Compostos Bioativos para modulação de SASP

Como vimos anteriormente, a senescência celular juntamente com a incapacidade do sistema imunológico em eliminar as células senescentes (css) devido ao envelhecimento, conduz a uma produção exacerbada de SASP e seus efeitos deletérios no organismo [1]. Nesse sentido, diversas pesquisas científicas têm sido realizadas a fim de identificar moléculas as quais seletivamente eliminam css denominadas como senolíticos. Contudo, estudos demonstraram que a eliminação total de algumas linhagens de css pode trazer resultados indesejados [2].

Dessa forma, a modulação de SASP também tem sido investigada como uma alternativa aos senolíticos. Tendo em vista que muitos dos efeitos negativos associados à senescência são conduzidos pelo SASP, compostos que modulam o secretoma de senescência (denominados senomórficos) são estratégias que têm demonstrado eficiência em melhorar diversos fenótipos de senescência [2,3].

Nesse contexto, compostos bioativos capazes de modular SASP têm sido avaliados [4].

Compostos bioativos para modulação de SASP:

Curcumina

Curcumina faz parte de um grupo de compostos bioativos denominados curcuminóides. Estudos recentes têm demonstrado as propriedades anti-SASP da curcumina [5–7]. Os grupos funcionais ativos da curcumina (hidroxilas – OH) podem sofrer oxidação através da transferência de elétrons e abstração de hidrogênio, prevenindo os danos associados ao envelhecimento celular, e formação do secretoma de SASP [8].

Em adição, a curcumina demonstrou aumentar a via de sinalização de Nrf2-ARE (fator nuclear E2 relacionado ao fator 2), fator de transcrição que induz a expressão de enzimas e fatores antioxidantes (glutationas: peroxidase, Stransferase e glutationa, superóxido dismutase (SOD), tioredoxina redutase, HSP70 (proteínas de choque térmico)) que regulam os resultados fisiológicos e fisiopatológicos da exposição a oxidantes (Figura 1) [9]. Além disso, a curcumina ativa a síntese da proteína sirtuína 1 (Sirt1), essa, por sua vez, inibe a translocação ao núcleo celular de NF-KB (fator de transcrição nuclear kappa B) e a produção dos componentes de SASP (IL-6 (interleucina 6), TNF-α (fator de necrose tumoral alfa) e IL-1β (interleucina 1 beta) [6].  

 

Figura 1. A curcumina ativa a via de sinalização de N2f2-ARE, desencadeando no aumento da expressão de: glutationas: peroxidase, Stransferases e glutationa; superóxido dismutase, tioredoxina redutase e HSP70 que inibem o estresse oxidativo e aumenta a expectativa de vida [9].

 

Trans-Resveratrol

O trans-resveratrol (3,5,4 trihidroxi-trans-estilbeno), composto polifenólico pertencente a classe dos estilbenos, existe naturalmente nas formas cis e trans, sendo o isômero trans que apresenta maior biodisponibilidade e maior atividade biológica [10]. O trans-resveratrol tem a capacidade de diminuir a produção de fatores inflamatórias, componentes de SASP, a partir da ativação de Sirt1. Este inibe a acetilação de RelA (também conhecido por p65, subunidade de NF-kB), reduzindo a expressão de NF-kB e de fatores inflamatórios como TNF-α, IL-1β, IL-6 e MCP-1 (proteína quimioatraente de monócitos 1), metaloproteínas e Ciclooxigenase-2 (COX-2) [11].

Ele pode também regular a apoptose celular através de Sirt1 e modulação de proteínas apoptóticas (Bax e Bim) e antiapoptóticas (Bcl1), além de aumentar a expressão de enzimas antioxidantes, SOD e catalase (CAT), suprimindo o estresse oxidativo (Figura 2) [12].  

Uma revisão sistemática e metanálise de 15 estudos, envolvendo 658 participantes, aponta que o trans-resveratrol é capaz de diminuir proteína C reativa (PCR) e TNFα, ambos associados à inflamação e, consequentemente ao SASP [13].

