Curcumin (Curcuma longa L)
Curcuma longa Linn on monivuotinen yrtti, joka kuuluu Zingiberaceae-heimoon. Kurkumaa saadaan kurkumakasvin juurakosta, ja sitä käytetään Intiassa yleisesti elintarvikkeiden aromi- ja väriaineena (Ahmed ja Gilani, 2013; Cheng ja Yuan, 1990; Esatbeyoglu et al., 2012; Srinivasan, 2014). Kurkumiinia on käytetty vuosisatojen ajan ayurvedisessa lääketieteessä (Dudhatra et al., 2012; Grynkiewicz ja Slifirski, 2012), ja se on systemaattisimmin tutkittu kasvi sen hyödyistä eri sairauksissa (Aggarwal et al., 2007; Lodha ja Bagga, 2000). Curcuma longan tärkeimmät ainesosat ovat kurkumiini, demetoksikurkumiini ja bisdemetoksikurkumiini, jotka tunnetaan yhdessä kurkuminoideina.
Kurkumiinin potentiaali neurodegeneratiivisten sairauksien hoidossa on hyvin dokumentoitu (Ahmed ja Gilani, 2013; Kennedy ja Wightman, 2011; Kim ym., 2012; Villaflores ym., 2012). Kurkumiini vähensi Aβ:tä sekä in vitro (Kim ym., 2001) että in vivo (Lim ym., 2001; Yang ym., 2005) -olosuhteissa ja vähensi IL-1β:tä Tg2576-hiirillä (Lim ym., 2001; Yang ym., 2005). Kurkumiinin esikäsittely (10/20/50 mg/kg) 21 päivän ajan paransi muistin heikkenemistä AD:n sporadisessa hiirimallissa (Awasthi et al., 2010). Rakenteellisesti kurkumiini on samankaltainen kuin Kongonpunainen, ja se voi estää oligomeerin muodostumista sen jälkeen, kun se on sitoutunut oligomeeriseen Aβ:hen ja fibrillaarisiin plakkeihin (Lim ym., 2001). Kurkumiinin on todettu estävän Aβ:n aggregaatiota tai edistävän sen disaggregoitumista pieninä pitoisuuksina (IC50 = 0,81-1 μM; Fang et al., 2014). Kurkumiinin on myös osoitettu suojaavan Aβ:n neurotoksisuudelta vähentämällä Aβ:n tuotantoa preseniliini 1:n (PS1) ja glykogeenisyntaasikinaasi-3beta:n (GSK3β) ilmentymisen alaregulaation kautta (Caesar ym., 2012; Xiong ym, 2011).
Insuliinin tai insuliinin kasvutekijä 1:n (IGF-1) heikentyneen signaloinnin on havaittu indusoivan tau-proteiinin hyperfosforylaatiota (Zemva ja Schubert, 2013) ja edistävän mitokondrioiden toimintahäiriöitä, oksidatiivista stressiä ja nekroosia, mikä osaltaan vaikuttaa Alzheimerin kaltaiseen patogeneesiin ja kognitiiviseen heikentymiseen (de la Monte ja Wands, 2005; Schubert ym., 2003, 2004). Kurkumiini paransi merkittävästi kognitiivista toimintaa palauttamalla alentuneet IGF-1-tasot sporadisen Alzheimerin taudin streptotsotosiini- (STZ) mallissa (Agrawal et al., 2010; Isik et al., 2009). Se myös tukahdutti IL-1β:tä ja vähensi oksidatiivisia vaurioita ja Aβ-plakkitaakkaa (Cole ym., 2004). Kurkuminoidiseoksen ja sen yksittäisten komponenttien neuroprotektiivisista vaikutuksista tulehdus- ja apoptoottisten geenien ilmentymiseen AD:ssa on raportoitu (Ahmed ja Gilani, 2011). Parkinsonin taudin kokeellisessa mallissa kurkumiini suojasi substantia nigra -neuronien häviämistä, palautti striatumin dopamiinitasot ja kelaatti Fe2+ (Zbarsky ym., 2005). Toinen tutkimus osoitti, että kurkumiini paransi 6-hydroksidopamiinin (6-OHDA) aiheuttamaa neurotoksisuutta sen anti-inflammatorisen aktiivisuuden ja SOD-1-ekspression palauttamisen kautta (Tripanichkul ja Jaroensuppaperch, 2013). Parkinsonin homokysteiinirottien PD-mallissa kurkumiini paransi liikunta-aktiivisuutta (Mansouri ym., 2012). PD:n 1-metyyli-4-fenyyli-1,2,3,6-tetrahydropyridiini-hiirimallissa (MPTP) kurkumiini palautti striatumin dopamiini- ja 3,4-dihydroksifenyylietikkahappo (DOPAC) -tasot (Rajeswari ja Sabesan, 2008).
Epilepsian osalta kurkumiini on osoittanut antiepileptisiä vaikutuksia kokeellisissa kouristuskohtausmalleissa (Ahmad, 2013; Du ym, 2012; Gupta et al., 2009; Kiasalari et al., 2013) antioksidanttisten vaikutustensa kautta (Ahmad, 2013; Choudhary et al., 2013; Mehla et al., 2010; Noor et al., 2012). Kurkumiinin on todettu parantavan epilepsialääkkeiden (AED) aiheuttamaa kognitiivista heikkenemistä rotilla muuttamatta AED-lääkkeiden seerumipitoisuutta (Reeta et al., 2009, 2010). Epilepsialääkkeiden lisäksi kurkumiini on osoittautunut hyödylliseksi aivohalvauksen hoidossa (Lapchak, 2011; Liu ym., 2013b; Yu ym., 2012; Zhao ym., 2010). Kurkumiini tehosti kandesartaanin (angiotensiini II -reseptorin antagonisti) neuroprotektiivista vaikutusta aivojen iskemiaan tukahduttamalla verenkiertoa ja oksidatiivista stressiä (Awad, 2011). Kurkumaöljy esti hermosolujen solukuolemaa aivohalvauksen keskimmäisen aivovaltimon tukkeutumisen (MCAo) rottamallissa (Rathore ym., 2008). Kurkumiini osoitti myös lupaavia hyötyjä TBI:n kokeellisissa malleissa. Kurkumiinin esikäsittely vaimensi infarktin kokoa ja aivovaurioita sekä paransi neurologista toimintaa TBI:n jälkeen rotilla (Samini ym., 2013). Kurkumiinijohdannaisten antaminen paransi liikuntakykyä ja kognitiivisia toimintoja rotilla, jotka kestivät TBI:n (Wu et al., 2011). Kurkumiinin esikäsittely (75/150 mg/kg) tai 30 minuuttia kurkumiinin (300 mg/kg) jälkikäsittely vähensi merkittävästi aivojen turvotusta ja paransi neurologisia toimintoja kontrolloidun kortikaalisen iskun (CCI) jälkeen hiirillä, mikä johtui pääasiassa perikonturaalisesti kohonneen IL-1β:n vaimenemisesta (Laird ym., 2010).