สารพฤกษเคมีและอิทธิพลต่อความยาวของเทโลเมียร์
คำสำคัญ:
สารพฤกษเคมี, เทโลเมียร์, การชะลอวัยบทคัดย่อ
ความชราหรือความเสื่อมสภาพของร่างกายตามวัย เป็นกลไกที่มาพร้อมกับความเจ็บป่วยและโรคที่แปรผันตามอายุ (Age-Related Diseases) เช่น โรคมะเร็ง โรคหลอดเลือดหัวใจ โรคความจําเสื่อม โรคเบาหวาน เป็นต้น โดยกลไกความชรานี้สามารถอธิบายได้ด้วยองค์ความรู้ในระดับโมเลกุลหลายทฤษฏี เช่น กระบวนการเสื่อมของเซลล์ ความผิดปกติของไมโทคอนเดรีย ความเสียหายจากอนุมูลอิสระ ภาวะเครียดออกซิเดชั่น การอักเสบภาวะฮอร์โมนแปรปรวน และการสั้นลงของเทโลเมียร์ เป็นต้น ดังนั้นแนวทางการฟื้นฟูและรักษาความชราและโรคที่เกิดจากความชราเพื่อทำให้ร่างกายเข้าสู่ภาวะสุขภาพสมบูรณ์สูงสุดจึงมีหลายวิธี เช่น การออกกำลังกาย การจัดการโภชนาการอาหารที่ดี การใช้ยา ผลิตภัณฑ์อาหารเสริม และการฟื้นฟูรักษาด้วยเทคโนโลยีการการแพทย์ต่าง ๆ เป็นต้น ซึ่งก็มีทั้งวิธีที่ได้รับการยอมรับว่ามีประสิทธิภาพและวิธีที่ยังไม่มีหลักฐานยืนยันประสิทธิภาพที่แน่ชัด
กลไกการรักษาความยาวเทโลเมียร์ (Telomeres) โดยเอนไซม์เทโลเมอเรส (Telomerase) เป็นการป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับโครโมโซมระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์ ซึ่งเป็นผลทำให้เซลล์ชรา และอวัยวะในร่างกายเสื่อมสภาพ Blackburn et al. (2009) ได้ศึกษาและคิดค้นนวัตกรรมทางการแพทย์ ยา และอาหารเสริมต่าง ๆ ที่ช่วยฟื้นฟูและเสริมสร้างความยาวของเทโลเมียร์ ที่ซึ่งเป็นความหวังของการมีอายุขัยยืนยาวกันอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตามผลการศึกษาและวิจัยในมนุษย์และสัตว์พบว่าภาวะโภชนาการอาหารเป็นปัจจัยหลักปัจจัยหนึ่งที่มีความสัมพันธ์กับความยาวของเทโลเมียร์ สารอาหารและสารประกอบตามธรรมชาติหลายชนิดมีศักยภาพในการรักษาและเสริมความยาวของเทโลเมียร์ได้ โดยเฉพาะในพืช ผัก ผลไม้ และสมุนไพรซึ่งประกอบด้วยสารพฤกษเคมี (Phytochemicals) หลายชนิดทั้งสารปฐมภูมิ (Primary Metabolites) เช่น วิตามิน และรงควัตถุต่าง ๆ และสารทุติยภูมิ (Secondary Metabolite) เช่น สารประกอบฟีนอลิก (Phenolic Compounds) สารแอลคาลอยด์ (Alkaloid) และเทอร์พีนอยด์ (Terpenoid) เป็นต้น ซึ่งในบทความวิจัยนี้ได้นำเสนอตัวอย่างสารสกัดสมุนไพรที่มีศักยภาพในการชะลอกระบวนเสื่อมของร่างกายและโรคต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับอายุผ่านกลไกเทโลเมียร์ เพื่อเป็นประโยชน์ในการประยุกต์ใช้เป็นแนวทางในการสร้างสรรค์รายการอาหาร เครื่องดื่ม และอาหารเสริมเพื่อชะลอวัยและฟื้นฟูสุขภาพ ที่นำไปสู่คุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นและอายุที่ยืนยาวขึ้นต่อไป
References
Allsopp, R. C., & Harley, C. B. (1995). Evidence for a critical telomere length in senescent human fibroblasts. Experimental Cell Research, 219(1), 130-136.
Allsopp, R. C., Vaziri, H., Patterson, C., Goldstein, S., Younglai, E. V., Futcher, A. B., Greider, C. W., & Harley, C. B. (1992). Telomere length predicts replicative capacity of human fibroblasts. Proceedings of the National Academy of Sciences, 89(21), 10114-10118.
