Partea I Paradoxul francez, bolile de inimă și
Mark Obrenovich
1 Serviciul de cercetare, Louis Stokes Cleveland, Department of Veteran’s Affairs Medical Center, Cleveland, OH 44106, SUA
2 Departamentul de chimie, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44115, SUA
3 Fundația Gilgamesh pentru științe medicale, cercetare și educație Cleveland, OH 44116, SUA; moc.seirtsudnienigne@neb
4 Departamentul de Chimie Medicinală și Biologică, Colegiul de Farmacie și Științe Farmaceutice, Universitatea din Toledo, Toledo, OH 43606, SUA
5 departamente de chimie și științe biologice și de mediu, Cleveland State University, Cleveland, OH 44115, SUA
Bushra Siddiqui
6 North East Ohio College of Medicine, Rootstown, OH 44226, SUA; ude.demoen@iuqiddisb
Benjamin McCloskey
3 Fundația Gilgamesh pentru științe medicale, cercetare și educație Cleveland, OH 44116, SUA; moc.seirtsudnienigne@neb
V. Prakash Reddy
7 Departamentul de Chimie, Universitatea de Știință și Tehnologie din Missouri, Rolla, MO 65409, SUA; ude.tsm@ydderp
Abstract
S-a stabilit bine că o dietă vegetariană și bogată în polifenoli, inclusiv fructe, legume, ceaiuri, sucuri, vin, fibre nedigerabile și cereale integrale, oferă fitochimicale și fitonutrienți care promovează sănătatea, care sunt benefice pentru inimă și creier. Ceea ce nu este bine caracterizat este efectul pe care îl au aceste alimente atunci când sunt co-metabolizate în intestinul nostru dinamic și în flora sa colonizantă. Conceptul de manevrare a inimii în axa microbiotă-intestin-creier subliniază asocierea strânsă dintre sănătatea creierului și a inimii și așa-numitul „paradox francez” oferă indicii pentru înțelegerea bolilor neurodegenerative și cerebrovasculare. Mai mult, reacțiile oxidare-redox și proprietățile redox ale așa-numitelor alimente care protejează inima și creierul sunt subapreciate în ceea ce privește mecanismele lor de acțiune îmbunătățite sau dăunătoare. Concentrându-ne pe stadiile prodromale și pe mecanismele comune care stau la baza bolilor cardiace, cerebrovasculare și neurodegenerative, putem demonta și înțelege mijloacele pentru a trata mai bine aceste boli conexe.
1. Introducere
Partea I, a unei serii din două părți de lucrări conceptuale, se concentrează pe descoperirile noi care implică nutriție, biochimie, microbiologie și metabolism pentru a sugera un șunt cardiac, așa cum se întâmplă atunci când două sisteme de organe sunt cuplate și, în acest caz, în microbiota-intestin-creier axă. Aici, explorăm speciile bacteriene care contribuie la boli și la sănătate și sugerăm mecanismul oxidativ și inflamator care determină bolile cardiace și ale creierului și că polifenolii vinului ne ajută să ne protejeze de metaboliții dăunători derivați de bacterii. Explorarea aspectelor co-metabolismului în axa microbiotă-intestin-creier și a metaboliților din alimentele prozaice ar putea duce la o ipoteză unificatoare pentru bolile legate de vârstă și să ne promoveze înțelegerea demenței vasculare, a neurodegenerării și a bolilor de inimă.
Când se iau în considerare modalități de a afecta și modula propria sănătate, trebuie să începeți cu dieta și stilul de viață. După aceasta, ne îndreptăm apoi către ecologia microbiană rezidentă gazdă. Constatările din digestia gazdei cu microbiota intestinală și co-metabolismul micobiotei sugerează că putem explora mecanismele bolii și noile abordări de tratament pentru a modula sănătatea. Pentru a simplifica înțelegerea celor două cele mai frecvente și extrem de complexe boli din lume astăzi, și anume boala coronariană (CHD) și boala Alzheimer (AD), descriem un șunt între inimă și creier, unde microorganismele comensale, deși microbiota- axa intestin-creier (MGB) afectează atât inima, cât și creierul, care sunt cuplate prin vasculatură.
Microbiota intestinală a evoluat în mare parte, în moduri benefice cu gazdele lor, unde co-metabolizează alimentele dietetice în simbioză. Relația oferă atât o nișă pentru microbi, cât și extrage vitamine, substanțe nutritive vitale și energie din diverse surse dietetice pentru gazdele lor și pentru ei înșiși. De fapt, s-ar putea ca unele substanțe nutritive furnizate de microbi să fi negat necesitatea sintezei de novo de către gazdele lor și producția de simbionți a unor metaboliți demonstrează pleiotropie antagonică [1], care sunt doar resturi vestigiale ale unui trecut evolutiv. Cazul ar putea fi argumentat cu siguranță pentru unele vitamine și cofactori și bacteriile ar fi putut contribui chiar la pierderea genelor funcționale pentru unii dintre acești nutrienți în timpul evoluției. Indiferent, este fără îndoială că animalele, plantele și bacteriile au evoluat în timp pentru a supraviețui, a se adapta și a se reproduce. Acest co-metabolism intrinsec este cel pe care îl simțim că deține răspunsurile la întrebările noastre neîncetate despre cum și de ce suntem afectați de boli în primul rând și ce se poate face pentru a afecta schimbarea patobiologiei neurodegenerative și prevenirea acesteia.
Știm că microbiota este implicată în dezvoltarea timpurie a barierei hematoencefalice [2]. De fapt, homeostazia și stabilirea sistemului circulator și a sistemului imunitar sunt influențate de bacteriile intestinale și de metaboliții lor [3]. Mai mult, factorii de stres oxidativ și inflamator sunt propagatorii cheie ai patogeniei bolii pentru creier și inimă. Prin urmare, se așteaptă ca alimentele antioxidante și agenții antiinflamatori să ofere cel mai mare impact asupra prevenirii și tratamentului bolilor și se preconizează că o mare parte din acestea vor fi derivate din alimente. Dimpotrivă, o dietă săracă ar putea face exact opusul, contribuind la boli prin mecanisme similare.