Peran Vitamin dalam Penyakit Neurodegeneratif: Pembaruan Bagian 1

Abstrak:

Memperoleh asupan vitamin harian yang direkomendasikan sangat penting untuk menjaga keseimbangan homeostatis pada manusia dan hewan lainnya. Kekurangan atau disregulasi vitamin berdampak buruk pada metabolisme saraf, yang dapat menyebabkan penyakit neurodegeneratif. Dalam artikel ini, kita membahas bagaimana pendekatan baru berbasis vitamin membantu melemahkan fungsi saraf abnormal pada penyakit otak berbasis degenerasi saraf seperti penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, penyakit Huntington, sklerosis lateral amiotrofik, dan penyakit Prion.

Penyakit Huntington merupakan penyakit degeneratif pada sistem saraf dimana penderitanya rentan mengalami masalah intelektual, emosional, dan motorik. Meskipun penyakit ini dapat mempengaruhi ingatan seseorang, penyakit ini tidak boleh dianggap negatif.

Terdapat bukti bahwa penderita penyakit Huntington mungkin menunjukkan penurunan daya ingat pada tahap awal dan pertengahan penyakit, namun penurunan ini bahkan hilang pada tahap selanjutnya. Hal ini karena pasien secara bertahap kehilangan kemampuan untuk menekan informasi yang tidak perlu, menyebabkan memori otak akan pengetahuan dan pengalaman dasar menjadi lebih kuat dan lebih dalam.

Selain itu, ingatan penderita penyakit Huntington mungkin dipengaruhi oleh emosi, terutama emosi positif. Penelitian menunjukkan bahwa kesehatan emosional dan mental yang positif dapat meningkatkan daya ingat sampai batas tertentu. Oleh karena itu, penderita penyakit Huntington perlu menjaga emosi dan mental positif. Dukungan dan dorongan dari keluarga dan teman juga dapat membantu mereka mempertahankan sikap positif dan meningkatkan daya ingat dan keterampilan kognitif.

Singkatnya, meskipun penyakit Huntington mungkin berdampak pada ingatan pasien, hal ini tidak berarti bahwa kehidupan dan masa depan mereka selalu negatif. Sebaliknya, dukungan emosional dan sosial yang positif dapat membantu pasien mengatasi tantangan penyakitnya dan meningkatkan kesehatan serta kesejahteraannya. Terlihat bahwa kita perlu meningkatkan daya ingat, dan Cistanche deserticola dapat meningkatkan daya ingat secara signifikan karena Cistanche deserticola merupakan bahan obat tradisional Tiongkok yang memiliki banyak khasiat unik, salah satunya meningkatkan daya ingat. Khasiat Cistanche deserticola berasal dari berbagai bahan aktif yang dikandungnya, antara lain asam tanat, polisakarida, glikosida flavonoid, dll. Bahan-bahan tersebut dapat meningkatkan kesehatan otak melalui berbagai jalur.

Klik tahu 10 cara meningkatkan daya ingat

Vitamin menunjukkan aktivitas terapeutiknya pada penyakit Parkinson melalui aktivitas antioksidan dan anti-inflamasi. Selain itu, berbagai vitamin yang larut dalam air dan lemak juga mencegah patologi amiloid beta dan tau. Di sisi lain, beberapa hasil juga menunjukkan tidak ada korelasi antara kerja vitamin dan pencegahan penyakit neurodegeneratif. Beberapa vitamin juga menunjukkan aktivitas toksik.

Ulasan ini membahas efek menguntungkan dan negatif dari suplementasi vitamin untuk gangguan neurologis. Mekanisme kerja vitamin yang larut dalam air dan lemak secara rinci dijelaskan dalam naskah. Hormesis juga merupakan faktor penting yang sangat membantu dalam menentukan dosis efektif vitamin. PubMed, Google Scholar, Web of Science, dan Scopus juga terlibat dalam penelitian ini. digunakan untuk melakukan pencarian literatur artikel asli, review artikel, dan meta-analisis.

Kata kunci: vitamin; penyakit neurodegeneratif; Penyakit Parkinson; penyakit Alzheimer; penyakit Huntington; Penyakit prion.

