Göz Hastalıklarının Tedavisinde Umut Vadeden Bir Molekül: KURKUMİN
Dr. Uğur TUNÇ - Sağlık Bilimleri Üniversitesi Beyoğlu Göz EAH, Göz Hastalıkları
1. Kurkumin Nedir?
Kurkumin, halk arasında zerdeçal (Curcuma-Longa) olarak bilinen kök bitkisinden elde edilen bir polifenoldür (Şekil 1). Bu etken madde binlerce yıldır Çin tıbbında ve Asya ülkelerinde karaciğer hastalıkları, romatoid artrit, aterosklerozis, enfeksiyöz hastalıklarda ve kanser tedavisinde bitkisel ilaçların bileşeni olarak yer almaktadır [1]. Yaklaşık olarak 140 yıl önce Vogel tarafından izole edilmiş; Lampe tarafından ise sentezlenmiştir [2]. Daha önce yapılan çalışmalarda kurkuminin anti-oksidan, anti-inflamatuar, anti-mutajenik, anti-mikrobiyal ve anti-kanser aktivitesi olduğu gösterilmiştir [3-7]. Günümüzde inflamatuar ve dejeneratif patogeneze dayanan birçok hastalıkta kurkumin umut vadeden bir molekül olarak karşımıza çıkmaktadır [8].
Şekil 1: Curcuma-Longa kök bitkisinin görseli.
2. Kurkuminin Etki Mekanizması Nasıldır?
Reaktif oksijen radikalleri (ROS) hücrelerimizin normal metabolizmasının bir ürünüdür. Fakat konsantrasyona bağlı olarak yaşlanma ve hücre hasarının temel sebeplerinden birini oluşturur. Hücre içinden ROS dengesinin sağlanması son derece önemlidir. Bunu sağlamak için çeşitli hücre içi anti-oksidan enzimler mevcuttur. Bunlar arasında; süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz, katalaz ve heme-oksijenaz sayılabilir. Bunun yanında non-enzimatik yol ile ROS süpürücü olarak adlandırılan; glutatyon (GSH), ürik asit, lipoik asit, askorbik asit ve tokoferol (Vit E) gibi moleküller mevcuttur [9,10]. ROS ve anti-oksidan mekanizmanın ROS lehine bozulması oksidatif stres olarak adlandırılmaktadır. Ve bu durum birçok hastalığın tetiklenmesinde veya yıkıcı etkisinin artmasında rol oynayabilmektedir.
Kurkumin; vitamin C ve E gibi doğal anti-oksidanlar grubunun bir üyesidir. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda kurkuminin anti-oksidan ve anti-inflamatuar etki mekanizmaları Tablo 1‘ de özetlenmiştir.
Tablo 1: Kurkuminin biyokimyasal etki mekanizmaları [11].
3. Kurkuminin Göz Hastalıkları Alanında Potansiyel Kullanım Alanları Nelerdir?
Literatürde göz alanında; kurkuminin daha önce tanımlanmış etki mekanizmaları baz alınarak yapılan birçok deneysel ve klinik çalışma mevcuttur. Bu bölümde yapılan çalışmalardan ve kurkuminin bu alanlarda kullanım potansiyellerinden bahsedilecektir.
3.1. Diyabetik retinopati ve yaşa bağlı makula dejenerasyonu
Vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) ve fibroblast büyüme faktörü (bFGF) fizyolojik ve patolojik damar oluşumunun baş aktörleridir [12]. Yeni damar oluşumu (neovaskülarizasyon) bu mediatörler başta olmak üzere; hücre göçü ve reorganizasyonundan sorumlu diğer mediatörler (PDGF, TGF-b ve FGF-2) eşliğinde meydana gelir [13,14]. Yapılan birçok çalışma kurkuminin patolojik neovaskülarizasyonu engellediği gösterilmiştir [15-17]. Bu özelliği sayesinde diyabetik retinopati ve (yaş tip) yaşa bağlı makula dejenerasyonu gibi patolojik neovaskülarizasyon süreçlerinin işlediği göz hastalıklarında tedavi edici etkisinin olabileceği düşünülmektedir.
