НАДФН-ЗАЛЕЖНИЙ РЕДОКС-ГОМЕОСТАЗ У ГОЛОВНОМУ МОЗКУ ПРИ МЕТАБОЛІЧНОМУ СИНДРОМІ: МЕХАНІЗМИ ПОРУШЕННЯ ТА НАПРЯМИ КОРЕКЦІЇ

Б. Ю. Юрченко; М. І. Куліцька; О. З. Яремчук

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2026.i1.15998

Автор(и)

Б. Ю. Юрченко ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ https://orcid.org/0009-0009-0563-310X
М. І. Куліцька ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ https://orcid.org/0000-0001-7116-6655
О. З. Яремчук ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ https://orcid.org/0000-0001-5951-1137

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2026.i1.15998

Ключові слова:

метаболічний синдром; гематоенцефалічний бар’єр; головний мозок; НАДФН; оксидативний стрес.

Анотація

Вступ. Метаболічний синдром асоціюється не лише з кардіометаболічними ускладненнями, а й із цереброваскулярними порушеннями, у патогенезі яких провідну роль відіграють ендотеліальна дисфункція, порушення мікроциркуляції та підвищення проникності гематоенцефалічного бар’єра. Для пояснення стійкості або вразливості бар’єрних структур доцільно аналізувати не лише роль оксидативного стресу, а й біохімічні ланки, що визначають відновлювальні можливості клітин. Мета дослідження: узагальнити сучасні дані щодо ролі відновленого нікотинамідаденіндинуклеотидфосфату (НАДФН) у підтриманні редокс-гомеостазу головного мозку за метаболічного синдрому. Методи дослідження. Проведено огляд публікацій 2020–2025 років. Пошук здійснювався в міжнародних базах даних PubMed/MEDLINE, ScienceDirect, Scopus, Wiley Online Library, Web of Science, PubMed Central, Google Scholar та ResearchGate. Використовувались ключові терміни «метаболічний синдром», «гематоенцефалічний бар’єр», «головний мозок», «НАДФН», «оксидативний стрес». До аналізу включали систематичні огляди, клінічні дослідження, метааналізи, що висвітлюють взаємозвʼязок між цереброваскулярними порушеннями, механізмами ушкодження ГЕБ та розвитком метаболічного синдрому. Результати й обговорення. НАДФН є ключовим ресурсом для функціювання глутатіонової та тіоредоксинової систем, що забезпечують нейтралізацію вільнорадикального окиснення та стабільність білків щільних контактів. У разі метаболічного синдрому зростають витрати НАДФН через активацію поліолового шляху, підвищення активності NOX і шляхи, пов’язані з кінцевими продуктами глікації та запальною активацією ендотелію. Це сприяє ендотеліальній дисфункції, деградації позаклітинного матриксу, підвищенню проникності гематоенцефалічного бар’єра й порушенню нейроваскулярного спряження. Обговорено підходи, що потенційно підтримують бар’єрні структури, зокрема засоби метаболічної корекції з судинними ефектами, модуляцію ренін-ангіотензинової системи, статини та активацію NRF2-залежних цитопротекторних механізмів. Висновки. НАДФН-орієнтована концепція дозволяє послідовно пов’язати метаболічні порушення за метаболічного синдрому з бар’єрною дисфункцією та цереброваскулярними наслідками через виснаження відновлювальної потужності головного мозку.

Посилання

Dhondge, R. H., Agrawal, S., Patil, R., Kadu, A., & Kothari, M. (2024). A Comprehensive Review of Metabolic Syndrome and Its Role in Cardiovascular Disease and Type 2 Diabetes Mellitus: Mechanisms, Risk Factors, and Management. Cureus, 16 (8), e67428. DOI: https:// doi.org/10.7759/cureus.67428

Zouridis, S., Nasir, A. B., Aspichueta, P., & Syn, W. K. (2024). The Link between Metabolic Syndrome and the Brain. Digestion, 106 (3), 203–211. DOI: https://doi.org/10.1159/000541696

Archie, S. R., Al Shoyaib, A., & Cucullo, L. (2021). Blood-Brain Barrier Dysfunction in CNS Disorders and Putative Therapeutic Targets: An Overview. Pharmaceutics, 13 (11), 1779. DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13111779