Armanios, M. (2013). Telomeres and age-related disease: How telomere biology informs clinical paradigms. The Journal of Clinical Investigation, 123(3), 996-1002.
Armstrong, C. A. &Tomita, K.. (2017). Fundamental mechanisms of telomerase action in yeasts and mammals: Understanding telomeres and telomerase in cancer cells. Open Biology, 7(3), 1-13. https://doi.org/10.1098/rsob.160338
Bandopadhyay, S., Mandal, S., Ghorai, M., Jha, N. K., Kumar, M., Radha, G. A., Proćków, J., Pérez de la Lastra, J. M., & Dey, A. (2023). Therapeutic properties and pharmacological activities of asiaticoside and madecassoside: A review. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 27(5), 593-608.
Blackburn, E. H., Greider, C. W., & Szostak, J. W. (2009). The Nobel Prize in physiology or medicine 2009. Nobel Found, 1, 10-105.
Bürkle, A., Moreno-Villanueva, M., Bernhard, J., Blasco, M., Zondag, G., Hoeijmakers, J. H., Toussaint, O., Grubeck-Loebenstein, B., Mocchegiani, E., Collino, S., Gonos, E. S., Sikora, E., Gradinaru, D., Dollé, M., Salmon, M., Kristensen, P., Griffiths, H. R., Libert, C., Grune, T., ... & Aspinall, R. (2015). MARK-AGE biomarkers of ageing. Mechanisms of Ageing and Development, 151, 2-12.
Department of Older Persons. (2023). Situation of Thai elderly 2022, 2023. Amarin Cooperation. [in Thai]
Demirbaş, D. (2021). Effects of centella asiatica saponins on telomerase activation and wound healing [Doctoral dissertation]. Izmir Institute of Technology.
Erdem, H. B., Bahsi, T., & Ergün, M. A. (2021). Function of telomere in aging and age related diseases. Environmental Toxicology and Pharmacology, 85, 103641.
Fuggetta, M. P., Lanzilli, G., Tricarico, M., Cottarelli, A., Falchetti, R., Ravagnan, G., & Bonmassar, E. (2006). Effect of resveratrol on proliferation and telomerase activity of human colon cancer cells in vitro. Journal of Experimental and Clinical Cancer Research, 25(2), 189.
Fyhrquist, F., Saijonmaa, O., & Strandberg, T. (2013). The roles of senescence and telomere shortening in cardiovascular disease. Nature Reviews Cardiology, 10(5), 274-283.
Gao, X., Yu, X., Zhang, C., Wang, Y., Sun, Y., Sun, H., Zhang, H., Shi, Y., & He, X. (2022). Telomeres and mitochondrial metabolism: Implications for cellular senescence and age-related diseases. Stem Cell Reviews and Reports, 18(7), 2315-2327.
Gardner, M., Bann, D., Wiley, L., Cooper, R., Hardy, R., Nitsch, D., Martin-Ruiz, C., Shiels, P., Sayer, A. A., Barbieri, M., Bekaert, S., Bischoff, C., Brooks-Wilson, A., Chen, W., Cooper, C., Christensen, K., Meyer, T. D., Deary, I., Der, G., … & Halcyon Study Team. (2014). Gender and telomere length: Systematic review and meta-analysis. Experimental gerontology, 51, 15-27.
Gavia-Garcia, G., Rosado-Perez, J., Arista-Ugalde, T. L., Aguiniga- Sanchez, I., Santiago-Osorio, E., & Mendoza-Nunez, V. M. (2021). Telomere length and oxidative stress and its relation with metabolic syndrome components in the aging. Biology (Basel), 10(4), 253.
Gu, D., Li, J., Little, J., Li, H., & Zhang, X. (2020). Associations between serum sex hormone concentrations and telomere length among US adults, 1999-2002. The Journal of Nutrition, Health & Aging, 24(1), 48-54.
Guo, L., Wei, X. D., Ou, Q., Wang, S., & Zhu, G. M. (2010). Effect of astragaloside on the expression of telomerase activity and klotho gene in aged HELF cells. Chinese Journal of Gerontology, 13, 1819-1822.
Harley, C. B., Futcher, A. B., & Greider, C. W. (1990). Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts. Nature, 345(6274), 458-460.
Harley, C. B., Liu, W., Blasco, M., Vera, E., Andrews, W. H., Briggs, L. A., & Raffaele, J. M. (2011). A natural product telomerase activator as part of a health maintenance program. Rejuvenation Research, 14(1), 45-56.
Hayflick, L., & Moorhead, P. S. (1961). The serial cultivation of human diploid cell strains. Experimental Cell Research, 25(3), 585-621.
