УЧРЕДИТЕЛЬ: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Зарегистрирован в качестве
средства массовой информации
Федеральной службой по надзору
в сфере связи и массовых коммуникаций
Эл № ФС77-34784
от 24 декабря 2008 г.

В 2018 г. в запись о регистрации
внесены изменения и уточнения
Эл № ФС77-73212 от 02 июля 2018 г.
ISSN 1998-6173
АНТИОКСИДАНТЫ В ПРОФИЛАКТИКЕ НАРУШЕНИЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ

Резюме

Название статьиАНТИОКСИДАНТЫ В ПРОФИЛАКТИКЕ НАРУШЕНИЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ
TitleANTIOXIDANTS IN THE PREVENTION OF NERVOUS SYSTEM DISORDERS IN DIABETES MELLITUS
Категорияномер 4 за 2023 год (опубликован 28.12.2023)
ТипОбзорная статья
Ключевые словасахарный диабет, нервная система, оксидативный стресс, антиоксиданты
Keywordsdiabetes mellitus, nervous system, oxidative stress, antioxidants
СкачатьСкачать статью
doi10.52485/19986173_2023_4_56
УДК616-008.97
Резюме

Сахарный диабет (СД) одно из распространенных метаболических заболеваний с большим количеством осложнений. Нарушения нервной системы (НС) рассматривается как ведущее осложнение СД, точная патофизиология которого до конца не выяснена. К дисфункции НС на фоне СД в первую очередь относят диабетическую энцефалопатию (ДЭ) и периферическую полинейропатию (ПП). Оксидативный стресс (ОС) считается одной из ведущих гипотез, приводящих к нарушениям НС при СД. Помимо этого, ОС обсуждается как одно из патофизиологических звеньев в развитии СД 1 и 2 типов. ОС оказывает негативное воздействие на головной мозг при СД, вызывая митохондриальную дисфункцию, нейровоспаление с параллельным снижением антиоксидантной системы. Обсуждается важная роль ОС при возникновении ПП. Антиоксиданты (АО) имеют прямые показания для коррекции нарушений НС при СД. В доклинических исследованиях показана профилактическая роль различных АО при ДЭ и ПП. Необходимы дальнейшие клинические исследования для обоснования назначения АО в профилактике нарушений НС при СД.

