DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2026.1766470
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41808871
تاريخ النشر: 2026-02-23
المؤلف: Vicko Suswidiantoro وآخرون
الموضوع الرئيسي: المركبات الحيوية المستخلصة من الطحالب
نظرة عامة
يقدم قسم ورقة البحث نظرة شاملة عن مرض الزهايمر (AD)، مع التركيز على قيود العلاجات الدوائية الحالية وإمكانية المركبات الطبيعية كخيارات علاجية بديلة. يتميز مرض الزهايمر بالتدهور المعرفي بسبب ترسب الأميلويد-β (Aβ)، وزيادة الفسفرة للبروتين تاو، وعمليات مرضية أخرى. حددت مراجعة منهجية تتبع إرشادات PRISMA 2020 41 دراسة—25 في الجسم الحي و16 في المختبر—تظهر أن المركبات الطبيعية المختلفة تظهر تأثيرات واقية للأعصاب من خلال آليات مثل تقليل الإجهاد التأكسدي، وتثبيط الالتهاب العصبي، وتعديل العمليات المولدة للأميلويد، والحفاظ على وظيفة المشابك.
تسلط الخاتمة الضوء على الخصائص متعددة الأهداف الواقية للأعصاب لهذه المنتجات الطبيعية، التي تعالج جوانب متعددة من مرض الزهايمر. على الرغم من النتائج الواعدة في الدراسات قبل السريرية، تواجه ترجمة هذه النتائج إلى الممارسة السريرية تحديات كبيرة، خاصة فيما يتعلق بالتوافر البيولوجي والحاجة إلى تجارب سريرية صارمة. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على التجارب السريرية العشوائية مع نقاط نهاية ذات مغزى، وطرق صياغة محسنة، ومعايير موحدة للمنتجات الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر تقييمات السلامة على المدى الطويل واستراتيجيات الطب الدقيق الموجهة بواسطة العلامات الحيوية ضرورية لتحديد مجموعات المرضى التي قد تستفيد من هذه التدخلات، مما قد يضع المركبات الطبيعية كعناصر قيمة في استراتيجيات علاج مرض الزهايمر.
مقدمة
يعتبر مرض الزهايمر (AD) اضطرابًا تنكسيًا عصبيًا تدريجيًا وأحد الأسباب الرئيسية للخرف في جميع أنحاء العالم، ويتميز بفقدان الذاكرة، والتدهور المعرفي، والتغيرات السلوكية. من الناحية العصبية، يتميز بتراكم الأميلويد-β (Aβ) خارج الخلايا، وتشابكات الألياف العصبية من البروتين تاو المفرط الفسفرة، وانحلال المشابك، والالتهاب العصبي، وفقدان عصبي كبير. على الرغم من التقدم في فهم الآليات الجزيئية لمرض الزهايمر، لا تزال العلاجات الفعالة المعدلة للمرض بعيدة المنال. توفر العلاجات الحالية، مثل مثبطات أستيل كولينستراز ومضادات مستقبلات NMDA، تخفيفًا عرضيًا محدودًا فقط ولا تغير من تقدم المرض. أظهرت الاستراتيجيات الحديثة التي تستهدف علم الأمراض الأميلويد نجاحًا محدودًا، مما يبرز الطبيعة متعددة العوامل لمرض الزهايمر، والتي تشمل الإجهاد التأكسدي، والخلل الوظيفي الميتوكوندري، والالتهاب العصبي، من بين عوامل أخرى.
في ضوء هذه التحديات، ظهرت المركبات الطبيعية النشطة بيولوجيًا كمرشحين علاجيين واعدين بسبب خصائصها متعددة الأدوية، مما يسمح لها باستهداف مسارات متعددة تشارك في مسببات مرض الزهايمر. سلطت الدراسات قبل السريرية الضوء على التأثيرات الواقية للأعصاب لمجموعة متنوعة من المواد الطبيعية، بما في ذلك البوليفينولات مثل الكركمين والكينسيتين، التي تظهر خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات، والعوامل المستمدة من البحر مثل الأستازانتين وأحماض أوميغا-3 الدهنية، التي تعزز استقرار الخلايا العصبية وتعزز الإشارات العصبية. بينما تظهر هذه المركبات إمكانيات للوقاية العصبية وقد تكمل العلاجات التقليدية، فإن التطبيقات السريرية محدودة بسبب التجارب البشرية الصغيرة وغير المتسقة. تهدف هذه المراجعة إلى تقييم الأدلة المحيطة بهذه المنتجات الطبيعية بشكل منهجي، مع التركيز على آليات عملها وأهميتها لتطوير استراتيجيات فعالة للوقاية من الأمراض التنكسية العصبية وإدارتها.
