Sarai Quirante-Moya

1 Centro de Salud Callosa del Segura, Paseo Enrique Tierno Galvan, 19, E-03360 Alicante, Spania; se.avg@ras_etnariuq

Paula García-Ibañez

2 CEBAS-CSIC, Departamentul de Nutriție a Plantelor. Aquaporins Group, Campus Universitario de Espinardo-25, E-30100 Murcia, Spania; se.cisc.sabec@zenabigp (P.G.-I.); [email protected] (F.Q.-M.)

3 CEBAS-CSIC, Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Laboratorul de Fitochimie și Alimente Sănătoase, Grupul de Cercetare pentru Calitatea, Siguranța și Bioactivitatea Alimentelor din Plante, Campus de Espinardo-25, E-30100 Espinardo, Murcia, Spania

Francisco Quirante-Moya

2 CEBAS-CSIC, Departamentul de Nutriție a Plantelor. Aquaporins Group, Campus Universitario de Espinardo-25, E-30100 Murcia, Spania; se.cisc.sabec@zenabigp (P.G.-I.); [email protected] (F.Q.-M.)

Débora Villaño

4 Facultatea de Științe ale Sănătății, Departamentul de Farmacie, Universitatea Catolică din San Antonio de Murcia (UCAM), Campusul Jerónimos, E-30107 Guadalupe, Murcia, Spania; ude.macu@onallivd

Diego A. Moreno

3 CEBAS-CSIC, Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Laboratorul de Fitochimie și Alimente Sănătoase, Grupul de Cercetare pentru Calitatea, Siguranța și Bioactivitatea Alimentelor din Plante, Campus de Espinardo-25, E-30100 Espinardo, Murcia, Spania

Date asociate

Abstract

Legumele de brassică și componentele lor, glucozinolații, au fost sugerate la fel de buni candidați ca și coadjuvanții dietetici pentru a îmbunătăți sănătatea în bolile netransmisibile (MNT). În ultimul deceniu au fost efectuate diferite studii preclinice și clinice; cu toate acestea, s-au exprimat unele îngrijorări cu privire la lipsa protocoalelor stabilite și standardizate. Concentrația diferită de compuși bioactivi utilizați, timpul de intervenție sau dimensiunea eșantionului și lipsa orbirii sunt câțiva factori care pot influența rezultatele studiilor. Această revizuire își propune să analizeze punctele critice ale studiilor efectuate cu biomolecule legate de Brassica și să propună câteva baze pentru viitoarele studii pentru a evita prejudecățile.

1. Introducere

În zilele noastre, incidența bolilor netransmisibile (MNT), inclusiv obezitatea, diabetul, cancerul și alte afecțiuni cronice, este în creștere și prezintă indici de mortalitate ridicați la nivel mondial (https://www.who.int/nmh/topics/es/ ). Aceste boli sunt multifactoriale, dar s-a descris că stilul de viață, cum ar fi fumatul sau viața sedentară, contribuie la prevalența MNC. Drept urmare, au fost dezvoltate diferite strategii de prevenire, în special promovarea obiceiurilor sănătoase, recomandarea evitării unei vieți sedentare, renunțarea la fumat și consumul de băuturi alcoolice și menținerea unei diete sănătoase [1]. Pentru a sublinia importanța acestor strategii, s-a dovedit că aceste obiceiuri au un rol important în prevenirea bolilor cardiovasculare și a diabetului de tip II [2].

rolul

Schema generală a glucozinolaților (GSL) și a produselor obișnuite de hidroliză. ESP: Proteine ​​epitiospecifere.

Efectul practicilor de gătit asupra conținutului GSL-urilor și gradul de conversie la ITC/nitril sunt, de asemenea, importante atunci când se ia în considerare utilizarea alimentelor crucifere pentru studii clinice, iar o sursă relevantă pentru clarificare este revizuirea Nugrahedi și colab. [12].

Sulforaphane a fost descoperit de Prochazka [13], dar a devenit cunoscut pe scară largă după studiul realizat de Fahey și colab. [14] descriind implicarea sa în prevenirea cancerului. Acel studiu de pionierat a fost în anumite privințe înșelător, întrucât protocolul utilizat (adăugarea enzimei purificate de mirozinază la extractele chimice de broccoli) ar fi putut masca tendința normală a broccoli de a forma nitrilii. Important, glucorafanina naturală și sulforafanul au ambele o grupare sulfinil chirală în lanțul lateral [15]; molecula naturală este izomerul R pur. În schimb, unele glucorafanină și sulforafan din comerț au o grupare sulfinil care este un amestec de izomeri R și S, datorită preparării semisintetice prin oxidarea chimică a unui glucosinolat mai ușor disponibil. Foarte important, amestecul racemic artificial are proprietăți biologice diferite de stereoizomerul unic natural [16,17], ceea ce este un fapt important de știut în evaluarea studiilor publicate.