Feng, Z., Fang, C., Ma, Y., & Chang, J. (2024). Obesity-induced blood-brain barrier dysfunction: phenotypes and mechanisms. Journal of neuroinflammation, 21 (1), 110. DOI: https://doi.org/10.1186/s12974-024-03104-9

Wang, J., Chen, Y., Chen, S., Mu, Z., & Chen, J. (2025). How endothelial cell metabolism shapes blood- brain barrier integrity in neurodegeneration. Frontiers in molecular neuroscience, 18, 1623321. DOI: https://doi. org/10.3389/fnmol.2025.1623321

Hernandes, M. S., Xu, Q., & Griendling, K. K. (2022). Role of NADPH Oxidases in Blood-Brain Barrier Disruption and Ischemic Stroke. Antioxidants (Basel, Switzerland), 11 (10), 1966. DOI: https://doi.org/10.3390/ antiox11101966

Aoyama K. (2021). Glutathione in the Brain. International journal of molecular sciences, 22 (9), 5010. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms22095010

Bjørklund, G., Zou, L., Peana, M., Chasapis, C. T., Hangan, T., Lu, J., & Maes, M. (2022). The Role of the Thioredoxin System in Brain Diseases. Antioxidants (Basel, Switzerland), 11 (11), 2161. DOI: https://doi.org/10.3390/ antiox11112161

Dringen, R., & Arend, C. (2025). Glutathione Metabolism of the Brain-The Role of Astrocytes. Journal of neurochemistry, 169 (5), e70073. DOI: https://doi. org/10.1111/jnc.70073

Wang, J., Liu, B., Liu, J., Hou, Z., Xie, G., Xiong, X., & Yu, S. (2025). The Crosstalk Between Brain Energy Metabolism and Neuropathic Pain: Mechanisms and Therapeutic Implications. Metabolites, 15 (12), 755. DOI: https://doi.org/10.3390/metabo15120755

Masenga, S. K., Kabwe, L. S., Chakulya, M., & Kirabo, A. (2023). Mechanisms of Oxidative Stress in Metabolic Syndrome. International journal of molecular sciences, 24 (9), 7898. DOI: https://doi.org/10.3390/ ijms24097898

Singh, M., Kapoor, A., & Bhatnagar, A. (2021). Physiological and Pathological Roles of Aldose Reductase. Metabolites, 11 (10), 655. DOI: https://doi. org/10.3390/metabo11100655

González, P., Lozano, P., Ros, G., & Solano, F. (2023). Hyperglycemia and Oxidative Stress: An Integral, Updated and Critical Overview of Their Metabolic Interconnections. International journal of molecular sciences, 24 (11), 9352. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms24119352

Chen, Y., Meng, Z., Li, Y., Liu, S., Hu, P., & Luo, E. (2024). Advanced glycation end products and reactive oxygen species: uncovering the potential role of ferroptosis in diabetic complications. Molecular medicine (Cambridge, Mass.), 30 (1), 141. DOI: https://doi.org/10.1186/ s10020-024-00905-9

Mota, K. O., de Vasconcelos, C. M. L., Kirshenbaum, L. A., & Dhalla, N. S. (2025). The Role of Advanced Glycation End-Products in the Pathophysiology and Pharmacotherapy of Cardiovascular Disease. International journal of molecular sciences, 26 (15), 7311. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms26157311

Vašková, J., Kováčová, G., Pudelský, J., Palenčár, D., & Mičková, H. (2025). Methylglyoxal Formation-Metabolic Routes and Consequences. Antioxidants (Basel, Switzerland), 14 (2), 212. DOI: https://doi.org/ 10.3390/antiox14020212

Kim, S., Jung, U. J., & Kim, S. R. (2024). Role of Oxidative Stress in Blood-Brain Barrier Disruption and Neurodegenerative Diseases. Antioxidants (Basel, Switzerland), 13 (12), 1462. DOI: https://doi.org/10.3390/ antiox13121462

Yang, S., & Webb, A. J. S. (2025). Reduced neurovascular coupling is associated with increased cardiovascular risk without established cerebrovascular disease: A cross-sectional analysis in UK Biobank. Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 45 (5), 897–907. DOI: https://doi.org/ 10.1177/0271678X241302172