الطرق
كانت منهجية اختيار الدراسات المؤهلة في هذا البحث منهجية وتهدف إلى ضمان الموضوعية وقابلية التكرار. في البداية، تم تجميع السجلات من قواعد بيانات مختلفة، وتمت إزالة التكرارات باستخدام برامج إدارة المراجع. شمل عملية الاختيار مرحلتين: أولاً، قام مراجعان مستقلان بتقييم العناوين والملخصات لتحديد الدراسات المحتملة ذات الصلة بتأثيرات المركبات الطبيعية الواقية للأعصاب في الاضطرابات التنكسية العصبية. تم استبعاد المقالات غير ذات الصلة، وتم تقييم النصوص الكاملة للدراسات المتبقية وفقًا لمعايير الأهلية المحددة مسبقًا. كانت هذه المعايير تتطلب من الدراسات التحقيق في المركبات المستمدة من الطبيعة في نماذج مرض الزهايمر (AD) والإبلاغ عن النتائج المتعلقة بعلم الأمراض AD، مثل تراكم الأميلويد والالتهاب العصبي. تم استبعاد التقارير التي تركز فقط على الجزيئات الاصطناعية أو التي تفتقر إلى بيانات النتائج ذات الصلة. تم حل الخلافات بين المراجعين من خلال المناقشة، وتم استشارة مراجع ثالث عند الضرورة، مما يضمن تضمين الدراسات ذات الجودة المنهجية الكافية.
استخدمت الدراسات المشمولة مجموعة متنوعة من النماذج التجريبية التي تعكس العمليات المرضية الرئيسية المرتبطة بمرض الزهايمر. مكنت هذه النماذج من تقييم عوامل مختلفة مثل الإصابة التأكسدية، وإشارات الالتهاب، وعيوب النقل العصبي. تضمنت نماذج القوارض الشائعة الفئران ويستار وفئران سبراجي-داولي، بالإضافة إلى سلالات معدلة وراثيًا مثل APP/PS1 و5xFAD. تضمنت الأنظمة في المختبر خطوط خلايا عصبية (مثل SH-SY5Y)، وزرع خلايا ميكروغليا (مثل خلايا BV-2)، وزرع خلايا عصبية أولية من القشرة أو الحصين. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام اختبارات كيميائية حيوية لتقييم تثبيط أستيل كولينستراز وتكوين ألياف Aβ، من بين معايير أخرى. سهل هذا الإطار الشامل تحقيقًا دقيقًا للآليات الخلوية والجزيئية ذات الصلة بالاضطرابات التنكسية العصبية، كما هو موثق في مخطط تدفق متوافق مع PRISMA يوضح عملية اختيار الدراسة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح النتائج التي توصلت إليها الدراسة، مع تسليط الضوء على نقاط البيانات المهمة والاتجاهات التي لوحظت خلال التحقيق. عادةً ما تدعم النتائج تحليلات إحصائية ذات صلة، وتمثيلات بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول، ومقارنات بالأدبيات الموجودة.
في هذا القسم، قد يناقش المؤلفون أيضًا تداعيات نتائجهم، مع التركيز على كيفية مساهمتها في المجال الأوسع للدراسة. يتم الإشارة إلى أي نتائج غير متوقعة أو شذوذ، مع تقديم تفسيرات أو فرضيات محتملة لهذه الملاحظات. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة عامة واضحة وشاملة على الأدلة التجريبية التي تم جمعها، مما يمهد الطريق للنقاشات والاستنتاجات اللاحقة.