Figura 2. Mecanismo do trans-resveratrol contra o envelhecimento: resveratrol leva a inibição de NF-kB e ativação de Sirt1, e diminuição de fatores inflamatórios (IL-1β, TNF-α e MCP-1); modula a biogênese mitocondrial através da ativação de Sirt1/Akt/Mtor; aumenta a expressão de SOD e CAT através da ativação de Nr-f2, suprimindo o estresse oxidativo [12].

Licopeno

O licopeno, pertencente aos carotenoides e dentre eles, tem a maior capacidade de retirada de radicais livre no organismo devido a existência de ligações duplas em sua estrutura química provendo elétrons a serem doados para os radicais livres. Sendo assim, inibe a oxidação de proteínas, lipídios, DNA, fatores associados a senescência celular e a SASP. Além de aumentar a expressão de enzimas de destoxificação de fase II através da ativação de Nrf2, diminuindo a toxicidade de substâncias, protegendo as células de espécies reativas de oxigênio (EROs) e moléculas eletrofílicas [14]. O licopeno é ainda capaz de modular o ciclo celular, dessa forma, pode levar as células senescentes a apoptose através das vias de ativação de caspases e proteínas da família Bcl-2 [14].   

Em metanálise e revisão sistemática de estudos clínicos randomizados com a suplementação de carotenoides.  O licopeno demonstrou ser o único a diminuir os níveis de IL-6 no soro (citocina pró-inflamatória, liberada principalmente pelos macrófagos e conhecida por acionar a produção de PCR no fígado). Dessa forma, podendo diminuir a progressão de SASP [15].

Antocianinas

As antocianinas, compostos responsáveis pela pigmentação roxo-avermelhada nos alimentos, têm grande capacidade de eliminação de radical superóxido, um dos radicais livres mais prejudiciais do organismo e responsáveis por danos ao DNA e peroxidação lipídica [16].  Os extratos de laranja moro (laranja vermelha) e outras frutas vermelhas apresentam alta concentração de antocianinas [17] . Pesquisas indicam que as antocianinas têm o potencial em aumentar a expressão de enzimas antioxidantes (glutationa redutase (GR) e SOD 1 e 2) e atenuar a peroxidação lipídica, além de inibir as EROs, citocinas inflamatórias, iNOS (óxido nítrico-sintase induzida), moléculas de adesão e COX-2 (Figura 3), dessa forma, reduzindo a indução da produção de componentes de SASP [18,19].

Além disso, as antocianinas são capazes de diminuir os níveis de TNF-α, IFN-γ (Interferongama) e ativação de NF-kB, ademais aumentar a expressão das interleucinas IL-10 e IL-22, ambas anti-inflamatórias. Foi relatado também que as antocianinas contrastam com a senescência, pois promovem a proliferação de células-tronco neurais e diminuem os marcadores relacionados ao envelhecimento e comprometimento cognitivo em camundongos [20].

Figura 3. Antocianinas reduzem estímulos externos (espécies reativas de oxigênio) e inibem a ativação de sinais inflamatórios através da diminuição da ativação de NF-kB e, consequentemente, de fatores inflamatórios (IL-6, TNF-α, 1L-1β, COX, iNOS, e moléculas de adesão VCAM-1 e ICAMs) [18].

Proantocianidinas

As proantocianidinas também conhecidas como taninos condensados, estão presentes em nozes, frutas, cascas e principalmente, sementes de várias plantas [21].

As proantocianidinas diminuíram a expressão de proteínas correlatas a senescência celular p16 and p21, além de atenuar a expressão de fatores inflamatórios (IL-6, TNF-α, IL-1β, MCP-1) em modelo animal de envelhecimento. Em adição, também demonstraram efeito antioxidante por reduzir peróxido de hidrogênio, oxidante poderoso [22]. Estudo in vivo também demonstrou efeito anti-inflamatório na mucosa colônica de extrato contendo proantocianinas [23].  Dessa forma, podendo também modular o secretoma de SASP.

