Abstract
Luteoline, een natuurlijk voorkomende flavonoïde die overvloedig aanwezig is in verschillende plantaardige bronnen zoals selderij, groene pepers, perillabladeren en medicinale kruiden zoals skullcap en artisjok, heeft de afgelopen jaren veel wetenschappelijke aandacht gekregen vanwege de diverse biologische activiteiten en potentiële therapeutische toepassingen. Dit uitgebreide overzicht duikt in de chemische structuur, natuurlijke aanwezigheid, farmacologische eigenschappen, werkingsmechanismen en klinische implicaties van luteoline, waarbij het potentieel ervan als therapeutisch middel tegen een breed scala aan ziekten wordt benadrukt.
Invoering
Flavonoïden, een subklasse van polyfenolische verbindingen, staan bekend om hun antioxiderende, ontstekingsremmende en chemopreventieve eigenschappen. Onder hen onderscheidt luteoline (3',4',5,7-tetrahydroxyflavone) zich als een krachtig bioactief molecuul met een breed spectrum aan biologische effecten. De unieke chemische structuur, gekenmerkt door vier hydroxylgroepen op specifieke posities op de flavonoïde ruggengraat, draagt aanzienlijk bij aan de hoge reactiviteit en biologische potentie. Deze review heeft als doel een diepgaand begrip te bieden van de huidige wetenschappelijke kennis rondom luteoline, met de nadruk op de werkingsmechanismen en mogelijke therapeutische toepassingen.
|
|
|
Chemische structuur en natuurlijk voorkomen
Luteolin behoort tot de flavone-subklasse van flavonoïden, met een basis C6-C3-C6-skelet met twee aromatische ringen (A en B) verbonden door een heterocyclische pyranring (C). De moleculaire formule is C15H10O6 en het bestaat in de natuur voornamelijk als een glycosideconjugaat, wat de oplosbaarheid en biologische beschikbaarheid in planten verbetert. Het is een gouden naaldvormige vaste stof die is gescheiden van ethanol en één kristalwater bevat. Het is oplosbaar in ethanol en ether; licht oplosbaar in heet water en moeilijk oplosbaar in koud water. De waterige oplossing is aangenaam lichtgeel en is oplosbaar in 10% natriumhydroxide-waterige oplossing en is donkergeel. Het is stabiel onder normale omstandigheden.
|
|
|
Het wordt voornamelijk aangetroffen in medicijnen zoals kamperfoelie, chrysant, nepeta en witbehaarde selfhen. Het wordt ook aangetroffen in groenten zoals tijm, spruitjes, kool, bloemkool, biet, broccoli en wortels. Het wordt ook aangetroffen in selderij, groene paprika, perillablad en arachis hypogaea vruchtschil, ajuga decumbus, lonicera japonica thunb, gentianopsis paludosa, valeriana amurensis smir en vele andere planten in de vorm van glycosiden.
Farmacologische eigenschappen
Luteolin heeft een verscheidenheid aan farmacologische activiteiten en planten die rijk zijn aan luteoline worden vaak gebruikt als traditionele Chinese geneeskunde om ziekten te behandelen. Met het diepgaande onderzoek naar luteoline is ontdekt dat het antitumoreffecten heeft, zoals het remmen van de proliferatie van tumorcellen, het induceren van apoptose van tumorcellen en het sensibiliseren van de activiteit van antikankermedicijnen. Het heeft ook ontstekingsremmende, antioxiderende en effecten op het zenuwstelsel. Bescherming en andere functies.
Luteolin is een PDE4-remmer, fosfodiësteraseremmer 2 en interleukine 6-remmer 3. Het keert xylazine/ketamine-geïnduceerde anesthesie bij muizen aanzienlijk om. 4 Preklinische studies hebben aangetoond dat luteoline farmacologische effecten kan hebben, waaronder antioxiderende, ontstekingsremmende, antibacteriële en antikanker Chemicalbook. Voorlopige studies hebben aangetoond dat luteoline angiogenese kan remmen en apoptose kan induceren, de ontwikkeling van tumoren in diermodellen kan beïnvloeden, de groeisnelheid van tumoren kan verminderen en de cytotoxiciteit van bepaalde antikankermedicijnen voor tumorcellen kan verhogen, wat aangeeft dat luteoline een potentiële kankerchemopreventieve en chemotherapeutische middelen kan zijn.
Het mechanisme van de biologische activiteit van luteoline kan zijn dat het het niveau van ROS reguleert, topoisomerase I en topoisomerase II remt, de activiteit van NF-κB en AP-1 transcriptiefactoren vermindert, p53 stabiliseert en de fosfoinositide 3- kinase, signaaltransducer en activator van transcriptie 3 (STAT3), insuline-achtige groeifactor 1 receptor (IGF1R) en de activiteiten van humane epidermale groeifactor receptor II remt.
|
|
|
|
Luteolin vertoont een krachtige antioxiderende werking door vrije radicalen, waaronder reactieve zuurstofsoorten (ROS) en reactieve stikstofsoorten (RNS), weg te vangen en metaalionen te cheleren. Deze eigenschap wordt toegeschreven aan de hydroxylgroepen, die waterstofatomen kunnen doneren om vrije radicalen te stabiliseren en zo cellen en weefsels te beschermen tegen oxidatieve schade.
