Entzündungen durch Anthocyane als neuartiges therapeutisches Potenzial für chronische Krankheiten bekämpfen: Ein Update, Teil 2

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7. Klinische Studien zu Anthocyanin-Interventionen – ein Update der letzten 5 Jahre

Anthocyane wurden durch präklinische Beweise weitgehend als Verbindungen mit metabolisch regulierenden Wirkungen auf LGCI belegt, die dazu beitragen können, das Auftreten von Krebs, Diabetes, Alzheimer, Herz-Kreislauf-, Lungen- und Autoimmunerkrankungen zu verhindern oder zu verzögern, aber die Beweise beim Menschen sind noch begrenzt. In letzter Zeit wurden jedoch zahlreiche randomisierte kontrollierte Studien durchgeführt. Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf die entzündungshemmenden Wirkungen von Anthocyanen und ihre Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System und die kognitiven Funktionen sowohl bei gesunden als auch bei chronisch erkrankten Populationen (Ergänzungstabelle S1). In diesem Update stellen wir die klinischen Studien vor, die uns die stärksten Beweise liefern für die Rolle zusätzlicher Anthocyaninaufnahmen bei der Manifestation von Entzündungen sowohl bei chronischen Krankheiten als auch bei gesunden Probanden.

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7.1. Anthocyane und Entzündungsmarker Stoffwechselstörungen

Niedriggradige chronische Entzündung ist einer der primären Mechanismen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVDs) und spielt eine wesentliche Rolle bei der Entstehung und Progression von CVDs, steht aber auch mit anderen Formen von CVDs in Verbindung, wie z. B. Bluthochdruck und Dyslipidämie, peripherer arterieller Verschlusskrankheit, koronare Herzkrankheit und ischämischer Schlaganfall. Diese Gruppe von Störungen ist immer noch die führende Ursache für Morbidität und Mortalität weltweit [86,87]. Daher würde die Identifizierung modifizierbarer Risikofaktoren und das Verständnis der Bedeutung eines natürlichen Nahrungsergänzungsmittels, das den LGCI effektiv senken könnte, zur Prävention und Behandlung von MetS, T2DM und Fettleibigkeit beitragen.

Die vorteilhafte Wirkung von Anthocyanen bei MetS-Personen wurde umfassend untersucht.FlavonoideIn einer klinischen Kontrollstudie zeigten Patienten mit MetS, die vier Wochen lang mit 320 mg Anthocyanen ergänzte Diäten einnahmen, eine Verringerung des Nüchternblutzuckers im Serum um 13 Prozent, der Triglyceride (TG) um 25 Prozent und des Low-Density-Lipoprotein-Cholesterins (LDL- C) um 33 Prozent und Abschwächungen des hs-CRP-Spiegels um 28 Prozent bei Frauen im Vergleich zu gesunden Probanden [88]. Die Nahrungsergänzung mit Anthocyanen (320 mg/Tag) war auch mit der Hemmung der Expression von entzündungsfördernden Genen und Faktoren im Zusammenhang mit NF-kB-Wegen verbunden, einschließlich TNF-x (um -28 Prozent und -15 Prozent) ,IL-6(-16,1 Prozent und-13,6 Prozent ),IL-1A (-21,5 Prozent und-12. 9 Prozent), Blutplättchen-Endothelzellen-Adhäsionsmolekül-1(PCAM-1)(-15 Prozent und -17,5 Prozent) und COX-2({{ 31}} Prozent und -27 Prozent) sowohl in der MetS- als auch in der Kontrollgruppe [89]. Der Transkriptionsfaktor NF-kB reguliert als zentraler Mediator der Entzündungsreaktion zelluläre Immunantworten auf Infektionen und oxidativen Stress.Herba cistanchesDie Aktivierung von NF-kB führt zur Induktion der entzündungsfördernden Mediatorexpression, einschließlich induzierbarer COX-2, iNOS, NO, IL-1, IL-6, TNF-, Adhäsionsmoleküle, und Chemokine [90]. Eine Anthocyanin-Supplementierung, von der gezeigt wurde, dass sie positive Auswirkungen auf die Entzündungskaskade hat, kann eine Rolle bei der Entwicklung therapeutischer Strategien spielen, die auf einer NF-kB-Hemmung basieren.