Список литературы1. Gurel-Gokmen B., Ipekci H., Oktay S. et al. Melatonin improves hyperglycemia induced damages in rat brain. Diabetes Metab Res Rev. 2018. 34 (8). 3060. DOI: 10.1002/dmrr
2. Rehman K., Khan I.I., Akash M.S., Jabeen K., Haider K. Naringenin downregulates inflammation- mediatednitric oxide overproduction and potentiates endogenous antioxidant status during hyperglycemia. J Food. 2020. e13422. DOI: 10.1111/jfbc.13422
3. Czares-Camacho R., Domnguez-Avila J.A., Astiazarn-Garca H., Montiel-Herrera M., Gonzlez-Aguilar G.A. Neuroprotective effects of mango cv. 'Ataulfo' peel and pulp against oxidative stress in streptozotocin- induced diabetic rats. J Sci Food Agric. 2021. 101 (2). 497-504. DOI: 10.1002/jsfa.10658
4. Быков Ю.В. Роль оксидативного стресса в развитии осложнений при сахарном диабете. Медицинский Вестник Северного Кавказа, 2022(а). 3. 322-327. DOI: 10.14300/mnnc.2022.17080
5. Singh B., Kumar A., Singh H. et al. Zingerone produces antidiabetic effects and attenuates diabetic nephropathy by reducing oxidative stress and overexpression of NF-B, TNF-, and COX-2 proteins in rats. J Funct Foods. 2020. 74. 104199.
6. Hu Y., Zhang Q., Wang J.C et al. Resveratrol improves diabetes-induced cognitive dysfunction in part through the miR-146a-5p/TXNIP axis. Kaohsiung J Med Sci. 2023. 39 (4). 404-415. DOI: 10.1002/ kjm2.12643
7. Chen X., Famurewa A.C., Tang J., Olatunde O.O., Olatunji O.J. Hyperoside attenuates neuroinflammation, cognitive impairment and oxidative stress via suppressing TNF-/NF-B/caspase-3 signaling in type 2 diabetes rats. Nutr Neurosci. 2022. 25(8). 1774-1784. DOI: 10.1080/1028415X.2021.1901047
8. Meyhfer S., Schmid S.M. [Diabetes complications - diabetes and the nervous system]. [Article in German]. Dtsch Med Wochenschr. 2020. 145(22). 1599-1605. DOI: 10.1055/a-1038-0102
9. Yin Q., Chen J., Ma S. et al. Pharmacological inhibition of galectin-3 ameliorates diabetes-associated cognitive impairment, oxidative stress and neuroinflammation in vivo and in vitro. J Inflamm Res. 2020. 13. 533–542. DOI: 10.2147/JIR.S273858
10. Silva-Rodrigues T., de-Souza-Ferreira E., Machado C.M. et al. Hyperglycemia in a type 1 Diabetes Mellitus model causes a shift in mitochondria coupled-glucose phosphorylation and redox metabolism in rat brain. Free Radic Biol Med. 2020. 160. 796-806. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.09.017
11. Быков Ю.В., Батурин В.А. Когнитивные нарушения при сахарном диабете 1 типа. Сибирский научный медицинский журнал. 2023. 43 (1). 4-12. DOI: 10.18699/SSMJ20230101
12. Pivari F., Mingione A., Brasacchio C., Soldati L. Curcumin and Type 2 Diabetes Mellitus: Prevention and Treatment. Nutrients. 2019. 11 (8). 1837. DOI: 10.3390/nu11081837
13. Rahmani G., Farajdokht F., Mohaddes G. et al. Garlic (Allium sativum) improves anxiety- and depressive- related behaviors and brain oxidative stress in diabetic rats. Arch Physiol Biochem. 2020. 126 (2). 95-100. DOI: 10.1080/13813455.2018.1494746
14. Pereira M.M., de Morais H., Santos Silva E.D. et al. The antioxidant gallic acid induces anxiolytic-, but not antidepressant-like effect, in streptozotocin-induced diabetes. Metab Brain Dis. 2018. 33(5). 1573-1584. DOI: 10.1007/s11011-018-0264-9
15. Gasparin A.X., Rosa E.S., Alves Jesus C. H. et al. Bixin attenuates mechanical allodynia, anxious and depressive-like behaviors associated with experimental diabetes counteracting oxidative stress and glycated hemoglobin. Brain Res. 2021. 1767. 147557. DOI: 10.1016/j.brainres.2021.147557
16. Okla M.K., Alamri S.A., Alatar A.A. et al. Antioxidant, Hypoglycemic, and Neurobehavioral Effects of a Leaf Extract of Avicennia marina on Autoimmune Diabetic Mice. Evid Based Complement Alternat Med. 2019. 2019. 1263260. DOI: 10.1155/2019/1263260
17. Darenskaya M.A., Kolesnikova L.I., Kolesnikov S.I. Oxidative Stress: Pathogenetic Role in Diabetes Mellitus and Its Complications and Therapeutic Approaches to Correction. Bull Exp Biol Med. 2021. 171(2). 179-189. DOI: 10.1007/s10517-021-05191-7