Outros compostos antioxidantes capazes de modular SASP

Minerais e vitaminas

Os minerais zinco e selênio também têm importantes funções antioxidantes. O zinco faz parte da estrutura da enzima SOD (catalisa a reação de superóxido, oxigênio prejudicial ao organismo, em oxigênio e peróxido de hidrogênio, menos reagente). Já o selênio compõe a enzima glutationa peroxidase, responsável pela redução de espécies oxidantes. Dessa forma, estão associados à redução endógena de radicais livres [24].

A vitamina E é um antioxidante lipofílico, protege os ácidos graxos poli-insaturados presentes nas membranas, além de α-tocoferol possuir efeito anti-inflamatório através da inibição de NF-kB [25]. Na vitamina C, os grupos hidroxila da ligação dupla no anel lactona são doadores de prótons e elétrons, o que determina sua forte capacidade redutora, protegendo os componentes celulares de oxidação [26]. Já a vitamina A exibe também papel antioxidante e na regulação da expressão de genes relacionados ao metabolismo [27].

O PUREOX contém um pool de compostos bioativos (curcumina, trans-resveratrol, licopeno, antocianinas, proantocianidinas), além de vitaminas e minerais que agem sinergicamente auxiliando na diminuição dos danos causados pelos radicais livre, podendo ter efeitos anti-inflamatórios e na modulação de SASP.

Referências:

[1]   Gorgoulis V, Adams PD, Alimonti A, Bennett DC, Bischof O, Bishop C, et al. Cellular Senescence: Defining a Path Forward. Cell 2019;179:813–27. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.005.

[2]   Birch J, Gil J. Senescence and the SASP: many therapeutic avenues 2020. https://doi.org/10.1101/gad.343129.

[3]   De Cecco M, Ito T, Petrashen AP, Elias AE, Skvir NJ, Criscione SW, et al. L1 drives IFN in senescent cells and promotes age-associated inflammation. Nature 2019;566:73–8. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0784-9.

[4]   Mária J, Ingrid Ž. Effects of bioactive compounds on senescence and components of senescence associated secretory phenotypes in vitro. Food Funct 2017;8:2394–418. https://doi.org/10.1039/c7fo00161d.

[5]   Zhang Y, Yu W, Zhang L, Wang M, Chang W. The Interaction of Polyphenols and the Gut Microbiota in Neurodegenerative Diseases 2022. https://doi.org/10.3390/nu.

[6]   Chung S, Yao H, Caito S, Hwang J woong, Arunachalam G, Rahman I. Regulation of SIRT1 in cellular functions: Role of polyphenols. Arch Biochem Biophys 2010;501:79–90. https://doi.org/10.1016/j.abb.2010.05.003.

[7]   Matacchione G, Gurău F, Silvestrini A, Tiboni M, Mancini L, Valli D, et al. Anti-SASP and anti-inflammatory activity of resveratrol, curcumin and β-caryophyllene association on human endothelial and monocytic cells. Biogerontology 2021;22:297–313. https://doi.org/10.1007/s10522-021-09915-0.

[8]   Menon VP, Sudheer AR. ANTIOXIDANT AND ANTI-INFLAMMATORY PROPERTIES OF CURCUMIN. 2007.

[9]   Zia A, Farkhondeh T, Pourbagher-Shahri AM, Samarghandian S. The role of curcumin in aging and senescence: Molecular mechanisms. Biomedicine and Pharmacotherapy 2021;134. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.111119.

[10] Singh AP, Singh R, Verma SS, Rai V, Kaschula CH, Maiti P, et al. Health benefits of resveratrol: Evidence from clinical studies. Med Res Rev 2019;39:1851–91. https://doi.org/10.1002/med.21565.

[11] Borra MT, Smith BC, Denu JM. Mechanism of human SIRT1 activation by resveratrol. Journal of Biological Chemistry 2005;280:17187–95. https://doi.org/10.1074/jbc.M501250200.

[12] Zhou DD, Luo M, Huang SY, Saimaiti A, Shang A, Gan RY, et al. Effects and Mechanisms of Resveratrol on Aging and Age-Related Diseases. Oxid Med Cell Longev 2021;2021. https://doi.org/10.1155/2021/9932218.