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In Übereinstimmung mit den obigen Ergebnissen wurden die entzündungshemmenden Wirkungen von Anthocyanen auch in randomisierten, placebokontrollierten klinischen Pilotstudien berichtet [91,92]. Eine zwölfwöchige Nahrungsergänzung mit Acai-Beerengetränken senkte zwei Biomarker für Entzündungen und oxidativen Stress, den Plasmaspiegel von Interferon-Gamma (IFN-γ) und den Urinspiegel von 8-Isoprostan bei MetSindividuen [91]. Darüber hinaus schwächte der Sauerkirschsaft von Montmorency das oxidierte Low-Density-Lipoprotein (OxyLDL) und das Protein des löslichen vaskulären Zelladhäsionsmoleküls -1 (VCAM-1), das eng mit dem Fortschreiten verschiedener immunologischer Störungen verbunden ist [92 ,93].

Die aktuelle Forschung liefert Verbindungen zwischen Dyslipidämie und erhöhten Spiegeln von niedriggradigen chronisch entzündlichen Zytokinen wie Interleukin I -6, TNF- und CRP [94]. Eine 5}}wöchige Anthocyanin-Supplementierung war am effizientesten und verbesserte die antioxidative und entzündungshemmende Kapazität positiv, indem das Serum von IL -6 um 40 Prozent, TNF- um 21 Prozent, Malondialdehyd (MDA) um 20 Prozent reduziert wurde. Urin 8-isoPGF2a um 37 % und 8-hydroxy-2'-desoxyguanosin (8-OHdG) um 36 % und signifikante Verbesserung der T-SOD bei dyslipidämischen Personen. Die Tagesdosis von 320 mg war am effizientesten [95]. Es ist auch gut dokumentiert, dass Fettleibigkeit zur Sekretion starker entzündungsfördernder und regulatorischer Mediatoren sowie von Zytokinen oder Chemokinen führt [8]. Die entzündungshemmenden Wirkungen von Anthocyanen wurden auch bei Patienten mit Adipositas oder Übergewicht sowohl bei kurz- als auch bei langfristigen Eingriffen berichtet. Der tägliche Verzehr von getrocknetem Jucara-Fruchtfleisch (~ 131,2 mg Anthocyane) für 6 Wochen reduzierte die Expression von Entzündungsgenen und Proteinen in Monozyten bei adipösen Patienten [96]. Darüber hinaus schwächte purpurroter Vollkornweizen (der nicht nur Anthocyane, sondern auch andere Phytochemikalien und Ballaststoffe enthält) die Entzündungsreaktion bei fettleibigen Personen ab, bei denen eine Verringerung von IL-6 und TNF- beobachtet wurde [97]. Jüngste klinische Studien, die die Wirkung einer akuten Nahrungsergänzung mit Erdbeeren analysierten, berichteten von abweichenden Ergebnissen bezüglich der IL-6-Spiegel bei Patienten mit Übergewicht und Adipositas 198,99]. Alle oben präsentierten Daten scheinen jedoch Anthocyane als potenzielles Mittel gegen subklinische Entzündungen im Zusammenhang mit Fettleibigkeit zu verwenden.

In den letzten 5 Jahren gab es eine begrenzte Anzahl klinischer Studien, in denen prädiabetische oder T2DM-Freiwillige mit anthocyanreichen Produkten ergänzt wurden und verschiedene Parameter in Bezug auf Diabetes sowie oxidative und entzündliche Marker gemessen wurden [67]. Über einen Zeitraum von 4- Wochen hatte eine Anthocyanin-Supplementierung positive Auswirkungen auf solche entzündungsfördernden Moleküle wie IL-6, IL-18 und TNF- bei T2DM-Patienten [100]. Konsequenterweise zeigen diese Ergebnisse weiterhin, dass Anthocyanin-Ergänzungen bei der Linderung von Entzündungen nützlich sein können, indem sie die Sekretion von entzündlichen Biomarkern günstig verringern.

7.2. Anthocyane und Entzündungsmarker bei gesunden und körperlich aktiven Personen

In Bezug auf die Wirkung von Anthocyanen auf das Lipidprofil, Entzündungen und oxidativen Stress ist ihre Wirkung bei hyperlipidämischen und adipösen Patienten bemerkenswerter als bei gesunden Probanden. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die Ausgangsmessungen von oxidativem Stress und Entzündungen bei gesunden Probanden relativ niedrig sind, was es schwieriger macht, Veränderungen als Folge einer Anthocyanin-Supplementierung zu erkennen. Viele klinische Studien bewerteten jedoch die Modulation von Biomarkern für oxidativen Stress bei gesunden Probanden, die sich in einer Erhöhung der Aktivitäten der antioxidativen Enzyme und der gesamten antioxidativen Kapazität manifestierte [101-105].