18. Luna R., Manjunatha R.T., Bollu B. et al. A Comprehensive Review of Neuronal Changes in Diabetics. Cureus. 2021. 13(10). 19142. DOI: 10.7759/cureus.19142
19. Infante-Garcia C., Garcia-Alloza M. Review of the Effect of Natural Compounds and Extracts on Neurodegeneration in Animal Models of Diabetes Mellitus. Int J Mol Sci. 2019. 20(10). 2533. DOI: 10.3390/ijms20102533
20. Farbood Y., Ghaderi S., Rashno M. et al. Sesamin: A promising protective agent against diabetes-associated cognitive decline in rats. Life Sci. 2019. 230. 169-177. DOI: 10.1016/j.lfs.2019.05.071
21. Chen R., Shi J., Yin Q. et al. Morphological nd pathological characteristics of brain in diabetic encephalopathy, J. Alzheim. Dis. 65 (2018) 15–28, DOI: 10.3233/JAD-180377.
22. Быков Ю.В. Оксидативный стресс и диабетическая энцефалопатия: патофизиологические аспекты. Современные проблемы науки и образования. 2022. 6-2. DOI: 10.17513/spno.32314
23. Guo Y., Zhang C., Wang C. et al. Thioredoxin-1 Is a Target to Attenuate Alzheimer-Like Pathology in Diabetic Encephalopathy by Alleviating Endoplasmic Reticulum Stress and Oxidative Stress. Front Physiol. 2021. 12. 651105. DOI: 10.3389/fphys.2021.651105
24. Kodumuri P.K., Thomas C., Jetti R., Pandey A.K. Fenugreek seed extract ameliorates cognitive deficits in streptozotocin-induced diabetic rats. J Basic Clin Physiol Pharmacol. 2019. 30(4). 1–11. DOI: 10.1515/ jbcpp-2018-0140
25. Bell D.S.H. Diabetic Mononeuropathies and Diabetic Amyotrophy. Diabetes Ther. 2022. 13(10). 1715- 1722. DOI: 10.1007/s13300-022-01308-x
26. Agochukwu-Mmonu N., Pop-Busui R., Wessells H., Sarma AV. Autonomic neuropathy and urologic complications in diabetes. Auton Neurosci. 2020. 229. 102736. DOI: 10.1016/j.autneu.2020.102736
27. Sharifi-Rad M., Kumar N.V., Zucca P. et al. Lifestyle, Oxidative Stress, and Antioxidants: Back and Forth in the Pathophysiology of Chronic Diseases. Front Physiol. 2020. 11. 694. DOI: 10.3389/fphys.2020.00694
28. Janciauskiene S. The Beneficial Effects of Antioxidants in Health And Diseases. Chronic Obstr Pulm Dis. 2020. 7(3). 182-202. DOI: 10.15326/jcopdf.7.3.2019.0152
29. Быков Ю.В., Батурин В.А. Роль оксидативного стресса в патофизиологии сахарного диабета 1-го типа. Патогенез. 2022. 20(4). 35-39. DOI: 0000-0003-4705-3823
30. Sidiropoulou G.A., Metaxas A., Kourti M. Natural antioxidants that act against Alzheimer's disease through modulation of the NRF2 pathway: a focus on their molecular mechanisms of action. Front Endocrinol (Lausanne). 2023. 14. 1217730. DOI: 10.3389/fendo.2023.1217730
31. Qi X., Jha S.K., Jha N.K. et al. Antioxidants in brain tumors: current therapeutic significance and future prospects. Mol Cancer. 2022. 21(1). 204. DOI: 10.1186/s12943-022-01668-9
32. Clemente-Surez V.J., Bustamante-Sanchez A., Mielgo-Ayuso J. Antioxidants and Sports Performance. Nutrients. 2023. 15(10). 2371. DOI: 10.3390/nu15102371
33. Hemmati A.A., Alboghobeish S., Ahangarpour A. Effects of cinnamic acid on memory deficits and brain oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic mice. Korean J. Physiol. Pharmacol. 2018. 22. 257–267. DOI: 10.4196/kjpp.2018.22.3.257
34. Adefegha S.A., Dada F.A., Oyeleye S.I., Oboh G. Effects of berberine on cholinesterases and monoamine oxidase activities, and antioxidant status in the brain of streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. J Basic Clin Physiol Pharmacol. 2021. 33(4). 389-397. DOI: 10.1515/jbcpp-2020-0173
35. Seung T.W., Park S.K., Kang J.Y. et al. Ethyl acetate fraction from Hibiscus sabdariffa L. attenuates diabetes-associated cognitive impairment in mice. Food Res Int. 2018. 105. 589–598. DOI: 10.1016/j. foodres.2017.11.063
36. Arnold S.E., Arvanitakis Z., Macauley-Rambach S.L. Brain insulin resistance in type 2 diabetes and Alzheimer disease: concepts and conundrums. Nat Rev Neurol. 2018. 14. 168-181. DOI: 10.1038/ nrneurol.2017.185