Luteoline moduleert ontstekingsreacties door de productie van pro-inflammatoire cytokinen (bijv. TNF-, IL-1, IL-6), chemokinen en adhesiemoleculen te remmen. Het bereikt dit via meerdere paden, waaronder onderdrukking van NF-κB- en MAPK-signaalcascades, die cruciale regulatoren van ontstekingen zijn.
Luteolin heeft veelbelovende antikankeractiviteit getoond tegen verschillende soorten kanker, waaronder borst-, prostaat-, long- en darmkanker. De mechanismen ervan omvatten het remmen van celproliferatie, het induceren van apoptose, het onderdrukken van angiogenese en het moduleren van de eigenschappen van kankerstamcellen. Luteolin maakt kankercellen ook gevoeliger voor chemotherapie en radiotherapie, wat hun therapeutische werkzaamheid verbetert.
Door oxidatieve stress te verminderen, neuro-inflammatie te remmen en neurotransmittersystemen te moduleren, vertoont luteoline neuroprotectieve effecten tegen neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson en beroertes. Het bevordert ook neuronale overleving en verbetert de cognitieve functie.
Luteolin verbetert de cardiovasculaire gezondheid door de bloeddruk te verlagen, de bloedplaatjesaggregatie te remmen en de endotheelfunctie te verbeteren. Het vertoont ook anti-atherosclerotische eigenschappen door de vorming van schuimcellen te remmen en de ophoping van lipiden in de vaatwand te verminderen.
Werkingsmechanismen
De diverse farmacologische effecten van luteoline worden gemedieerd via meerdere moleculaire targets en signaalpaden. Belangrijke mechanismen zijn:
Modulatie van genexpressie
Luteoline reguleert de expressie van genen die betrokken zijn bij ontstekingen, apoptose, controle van de celcyclus en medicijnmetabolisme.
01
Interactie met signaalpaden
Het remt de activering van de NF-κB-, MAPK-, PI3K/Akt- en JAK/STAT-paden, die cruciaal zijn voor ontsteking, proliferatie en overleving.
02
Antioxidante activiteit
Zoals eerder vermeld, vangt luteoline vrije radicalen op en cheleert het metaalionen, waardoor cellen worden beschermd tegen oxidatieve schade.
03
Modulatie van enzymactiviteit
Het remt de activiteit van enzymen die betrokken zijn bij ontstekingen (bijv. COX, LOX) en kankerprogressie (bijv. aromatase, topoisomerase II).
04
Klinische implicaties en toekomstige perspectieven
Ondanks de veelbelovende preklinische gegevens blijft de klinische vertaling van luteoline beperkt vanwege uitdagingen zoals lage biologische beschikbaarheid, farmacokinetische variabiliteit en de complexiteit van menselijke ziekten. Er zijn echter verschillende klinische onderzoeken gaande of afgerond, waarin de werkzaamheid en veiligheid van luteoline of luteoline-rijke extracten bij aandoeningen zoals kanker, hart- en vaatziekten en neurodegeneratie worden onderzocht.
Toekomstig onderzoek zou zich moeten richten op:
- Verbetering van de biologische beschikbaarheid en stabiliteit van luteoline door middel van nieuwe systemen voor medicijnafgifte.
- Het ontrafelen van de precieze moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de therapeutische effecten bij specifieke ziektebeelden.
- Het uitvoeren van goed ontworpen, grootschalige klinische onderzoeken om de werkzaamheid en veiligheid van luteoline bij mensen te valideren.
- Onderzoek naar het potentieel van luteoline in combinatietherapieën om therapeutische resultaten te verbeteren.
Conclusie
Luteolin, een natuurlijk voorkomende flavonoïde, bezit een opmerkelijke reeks biologische activiteiten en is veelbelovend als therapeutisch middel voor verschillende ziekten. De antioxiderende, ontstekingsremmende, antikanker-, neuroprotectieve en cardiovasculaire voordelen worden gemedieerd via meerdere moleculaire doelen en signaalpaden. Hoewel verder onderzoek nodig is om uitdagingen met betrekking tot biologische beschikbaarheid en klinische vertaling te overwinnen, onderstreept het huidige wetenschappelijke bewijs het potentieel van luteoline als een veelzijdige bioactieve molecule met een aanzienlijk therapeutisch potentieel. Met voortdurende inspanningen zou luteoline kunnen uitgroeien tot een waardevolle aanvulling op het arsenaal van natuurlijke producten voor de preventie en behandeling van menselijke ziekten.