1. Perkenalan

Pada bayi dan orang lanjut usia, kekurangan vitamin sering terjadi [1]. Kekurangan vitamin yang berkepanjangan menyebabkan malnutrisi dan masalah kesehatan yang parah [2,3]. Menariknya, pola makan seimbang pada populasi sehat memiliki banyak vitamin, yang dapat mencegah beberapa penyakit [4,5]. Hal ini mendorong para peneliti untuk mengeksplorasi peran berbagai vitamin dalam perkembangan dan perkembangan penyakit.

Untuk ulasan ini, kami fokus pada vitamin yang berhubungan dengan penyakit neurodegeneratif. Secara umum, vitamin dianggap sebagai senyawa organik yang diperlukan untuk perkembangan dan fungsi normal tubuh. Tubuh tidak dapat mensintesis vitamin, baik sama sekali maupun tidak dalam jumlah yang cukup. Oleh karena itu, mereka harus diperoleh melalui makanan. Yang penting, vitamin umumnya berfungsi sebagai antioksidan atau kofaktor enzimatik [6,7].

Ada dua kategori utama vitamin: vitamin yang larut dalam lemak, yang disimpan di dalam tubuh sampai tubuh Anda membutuhkannya, dan vitamin yang larut dalam air, yang tidak disimpan di dalam tubuh, sehingga diperlukan pasokan harian eksogen yang terus menerus. ].Secara umum, vitamin menawarkan keuntungan yang signifikan untuk penyakit neurodegeneratif. Vitamin yang larut dalam air dan lemak mencegah penyakit Parkinson dan Alzheimer secara signifikan.

Toksisitas -synuclein telah dicegah dengan suplementasi vitamin. Selain itu, vitamin juga memberikan efek perlindungan pada transporter dopamin. Patologi amiloid dan tau juga secara bertahap dicegah dengan dosis vitamin yang lebih tinggi. Vitamin juga menunjukkan sifat terapeutiknya untuk penyakit Huntington, Prion, dan multiplesclerosis.

Namun, beberapa penelitian menunjukkan aktivitas vitamin yang kontras juga terhadap penyakit-penyakit yang disebutkan di atas. Beberapa vitamin juga menunjukkan toksisitas. Oleh karena itu, peran vitamin dalam penyakit neurodegeneratif sangat dibutuhkan untuk dijelaskan dengan jelas. Peran berbagai vitamin dan mekanisme kerjanya yang terperinci disertakan dalam masing-masing bagian.

2. Vitamin Larut Air

Vitamin yang larut dalam air (WSVs) adalah senyawa berbeda secara struktural dan fungsional yang penting untuk fungsi, pertumbuhan, dan perkembangan sel normal. WSV umumnya dianggap sebagai mikronutrien, dan kekurangannya menyebabkan penyakit parah seperti penyakit neurologis, keterbelakangan pertumbuhan, atau penyakit usus [10,11]. WSV yang esensial adalah vitamin B1 (Thiamine), vitamin B2 (Riboflavin), vitamin B3 (Niacin, NicotinicAcid), vitamin B5 (Pantothenic Acid), vitamin B6 (Pyridoxine dan turunannya), vitamin B7 (Biotin, Vitamin H), vitamin B9 ( Folat, Folacin), vitamin B12 (Cobalamin), dan vitamin C (Ascorbate, Dehydroascorbate).

Tiamin juga dikenal sebagai faktor Anti-beriberi dan Aneurin. Berat molekul tiamin adalah 265,36 g/mol. Reaksi antara ATP dan tiamin membentuk koenzim aktif tiamin pirofosfat. Tiamin pirofosfatmemainkan peran yang sangat penting dalam metabolisme karbohidrat.

Tiamin adalah senyawa tidak berwarna dengan rumus kimia C12H17N4OS. Ini tidak larut dalam pelarut organik sedangkan larut dalam pelarut polar seperti air. Untuk pemeliharaan jantung, sistem saraf, dan sistem pencernaan, tiamin memainkan peran penting [12]. Rumus molekul riboflavin (Vitamin B2) adalah C17H20N4O6, dan berat molekul 376,4 g/mol.

