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Therapeutic applications of mushrooms and their biomolecules along with a glimpse of in silico approach in neurodegenerative diseases - 19/03/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.111377 
Sachchida Nand Rai a, 1 , Divya Mishra b, 1 , Payal Singh c, 1 , Emanuel Vamanu d, 1 , M.P. Singh a,
a Centre of Biotechnology, University of Allahabad, Prayagraj 211002, India 
b Centre of Bioinformatics, University of Allahabad, Prayagraj 211002, India 
c Department of Zoology, MMV, Institute of Science, Banaras Hindu University, Varanasi 221005, India 
d Faculty of Biotechnology, University of Agronomic Science and Veterinary Medicine, 59 Marasti blvd, 1 district, 011464 Bucharest, Romania 

Corresponding author.

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pagine 14
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Abstract

Neurodegenerative diseases (NDs) represent a common neurological pathology that determines a progressive deterioration of the brain or the nervous system. For treating NDs, comprehensive and alternative medicines have attracted scientific researchers' attention recently. Edible mushrooms are essential for preventing several age-based neuronal dysfunctions such as Parkinson's and Alzheimer's diseases. Mushroom such as Grifola frondosa, Lignosus rhinocerotis, Hericium erinaceus, may improve cognitive functions. It has also been reported that edible mushrooms (basidiocarps/mycelia extracts or isolated bioactive compounds) may reduce beta-amyloid-induced neurotoxicity. Medicinal mushrooms are being used for novel and natural compounds that help modulate immune responses and possess anti-cancer, anti-microbial, and anti-oxidant properties. Compounds such as polyphenols, terpenoids, alkaloids, sesquiterpenes, polysaccharides, and metal chelating agents are validated in different ND treatments. This review aims to assess mushrooms' role and their biomolecules utilization for treating different kinds of NDs. The action mechanisms, presented here, including reducing oxidative stress, neuroinflammation, and modulation of acetylcholinesterase activity, protecting neurons or stimulation, and regulating neurotrophins synthesis. We also provide background about neurodegenerative diseases and in-silico techniques of the drug research. High costs associated with experiments and current ethical law imply efficient alternatives with limited cost value. In silico approaches provide an alternative method with low cost that has been successfully implemented to cure ND disorders in recent days. We also describe the applications of computational procedures such as molecular docking, virtual high-throughput screening, molecular dynamic (MD) simulation, quantum-mechanical methods for drug design. They were reported against various targets in NDs.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Edible mushrooms show very potent Anti-oxidative and Anti-inflammatory activity.
Biomolecules of mushrooms show a prominent therapeutic response against lifestyle-related diseases.
Mushrooms also widely utilize to manage neurodegenerative diseases like Parkinson’s and Alzheimer’s disease.
The biomolecules of mushrooms also exhibit strong therapeutic properties.
Insilco approach is utilized to investigate the characterizes the important bioactive constituent in mushrooms.

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Keywords : Nutraceutical, Neuron, Oxidative stress, Neuroprotection, Erinacine


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