Sind natürliche Pflanzenstoffe wirksam bei der Behandlung chronischer Nierenerkrankungen?

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Teil Ⅱ: Mögliche therapeutische Wirkungen natürlicher Pflanzenstoffe bei Nierenerkrankungen

Lorena Avila-Carrasco, Elda Araceli García-Mayorga & et al.

Abstrakt

Hintergrund: Die Blockade des Fortschreitens oder Einsetzens pathologischer Ereignisse ist essentiell für die Homöostase eines Organismus. Einige gemeinsame pathologische Mechanismen, die ein breites Spektrum von Krankheiten betreffen, sind die unkontrollierten Entzündungsreaktionen, die Fibrose, oxidative Reaktionen und andere Veränderungen fördern. Natürliche Pflanzenstoffe (NPCs) sind aus natürlichen Quellen gewonnene bioaktive Elemente, die physiologische Prozesse regulieren können. Entzündungen gelten als wichtiger Faktor bei der Entstehung und Entwicklung chronischer Nierenschäden. Folglich kann jede Verbindung, die in der Lage ist, Entzündungen oder entzündungsbezogene Prozesse zu modulieren, als Nierenschutzmittel und/oder potenzielles Behandlungsinstrument zur Kontrolle von Nierenschäden angesehen werden. Das Ziel dieser Forschung war es, die vorteilhaften Wirkungen von bioaktiven Naturstoffen auf Nierenschäden zu überprüfen, um ihre Wirksamkeit aufzuzeigen, wie sie in klinischen Studien gezeigt wurde. Methoden: Diese systematische Übersichtsarbeit basiert auf einschlägigen Studien, die sich auf die Wirkung von NPCs mit therapeutischem Potenzial konzentrierenNierenerkrankungBehandlung beim Menschen. Ergebnisse: Klinische Studien haben NPCs als einen anderen Weg zur Behandlung oder Vorbeugung von Nierenschäden bewertet und scheinen einige Vorteile bei der Verbesserung des OS, der Entzündung und der antioxidativen Kapazität zu zeigen, was sie zu vielversprechenden therapeutischen Werkzeugen macht, um den Beginn und das Fortschreiten der KD-Pathogenese zu reduzieren oder zu verhindern . Schlussfolgerungen: Dieser Review zeigt die vielversprechenden klinischen Eigenschaften von NPC in der KD-Therapie. Es sind jedoch belastbarere klinische Studien erforderlich, um ihre Sicherheit und therapeutischen Wirkungen im Bereich der Nierenschädigung nachzuweisen.

Schlüsselwörter:natürliche Pflanzenstoffe;Nierenerkrankung; renoprotektive Wirkungen; bioaktive Verbindungen; klinische Studien

NierenerkrankungBehandlung:desertliving Cistanche-Extrakt

Einführung

In der Vergangenheit wurden natürliche Pflanzenstoffe (NPCs) als Behandlungen verwendet, und ihre chemischen Strukturen könnten zu neuen therapeutischen Optionen führen [1]. NPCs sind aus Pflanzen isolierte Wirkstoffe, die über antioxidative, entzündungshemmende oder antifibrotische Mechanismen mehrere Signalwege modulieren können, einschließlich des Übergangs von Epithel zu Mesenchym (EMT) [1].Chronisches Nierenleiden(CKD) ist weltweit ein wiederkehrendes Problem der öffentlichen Gesundheit [2]. Mehrere Krankheiten (z. B. Bluthochdruck, Diabetes, Krebs, Infektionen, medikamenteninduzierte Nephrotoxizität) können die Nierenfunktion stören und schließlich zu einer chronischen Nierenerkrankung führen (Chronisches Nierenleiden) Entwicklung. Auf der ganzen Welt, die Prävalenz von CKD(Chronisches Nierenleiden)liegt bei 13,4 Prozent (11,7-15,1 Prozent) und es wurde geschätzt, dass Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz (ESRD), die eine Nierenersatztherapie erfordern, eine Zahl zwischen 4,902 und 7,083 Millionen haben, was sie zu einem führenden Unternehmen macht Todesursache weltweit [2,3]. Die höhere Anzahl von CKD(Chronisches Nierenleiden)Patienten hat in den letzten Jahren großes Interesse an der Suche nach effizienten Ansätzen geweckt, um die Entwicklung von CKD zu verhindern oder zu verringern(Chronisches Nierenleiden)und sein Fortschreiten zu ESRD. Herkömmliche Behandlungen bieten einen begrenzten Nierenschutz, daher sind neue therapeutische Verbindungen erforderlich. Gegenwärtig wird eine Entzündung als ein wichtiger ungünstiger Signalweg für das Fortschreiten und die Entwicklung von CKD angesehen(Chronisches Nierenleiden); Folglich könnten neue entzündungshemmende Verbindungen, die auf spezifische molekulare Signaturen abzielen oder auf diese gerichtet sind, vielversprechende therapeutische Ansätze für CKD sein(Chronisches Nierenleiden). Aus Kräutern oder Heilpflanzen gewonnene NPCs sind in der präklinischen und klinischen Forschung für die Entwicklung solcher Targets wichtig geworden. Es wurde gezeigt, dass mehrere NPCs eine renoprotektive Wirkung haben und die Ergebnisse von Erkrankungen verbessern, die in verschiedenen Kategorien von CKD vorhanden sind(Chronisches Nierenleiden)in klinischen Studien hauptsächlich durch die Aktivierung antioxidativer Abwehrsysteme und die Verringerung entzündungsfördernder Signalwege (Tabelle 1; Abbildung 1)[3]. Dieser Review sammelte umfassende Belege für das nierenprotektive Potenzial bioaktiver Pflanzenstoffe.

