Potencjalne możliwości wykorzystania berberyny w przeciwdziałaniu insulinooporności i w cukrzycy typu 2

Michalina Mróz; Katarzyna Pastusiak; Paweł Bogdański

Details zu Zeitschrift und Ausgabe

Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej

Zeitschriftendaten

Format: Zeitschrift
eISSN: 1732-2693
Erstveröffentlichung: 20 Dec 2021
Erscheinungsweise: 1 Hefte pro Jahr
Sprachen: Englisch

Insulinooporność to stan zmniejszonej wrażliwości tkanek docelowych na działanie insuliny, mimo jej prawidłowego lub podwyższonego stężenia w surowicy krwi. Jest ważnym czynnikiem w patogenezie zespołu metabolicznego, w tym stanu przedcukrzycowego i cukrzycy typu 2, a także chorób sercowo-naczyniowych oraz zespołu policystycznych jajników. Wzrasta zainteresowanie wykorzystaniem środków pochodzenia roślinnego w leczeniu pacjentów z chorobami metabolicznymi. Jednymi z nich są rośliny z rodziny berberysowatych zawierające alkaloidy izochinolinowe, takie jak berberyna. Sugeruje się, iż berberyna może wpływać na zmniejszenie insulinooporności, gospodarkę węglowodanową oraz metabolizm lipidów. Naukowcy wykazali, że ten roślinny alkaloid może tłumić różnicowanie adipocytów i wspomagać redukcję masy ciała. Inne właściwości berberyny obejmują działanie hipotensyjne oraz ochronne wobec śródbłonka naczyniowego. W artykule skoncentrowano się przede wszystkim na przedstawieniu potencjalnych możliwości wykorzystania berberyny w przeciwdziałaniu insulinooporności w cukrzycy typu 2.

Słowa kluczowe

berberyna
insulinooporność
cukrzyca typu 2
zespół metaboliczny
hiperglikemia

Artikel

Berberyna (berberine, BBR), alkaloid izochinolinowy, należy do naturalnie występującej klasy protoberberyn. Znajduje się w roślinach z rodziny Berberidaceae (berberysowate), Papaveraceae (makowate) i Ranunculaceae (jaskrowate), w tym Arcangelisia flava, Berberis vulgaris (berberys pospolity, berberys zwyczajny), B. aristata (berberys indyjski, kurkuma drzewna), B. lycium, B. crataegi, Mahonia aquifolium (mahonia pospolita, mahonia ostrolistna, ościał pospolity), Hydrastis canadensis (gorzknik kanadyjski) i Coptis chinensis (cynowód chiński). Zawartość BBR w liściach i korzeniu B. vulgaris wynosi 1,5–2%. Prawdopodobnie jest wchłaniana z przewodu pokarmowego, jednak jej biodostępność po podaniu doustnym jest niewielka. Przemiana w postać zjonizowaną zachodzi w warunkach fizjologicznych, a samoagregacja przy niskim pH. Badania wskazują, iż BBR jest przekształcana przez mikrobiotę jelitową do postaci dihydroberberyny, która cechuje się znacznie lepszą wchłanialnością. Dystrybucja tego alkaloidu odbywa się w wątrobie, nerkach, mięśniach, płucach, mózgu, sercu, trzustce oraz tkance tłuszczowej. W metabolizmie wątrobowym, przez oksydacyjną demetylację i glukuronidację, powstaje berberrubina, talalifendina, demetylenoberberyna i jatroryzyna oraz ich formy glukoronidowe. CYP2D6, CYP1A2, CYP3A4, CYP2E1 i CYP2C19 to główne cytochromy biorące udział w metabolizmie BBR. Jej metabolity są wydalane z kałem, moczem i żółcią. Prawdopodobnie BBR wchodzi w interakcje z metforminą (metformin, MET), ketokonazolem, digoksyną i cyklosporyną A, w związku z czym należy zachować szczególną ostrożność podczas jednoczesnego podawania tych preparatów. Kobiety w ciąży, karmiące piersią oraz małe dzieci powinny unikać jej stosowania. Toksyczność B. vulgaris i BBR zależy od eksperymentalnego gatunku zwierząt, dawki i sposobu podawania, a także źródła substancji. Ryzyko toksyczności po podaniu doustnym jest mniejsze niż iniekcja domięśniowa lub dootrzewnowa. Wyniki badań na zwierzętach i in vitro wykazały, że suplementacja BBR przypuszczalnie wywołuje zaburzenia i owrzodzenia przewodu pokarmowego, immuno-, foto-, neuro- oraz kardiotoksyczność w sposób zależny od dawki [1, 2].