Eine Vielzahl von Anthocyanin-Ergänzungen, insbesondere solche aus Früchten wie Beeren, Erdbeeren, Acai-Beeren, Himbeeren oder anderen Pflanzenextrakten, wurden bei gesunden Personen wegen ihrer Wirkung auf Entzündungsstoffe verwendet. De Lizet al. [102] bestimmten die Wirkung der Verabreichung von Acai-Saft auf Biomarker für oxidativen Stress bei gesunden Erwachsenen. Oxidativer Stress wurde bewertet, einschließlich der gesamten antioxidativen Kapazität (TAC) und des oxidativen Stressindex (OSI), wobei die Summe der enzymatischen und nicht-enzymatischen Antioxidantien ist und der OSI die Beziehung zwischen antioxidativen Mechanismen und Oxidationsmittelkonzentrationen angibt [106]Acaisaft in {{2 }}wöchige Intervention förderte bei gesunden Erwachsenen einen Anstieg der TAC um 67 Prozent und schwächte den OSI um 56 Prozent ab. Darüber hinaus verstärkten Anthocyane aus Acai die Enzymaktivitäten der Erythrozytenkatalase (CAT) und der Glutathionperoxidase (GPx) im Vergleich zum Ausgangswert [102].lebensverlängerung cistancheInteressanterweise wurden Konzentrationen von High-Density-Lipoprotein-Cholesterin (HDL-c) um fast 8 Prozent beobachtet, was auf die positiven Auswirkungen des regelmäßigen Verzehrs von Acai-Saft auf die kardiovaskuläre Gesundheit hinweist. In ähnlicher Weise verbesserte eine einmalige Kombination von Anthocyanen und Bromelain-Supplementierung bei 18 gesunden Erwachsenen die TAC, die Sauerstoffnutzungskapazität und die flussvermittelte Dilatation der Brachialarterie (FMD) [105]. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Einnahme von Anthocyanin eine wirksame Ernährungstherapie zur Verbesserung der Gefäßgesundheit sein kann.

Andere klinische Studien wurden mit anthocyanreichen Nahrungsmitteln als Anthocyanquellen durchgeführt. Es muss betont werden, dass natürliche Quellen dieser Stoffe aus vielen anderen Schutzstoffen wie Ballaststoffen oder anderen Polyphenolen bestehen. Darüber hinaus könnten sekundäre Pflanzenstoffe und Vitamine in Obst und Gemüse synergistisch oder antagonistisch mit Anthocyanen interagieren, wodurch die antioxidative Aktivität dieser Verbindungen verstärkt oder verringert wird [21]. Bei gesunden Personen erhöhte die Einnahme von Joghurt, der mit Anthocyanen aus Himbeerreis (Oryza Sativa L.) angereichert war, die Fähigkeit des Plasmas zur Eisen(III)-Reduktion im Plasma (FRAP), die Trolox-äquivalente antioxidative Kapazität (TEAC) und die Absorptionskapazität für Sauerstoffradikale (ORAC) signifikant und reduzierte das Plasma MDA, ein bekanntes Lipidperoxidationsprodukt [103].

Nicht alle Berichte belegen günstige Wirkungen von Anthocyanin auf die Konzentration von entzündungshemmenden und oxidativen Stressmarkern bei gesunden Probanden. Einige randomisierte klinische Langzeitstudienberichte weisen darauf hin, dass eine 60-mg-Anthocyanin-Ergänzung pro Tag über acht Monate bei postmenopausalen Frauen günstige Auswirkungen auf den Glukosespiegel hat. Jedoch keine Veränderungen der entzündlichen und antioxidativen Parameter, wie CRP, I-6, VCAM-1, interzelluläres Adhäsionsmolekül-1 (IAM-1), Monozyten-Chemoattractant-Protein{{ 7}}(MCP-1) ​​oder Matrix-Metalloproteinasen 2(MMP-2) und MMP-9, wurden beobachtet [107]. Ebenso wurden keine Veränderungen bei Plasma-Adiponectin, IL-6, IL-1 , MCP-1, TNFa oder CRP beobachtet.

serviert bei gesunden ehemaligen Rauchern in 12-Woche, 500 mg Aronia-Extrakt-Ergänzung. Allerdings wurde eine Reduktion des Gesamtcholesterins (TC) und des LDL-C im Plasma beobachtet [108].