[13] Haghighatdoost F, Hariri M. Can resveratrol supplement change inflammatory mediators? A systematic review and meta-analysis on randomized clinical trials. Eur J Clin Nutr 2019;73:345–55. https://doi.org/10.1038/s41430-018-0253-4.

[14] Caseiro M, Ascenso A, Costa A, Creagh-Flynn J, Johnson M, Simões S. Lycopene in human health. LWT 2020;127. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109323.

[15] Hajizadeh-Sharafabad F, Zahabi ES, Malekahmadi M, Zarrin R, Alizadeh M. Carotenoids supplementation and inflammation: a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Crit Rev Food Sci Nutr 2022;62:8161–77. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1925870.

[16] Liu J, Zhou H, Song L, Yang Z, Qiu M, Wang J, et al. Anthocyanins: Promising natural products with diverse pharmacological activities. Molecules 2021;26. https://doi.org/10.3390/molecules26133807.

[17] Azzini E, Venneria E, Ciarapica D, Foddai MS, Intorre F, Zaccaria M, et al. Effect of Red Orange Juice Consumption on Body Composition and Nutritional Status in Overweight/Obese Female: A Pilot Study. Oxid Med Cell Longev 2017;2017. https://doi.org/10.1155/2017/1672567.

[18] Ma Z, Du B, Li J, Yang Y, Zhu F. An insight into anti-inflammatory activities and inflammation related diseases of anthocyanins: A review of both in vivo and in vitro investigations. Int J Mol Sci 2021;22. https://doi.org/10.3390/ijms222011076.

[19] Pepe G, Sommella E, Cianciarulo D, Ostacolo C, Manfra M, Di Sarno V, et al. Polyphenolic extract from tarocco (Citrus sinensis l. osbeck) clone “lempso” exerts anti-inflammatory and antioxidant effects via NF-KB and Nrf-2 activation in murine macrophages. Nutrients 2018;10. https://doi.org/10.3390/nu10121961.

[20] Anti-aging effects of Ribes meyeri anthocyanins on neural stem cells and aging mice n.d.

[21] Rauf A, Imran M, Abu-Izneid T, Iahtisham-Ul-Haq, Patel S, Pan X, et al. Proanthocyanidins: A comprehensive review. Biomedicine and Pharmacotherapy 2019;116. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2019.108999.

[22] Wan W, Zhu W, Wu Y, Long Y, Liu H, Wan W, et al. Grape seed proanthocyanidin extract moderated retinal pigment epithelium cellular senescence through nampt/sirt1/NLRP3 pathway. J Inflamm Res 2021;14:3129–43. https://doi.org/10.2147/JIR.S306456.

[23] Taibi A, Lofft Z, Laytouni-Imbriaco B, Comelli EM. The role of intestinal microbiota and microRNAs in the anti-inflammatory effects of cranberry: from pre-clinical to clinical studies. Front Nutr 2023;10. https://doi.org/10.3389/fnut.2023.1092342.

[24] Islam MN, Rauf A, Fahad FI, Emran T Bin, Mitra S, Olatunde A, et al. Superoxide dismutase: an updated review on its health benefits and industrial applications. Crit Rev Food Sci Nutr 2022;62:7282–300. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1913400.

[25] Rychter AM, Hryhorowicz S, Słomski R, Dobrowolska A, Krela-Kaźmierczak I. Antioxidant effects of vitamin E and risk of cardiovascular disease in women with obesity – A narrative review. Clinical Nutrition 2022;41:1557–65. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2022.04.032.

[26] Kaźmierczak-Barańska J, Boguszewska K, Adamus-Grabicka A, Karwowski BT. Two faces of vitamin c—antioxidative and pro-oxidative agent. Nutrients 2020;12. https://doi.org/10.3390/nu12051501.

[27] Takahashi N, Saito D, Hasegawa S, Yamasaki M, Imai M. Vitamin A in health care: Suppression of growth and induction of differentiation in cancer cells by vitamin A and its derivatives and their mechanisms of action. Pharmacol Ther 2022;230. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2021.107942.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

plugins premium WordPress
Rolar para cima