Wzrastająca liczba dowodów naukowych sugeruje, iż BBR może się charakteryzować wielokierunkowym działaniem farmakologicznym, m.in. bakteriobójczym, przeciwzapalnym, hipoglikemicznym, hipotensyjnym, hipocholesterolemicznym, a nawet przeciwnowotworowym. Ponadto substancja ta wykazuje korzystny wpływ na insulinooporność (insulin resistance, IR), gospodarkę węglowodanową oraz metabolizm lipidów [1].

Korzystając z baz danych PubMed oraz Google Scholar z okresu 2010–2020 omówiono piśmiennictwo pod kątem potencjalnego wykorzystania BBR w przeciwdziałaniu IRi cukrzycy typu 2 (type 2 diabetes, T2D).

Wyjaśnienie potencjału zastosowania BBR w IR

Badania in vitro

W licznych badaniach przedstawiano mechanizmy działania BBR na poziomie komórkowym, zwłaszcza w komórkach wątroby, adipocytach i miocytach. Wyniki wybranych badań in vitro zestawiono w tabeli 1.

Glukagonopodobny peptyd 1 (glucagon-like peptide-1, GLP-1) jest silnie zależnym od glukozy insulinotropowym hormonem uwalnianym z jelitowych komórek L. Wywiera istotny wpływ na regulację metabolizmu glukozy, stymulując wydzielanie insuliny, promując proliferację komórek beta, a także hamując uwalnianie glukagonu, opróżnianie żołądka oraz przyjmowanie pokarmu. Wyniki badania in vitro i in vivo wykazały, że BBR moduluje wydzielanie i biosyntezę GLP-1 częściowo przez regulację ekspresji genu proglukagonu i konwertazy prohormonu 3. W proces ten są zaangażowane również niektóre ścieżki sygnałowe, w tym szlak zależny od kinazy białkowej C. Wyjaśnienie mechanizmów kontrolujących wydzielanie GLP-1 za pośrednictwem BBR może ułatwić zrozumienie działania przeciwcukrzycowego tego alkaloidu [3]. Efekt hipoglikemiczny BBR występuje także wskutek zwiększenia ekspresji receptora insuliny (insulin receptor, InsR) w różnych liniach komórkowych [4]. Xing i wsp. wskazują, że BBR poprawia insulinowrażliwość w niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby (non alcoholic fatty liver disease, NAFLD) prawdopodobnie przez regulację poziomu substratu receptora insuliny, podstawowej cząsteczki na szlaku sygnałowym insuliny. Wyniki tego badania sugerują, że BBR może mieć zastosowanie w NAFLD [5]. Dane pochodzące z innej pracy badawczej wskazują, że BBR poprawia profil glikemiczny przez bezpośrednie hamowanie glukoneogenezy w wątrobie, prawdopodobnie w wyniku inhibicji mitochondriów. Potwierdza to, że BBR polepsza metabolizm glukozy za pośrednictwem szlaku niezależnego od insuliny [6].

Udowodniono, że etanolowy ekstrakt z korzeni B. vulgaris i chlorek berberyny hamują aktywność alfa-glukozydazy wprost proporcjonalne do ich stężenia. Ponadto działanie było silniejsze dla B. vulgaris. BBR, jako potencjalny inhibitor alfa-glukozydazy, skutecznie opóźnia wchłanianie węglowodanów i hamuje poposiłkową hiperglikemię, co przyczynia się do lepszej kontroli T2D [ 7]. Podobne działanie, w hamowaniu aktywności alfa-amylazy, wykazano dla metanolowego ekstraktu B. vulgaris [8]. Stwierdzono także, że metanolowy ekstrakt z kory kurkumy (B. aristata) może hamować aktywność dipeptydylopeptydazy typu 4, zapobiegając inhibicji GLP-1, a tym samym BBR może być potencjalnym lekiem przeciwcukrzycowym [9].