Diverse bioactivități au fost raportate pentru ITC, fiind inductori puternici ai enzimelor de detoxifiere de fază II [18], efectul lor anticancerigen [19] sau proprietățile lor antiinflamatorii [20]. Între GSL-uri alifatice, glucorafanina (GRA) este una dintre cele mai studiate, deoarece ITC-ul său rezultat, sulforaphane (SFN), a arătat proprietăți diverse asupra sănătății umane. De exemplu, s-a descris că SFN își exercită funcția principală acționând asupra factorului nuclear factorul 2 legat de eritroida 2 (Nrf2) [13,14]. În condiții normale, Keap1 reprimă interacțiunea dintre factorul de transcripție Nrf2 și motivul secvenței prezente în ADN-ul nuclear cunoscut sub numele de element de răspuns antioxidant (ARE) prin sechestrare și ulterior ubiquitinarea și degradarea proteazomală a Nrf2 [21]. Cu toate acestea, interacțiunea dintre SFN și Keap1 interferează cu suprimarea Nrf2, permițând transcrierea proteinelor citoprotectoare de faza II [22]. Mai mult, subiectul studiului a fost, de asemenea, intervenția SFN în factorul nuclear kappa-amplificator al lanțului ușor al celulelor B activate (NFκB), scăzând capacitatea sa de a lega secvențele țintă legate de procesele inflamatorii, cum ar fi factorul de necroză tumorală (TNF-α) [23].

Un alt GSL abundent prezent în legumele crucifere este glucobrasicina (GB) [24,25], al cărei principal produs de degradare este ascorbigenul [26]. Cu toate acestea, indolul-3-carbinol (I3C) corespunzător și produsul său de condensare 3,3-diindolilmetan (DIM) [27] au fost principalul obiectiv al cercetării medicale, deoarece acestea erau disponibile în comerț. Glucobrasicina a fost descoperită deoarece precursorii ascorbigenului deja cunoscut [28] I3C și DIM s-au găsit formate in vitro, dar nu in vivo. Din formarea foarte rapidă a ascorbigenului la pH-ul plantei, este bine stabilit că I3C nu este nici un intermediar în formarea in vivo a ascorbigenului, care se datorează reacției cu acidul ascorbic cu un intermediar mai devreme în defalcarea glucobrasicinei. Primii autori (de exemplu, Bjeldanes, în anii 1980) au sugerat că indolii protejează cancerul; autorii ulteriori au remarcat proprietățile lui Janus, fiind fie protectori, fie agenți cancerigeni, în funcție de momentul cancerigenului și al indolului, după cum au analizat, de exemplu, Holst și Williamson [29] și Agerbirk și colab. [26].

Deși mai multe studii au arătat că DIM interferează cu diverse căi de transducție a semnalului implicate în procesele tumorigenice și inflamatorii, cum ar fi AKT kinaza, fosfoinozid 3 kinaza (PI3K), calea NFκB sau EGFR/ERK, interacțiunea exactă nu a fost încă elucidată [30]., 31]. Mai mult, s-a studiat că creșterea și extinderea anumitor tipuri de cancer, ca colorectal, sunt promovate de prezența interleukinelor pro-inflamatorii, cum ar fi TNFα și IL-6. Aceste molecule activează căi reglementate de NFκB și factorul de transcripție STAT3, inducând și menținând în timp un micro-mediu pro-inflamator [32]. În acest fel, se promovează proliferarea celulelor cancerigene, invazia tumorii, angiogeneza și imunosupresia [33]. Opera lui Zou și colab. [34] a arătat că atunci când celulele cancerului ovarian uman (SKOV3 și> A27809) au fost tratate cu DIM, s-a observat o reglare descendentă în STAT3 și o inhibare ulterioară a aderenței și invaziei celulare.