Riboflavin adalah prekursor dua koenzim penting, flavin mononukleotida (FMN) dan flavin adeninedinucleotide (FAD). FAD dan FMN terlibat dalam reaksi oksidasi/reduksi. Koenzim ini juga mengambil bagian dalam metabolisme protein, karbohidrat, dan lipid. Untuk kesehatan rambut, kulit, dan kuku, riboflavin sangat penting karena juga dapat memodulasi enzim antioksidan glutathione reduktase [13].

Rumus kimia asam nikotinat (Vitamin B3) adalah C6H5NO2 atau C5H4NCOOH, dan berat molekulnya adalah 123,11 g/mol. Ia juga disebut niasin, asam piridin-3-karboksilat, dan asam 3-piridin-karboksilat. Penting untuk menurunkan kolesterol jahat (LDL) dan meningkatkan kolesterol baik (HDL) dalam tubuh kita. Itulah mengapa digunakan untuk menangani dislipidemia. Tingkat serum aminotransferase mungkin meningkat karena niasin dan dosisnya yang tinggi mungkin bertanggung jawab atas kerusakan hati akut. Rasa vitamin B3 agak asam, dan berupa bubuk kristal yang tidak berbau.

Niacinis digunakan sebagai agen vasodilator, obat antilipemik, dan juga penawar racun [14]. Rumus kimia dan berat molekul asam pantotenat (Vitamin B5) masing-masing adalah C9H17NO5 dan 219,23 g/mol. Asam pantotenat menunjukkan sifat antioksidan yang kuat dan banyak ditemukan di jaringan hewan dan tumbuhan. Vitamin ini merupakan bagian utama dari vitamin B2 kompleks dan koenzim A.

Ini terlibat dalam metabolisme lipid, karbohidrat, dan protein. Vitamin ini juga berperan dalam sintesis hormon, berbagai neurotransmiter, hemoglobin, dan lipid [15]. Berat molekul dan rumus kimiapiridoksin (Vitamin B6) adalah 169,18 g/mol dan C18H11NO3. Ini juga disebut Pyridoxol dan Gravidox. Pyridoxine diubah menjadi pyridoxal phosphate (PLP) yang berperan signifikan dalam reaksi transaminasi. PLP juga membantu dalam sintesis neurotransmiter penting seperti serotonin dan norepinefrin.

Pyridoxine terlibat dalam metabolisme glikogen dan asam amino [16]. Biotin (Vitamin B7) juga disebut Vitamin H, dan C10H16N2O3S dan 244,31 g/mol adalah rumus kimia dan berat molekul enzim ini. Ini terlibat dalam reaksi karboksilasi. Enzim ini diperlukan untuk pertumbuhan dan metabolisme yang tepat [17]. Folat (Vitamin B9) juga dianggap sebagai asam folat dan vitamin M.

Rumus kimia dan berat molekul enzim ini masing-masing adalah C19H19N7O6 dan 441,4 g/mol. Enzim ini berperan dalam metabolisme asam amino dan reaksi transfer karbon. Selain itu, folat digunakan dalam produksi sel darah merah dan hematopoiesis [18]. Cobalamin (Vitamin B12) juga disebut sianokobalamin. Berat molekul dan rumus kimianya masing-masing adalah 1355,4 g/mol dan C63H88CoN14O14P. Ini adalah senyawa koordinasi yang mengandung kobalt yang disintesis oleh mikroba usus dan memerlukan faktor intrinsik untuk penyerapan melalui usus.

Kekurangannya menyebabkan anemia megaloblastik dan anemia pernisiosa. Selain itu, beberapa lesi neurologis telah diamati karena kekurangan enzim ini [19]. Vitamin C atau asam askorbat adalah salah satu antioksidan penting yang dikonsumsi dalam makanan. Berat molekul dan rumus kimia enzim ini adalah 176,12 g/mol dan C6H8O6 atau HC6H7O6. Hal ini ditemukan dalam lemon, jeruk, dan buah jeruk lainnya.

