Možný mechanismus regeneračního účinku kurkuminu při poškození periferních nervů

Autofágie

Prvním zkoumaným mechanismem účinku kurkuminu je aktivace autofágie. Jedná se o buněčný degradační proces zodpovědný za diferenciaci buněk a jejich přežití. Bylo zjištěno, že v poškozených nervech je míra autofágie snížená. Pro ověření byl zvolen in vivo experiment na potkanech s poškozeným sedacím nervem. Potkanům byl intraperitoneálně podáván kurkumin v dávce 100 mg/kg/den, kontrolní skupině bylo podáváno pouze rozpouštědlo, tedy dimethylsulfoxid.

Po 4 dnech terapie byla pomocí metody Western blot porovnána exprese proteinů specifických pro proces autofágie v buňkách poškozeného nervu získaného z potkanů. Kurkumin signifikantně zvýšil expresi proteinů LC-3II a Beclin 1, naopak snížil expresi proteinu p-62. Proteiny LC-3II a Beclin 1 jsou považovány za indikátory autofágie. Je také známo, že se protein p-62 v buňkách hromadí, jestliže je proces autofágie potlačený.

Dále bylo dále zjištěno, že kurkumin statisticky významně aktivuje buněčnou dráhu ERK1/2 a naopak inhibuje dráhu Akt/mTOR. Obě signální dráhy se podílejí na regulaci autofágie – dráha ERK1/2 autofágii spouští, naopak dráha Akt/mTOR ji inhibuje.

Remyelinizace

V regeneraci poškozeného nervu hraje významnou roli remyelinizace. V 60denním experimentu na potkanech bylo zjištěno, že kurkumin zvyšuje expresi proteinů podporujících remyelinizaci, jako jsou S100, PMP22 (periferní myelinový protein 22), MBP (myelinový bazický protein) a MAG (glykoprotein asociovaný s myelinem). Kurkumin dále snížil v poškozeném nervu množství fibrinu, který remyelinizaci naopak zpomaluje.

Apoptóza

Pro ověření výsledků in vivo experimentů byl sledován vliv kurkuminu na buněčnou kulturu Schwannových buněk (SB) RSC96. SB jsou jedním z hlavních typů buněk v periferních nervech, nacházejí se v myelinové pochvě obklopující nervové vlákno. I přes poškození nervu zůstávají v pochvě, a proto se významně podílejí na regeneraci poškozené nervové tkáně.

V experimentu na samotných buňkách RSC96 byl potvrzen vliv kurkuminu na podporu autofágie a remyelinizace, podobně jako v in vivo modelu. Pomocí průtokové cytometrie a specifického barvení pomocí annexinu V konjugovaného s fluorescenční značkou byl dále sledován vliv kurkuminu i na apoptózu SB. V buňkách, kde byla potlačena autofágie, naopak narostla míra apoptózy. Po kultivaci buněk s kurkuminem se míra apoptózy signifikantně snižovala.

Závěr

Bylo experimentálně potvrzeno, že podávání kurkuminu snižuje míru apoptózy Schwannových buněk a zároveň podporuje remyelinizaci in vivo v modelu poškození sedacího nervu u potkanů i in vitro v buněčné kultuře SB. Tento účinek je založen na ovlivnění signálních drah ERK1/2 a Akt/mTOR. Výsledky výzkumu tak ukazují pozitivní přínos dodávání kurkuminu v případech poškození periferních nervů.

(jtr)

Zdroj: Zhao Z., Li X., Li Q. Curcumin accelerates the repair of sciatic nerve injury in rats through reducing Schwann cells apoptosis and promoting myelinization.  Biomed Pharmacother 2017; 92: 1103–1110, doi: 10.1016/j.biopha.2017.05.099.