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Molekulare Mechanismen, die an Nierenschäden beteiligt sind

Nierenschädenist ein globales Problem der öffentlichen Gesundheit, das weltweit zugenommen hat. Nierenerkrankungen beinhaltenakute Nierenschädigung(AKI) und CKD(Chronisches Nierenleiden), was zu ESRD führen kann. Folglich wird die Zahl der Patienten, die eine Nierenersatztherapie benötigen, auf 4,902 bis 7,083 Millionen geschätzt [2,3]. Die weltweit prognostizierte Prävalenz von CKD(Chronisches Nierenleiden)beträgt 13,4 Prozent (11,7-15,1 Prozent)[2]; ebenso im Jahr 2017 die weltweite Prävalenz von CKD(Chronisches Nierenleiden)betrug 9,1 Prozent , dh etwa 700 Millionen Fälle [29]. CNE(Chronisches Nierenleiden)ist häufig asymptomatisch mit schnellem Fortschreiten und wird häufig mit Bluthochdruck [30] und Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) in Verbindung gebracht. Diese Krankheiten gelten als die Hauptursachen für die Entwicklung von CNE(Chronisches Nierenleiden)und ESRD[31]. Trotzdem CNI(Chronisches Nierenleiden) is a chronic disorder characterized by albuminuria(>30 mg) für 24 h, eine reduzierte glomeruläre Filtrationsrate (GFR) (<60 ml/min/1.73="" m-)for="" more="" than="" 3="" months,="" and="" progressive="" glomerular,="" tubular,="" and="" interstitial="" damage="" [32-34].="" the="" prognosis="" of="">(Chronisches Nierenleiden) wird gemäß den GFR- und Albuminurie-Kategorien, GF-Graden (G1 bis G5) und Albuminurie-Graden (A1 bis A3) (Abbildung 2) klassifiziertNierenerkrankung: Verbesserung der Global Outcomes-Richtlinien (KDIGO 2012), [35].

Abbildung 2. Ursachen, Definition und Prognose einer chronischen Nierenerkrankung, klassifiziert nach glomerulärer Filtrationsrate und Albuminurie.

Die Kategorien werden nach dem Progressionsrisiko gruppiert, definiert durch eine Abnahme in der GFR-Kategorie. Angepasst von derNierenerkrankung: Improving Global Outcomes(KDIGO2012)Kategorien der National Kidney Foundation (NFK).ESKD,(Chronisches Nierenleiden);CVD, Herz-Kreislauf-Erkrankung; CNI(Chronisches Nierenleiden), chronischNierenerkrankung; GFR, glomeruläre Filtrationsrate. Einige Elemente dieser Abbildung wurden der Mind the Graph-Plattform entnommen, die unter www.mindthegraph.com verfügbar ist. (Letztes Zugriffsdatum: 30. September 2021).