Enzim ini penting dalam makanan dan tidak dapat diproduksi oleh manusia. Ini terlibat dalam sintesis kolagen. Kekurangannya menyebabkan beberapa komplikasi seperti penyakit kudis. Overdosisnya juga menyebabkan penyakit kuning dan li akutver cedera [20].WSVs terutama berfungsi sebagai kofaktor untuk enzim terkait dan pada akhirnya memodulasi aktivitas biologis enzim tertentu [21,22].

3. Vitamin Larut Lemak

Sesuai dengan namanya, vitamin larut lemak (FSVs) larut dalam lemak dan minyak. FSV yaitu A, D, E, dan K diserap di usus [8,23]. Vitamin A disebut juga retinol atau all-trans-retinol. Berat molekul dan rumus kimia vitamin ini masing-masing adalah 286,5 g/mol dan C20H30O. Vitamin ini diperlukan untuk fungsi normal mata, dan juga terlibat dalam modulasi fungsi kekebalan tubuh.

Fungsi organ reproduksi juga dimediasi oleh enzim ini. Total 300 hingga 700 µg untuk anak-anak dan 700 hingga 900 µg untuk orang dewasa direkomendasikan dalam makanan. Dosis yang lebih tinggi mungkin menyebabkan beberapa komplikasi seperti sirosis, hipertensi portal, dll. [24]. Vitamin D3 (kolekalsiferol) adalah bentuk aktif Vitamin D. Rumus kimia dan berat molekul vitamin D3 masing-masing adalah C27H44O dan 384,6 g/mol.

Ini diproduksi di kulit melalui sinar ultraviolet dan juga diperoleh dari makanan dan termasuk dalam kategori hormon steroid. Vitamin ini mengatur kadar kalsium dan fosfor dalam tubuh melalui mineralisasi dan demineralisasi tulang. Ini juga mempengaruhi ekspresi gen dengan mengikat reseptor vitamin D [25]. Vitamin E juga dianggap sebagai alfa-tokofero dan 5,7,8-trimetiltokol.

Berat molekul dan rumus kimia enzim ini masing-masing adalah 430,7 g/mol dan C29H50O2. Ini menunjukkan sifat sitoprotektif dan antioksidan yang kuat. Vitamin ini melindungi tubuh kita dari kerusakan oksidatif yang berbahaya. Vitamin ini menjaga permeabilitas membran sel dengan menetralkan spesies oksigen reaktif. Hal ini juga terlibat dalam pengaturan fungsi reproduksi [26].

Vitamin Kis juga dianggap sebagai Kinadion, Konakion, Mephyton, dan Monodion. Rumus kimia dan berat molekulnya adalah C31H46O2 dan 450,7 g/mol. Enzim ini diperlukan untuk reaksi pembekuan darah yang normal. Berbagai bentuk vitamin ini dikenal sebagai VitaminK2 (menaquinone), Vitamin K1 (phytomenadione), dan Vitamin K3 (menadione). Mentega, kuning telur, sayuran berdaun hijau, keju, dan hati merupakan sumber vitamin ini.

Secara klinis, defisiensi FSV digambarkan sebagai rabun senja (vitamin A), osteomalacia (vitamin D), peningkatan stres oksidatif sel (vitamin E), dan perdarahan (vitamin K). Dalam beberapa dekade terakhir, tindakan potensial tambahan untuk FSV telah disarankan, seperti kekurangan vitamin A dan D yang secara tidak langsung terkait dengan kanker, diabetes melitus, dan beberapa gangguan kekebalan tubuh [28-32]. FSV, vitamin A dan vitamin D, terutama bertindak melalui reseptor nuklir untuk mengontrol ekspresi gen yang berbeda [21,33]. Vitamin E adalah antioksidan kuat, dan vitamin K memainkan peran penting dalam pembekuan darah.

Seiring kemajuan penelitian, peran tambahan dan mekanisme kerja FSV akan dijelaskan lebih lanjut. Dalam ulasan ini, kita akan membahas peran WSV dan FSV dalam perkembangan penyakit neurodegeneratif.