37. Pesce M., Tatangelo R., La Fratta I. et al. Aging-related oxidative stress: Positive effect of memory training. Neuroscience. 2018. 370. 246-255. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2017.09.046
38. Bari A., Shah S.M., Al-Joufi F.A. et al. Effects of Artemisia macrocephala Jacquem on Memory Deficits and Brain Oxidative Stress in Streptozotocin-Induced Diabetic Mice. Molecules. 2022. 27(8). 2399. DOI: 10.3390/molecules27082399
39. Marefati N., Abdi T., Beheshti F. et al. Zingiber officinale (Ginger) hydroalcoholic extract improved avoidance memory in rat model of streptozotocin-induced diabetes by regulating brain oxidative stress. Horm Mol Biol Clin Investig. 2021. 43(1). 15-26. DOI: 10.1515/hmbci-2021-0033
40. Pathak R., Sachan N., Chandra P. Mechanistic approach towards diabetic neuropathy screening techniques and future challenges: A review. Biomed Pharmacother. 2022. 150. 113025. DOI: 10.1016/j. biopha.2022.113025
41. Viollet B., Guigas B., Sanz Garcia N. et al. Cellular and molecular mechanisms of metformin: an overview. Clin Sci (Lond). 2012. 122. 253–70. DOI: 10.1042/CS20110386
42. Domnguez R.O., Marschoff E.R., Gonzlez S.E. et al. Type 2 diabetes and/or its treatment leads to less cognitive impairment in Alzheimer’s disease patients. Diabetes Res Clin Pract. 2012. 98. 68–74. DOI: 10.1016/j.diabres.2012.05.013
43. Patrone C., Eriksson O., Lindholm D. Diabetes drugs and neurological disorders: new views and therapeutic possibilities. Lancet Diabetes Endocrinol. 2014. 2(3). 256-62. DOI: 10.1016/S2213-8587(13)70125-6
44. Miller B.W., Willett K.C., Desilets A.R. Rosiglitazone and pioglitazone for the treatment of Alzheimer’s disease. Ann Pharmacother. 2011. 45. 1416–24. DOI: 10.1345/aph.1Q238
45. Salcedo I., Tweedie D., Li Y., Greig N.H. Neuroprotective and neurotrophic actions of glucagon- like peptide-1: an emerging opportunity to treat neurodegenerative and cerebrovascular disorders. Br J Pharmacol. 2012. 166. 1586–99. DOI: 10.1111/j.1476-5381.2012.01971.x
46. Rafiullah M., Siddiqui K. Pharmacological Treatment of Diabetic Peripheral Neuropathy: An Update. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2022. 21(10). 884-900. DOI: 10.2174/1871527320666210303111939
47. Cheng Y.C., Chiu Y.M., Dai Z.K., Wu B.N. Loganin Ameliorates Painful Diabetic Neuropathy by Modulating Oxidative Stress, Inflammation and Insulin Sensitivity in Streptozotocin-Nicotinamide-Induced Diabetic Rats. Cells. 2021. 10(10). 2688. DOI: 10.3390/cells10102688
48. Piao F., Gao B., Yuan X. et al. Taurine Ameliorates Oxidative Stress in Spinal Cords of Diabetic Rats via Keap1-Nrf2 Signaling. Adv Exp Med Biol. 2022. 1370. 235-242. DOI: 10.1007/978-3-030-93337-1_23
Resume

Diabetes mellitus (DM) is one of the most common metabolic diseases with a large number of complications. Disorders of the nervous system (NS) are the main complication of DM, the pathophysiology of which is not fully understood. The dysfunction of the central nervous system against the background of DM primarily includes diabetic encephalopathy (DE) and peripheral polyneuropathy (PP). Oxidative stress (OS) is considered one of the leading hypotheses leading to NS disorders in DM. In addition, OS is discussed as one of the pathophysiological links in the development of type 1 and type 2 DM. OS causes mitochondrial dysfunction, neuroinflammation, with a parallel decrease of the antioxidant system, having a negative effect on the brain. The important role of the OS in the occurrence of PP is discussed. Antioxidants (AO) have direct indications for the correction of central nervous system disorders in DM. Preclinical studies have shown the preventive role of various AO in DE and PP. Further clinical studies are needed to substantiate the appointment of AO in the prevention of NS disorders in DM.

Автор 1Быков Юрий Витальевич