3.2. Kornea neovaskülarizasyonu
Kornea gözün ön bölümünü oluşturan saydam bir tabakadır. Ve saydamlığın devamı görme kalitesi açısından büyük önem arz etmektedir. Çeşitli problemlere dayalı olarak (geçirilmiş enfeksiyon, travma, kimyasal yanık vb.) kornea üzerine damar yapıları ilerleyerek görmeyi ciddi derecede etkileyebilmektedir. Yukarıda bahsedilen anti-anjiojenik etki sayesinde kurkuminin kornea neovaskülarizasyonu durdurucu etkisi olabileceği düşünülmektedir. Yapılan hayvan çalışmalarında kurkuminin kornea neovaskülarizasyonu engellediği gösterilmiştir [18]. Ayırca, Lipopolisakkarit (LPS) ile uyarılmış kornea epitel hücrelerinde NF-Kb’ yi inhibe ederek neovaskülarizasyonu tetikleyen mediatörlerin salınımını azalttığı gösterilmiştir [19].
3.3. Kornea doku iyileşmesi
Diyabetik hasta popülasyonunda kornea hastalıkları görülme sıklığı sağlıklı bireylere göre daha fazladır. Diyabetik keratopati diyabetik hastaların %50’sini etkilemektedir [20]. Guo ve ark. yaptığı bir hayvan çalışmasında intranazal nanopartikül kurkumin uygulaması sonrası korneada hasarının iyileşmesinde katkı sağladığı gösterilmiştir [21]. Bu etkinin; oksidatif stresi azaltarak ve doku iyileşmesinde önemli rol alan nörotrofik mediatörleri artırarak yaptığı bildirilmiştir. Bu çalışmanın ışığında; kornea hasarı ile giden hastalıklarda nanopartikül kurkumin kullanımının fayda sağlayacağı düşünülebilir.
3.4. Kuru göz
Kuru göz; gözyaşı yetersizliği veya kalitesizliğinden kaynaklanan oküler yüzey hastalığıdır. Batma, yanma ve sulanma semptomları ile kendini gösteren hastalık; ileri evrelerde hayat kalitesini ciddi derecede etkileyebilmektedir. Hastalığın patogenezinde ve semptomların ortaya çıkmasında artmış gözyaşı osmolaritesi ve inflamasyon önemli rol oynamaktadır [22]. Yapılan çalışmalarda kurkuminin ovalbumin ile uyarılmış fare gözlerinde inflamasyon belirteci olan interlökin (IL)-4 ve 5’ i azalttığı gösterilmiştir [23]. Ayrıca in vitro olarak kornea hücrelerinde hiperosmolarite ile uyarılmış IL-1b seviyesini azalttığı gösterilmiştir [24]. Bu bağlamda; kurkumin kuru göz hastalığında umut vadeden bir etken madde olarak tanımlanabilmektedir.
Bunların dışında; konjonktivit, pterjium, anterior üveit, glokom ve katarakt gibi sık görülen göz hastalıklarında yapılmış başarılı deneysel ve klinik çalışmalar mevcuttur (Şekil 2) [11].
Şekil 2: Kurkuminin klinik uygulamaya aday göz hastalıkları ve etki mekanizmaları [11].
Zerdeçal kök bitkisinin bileşeni olan kurkumin, bitkide %0.3-5.4 oranında bulunmaktadır. Bir silme tatlı kaşığı zerdeçalın içinde ortalama 30-90 mg kurkumin bulunmaktadır. İnsanlarda 12000 mg/gün’ a kadar kurkumin tüketilmesinin iyi tolere edildiği bulunmuştur. Güvenlik ve toksisite profiline dayanarak en uygun tedavi edici etkiyi sağlamak için 4000-8000 mg/gün kurkumin alınması tavsiye edilmektedir [25].
Antik çağlardan itibaren Çin ve Hindistan gibi asya ülkelerin geleneksel tıbbında önemli bir yeri olan kurkuminin; kullanımı ile ilgili aşılması gereken temel problem biyoyararlanımı ile ilgilidir. Biyoyararlanımı arttırmak ve etkin doz profilin oluşması için çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. Nanopartikül ve lipozom ile kaplanmış kurkuminin daha etkili olacağı görüşü mevcuttur. Gelecekteki çalışmaların da bu yönde ilerleyeceği aşikardır.
Referanslar
Ammon H, Wahl MA (1991): Pharmacology of Curcuma longa. Planta Med 57: 1-7.
Noorafshan A, Ashkani-Esfahani S (2013): A review of ther- apeutic effects of curcumin. Curr Pharm Des 19:2032-2046.
Tilak JC, Banerjee M, Mohan H, Devasagayam TP (2004): Antioxidant availability of turmeric in relation to its medicinal and culinary uses. Phytother Res 18: 798-804.