Hayflick, L. (1976). The cell biology of human aging. New England Journal of Medicine, 295(23), 1302-1308.
Hong, H., Xiao, J., Guo, Q., Du, J., Jiang, Z., Lu, S., Zhang, H., Zhang, X., & Wang, X. (2021). Cycloastragenol and Astragaloside IV activate telomerase and protect nucleus pulposus cells against high glucose-induced senescence and apoptosis. Experimental and Therapeutic Medicine, 22(5), 1-11.
Howitz, K. T., Bitterman, K. J., Cohen, H. Y., Lamming, D. W., Lavu, S., Wood, J. G., Zipkin, R. E., Chung, P., Kisielewski, A., Scherer, B., & Sinclair, D. A. (2003). Small molecule activators of sirtuins extend Saccharomyces cerevisiae lifespan. Nature, 425(6954), 191-196.
Hu, Z. W., Shen, Z. Y., & Huang, J. H. (2004). Experimental study on effect of epimedium flavonoids in protecting telomere length of senescence cells HU. Chinese Journal of Integrated Traditional and Western Medicine, 24(12), 1094-1097.
Kaewtunjai, N., Wongpoomchai, R., Imsumran, A., Pompimon, W., Athipornchai, A., Suksamrarn, A., Lee, T. R., & Tuntiwechapikul, W. (2018). Ginger extract promotes telomere shortening and cellular senescence in A549 lung cancer cells. ACS Omega, 3(12), 18572-18581.
Khaw, A. K., Hande, M. P., Kalthur, G., & Hande, M. P. (2013). Curcumin inhibits telomerase and induces telomere shortening and apoptosis in brain tumour cells. Journal of Cellular Biochemistry, 114(6), 1257-1270.
Kitada, M., & Koya, D. (2021). Autophagy in metabolic disease and ageing. Nature Reviews Endocrinology, 17(11), 647-661.
Kozhevnikova, O. S., Devyatkin, V. A., Tyumentsev, M. A., Rudnitskaya, E. A., Fursova, A. Z., & Kolosova, N. G. (2022). Astragalus membranaceus increases leukocyte telomere length, but does not suppress development of accelerated senescence signs in OXYS rats. Advances in Gerontology, 12(2), 128-134.
Kuszel, L., Trzeciak, T., Richter, M., & Czarny-Ratajczak, M. (2015). Osteoarthritis and telomere shortening. Journal of Applied Genetics, 56(2), 169-176.
López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M., & Kroemer, G. (2013). The hallmarks of aging. Cell, 153(6), 1194-1217. http://doi.org/10.1016/j.cell.2013.05.039
López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M., & Kroemer, G. (2023). Hallmarks of aging: An expanding universe. Cell, 186(2), 243-278.
Mason, P. J., Wilson, D. B., & Bessler, M. (2005). Dyskeratosis congenita -- A disease ofdysfunctional telomere maintenance. Current Molecular Medicine, 5(2), 159-170.
Matacchione, G., Gurău, F., Silvestrini, A., Tiboni, M., Mancini, L., Valli, D., Rippo, M. R., Recchioni, R., Marcheselli, F., Carnevali, O., Procopio, A. D., Casettari, L., & Olivieri, F. (2021). Anti-SASP and anti-inflammatory activity of resveratrol, curcumin and β-caryophyllene association on human endothelial and monocytic cells. Biogerontology, 22(3), 297-313.
McGrath, M., Wong, J. Y., Michaud, D., Hunter, D. J., & De Vivo, I. (2007). Telomere length, cigarette smoking, and bladder cancer risk in men and women. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention, 16(4), 815-819.
Mirabello, L., Huang, W. Y., Wong, J. Y., Chatterjee, N., Reding, D., David Crawford, E. D., Vivo, I. D., Hayes, R. B., & Savage, S. A. (2009). The association between leukocyte telomere length and cigarette smoking, dietary and physical variables, and risk of prostate cancer. Aging Cell, 8(4), 405-413.
Mirabello, L., Yu, K., Kraft, P., De Vivo, I., Hunter, D. J., Prescott, J., Wong, J. Y. Y., Chatterjee, N., Hayes, R. B., & Savage, S. A. (2010). The association of telomere length and genetic variation in telomere biology genes. Human Mutation, 31(9), 1050-1058.
Office of the National Economic and Social Development Council. (2022, October 24). National economic and social development plan no. 13, 2023-2027. https://www.nesdc.go.th/main.php?filename=plan13 [in Thai]
Palm, W., & Lange, T. (2008). How shelterin protects mammalian telomeres. Annual Review of Genetics, 42, 301-334.