Zahlreiche molekulare Signalwege sind an der Entstehung und dem Fortschreiten von Nierenschäden beteiligt, darunter das Renin-Angiotensin-System (RAS), das der zentrale Regulator von istNierenfibrose. Es wird angenommen, dass Gewebe- und Kreislauf-RAS zusammen im Verlauf von überstimuliert werdenNierenfibroseStimulation. RAS erhöht die Spiegel von Angiotensin II (Ang I), das eine dominierende Rolle bei der Nierenfibrose spielt, indem es die Freisetzung des transformierenden Wachstumsfaktors (TGF-) vermittelt und entzündliche Prozesse auslöst [36-39]. Ebenso können Ang Ⅱ und Entzündung die Schlüsselfaktoren bei der glomerulotubulären pathogenen Reaktion sein und wurden mit Mikroalbuminurie und der Entwicklung von Nierenschäden in Verbindung gebracht [40]. Bei Patienten mit Diabetes und schwerer Hyperglykämie treten viele induzierte metabolische und hämodynamische Störungen auf, einschließlich der verstärkten Entwicklung fortgeschrittener Glykationsendprodukte (AGEs), der vermehrten Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und der Initiierung der Proteinkinase C (PKC) und Polyol Signalweg, von denen angenommen wird, dass sie die Entwicklung und Entwicklung der diabetischen Nephropathie induzieren [39]. Ein weiterer molekularer Weg, der zu Nierenschäden beiträgt, ist die Bildung von AGEs, die intrazelluläres Stickstoffmonoxid (NO) und ROS fördern, sowie die Kaskade der Mitogen-aktivierten Proteinkinase (MAPK). Die Schaffung von AGEs könnte induzierenNierenschädendurch Veränderung der Rolle von Proteinen, oxidativem Stress (OS), entzündungsfördernden Zytokinen und Wachstumsfaktoren [41-43]. Darüber hinaus induziert die AGE-RAGE-Wechselwirkung die Aktivierung des nuklearen Faktors Kappa-Light-Chain-Enhancer getriggerter B-Zellen (NF-kB) und die Aktivierung von MEK- und MAP-Kinasen, wodurch das intrazelluläre OS durch Stimulierung von NADPH-Oxidase, einem wichtigen Regulator, erhöht wird bei der Erzeugung von Superoxidradikalen [44,45]. Ebenso können ROS und freie Radikale auf Membranlipide, Nukleinsäuren und Proteine ​​reagieren und damit beginnen, Zellschädigungen hervorzurufen. Wenn ROS in übermäßigen Mengen gebildet werden, können OS, antioxidative Abwehrmechanismen und Zellschäden auftreten, was das Fortschreiten von CNI beschleunigt(Chronisches Nierenleiden). Andere mit CKD assoziierte Signalwege(Chronisches Nierenleiden)Pathogenese sind Stressreize und die Aktivierung profibrotischer Wachstumsfaktoren wie TGF- 1, Bindegewebewachstumsfaktor (CTGF) und Wasserstoffperoxid (H2O2). Darüber hinaus wurde gezeigt, dass TGF- die ROS-Produktion erhöht und das Antioxidanssystem verringert, wodurch ein OS- und/oder Redox-Ungleichgewicht induziert wird. Im Wesentlichen unterstützt das Redox-Ungleichgewicht signifikant die pathophysiologischen Eigenschaften von TGF- wie Fibrose [46,47]. TGF- kann durch die Akkumulation der extrazellulären Matrix (ECM) und die Aktivierung von epithelialer Dysfunktion und entzündungsfördernden Reaktionen zu einer Nierenfibrose führen. TGF- ist der stärkste Stimulator der EMT und kann diesen Prozess in den Epithelzellen verschiedener Organe in vivo und in vitro induzieren [48-51]. Signalwege wie der MAPK-, Smad- und PI3K-Weg sind mit der Stimulation von EMT durch TGF-[52,53] verwandt. Im Wesentlichen stammen ROS aus vielen Quellen, wie den Mitochondrien oder NOXen, die TGF- --induzierter EMT zu Beginn von Fibrose und Krebs ausgesetzt waren [49,50,54-56]. Jüngste Beweise haben den Prozess der Verknüpfung von ROS mit TGF- --aktivierter EMT im Zusammenhang mit Fibrose gezeigt [48,49,57]. Rhyu et al. entdeckten, dass von NADPH-Oxidase stammende ROS vorgeschaltete Signalpartikel in TGF- 1--stimuliertem Fibronectin und der Produktion des Plasminogen-Aktivator-Inhibitors -1 (PAI-1) sind. Dieser Schritt geschieht während der MAPK-Stimulation in den tubulären Epithelzellen [57]. Ebenso haben andere Forschungsergebnisse darauf hingewiesen, dass ROS eine bedeutende Rolle bei TGF- 1--aktivierter EMT spielt, hauptsächlich durch MAPK-Stimulation [58,59]. Diese Wege überlappen und interagieren miteinander, wodurch ihre biologischen Aktivitäten verändert werden, was die Entwicklung von Nierenfibrose fördert und Nierenschäden verschlimmert (Abbildung 3). Folglich können alle pharmakologischen Mittel, die in der Lage sind, diese nachteiligen Wege zu verhindern, als renoprotektiv und als potenzieller therapeutischer Ansatz zur Kontrolle von Nierenschäden angesehen werden.