Es besteht auch Interesse an den Eigenschaften von Anthocyanen bei der Veränderung von Entzündungsprozessen im Zusammenhang mit körperlicher Aktivität. Angesichts dieser Daten ist es verlockend zu spekulieren, dass der Konsum von Nektar aus schwarzen Johannisbeeren während exzentrischem Training Muskelschäden und Entzündungen abschwächt, indem es die Kreatinkinase (Marker für Muskelschäden) und positive Veränderungen der ORAC- und IL-6-Konzentrationen reduziert [109].

7.3. Anthocyane und Neuroinflammation

Es ist allgemein bekannt, dass die antioxidativen Abwehrkräfte bei meist neurologischen Pathologien unausgeglichen sind [17,110,111]. Anthocyane sind einzigartige neuroprotektive Wirkstoffe, von denen bei Tieren gezeigt wurde, dass sie die Neuroinflammation modulieren, und das Interesse an ihrer Verwendung als Therapeutika für die Neurodegeneration hat in den letzten Jahren zugenommen [111].

In einer kürzlich durchgeführten klinischen Studie schienen Anthocyane und ihre Metaboliten den kognitiven Rückgang bei alternden Erwachsenen zu verbessern, mit entweder geringen oder keinen Auswirkungen auf entzündungsfördernde Marker. Haben Rosario et al. [112] zeigte, dass eine 8--wöchige Einnahme von Anthocyanen die Serumkonzentrationen von TNF- bei älteren Erwachsenen verringerte, bei denen eine leichte kognitive Beeinträchtigung (MCI) diagnostiziert wurde. Es wurden jedoch keine anderen entzündlichen Biomarker gefunden. Kent et al. [113] untersuchten die Schutzwirkung eines 12--wöchigen Konsums von 200 ml/Tag anthocyanreichem Kirschsaft mit 138 mg Anthocyanen bei Erwachsenen über 70 Jahren mit leichter bis mittelschwerer Demenz. Kirschsaft verbesserte die verbale Flüssigkeit, das Kurzzeitgedächtnis und das Langzeitgedächtnis. Darüber hinaus förderte die Einnahme von Saft eine Senkung des systolischen Blutdrucks. Entzündungsmarker wie CRP und IL-6 wurden jedoch nicht verändert. In ähnlicher Weise verbesserte die Einnahme von Heidelbeerextrakt (entspricht etwa 387 mg Anthocyanidinen) über 12 Wochen das Arbeitsgedächtnis und die zerebrale Gehirnperfusion bei gesunden älteren Erwachsenen [114].Maca Ginseng Cistanche SeepferdchenEntsprechend den Ergebnissen von Kent et al.[113] beeinflusste die Supplementierung mit Anthocyanen hsCRP nicht. Alle Autoren betonten jedoch, dass die kurze Interventionsdauer und die geringe Anzahl von Teilnehmern die Haupteinschränkungen der oben vorgestellten Studien waren.

7.4.Berichte über Anthocyane und andere Entzündungsmarker

Jüngste klinische Studien haben auch über die Wirkung von Anthocyanin auf Entzündungen bei Patienten mit Schlaflosigkeit, chronischen Nierenerkrankungen und Patienten nach akutem Myokardinfarkt berichtet [115-117]. In einer placebokontrollierten Crossover-Pilotstudie, die bei Patienten mit Schlaflosigkeit durchgeführt wurde, senkte der tägliche Verzehr von Kirschsaft den PGE-Spiegel-2 und deutete auf eine Hemmung des Enzyms Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) hin. Die Hemmung von IDO kann Entzündungen verringern [118]. Darüber hinaus wurde die Schlafzeit bei den Teilnehmern um 84 min verlängert [117]. Interessanterweise verringerte die Supplementierung von extrudiertem Sorghum-Frühstückszerealien in Kombination mit unfermentierter probiotischer Milch die CRP- und Malondialdehyd-Serumspiegel und erhöhte die TAC- und SOD-Enzymspiegel bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung, was darauf hindeutet, dass Anthocyane und andere Phytochemikalien diese vor Entzündungen und oxidativem Stress schützen können Patientengruppe [116]. Die Ergebnisse der RCT legten wiederum nahe, dass Heidelbeeren klinisch relevante positive Auswirkungen auf Patienten nach akutem MI haben könnten. Die Entzündungsmarker wie hs-CRP änderten sich jedoch nicht mit der Nahrungsergänzung mit Heidelbeeren [115].