McConnell, H. L., & Mishra, A. (2022). Cells of the Blood-Brain Barrier: An Overview of the Neurovascular Unit in Health and Disease. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), 2492, 3–24. DOI: https://doi.org/ 10.1007/978-1-0716-2289-6_1

Blevins, B. L., Vinters, H. V., Love, S., Wilcock, D. M., Grinberg, L. T., Schneider, J. A., Kalaria, R. N., Katsumata, Y., Gold, B. T., Wang, D. J. J., Ma, S. J., Shade, L. M. P., Fardo, D. W., Hartz, A. M. S., Jicha, G. A., Nelson, K. B., Magaki, S. D., Schmitt, F. A., Teylan, M. A., Ighodaro, E. T., … Nelson, P. T. (2020). Brain arteriolosclerosis. Acta neuropathologica, 141 (1), 1–24. DOI: https://doi.org/10.1007/s00401-020-02235-6

Yılmaz, H., & Bayraktutan, U. (2025). Cerebral Small Vessel Disease: Therapeutic Approaches Targeting Neuroinflammation, Oxidative Stress, and Endothelial Dysfunction. Current issues in molecular biology, 47 (4), 232. DOI: https://doi.org/10.3390/cimb47040232

Parfenova, H., Liu, J., Basuroy, S., Zhang, R., Harsono, M., & Pourcyrous, M. (2025). Selective Head Cooling and NOX Inhibition Protect the Blood-Brain Barrier in Neonatal Epilepsy. Antioxidants (Basel, Switzerland), 14 (12), 1454. DOI: https://doi.org/10.3390/antiox14121454

Salvatore, T., Pafundi, P. C., Galiero, R., Rinaldi, L., Caturano, A., Vetrano, E., Aprea, C., Albanese, G., Di Martino, A., Ricozzi, C., Imbriani, S., & Sasso, F. C. (2020). Can Metformin Exert as an Active Drug on Endothelial Dysfunction in Diabetic Subjects?. Biomedicines, 9 (1), 3. DOI: https://doi.org/10.3390/biomedicines9010003

Stielow, M., Fijałkowski, Ł., Alaburda, A., Grześk, G., Grześk, E., Nowaczyk, J., & Nowaczyk, A. (2025). SGLT2 Inhibitors: From Molecular Mechanisms to Clinical Outcomes in Cardiology and Diabetology. Molecules (Basel, Switzerland), 30 (15), 3112. DOI: https://doi. org/10.3390/molecules30153112

Yang H. M. (2025). GLP-1 Agonists in Cardiovascular Diseases: Mechanisms, Clinical Evidence, and Emerging Therapies. Journal of clinical medicine, 14 (19), 6758. DOI: https://doi.org/10.3390/jcm14196758

Strain, W. D., Frenkel, O., James, M. A., Leiter, L. A., Rasmussen, S., Rothwell, P. M., Sejersten Ripa, M., Truelsen, T. C., & Husain, M. (2022). Effects of Semaglutide on Stroke Subtypes in Type 2 Diabetes: Post Hoc Analysis of the Randomized SUSTAIN 6 and PIONEER 6. Stroke, 53 (9), 2749–2757. DOI: https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.121.037775

Quan, W., Zhang, S. X., Zhang, X. Y., Chen, X., Yang, C., Li, Z. Y., & Hu, R. (2025). The application of telmisartan in central nervous system disorders. Pharmacological reports : PR, 77 (5), 1196–1216. DOI: https://doi.org/10.1007/s43440-025-00737-2

Cazalla, E., Cuadrado, A., & García-Yagüe, Á. J. (2024). Role of the transcription factor NRF2 in maintaining the integrity of the Blood-Brain Barrier. Fluids and barriers of the CNS, 21 (1), 93. DOI: https://doi.org/10.1186/ s12987-024-00599-5

Fan, W., Chen, H., Li, M., Fan, X., Jiang, F., Xu, C., Wang, Y., Wei, W., Song, J., Zhong, D., & Li, G. (2024). NRF2 activation ameliorates blood- brain barrier injury after cerebral ischemic stroke by regulating ferroptosis and inflammation. Scientific reports, 14 (1), 5300. DOI: https://doi.org/10.1038/ s41598-024-53836-0