Hirnstörungen und Therapie

Abstrakt

Aktivierung von Hitzeschockproteinen durch Nanocurcumin zur Vorbeugung neurodegenerativer Erkrankungen

Panchanan Maiti und Jayeeta Manna

Proteinfehlfaltung und ihre fortschreitende Ansammlung im zentralen Nervensystem sind die gemeinsamen Merkmale und die Hauptursache mehrerer neurodegenerativer Erkrankungen. Derzeit gibt es keine Behandlung, um diese Aggregate vollständig zu entfernen und neuronalen Tod, synaptische Beeinträchtigung sowie kognitive Defizite zu verhindern. Interessanterweise verfügt die Zelle selbst über einen fantastischen Abwehrmechanismus, um diese Aggregate zu entfernen. Ein solcher entscheidender Mechanismus sind molekulare Chaperone wie Hitzeschockproteine. Im Allgemeinen werden die größeren Proteinaggregate von diesem System entfernt und über das Proteasom oder den Autophagieweg abgebaut. Bei mehreren neurologischen Erkrankungen wurde eine Funktionsstörung oder Dysregulation des Hitzeschocksystems beobachtet, die den zellulären Protein-Clearance-Mechanismus stark beeinträchtigt. Daher ist die Aufrechterhaltung oder Ausbalancierung dieser endogenen Protein-Clearance-Wege ein vielversprechender Ansatz zur Entfernung dieser Proteinaggregate. Mehrere kleine Moleküle, Medikamente und Phytochemikalien wurden untersucht, um die Aktivierung dieses Systems zu fördern. In letzter Zeit hat Curcumin als wirksames Anti-Amyloid-Polyphenol besondere Aufmerksamkeit bei der Behandlung mehrerer Hirnstörungen, darunter mehrerer neurodegenerativer Erkrankungen, auf sich gezogen. Es ist wirksam bei der Stärkung des zellulären Protein-Clearance-Systems; Daher gilt es als eine der vielversprechendsten Verbindungen zur Behebung von Funktionsstörungen des Hitzeschocksystems bei diesen Erkrankungen. Aufgrund seiner geringen Wasserlöslichkeit und seines schnellen Abbaus ist die Bioverfügbarkeit von Curcumin jedoch sehr gering. Mithilfe der Nanotechnologie haben vor kurzem mehrere Forschungsgruppen „Nanocurcumin“ formuliert, um dessen Bioverfügbarkeit zu verbessern und seine therapeutische Wirksamkeit gegen Krebs deutlich zu steigern. Über seine Rolle bei der Stärkung des Hitzeschocksystems zur Vorbeugung von Proteinfehlfaltung und Neurodegeneration liegen jedoch nur wenige Daten vor. In dieser Übersichtsarbeit erörtern wir den aktuellen Wissensstand zur Bedeutung von Nanocurcumin und seiner zentralen Rolle bei der Aktivierung des Hitzeschocksystems im Kampf gegen neurodegenerative Erkrankungen, die durch Proteinfehlfaltung verursacht werden.