8. Zusammenfassung

Eine geringgradige chronische Entzündung ist ein Schlüsselfaktor in der Pathogenese vieler chronischer Erkrankungen. Daher würde die Identifizierung modifizierbarer Risikofaktoren, die den LGCI effektiv senken könnten, zur Prävention chronischer Erkrankungen beitragen.

Diese Übersichtsarbeit fasst die wichtigsten klinischen Studien im Zusammenhang mit der entzündungshemmenden und antioxidativen Rolle von Anthocyanen bei Gesundheit und Krankheit zusammen. Eine wachsende Zahl präklinischer Studien deutet auf eine modulierende Wirkung auf Entzündungswege hin.Verwendung von mikronisierten gereinigten FlavonoidfraktionstablettenDennoch ist die Quantifizierung der Wirkung von Anthocyanen auf Entzündungen in randomisierten Kontrollstudien schwer zu beurteilen. Die Beweise, die die direkte entzündungshemmende Rolle von Anthocyanen unterstützen, sind relativ selten oder von geringer Qualität. Es unterstützt jedoch die Rolle der Autor-Cyanine bei der Regulierung von Entzündungen. In den letzten fünf Jahren haben mindestens 29 klinische Studien die Beziehung zwischen der Einnahme von Anthocyanen und Entzündungen untersucht. Es wurden jedoch Widersprüchlichkeiten zwischen den Ergebnissen von RCIs und Metaanalysen beobachtet. Die Haupteinschränkungen der präsentierten klinischen Daten sind die kurze Beobachtungsdauer, kleine Proben und eine große Vielfalt und Dosierung von Anthocyanin-Ergänzungen, die verwendet wurden. Es muss betont werden, dass Interventionen mit Anthocyanen bei der Behandlung von Stoffwechselergebnissen umfassender untersucht wurden. Studien am Menschen haben niedrigere LDL-Cholesterine und Triglyceride und erhöhte HDL-Cholesterine berichtet. Somit unterstützen die Daten eine indirekte und vorteilhafte Rolle von Anthocyanen bei der Verbesserung von LCGI.

In Bezug auf die Wirkung von Anthocyanen auf Entzündungsmarker sind klinische Langzeitstudien erforderlich, die die lange präklinische Phase oder das quantifizierbare Fortschreiten der Entzündung ermöglichen. Zukünftige Forschungen und Interventionen sollten auch die Validierung der Verringerung von Entzündungsmarkern durch diese Verbindungen sowie andere potenzielle regulatorische Wirkungen wie die Aktivität der Darmmikrobiota berücksichtigen, von der die Bioaktivität von Anthocyanen abhängt. Darüber hinaus werden Strategien zur Verbesserung der Techniken zur Bewertung der Auswirkungen der Darmmikrobiota auf die Bioverfügbarkeit von Anthocyanen benötigt. Darüber hinaus konnte ein besseres Verständnis der Rolle von Anthocyanen bei Entzündungen ohne Kenntnis der Wirkungen der Behandlung mit reinen Anthocyanen nicht vollständig etabliert werden.OteflavonoidDie Synthese von reinen Anthocyanen für Forschungszwecke bleibt entscheidend. Weitere translationale Forschung ist notwendig, um die pharmakologischen Wirkungen von Anthocyanen beim Menschen zu verstehen.

Die vorliegende Übersicht kann Klinikern und anderen Angehörigen der Gesundheitsberufe helfen, die Bedeutung sowohl ergänzender als auch natürlicher Quellen von Anthocyanen für den LGCI- und Entzündungsstatus von Patienten zu verstehen. Die Behandlung mit Anthocyanen als natürliche therapeutische Strategie ohne Nebenwirkungen könnte ein nützliches Instrument zur Vorbeugung und Behandlung von chronischen Entzündungen geringer Schweregrade darstellen.

Zusatzmaterialien:Die folgenden sind online verfügbar. Tabelle S1: Die Zusammenfassung von (A) klinischen Studien zu bestimmten Erkrankungen und (B) Metaanalysen. Referenzen[119-124] werden in den ergänzenden Materialien zitiert.

Autorenbeiträge:Konzeption und Methodik, TD; Schreiben – ursprüngliche Entwurfserstellung, AK; Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung, TD Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und ihr zugestimmt.

Finanzierung:Diese Forschung erhielt keine Drittmittel. Erklärung zur Datenverfügbarkeit: Nicht zutreffend.

Interessenskonflikte:Die Autoren geben keinen Interessenkonflikt an.

Dieser Artikel ist ein Auszug aus Molecules 2021, 26, 4380. https://doi.org/10.3390/molecules26144380 https://www.mdpi.com/journal/molecules