Secara umum, vitamin memainkan peran neuroprotektif; beberapa turunan vitamin telah diuji untuk mengobati berbagai penyakit saraf dan menghasilkan temuan yang signifikan [34-39]. Oleh karena itu, pada bagian berikut, kami akan mengungkap peran berbagai vitamin satu per satu dalam konteks penyakit neurodegeneratif tertentu.

4. Vitamin pada Penyakit Parkinson

Penyakit Parkinson (PD), ditandai dengan beberapa gejala motorik dan non-motorik, muncul akibat degenerasi neuron dopaminergik di wilayah otak tengah [40-44]. Penyakit ini memiliki insiden yang tinggi pada populasi lanjut usia [45].

Perawatan yang efektif, yang dapat menghentikan permulaan atau mencegah perkembangan PD, saat ini belum tersedia. Hanya terapi untuk meringankan gejala yang tersedia. Namun, gejala menjadi lebih buruk setelah pengobatan jangka panjang [46]. Saat ini, penelitian difokuskan pada mengidentifikasi berbagai senyawa yang dapat mencegah perkembangan dan inisiasi PD [47].

Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, peran beberapa vitamin telah disarankan untuk pengobatan PD [48,49]. Perawatan vitamin ini mungkin menawarkan lebih sedikit efek samping dan mungkin memperbaiki terapi yang tersedia saat ini untuk PD. Salah satu faktor penyebab utama yang bertanggung jawab perkembangan PD adalah stres oksidatif, dan vitamin A (VitA), bersama dengan turunannya seperti asam retinoat (RA), menunjukkan aktivitas antioksidan yang kuat [30,50].

Vita diperoleh dari sumber hewani dan tumbuhan [51]. Ikan, daging, dan produk susu merupakan sumber hewani dari VitA (retinoland retinyl ester) yang telah dibentuk sebelumnya (Gambar 1) [51]. Di sisi lain, sumber tanaman menyediakan prekursor VitA dalam bentuk karotenoid (-karoten, -karoten, dan -cryptoxanthin) [51,52]. Vitais terlibat dalam beberapa jalur pensinyalan yang mengatur ekspresi gen [30,53].

Secara khusus, di sistem saraf pusat (SSP), VitA mengatur beberapa proses penting seperti mengendalikan diferensiasi sel saraf dan pola pembentukan tabung saraf [54,55].

4.1. Studi Klinis Berbasis Vitamin pada Penyakit Parkinson

Satu penelitian menunjukkan konsentrasi tinggi VitA dan turunannya di korteks lobus frontal post-mortem manusia [56]. Ini adalah studi klinis berbasis biomarker yang menilai dampak terapeutik VitA di korteks lobus frontal. Korteks lobus frontal menunjukkan penurunan retinol dan turunannya terkait usia dibandingkan dengan korteks oksipital. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi dan membandingkan area otak lain untuk jenis aktivitas serupa.

Selain itu, penelitian kohort berbasis kohort di Singapura juga menunjukkan tidak ada korelasi antara antioksidan makanan, seperti karotenoid dan vitamin (vitamin A, C, dan E), dan risiko pengembangan PD [57]. Sebuah studi perbandingan menunjukkan hubungan antara risiko PD dan asupan karotenoid, VitE, dan VitC. Ini adalah studi lanjutan pada pasien PD pria dan wanita.

Sebanyak 47.331 laki-laki dan 76.890 perempuan diikuti masing-masing hingga 12 dan 14 tahun. Kuesioner frekuensi makanan pada pasien PD juga dicatat dalam penelitian ini. Tak satu pun dari vitamin dan bahkan multivitamin ini yang secara ilmiah dikaitkan dengan risiko PD pada pasien ini. Di sisi lain, asupan VitE yang tinggi dari makanan menyebabkan penurunan risiko PD pada pasien pria dan wanita.

Risiko PD juga berkurang setelah konsumsi kacang-kacangan. Sebuah penelitian multivitamin menunjukkan bahwa risiko PD tidak berkurang secara signifikan setelah asupan vitamin E dan C, serta karotenoid. Pendekatan multivitamin yang kaya akan vitamin E menunjukkan efek terapeutik yang lebih baik dibandingkan karotenoid dan vitamin C. Oleh karena itu, penelitian ini menyarankan bahwa makanan diet yang kaya akan VitE mengurangi risiko PD dibandingkan dengan karotenoid atau VitC. Dengan demikian, suplementasi VitE bersifat protektif terhadap PD [58]. Oleh karena itu, diperlukan penelitian yang lebih luas mengenai potensi terapeutik VitA, VitC, VitE, dan turunannya pada PD.