Praengam, K., Tuntipopipat, S., Muangnoi, C., Jangwangkorn, C., & Piamkulvanich, O. (2023). Efficacy of a dietary supplement derived from five edible plants on telomere length in Thai adults: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Food Science & Nutrition, 2023, 1-13. https://doi.org/10.1002/fsn3.3851
Rabinowitz, J. D., & White, E. (2010). Autophagy and metabolism. Science, 330(6009), 1344-1348. https://doi.org/10.1126/science.1193497
Roake, C., & Artandi, S., (2020). Regulation of human telomerase in homeostasis and disease. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 21(7), 384-397.
Shin, D., Shin, J., & Lee, K. W. (2019). Effects of inflammation and depression on telomere length in young adults in the United States. Journal of Clinical Medicine, 8(5), 711.
Sun, L., & Wang, X. (2003). Effects of allicin on both telomerase activity and apoptosis in gastric cancer SGC-7901 cells. World Journal of Gastroenterology, 9(9), 1930-1934.
Sun, Y., Hu, X., Hu, G., Xu, C., & Jiang, H. (2015). Curcumin attenuates hydrogen peroxide-induced premature senescence via the activation of SIRT1 in human umbilical vein endothelial cells. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 38(8), 1134-1141.
Tian, T., Li, X., & Zhang, J. (2019). mTOR signaling in cancer and mTOR inhibitors in solid tumor targeting therapy. International Journal of Molecular Science, 20(3), 755. https://doi.org/10.3390/ijms20030755
Tsatsakis, A., Renieri, E., Tsoukalas, D., Buga, A. M., Sarandi, E., Vakonaki, E., Fragkiadaki, P., Alegakis, A., Nikitovic, D., Calina, D., Spandidos, D. A., & Docea, A. O. (2023). A novel nutraceutical formulation increases telomere length and activates telomerase activity in middle-aged rats. Molecular Medicine Reports, 28(6), 1-11. https://doi.org/10.3892/mmr.2023.13119
Valdes, A. M., Andrew, T., Gardner, J. P., Kimura, M., Oelsner, E., Cherkas, L. F., Aviv, A., & Spector, T. D. (2005). Obesity, cigarette smoking, and telomere length in women. The Lancet, 366(9486), 662-664.
Xu, S., Cai, Y., & Wei, Y. (2013). mTOR signaling from cellular senescence to organismal aging. Aging and Disease, 5(4), 263-273. https://doi.org/10.14336/AD.2014.0500263
Zhang, H. Q., Li, Y., & Song, Y. Y. (2011). Effect of polysaccharides of Cistanche deserticola on immune cells and telomerase activity in aging mice. Journal of Chinese Pharmaceutical Science, 46(14), 1081-1083.
Zhu, F., Shi, Z., Qin, C., Tao, L., Liu, X., Xu, F., Zhang, L., Song, Y., Liu, X., Zhang, J., Han, B., Zhang, P., & Chen, Y. (2012). Therapeutic target database update 2012: A resource for facilitating target-oriented drug discovery. Nucleic Acids Research, 40(Database issue), D1128-D1136.
Zhuang, W., Sun, N., Gu, C., Liu, S., Zheng, Y., Wang, H., Tong, X., & Song, J. (2023). A literature review on Epimedium, a medicinal plant with promising slow aging properties. Heliyon, 9(11), e21226. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21226
Downloads
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2023 วารสารสุขภาพและอาหารเชิงสร้างสรรค์
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
“ข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วม (ถ้ามี) ขอรับรองว่า บทความที่เสนอมานี้ยังไม่เคยได้รับการตีพิมพ์และไม่ได้อยู่ระหว่างกระบวนการพิจารณาลงตีพิมพ์ในวารสารหรือแหล่งเผยแพร่อื่นใด ข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วมยอมรับหลักเกณฑ์การพิจารณาต้นฉบับ ทั้งยินยอมให้กองบรรณาธิการมีสิทธิ์พิจารณาและตรวจแก้ต้นฉบับได้ตามที่เห็นสมควร พร้อมนี้ขอมอบลิขสิทธิ์บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ให้แก่สถาบันการจัดการปัญญาภิวัฒน์หากมีการฟ้องร้องเรื่องการละเมิดลิขสิทธิ์เกี่ยวกับภาพ กราฟ ข้อความส่วนใดส่วนหนึ่งและ/หรือข้อคิดเห็นที่ปรากฏในบทความข้าพเจ้าและผู้เขียนร่วมยินยอมรับผิดชอบแต่เพียงฝ่ายเดียว”