Singh S, Aggarwal BB (1995): Activation of transcription fac- tor NF-kappa B is suppressed by curcumin (diferuloylmeth- ane) [corrected]. J Biol Chem 270: 24995-25000.
Schaffer M, Schaffer PM, Zidan J, Bar Sela G (2011): Curcu- ma as a functional food in the control of cancer and inflammation. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 14: 588-597.
Aggarwal BB, Harikumar KB (2009): Potential therapeutic effects of curcumin, the anti-inflammatory agent, against neurodegenerative, cardiovascular, pulmonary, metabolic, autoimmune and neoplastic diseases. Int J Biochem Cell Biol.41: 40-59.
Jurenka JS (2009): Anti-inflammatory properties of curcumin, a major constituent of Cur cuma longa: a review of preclinical and clinical research. Altern Med Rev 14: 141-153.
Hewlings SJ, Kalman DS (2017): Curcumin: A Review of Its’ Effects on Human Health. Foods 6: 92.
Brambilla D, Mancuso C, Scuderi MR, et al. (2008): The role of antioxidant supplement in immune system, neoplastic, and neurodegenerative disorders: a point of view for an assess- ment of the risk/benefit profile. Nutr J 30: 7-29.
Halliwell B (1999): Antioxidant defense mechanisms: from the beginning to the end (of the beginning). Free Radic Res 31: 261-272.
Radomska-Leśniewska DM, Osiecka-Iwan A, Hyc A, Góźdź A, Dąbrowska AM, Skopiński P. Therapeutic potential of curcumin in eye diseases. Cent Eur J Immunol. 2019;44(2):181-189. doi:10.5114/ceji.2019.87070
Radomska-Leśniewska DM, Hevelke A, Skopiński P, et al. (2016): Reactive oxygen species and synthetic antioxidants as angiogenesis modulators. Pharmacol Rep 68: 462-471.
Ushio-Fukai M (2006): Redox signaling in angiogenesis: role of NADPH oxidase. Cardiovasc Res 71: 226-235.
Fong G-H (2008): Mechanism of adaptive angiogenesis and tissue hypoxia. Angiogenesis 11: 121-140.
Li L, Braiteh FS, Kurzrock R (2005): Liposome-encapsulated curcumin: In vitro and in vivo effects on proliferation, apop- tosis, signaling, and angiogenesis. Cancer 104: 1322-1331.
Arbiser JL, Klauber N, Rohan R (1998): Curcumin is an in vivo inhibitor of angiogenesis. Mol Med 4: 376-383.
Gururaj A, Belakavadi M, Venkatesh DA, et al. (2002): Mo- lecular mechanisms of antiangiogenic effect of curcumin. Biochem Biophys Res Commun 297: 934-942.
Kim JS, Choi JS, Chung SK (2010): The effect of curcumin on corneal neovascularization in rabbit eyes. Curr Eye Res 35: 274-280.
Pradhan N, Guha R, Chowdhury S, et al. (2015): Curcumin nanoparticles inhibit corneal neovascularization. J Mol Med (Berl) 93: 1095-1106.
Gao Y, Zhang Y, Ru YS, et al. (2015): Ocular surface changes in type II diabetic patients with proliferative diabetic retinopathy. Int J Ophthalmol 8: 358-364.
Guo C, Li M, Qi X, et al. (2016): Intranasal delivery of nanomicelle curcumin promotes corneal epithelial wound healing in streptozotocin-induced diabetic mice. Sci Rep 6: 29753.
Li DQ, Luo L, Chen Z, et al. (2006): JNK and ERK MAP kinases mediate induction of IL-1beta, TNF-alpha and IL-8 following hyperosmolar stress in human limbal epithelial cells. Exp Eye Res 82: 588-596.
Chung SH, Choi SH, Choi JA, et al. (2012): Curcumin suppresses ovalbumin-induced allergic conjunctivitis. Mol Vis 18: 1966-1972.
Chen M, Hu DN, Pan Z, et al. (2010): Curcumin protects against hyperosmoticity-induced IL-1beta elevation in human corneal epithelial cell via MAPK pathways. Exp Eye Res 90: 437-443.
Gülşen Delikanlı Akbay, A. Gülden Pekcan.(2016).Zerdeçal: Beslenme ve Sağlık Yönünden Değerlendirilmesi.Beslenme ve Diyet Dergisi.