Tabela 1

Wyniki wybranych badań in vitro przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Autor	Rok	Rodzaj badanego materiału	Efekt BBR (p<0,05)	Piśmiennictwo
Yu i wsp.	2010	Ludzkie komórki NCI-H716 1 μM, 10 μM, i 100 μM BBR, 2h; 100 μM BBR, 24h	↑ sekrecji GLP-1 ↑ ekspresji genu proglukagonu i PC3	[3]

Zhang i wsp.	2010	CEM T-limfocyty, HCT-116 komórki raka okrężnicy, SW1990 komórki trzustki, HT1080 komórki włókniakomięsaka, 293T komórki fibro- blastów BBR (10 μg/mL), 12h	↑ ekspresji InsR mRNA we wszystkich liniach komórkowych	[4]

Xing i wsp.	2011	Hepatocyty pochodzące od: Grupa kontrolna – zdrowe samce szczura Wistar (n=10)	↓ zawartości TG w wątrobie ↓ stłuszczenia i stanu zapalnego w wątrobie	[5]
		Szczury z NAFLD – BRR (187.5 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=10)	↑ ekspresji IRS-2 mRNA
		Szczury z NAFLD – pioglitazon (10 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=10)
		Szczury z NAFLD – sól fizjologiczna (3 ml/kg mc/d), 4 tygodnie (n=10)

Xia i wsp.	2011	Hepatocyty pochodzące od zdrowych samców szczura Sprague- Dawley i szczurów z DM indukowaną STZ na HFD; BBR = 380 mg/kg mc/d , 5 tygodni (n=6)	↓ ekspresji białka FoXO1, SREBP1 i ChREBP	[6]
			↓ ekspresji, PEPCK i G6P-azy
			↓ FAS
			↓ akumulacji lipidów w wątrobie

Abd El- Wahab i wsp.	2013	Homogenat wątroby pochodzący od myszy Balb/c (n=6) Ekstrakt etanolowy z korzeni B. vulgaris i chlorek berberyny w stężeniach: 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 i 1.0 mg/ml	↓ aktywności α-glukozydazy (przy czym hamowanie wywołane przez ekstrakt B. vulgaris było ↑ niż hamowanie przez chlorek berberyny)	[7]

Boudjelthia i wsp.	2017	Metanolowy i wodny ekstrakt B. vulgaris o stężeniach: 1.6, 2.4, 3.2, 4.8 i 6.4 mg/ml	↓ aktywności α-amylazy (przy czym hamowanie wywołane przez metanolowy ekstrakt było ↑ niż przez ekstrakt wodny)	[8]

Chakrabarti i wsp.	2011	DPP-4 pochodząca ze świńskiej nerki Metanolowy ekstrakt z kory B. aristata o stężeniach: 2.5, 40, 80 μg/ml	↓ aktywności DPP-4	[9]

Jiang i wsp.	2015	Tkanki wątroby pochodzące od samców szczurów Wistar:	↑ ekspresji białka LKB1, AMPK, p- AMPK i p-TORC2	[10]
		Grupa kontrolna – zdrowe szczury (n=8)	↓ ekspresji białka PEPCK i G-6-P
		Szczury z DM indukowaną STZ (n=8)
		Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (156 mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
		Szczury z DM indukowaną STZ + MET (184 mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
		Szczury z DM indukowaną STZ + AICAR (0.5 mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)

Furrianca i wsp.	2017	Ludzkie komórki wątroby HepG2 Ekstrakt z korzenia B. microphylla (10, 5, 2.5 i 1.25 x 10-3 μg/μL), 24h	↑ wychwytu glukozy w komórkach HepG2 z i bez IR Aktywacja fosforylacji AMPK	[11]
		BBR (0.25 x 10-3 μg/μL), 24h
		MET (0.25 x 10-3 μg/μL), 24h