المناقشة
اتبعت المراجعة المنهجية إرشادات PRISMA 2020، مع التركيز على الإمكانات الواقية للأعصاب للمركبات الطبيعية في الأمراض التنكسية العصبية، وخاصة مرض الزهايمر (AD). تم استخدام استراتيجية بحث شاملة عبر عدة قواعد بيانات، مما أسفر عن 1,513 سجلًا، من بينها 41 دراسة استوفت معايير الإدراج. قامت المراجعة بتصنيف المركبات الطبيعية إلى فئات مختلفة، بما في ذلك البوليفينولات، والتربينويدات، والقلويدات، والمواد المستمدة من البحر، وسلطت الضوء على آلياتها الواقية للأعصاب المتنوعة. أشارت النتائج الرئيسية إلى أن هذه المركبات تظهر أنشطة مضادة للأكسدة، ومضادة للالتهابات، ومضادة للاستماتة، وتعديل الأميلويد، مما يساهم في بقاء الخلايا العصبية وسلامة المشابك.
كشفت تجميع البيانات أن المركبات الطبيعية تعزز باستمرار توازن الأكسدة والاختزال، وتقلل من الالتهاب العصبي، وتثبط المسارات المسببة للاستماتة، مما يعزز صحة الخلايا العصبية. على سبيل المثال، أظهرت مركبات مثل الكركمين والكينسيتين تأثيرات مضادة للأكسدة كبيرة من خلال تنشيط مسار Nrf2 وتقليل علامات الإجهاد التأكسدي. بالإضافة إلى ذلك، أكدت المراجعة على أهمية تعديل الناقلات العصبية، حيث حسنت عدة مركبات الإشارات الكولينية والسيروتونية، وهو أمر حاسم لوظيفة الإدراك. على الرغم من النتائج الواعدة في الدراسات قبل السريرية، تواجه الترجمة إلى التطبيقات السريرية تحديات، بما في ذلك القيود الدوائية والحاجة إلى تجارب بشرية أكثر قوة. بشكل عام، تؤكد النتائج على الإمكانات العلاجية للمركبات الطبيعية في إدارة الأمراض التنكسية العصبية، مما يتطلب مزيدًا من التحقيق في آلياتها وفعاليتها السريرية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2026.1766470
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41808871
Publication Date: 2026-02-23
Author(s): Vicko Suswidiantoro et al.
Primary Topic: Seaweed-derived Bioactive Compounds
Overview
The research paper section provides a comprehensive overview of Alzheimer’s disease (AD), emphasizing the limitations of current pharmacological treatments and the potential of natural compounds as alternative therapeutic options. AD is characterized by cognitive decline due to amyloid-β (Aβ) deposition, tau hyperphosphorylation, and other pathological processes. A systematic review adhering to PRISMA 2020 guidelines identified 41 studies—25 in vivo and 16 in vitro—demonstrating that various natural compounds exhibit neuroprotective effects through mechanisms such as reducing oxidative stress, inhibiting neuroinflammation, modulating amyloidogenic processes, and preserving synaptic function.
The conclusion highlights the multitarget neuroprotective properties of these natural products, which address multiple facets of AD pathology. Despite the promising preclinical findings, the translation of these results into clinical practice faces significant challenges, particularly concerning bioavailability and the need for rigorous clinical trials. Future research should focus on randomized clinical trials with meaningful endpoints, improved formulation methods, and standardization of natural products. Additionally, long-term safety assessments and biomarker-guided precision medicine strategies are essential for identifying patient subgroups that may benefit from these interventions, potentially positioning natural compounds as valuable components in AD treatment strategies.
Introduction
Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder and the leading cause of dementia worldwide, characterized by memory loss, cognitive decline, and behavioral changes. Neuropathologically, it is marked by the accumulation of extracellular amyloid-β (Aβ), neurofibrillary tangles of hyperphosphorylated tau, synaptic degeneration, neuroinflammation, and significant neuronal loss. Despite advances in understanding AD’s molecular mechanisms, effective disease-modifying treatments remain elusive. Current therapies, such as acetylcholinesterase inhibitors and NMDA receptor antagonists, provide only limited symptomatic relief and do not alter the disease’s progression. Recent strategies targeting amyloid pathology have shown limited success, underscoring the multifactorial nature of AD, which involves oxidative stress, mitochondrial dysfunction, and neuroinflammation, among other factors.