Pada banyak penyakit neurodegeneratif termasuk PD, peningkatan kadar homosistein, suatu metabolit biosintesis metionin yang mengandung sulfur, ditemukan memiliki banyak efek neurotoksik [59]. Dengan demikian, pada pasien PD dengan peningkatan kadar homosistein, terdapat korelasi kuat antara kadar homosistein dan patogenesis PD [60-62]. Peningkatan kadar homosistein bertanggung jawab atas kematian neuron dopaminergik nigrostriatal pada pasien PD. Dengan demikian, mengatur tingkat homosistein dapat mencegah perkembangan PD [63,64].

Vitamin B (VitB) bertindak sebagai kofaktor dalam sintesis metionin dari homosistein, dan para peneliti telah menyarankan bahwa tingkat homosistein sangat berkorelasi dengan tingkat VitB [22,65]. Tambahan VitB telah terbukti mengurangi tingkat homosistein dalam plasma darah [66,67]. Terlepas dari itu, penelitian terbatas mengenai peran berbagai jenis VitB pada patologi PD telah dilakukan.

Yang menarik, kadar Vitamin B12 (VitB12) menurun pada pasien PD dibandingkan dengan kontrol normal yang sehat. Selain itu, penurunan risiko PD ditemukan pada mereka yang mengonsumsi makanan Vitamin B6 (VitB6) dalam jumlah yang cukup [68,69]. Tidak ada perubahan signifikan yang diamati mengenai konsentrasi folat (VitB9) pada pasien PD dibandingkan kontrol normal yang sehat [69,70].

Menariknya, sebagian besar penelitian tentang VitB dan homosistein dalam fungsi otak terutama berfokus pada tiga dari delapan vitamin B (VitB9, VitB12, VitB6), dan, sejauh ini, hasilnya masih samar-samar [22,66]. Namun, telah disarankan bahwa pengobatan yang menggunakan kombinasi semuanya mungkin memberikan hasil yang lebih baik karena fungsi seluler yang saling terkait dari delapan tipe VitB [71]. Defisiensi tiamin menyebabkan kematian neuron dopaminergik di PD. Suplementasi tiamin bertanggung jawab atas keterlambatan perkembangan dan kematian neuron dopaminergik pada PD [72].

Sebuah studi tingkat terbuka menunjukkan bahwa gejala Parkinson menjadi terbalik secara signifikan dengan pemberian tiamin dosis tinggi secara intramuskular kepada pasien PD tanpa efek samping apa pun [73]. Yang menarik, pasien PD dengan disfungsi penciuman diamati 2-8 tahun sebelum gejala muncul. kepadatan tiamin (VitB1) dan folat (VitB9) makanan rendah [74,75]. Dengan demikian, pada tahap awal PD, kadar tiamin dan folat secara efektif mengatur sistem penciuman dan mungkin berfungsi sebagai alat skrining penting untuk mendeteksi risiko PD.

ALaporan kasus menunjukkan bahwa bradikinesia dan kekakuan meningkat secara signifikan dengan pengobatan niasin bagi mereka yang mengalami ruam pada kulit dan mimpi buruk yang tidak dapat diterima [76]. Kesimpulannya, karena terbatasnya jumlah penelitian mengenai berbagai jenis VitB untuk pengobatan dan/atau diagnosis PD , penelitian lebih lanjut diperlukan sebelum menganjurkan penggunaannya dalam terapi PD. Manusia menunjukkan respon dosis terhadap VitC karena kadar yang tinggi dapat menjadi racun [77,78]. Namun, ketika VitC dipertahankan pada konsentrasi homeostatis, terdapat efek positif dalam mengurangi stres oksidatif, salah satu penyebab utama penyakit neurodegeneratif (Gambar 2) [79].

For more information:1950477648nn@gmail.com