Xu i wsp.	2014	Ludzkie komórki raka wątroby HepG2 i mysi mioblast szkieletowy C2C12	Hamowanie kompleksu I łańcucha oddechowego	[12]
		BBR (5–40 μmol/L), 24h	↓ syntezy ATP ↑ uwalnianie mleczanu i ↑ zużycia glukozy w sposób zależny od dawki
		MET (1–10 μmol/L), 24h	↑ fosforylacji AMPK i syntazy acetylokoenzymowej

Zhang i wsp.	2018	Pierwotne hepatocyty pochodzące od dorosłych myszy BBR (0, 5, 10 μM), 6-8 h	Hamowanie aktywności kompleksu I łańcucha oddechowego (dehydrogenazy NADH)	[13]
			↑ AMP poprzez hamowanie deacetylazy SIRT-3
			↑ wychwyt glukozy związany z AMPK inhibicja cyklazy adenylowej
			↓ poziomu cAMP i aktywności PKA degradacja enzymu PEPCK1 blokowanie indukowanej glukagonem wątrobowej glukoneogenezy

Liu i wsp.	2018	Hepatocyty, jelito cienkie	↑ Bifidobacterium, Lactobacillus,	[14]
		pochodzące od samców szczura Wistar	↓ Escherichia coli, Enterococcus spp. w jelicie
		Grupa kontrolna: zdrowe szczury na NCD (n=10)	↓ TLR4, TNF-α w wątrobie
		Otyłe szczury na HFD + BBR: 200 mg/kg mc/d, 8 tygodni (n=10)	↑ InsR i IRS-1 mRNA w wątrobie
		Otyłe szczury na HFD + woda destylowana, 8 tygodni (n=10)

Zhong i wsp.	2020	Hepatocyty pochodzące od:	↓ PEPCK, G6P-azy i PGC1α	[15]
		Myszy ob/ob i myszy C57Bl/6J z DM indukowaną STZ	↓ fosforylacji CREB u myszy ob/ob
			↓ podstawowej i indukowanej glu-
		BBR (0-10 μM)	kagonem produkcji glukozy
			↓ cAMP i bromo-cAMP
			↓ fosforylacji CREB stymulowanej forskoliną

Liu i wsp.	2010	Ludzkie komórki Caco-2 cells pochodzące od gruczolakoraka jelita grubego	↓ aktywności disacharydaz (sacharazy i maltazy)	[16]
			↓ ekspresji kompleksu sacharazaizomaltazy mRNA
		BBR (2, 10, 50 μM), 5 dni
		Akarboza (50 μM), 5 dni

Gong i wsp.	2017	Węzły chłonne/jelito cienkie pochodzące od:	↓ liczby CD11b + CD68+ i % ↑	[17]
		Zdrowe szczury na normalnej diecie (0,5% karboksymetylocelulozy),	makrofagów w węzłach chłonnych
		9 tygodni (n=12)	krezkowych
			%↑ liczby limfocytów T regulato-
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (0,5% kar-	rowych (Treg) w węzłach chłonnych
		boksymetylocelulozy), 9 tygodni (n=12)	krezkowych
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 375	↓ ekspresji IL-1β, MIF i TNF-α mRNA
		mg/kg mc/d), r-r BBR rozp. w wodzie zaw. 0,5% karboksymetyloce-	w jelicie
		lulozy,	↑ ekspresji IL-4 i IL-10 mRNA w jelicie
		9 tygodni (n=12)	↑ ekspresji tzw. białek „tight junction”
			(połączeń ścisłych) – OCLN i ZO-1
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 187,5	w jelicie
		mg/kg mc/d), 9 tygodni (n=12)	↓ ekspresji białka TLR4 i MyD88
			↓ fosforylacji IKKβ (IKK2)
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 93,75	↓ LBP i CD14 mRNA w jelicie
		mg/kg mc/d), 9 tygodni (n=12)
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (MET, 184 mg/
		kg mc/d), 9 tygodni (n=12)

