и их метаболитов на механизмы и факторы, вызывающие атеросклероз. Атеросклероз — хроническое воспалительное заболевание средних и крупных артерий и основная причина сердечно-сосудистых заболеваний. Как указывалось ранее, одним из основных факторов риска, вызывающих атеросклероз, является тип и качество продуктов питания, которые употребляет население. В соответствии с рекомендациями по питанию, представленными Министерством здравоохранения и защиты человека США.

Сравнение с США

• Однако только около 30% населения Америки соблюдает диетические рекомендации по потреблению фруктов и менее 20% по овощам [17].
• Более того, почти 90% американцев злоупотребляют солью, а 70% потребляют чрезмерное количество насыщенных жиров и сахара. Потребление фруктов и овощей очень важно из-за присутствия полифенолов с широким спектром полезных для здоровья свойств, особенно при воспалительных заболеваниях, таких как атеросклероз [7]. Неправильный выбор питания, принимаемый многими людьми, имеет глубокие патологические последствия и, следовательно, способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Современные методы лечения сердечно-сосудистых заболеваний, такие как оптимизированная терапия статинами, связаны со значительным остаточным риском и рядом побочных эффектов у некоторых пациентов. Результаты исследований по поиску альтернативных фармацевтических средств для лечения атеросклероза по большей части разочаровывают, поскольку многие многообещающие результаты терпят неудачу на клиническом уровне.
• Выводы
• Пищевые продукты с высоким содержанием полифенолов, полезные для здоровья помимо своей пищевой ценности, представляют собой многообещающие средства для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний или в качестве дополнительной терапии к современным методам лечения. Полифенолы играют роль в снижении АФК, воспалительных процессах, таких как адгезия моноцитов, пролиферация и миграция гладкомышечных клеток сосудов, которые являются ключевыми явлениями при атеросклерозе. В этом разделе будет освещен потенциал некоторых растительных полифенолов и продуктов, богатых полифенолами, включая фрукты, овощи, чай и масла, в качестве терапии против сердечно-сосудистых заболеваний, основанной на клинических и доклинических исследованиях механизмов.

1.Potì F., Santi D., Spaggiari G., Zimetti F., Zanotti I. Polyphenol Health Effects on Cardiovascular and Neurodegenerative Disorders: A Review and Meta-Analysis. Int. J. Mol. Sci. 2019;20:351. doi: 10.3390/ijms20020351. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2.Koenig W. Inflammation Revisited: Atherosclerosis in The Post-CANTOS Era. Eur. Cardiol. 2017;12:89–91. doi: 10.15420/ecr.2017:18:1. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3.Fraga C.G., Galleano M., Verstraeten S.V., Oteiza P.I. Basic Biochemical Mechanisms behind the Health Benefits of Polyphenols. Mol. Asp. Med. 2010;31:435–445. doi: 10.1016/j.mam.2010.09.006. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4.Iranshahy M., Iranshahi M., Abtahi S.R., Karimi G. The Role of Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2 in Hepatoprotective Activity of Natural Products: A Review. Food Chem. Toxicol. 2018;120:261–276. doi: 10.1016/j.fct.2018.07.024. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5.Rahman I., Biswas S., Kirkham P. Regulation of Inflammation and Redox Signaling by Dietary Polyphenols. Biochem. Pharmacol. 2006;72:1439–1452. doi: 10.1016/j.bcp.2006.07.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

6. Vitale M., Vaccaro O., Masulli M., Bonora E., Del Prato S., Giorda C.B., Nicolucci A., Squatrito S., Auciello S., Babini A.C., et al. Polyphenol Intake and Cardiovascular Risk Factors in a Population with Type 2 Diabetes: The TOSCA.IT Study. Clin. Nutr. 2017;36:1686–1692. doi: 10.1016/j.clnu.2016.11.002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7.Medina-Remón A., Casas R., Tressserra-Rimbau A., Ros E., Martínez-González M.A., Fitó M., Corella D., Salas-Salvadó J., Lamuela-Raventos R.M., Estruch R., et al. Polyphenol Intake from a Mediterranean Diet Decreases Inflammatory Biomarkers Related to Atherosclerosis: A Substudy of the PREDIMED Trial. Br. J. Clin. Pharmacol. 2017;83:114–128. doi: 10.1111/bcp.12986. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