Abbildung 3. Veränderungen im Zusammenhang mit einer Nierenschädigung, einschließlich Diabetes, Bluthochdruck und Gefäßschäden (CVD und CAD) und die molekularen Mechanismen, die an Entzündungen, Fibrose, Lipidstörungen und oxidativem Stress beteiligt sind (in Kästchen hervorgehoben). Einige Elemente dieser Abbildung wurden der Mind the Graph-Plattform entnommen, die unter www.mindthegraph.com verfügbar ist (Letztes Zugriffsdatum: 30. September 2021).

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Diskussion

Eine Nierenerkrankung entwickelt sich normalerweise im Laufe der Zeit, sodass sie oft erst deutlich später diagnostiziert wird, wenn die Nierenfunktion stark eingeschränkt ist. Pathophysiologisch CNE(Chronisches Nierenleiden)ist eine Folge zahlreicher pathologischer Läsionen, die einige der Nephrone aufheben; anschließend überkompensieren die Nephrone mit Hyperfiltration. Im Laufe der Zeit werden glomeruläre Hypertonie, Albuminurie und Verlust der Nierenaktivität festgestellt. Der erhöhte glomeruläre Kapillardruck löst eine Schädigung des glomerulären Kapillarendothels, eine Beeinträchtigung der die Kapillaren auskleidenden Podozyten und eine erhöhte Permeabilität der Makromoleküle aus. [118,119]. Zusätzlich sind vermehrt entzündungsfördernde Moderatoren beteiligt, die eine fibrotische Zellproliferation induzieren. Darüber hinaus führt die Zunahme von ECM-Molekülen zur Entwicklung von Narbenbildung und Nierenschäden [120. Derzeit gibt es therapeutische Ansätze für CKD(Chronisches Nierenleiden), mit allen Alternativen, die darauf abzielen, die Erkrankung zu beseitigen oder einer Verschlechterung vorzubeugen, einschließlich Medikamenten, konservativer Behandlung, Dialyse und Transplantation [121].

Die Forschung hat empfohlen, dass eine Ernährung, die reich an Gemüse und Obst ist, dabei hilft, das Körpergewicht zu kontrollieren und sich gegen chronische Erkrankungen, einschließlich Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und CNI, zu schützen(Chronisches Nierenleiden)[20,122,123]. Nur eine begrenzte Anzahl von Studien hat die Supplementierung mit bioaktiven Verbindungen beim Menschen analysiert. Weitere Forschung muss unternommen werden, um die beste Dosierung und Art der Verabreichung von bioaktiven Verbindungen zu ermitteln [114,115]. Darüber hinaus sollten zukünftige Untersuchungen darauf ausgerichtet sein, die besonderen Signalisierungs-/zellulären Mechanismen zu analysieren, die durch bioaktive Verbindungen moduliert werden, die zur Verhinderung oder Abschwächung von Nierenschäden beitragen. Weitere Untersuchungen sind auch erforderlich, um die pharmakokinetischen Parameter bioaktiver Verbindungen, wie den idealen Verabreichungsweg, die Dosierung und Bioverfügbarkeit, den Metabolismus, die Gewebeverteilung und -clearance, und pharmakodynamische Parameter, wie die molekularen Wirkmechanismen bioaktiver Verbindungen, zu bewerten ihre Wirksamkeit und Sicherheit kurz- und langfristig in klinischen Studien nachweisen.

Desertliving Cistanche-Extrakt behandelt Nierenerkrankungen

Schlussfolgerungen

Diese Übersichtsarbeit hebt die vorteilhafte Funktion von bioaktiven Heilpflanzenverbindungen bei der Verbesserung der Nierenfunktion hervor. Die in diesem Bericht erläuterten rein natürlichen Verbindungen scheinen einige Vorteile bei der Verbesserung des OS, der Entzündung und der antioxidativen Kapazität zu haben. Mehrere NPCs reduzieren Fibrose aufgrund von Hyperglykämie-induziertem OS, dämpfen Proteinurie, senken Hämaturie und systolischen Blutdruck und üben antinephrotoxische Wirkungen aus, daher sind sie vielversprechende therapeutische Werkzeuge, um den Beginn und das Fortschreiten der KD-Pathogenese zu reduzieren oder zu verhindern. Es wird davon ausgegangen, dass natürliche bioaktive Verbindungen wichtige Wirkungen innerhalb der mechanistischen Wege ausüben und vielversprechende klinische Eigenschaften besitzen; jedoch sind zusätzliche Untersuchungen notwendig, um ein tieferes Verständnis ihrer spezifischen pathophysiologischen Funktionen zu erhalten, und die Bewertung dieser Wirkungen in größeren Studien wird dringend empfohlen.

Behandlung chronischer Nierenerkrankungen: Natürliches Cistanche-Kraut

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