Toate aceste studii efectuate in vitro sugerează că legumele crucifere, în principal din Brassica spp. (fie ca alimente, fie ca ingrediente bogate în substanțe bioactive) sunt buni candidați ca coadjutanți dietetici pentru a îmbunătăți sănătatea umană în MNT. În consecință, în ultimii șase ani au fost dezvoltate unele studii clinice și preclinice. Studiile epidemiologice au legat aportul de GSL cu riscul bolilor coronariene sau al diabetului de tip 2 [35,36]. Cu toate acestea, aceste informații din cohorte mari se bazează, de obicei, pe chestionare privind frecvența alimentelor, ceea ce face dificilă cunoașterea efectelor specifice ale GSL-urilor în aport. Pe de altă parte, rezultatele promițătoare împotriva cancerului au fost obținute din studii intervenționale, dar, din cauza dimensiunii reduse a eșantionului, nu pot fi interpretate ca o generalizare [37]. În general, studiile analizate în analiza noastră nu au prezentat un protocol stabilit și standardizat, diferind în ceea ce privește concentrațiile componentei, timpul intervenției și dimensiunea eșantionului. Mai mult, nu toți au prezentat un design dublu-orb. Cu toate acestea, această revizuire își propune să analizeze punctele critice ale studiilor efectuate cu biomolecule legate de Brassica, cu scopul de a stabili o bază pentru studiile viitoare și de a evita prejudecățile.

2. Metodologie

Conform tuturor acestor criterii selectate, 15 studii clinice au fost selectate pentru a efectua acest studiu critic al dovezilor clinice utilizând bioactivi din Brassica și, de asemenea, un studiu de cohortă datorită dimensiunii ample a eșantionului și a perioadei lungi de urmărire de 22 de ani [35]. De asemenea, am efectuat analiza unei „scrisori către editor” [38] care a fost trimisă ca răspuns la acest studiu de cohortă.

3. Dovezile clinice ale promovării sănătății cu bioactive din Brassica dintr-un punct de vedere critic

Pentru a continua cu analiza critică a articolelor, acestea au fost organizate și grupate în funcție de durata studiului și tipul de patologie, în studii pe termen scurt sau acute (tabelul suplimentar S1), durata medie sau lungimea (tabelul suplimentar S2 )) și studii pe termen lung (tabelul suplimentar S3).

3.1. Studii de scurtă durată

3.2. Studii de lungime medie

Analiza articolelor cu durată medie cuprinsă între 2 și 8 luni (Tabelul S2) a indicat că trei au fost dedicate studiilor privind cancerul în diferite localizări, două studii au fost despre cancerul de prostată și un studiu a fost despre cancerul de sân.

În ambele studii ale lui Alumkal și colab. [45] și Cipolla și colab. [46], principalul factor studiat a fost modificarea parametrului PSA (antigen specific prostatei). În studiul lor, Alumkal și colab. a stabilit ambițios obiectivul unei reduceri de 50% a nivelului PSA după 20 de săptămâni de intervenție, obiectiv care nu a fost atins. Reducerile obținute au fost semnificative și în intervalul de la 3% la 20%. În ambele studii, a fost, de asemenea, pozitiv să se găsească un timp crescut pentru dublarea cantității de PSA după ce s-a găsit intervenția (pre- și post-intervenție în placebo de la 6,1 la 16,6 luni [45]; 9,6 la 31,9 luni, în grupul tratat ).

3.3. Studii pe termen lung

În cele din urmă, am continuat cu analiza articolelor care studiază intervențiile pe termen lung (Tabelul S3). În aceste lucrări, am găsit diverse publicații despre diferite tipuri de cancer: prostata [48,49], sân [37], ovarian [50] și pancreas (pilot [51] și dezvoltare [52]) și o lucrare pe tip 2 diabet zaharat [35] și o scrisoare către editor [38] ca urmare a acestui studiu.

Următoarele sunt disponibile online. Tabelul S1: Studii de scurtă durată; Tabelul S2: Studii de lungime medie; Tabelul S3: Studii pe termen lung.

Contribuțiile autorului

P.G.-I., D.V. și D.A.M., au conceput proiectul, principalele idei conceptuale și schița dovezilor. S.Q.-M., P.G.-I., F.Q.-M. și D.V. a scris primul proiect al manuscrisului. Toți autorii au revizuit și aprobat versiunile finale ale manuscriselor trimise. Toți autorii au citit și au acceptat versiunea publicată a manuscrisului.

Finanțarea

Această cercetare a fost parțial susținută de Fundația Seneca, Agenția Regională Murcia pentru Știință și Tehnologie, Proiectul 20855/PI/18.

Conflicte de interes

Autorii nu declară niciun conflict de interese.

Note de subsol

Disponibilitatea probei: Probele compușilor nu sunt disponibile de la autori.