8.Cullen A.E., Centner A.M., Deitado R., Fernandez J., Salazar G. The Impact of Dietary Supplementation of Whole Foods and Polyphenols on Atherosclerosis. Nutrients. 2020;12:2069. doi: 10.3390/nu12072069. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

9.Hirsova P., Kolouchova G., Dolezelova E., Cermanova J., Hyspler R., Kadova Z., Micuda S. Epigallocatechin Gallate Enhances Biliary Cholesterol Secretion in Healthy Rats and Lowers Plasma and Liver Cholesterol in Ethinylestradiol-Treated Rats. Eur. J. Pharm. 2012;691:38–45. doi: 10.1016/j.ejphar.2012.06.034. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

10.Kobayashi M., Nishizawa M., Inoue N., Hosoya T., Yoshida M., Ukawa Y., Sagesaka Y.M., Doi T., Nakayama T., Kumazawa S., et al. Epigallocatechin Gallate Decreases the Micellar Solubility of Cholesterol via Specific Interaction with Phosphatidylcholine. J. Agric. Food Chem. 2014;62:2881–2890. doi: 10.1021/jf405591g. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

11.Azorín-Ortuño M., Yáñez-Gascón M.J., González-Sarrías A., Larrosa M., Vallejo F., Pallarés F.J., Lucas R., Morales J.C., Tomás-Barberán F.A., García-Conesa M.-T., et al. Effects of Long-Term Consumption of Low Doses of Resveratrol on Diet-Induced Mild Hypercholesterolemia in Pigs: A Transcriptomic Approach to Disease Prevention. J. Nutr. Biochem. 2012;23:829–837. doi: 10.1016/j.jnutbio.2011.04.007. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

12.Yasuda A., Natsume M., Osakabe N., Kawahata K., Koga J. Cacao Polyphenols Influence the Regulation of Apolipoprotein in HepG2 and Caco2 Cells. J. Agric. Food Chem. 2011;59:1470–1476. doi: 10.1021/jf103820b. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13.Leikert J.F., Räthel T.R., Wohlfart P., Cheynier V., Vollmar A.M., Dirsch V.M. Red Wine Polyphenols Enhance Endothelial Nitric Oxide Synthase Expression and Subsequent Nitric Oxide Release from Endothelial Cells. Circulation. 2002;106:1614–1617. doi: 10.1161/01.CIR.0000034445.31543.43. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

14.Fisher N.D.L., Hughes M., Gerhard-Herman M., Hollenberg N.K. Flavanol-Rich Cocoa Induces Nitric-Oxide-Dependent Vasodilation in Healthy Humans. J. Hypertens. 2003;21:2281–2286. doi: 10.1097/00004872-200312000-00016. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

15.Oak M.-H., Auger C., Belcastro E., Park S.-H., Lee H.-H., Schini-Kerth V.B. Potential Mechanisms Underlying Cardiovascular Protection by Polyphenols: Role of the Endothelium. Free Radic. Biol. Med. 2018;122:161–170. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.03.018. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

16.Dueñas M., Muñoz-González I., Cueva C., Jiménez-Girón A., Sánchez-Patán F., Santos-Buelga C., Moreno-Arribas M.V., Bartolomé B. A Survey of Modulation of Gut Microbiota by Dietary Polyphenols. BioMed Res. Int. 2015;2015:e850902. doi: 10.1155/2015/850902. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

17.2015–2020 Dietary Guidelines|Health.Gov. [(accessed on 18 March 2023)]; Available online: https://health.gov/our-work/nutrition-physical-activity/dietary-guidelines/previous-dietary-guidelines/2015