In light of these challenges, bioactive natural compounds have emerged as promising therapeutic candidates due to their polypharmacological properties, which allow them to target multiple pathways involved in AD pathogenesis. Preclinical studies have highlighted the neuroprotective effects of various natural substances, including polyphenols like curcumin and quercetin, which exhibit antioxidant and anti-inflammatory properties, and marine-derived agents such as astaxanthin and omega-3 fatty acids, which enhance neuronal stability and promote neurotrophic signaling. While these compounds show potential for neuroprotection and may complement conventional therapies, clinical applications are limited by small and inconsistent human trials. This review aims to systematically assess the evidence surrounding these natural products, focusing on their mechanisms of action and relevance for developing effective strategies to prevent and manage neurodegenerative diseases.
Methods
The methodology for selecting eligible studies in this research was systematic and aimed at ensuring objectivity and reproducibility. Initially, records were compiled from various databases, and duplicates were removed using reference management software. The selection process involved two phases: first, two independent reviewers assessed titles and abstracts to identify potentially relevant studies on the neuroprotective effects of natural compounds in neurodegenerative disorders. Irrelevant articles were excluded, and the full texts of the remaining studies were evaluated against predefined eligibility criteria. These criteria required studies to investigate naturally derived compounds in models of Alzheimer’s disease (AD) and report outcomes related to AD pathology, such as amyloid accumulation and neuroinflammation. Reports focusing solely on synthetic molecules or lacking pertinent outcome data were excluded. Disagreements between reviewers were resolved through discussion, with a third reviewer consulted when necessary, ensuring the inclusion of studies with sufficient methodological quality.
The included studies utilized a diverse range of experimental models that reflect the major pathological processes associated with AD. These models enabled the assessment of various factors such as oxidative injury, inflammatory signaling, and neurotransmission deficits. Common rodent models included Wistar and Sprague-Dawley rats, as well as transgenic strains like APP/PS1 and 5xFAD. In vitro systems comprised neuronal cell lines (e.g., SH-SY5Y), microglial cultures (e.g., BV-2 cells), and primary neuronal cultures from the cortex or hippocampus. Additionally, biochemical assays were employed to evaluate acetylcholinesterase inhibition and Aβ fibrillation, among other parameters. This comprehensive framework facilitated a thorough investigation of the cellular and molecular mechanisms relevant to neurodegenerative disorders, as documented in a PRISMA-compliant flow diagram outlining the study selection process.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data points and trends observed during the investigation. The results are typically supported by relevant statistical analyses, visual representations such as graphs or tables, and comparisons to existing literature.
In this section, the authors may also discuss the implications of their findings, addressing how they contribute to the broader field of study. Any unexpected results or anomalies are noted, along with potential explanations or hypotheses for these observations. Overall, this section serves to provide a clear and comprehensive overview of the empirical evidence gathered, setting the stage for subsequent discussions and conclusions.
Discussion
The systematic review adhered to PRISMA 2020 guidelines, focusing on the neuroprotective potential of natural compounds in neurodegenerative diseases, particularly Alzheimer’s disease (AD). A comprehensive search strategy was employed across multiple databases, yielding 1,513 records, from which 41 studies met the inclusion criteria. The review categorized natural compounds into various classes, including polyphenols, terpenoids, alkaloids, and marine-derived substances, and highlighted their diverse neuroprotective mechanisms. Key findings indicated that these compounds exhibit antioxidant, anti-inflammatory, anti-apoptotic, and amyloid-modulating activities, contributing to neuronal survival and synaptic integrity.
Data synthesis revealed that natural compounds consistently enhance redox homeostasis, reduce neuroinflammation, and inhibit apoptotic pathways, thereby promoting neuronal health. For instance, compounds like curcumin and quercetin demonstrated significant antioxidant effects by activating the Nrf2 pathway and reducing oxidative stress markers. Additionally, the review emphasized the importance of neurotransmitter modulation, with several compounds improving cholinergic and serotonergic signaling, which is crucial for cognitive function. Despite promising preclinical results, the translation to clinical applications faces challenges, including pharmacological limitations and the need for more robust human trials. Overall, the findings underscore the therapeutic potential of natural compounds in managing neurodegenerative diseases, warranting further investigation into their mechanisms and clinical efficacy.