Zhang i wsp.	2011	Mięśnie szkieletowe pochodzące od samców myszy KKay na HFD	↑ ekspresji genu GLUT-4, MAPK8,	[18]
		z DM:	MAPK14, PPARα, UCP2 i HNF-4α
		Grupa kontrolna – sól fizjologiczna (250 mg/kg mc/d), 4 tygodnie	↓ ekspresji genu PPARγ, CCAAT/
		(n=8)	CEBP, PGC i rezystyny
		Grupa z BBR (250 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=8)

Gomes i wsp.	2012	Mysi mioblast szkieletowy C2C12	↑ aktywności SDH, COX, ATPazy i syntazy cytrynianowej	[19]
		BBR (różne parametry = różne dawki = różny czas ekspozycji na	↑ włókien mięśniowych typu IIA
		BBR)	(glikolityczno-tlenowych)
			nieznaczne ↓ włókien mięśniowych
			typu IIB (glikolitycznych)
			↑ wskaźnika NAD+/NADH

Mi i wsp.	2019	Podwzgórze/przysadka/mięśnie szkieletowe pochodzące od samców	↓ poziomu oreksyny-A, OX2R i CRH	[20]
		szczura Sprague-Dawley:	w podwzgórzu
			↓ poziomu ACTH w przysadce
		Zdrowe szczury na normalnej diecie, 4 tygodnie (n=9)	mózgowej
			↑ ekspresji GLUT4 mRNA w
		Szczury z DM indukowaną STZ na HFD (0,5% karboksymetylocelu-	mięśniach szkieletowych
		lozy, 50 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=12)
		Szczury z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 200 mg/kg mc/d), 4
		tygodnie (n=12)
		Szczury z DM indukowaną STZ na HFD (MET, 200 mg/kg mc/d), 4
		tygodnie (n=12)

Chen et al.	2010	Adipocyty 3T3-L1 i miocyty L6 pochodzące od myszy db/db	↑ zdolności wychwytu glukozy przez	[21]
		BBR (różne parametry = różne dawki = różny czas ekspozycji na	adipocyty 3T3-L1 i miocyty L6
		BBR)	↓ aktywności PTP1B w adipocytach
			3T3-L1
			↑ fosforylacji InsR, IRS1 i PKB w
			adipocytach 3T3-L1

Yang et al.	2012	Preadipocyty pochodzące z tkanki tłuszczowej sieciowej (kompo-	↓ różnicowania preadipocytów	[22]
		nenta trzewnej tkanki tłuszczowej) pacjentów z MS (n=9)	↓ ekspresji PPARγ2, lipazy lipopro-
		BBR (0, 0.1, 1, 10 μM)	teinowej, C/EBPα, adiponektyny i
			leptyny mRNA
			↓ sekrecji leptyny i adiponektyny pod-
			czas różnicowania preadipocytów

Chang et al.	2013	Komórki kardiomiocytów H9c2 pochodzące od szczurów z i bez IR	↑ podstawowego i stymulowanego	[23]
		BBR (5–20 μM); 24 h	insuliną zużycia glukozy w komórkach
			H9c2 z IR
			aktywacja AMPK
			↑ wskaźnika p-AMPK/AMPK

ACTH – hormon adrenokortykotropowy/kortykotropina (adrenocorticotropic hormone, corticotropin), AICAR – 5-aminoimidazolo-4-karboksyamid 1-β-D-rybofuranozyd (5-aminoimidazole-4-carboxamide 1- β-D-ribofuranoside), AMP – adenozyno-5′-monofosforan (adenosine monophosphate), AMPK – kinaza aktywowana 5’AMP (5›AMP-activated protein kinase), ATP – adenozyno-5′-trifosforan (adenosine triphosphate), BBR – berberyna (berberine), cAMP – cykliczny adenozyno-3′,5′-monofosforan (3’,5’- cyclic adenosine monophosphate), CCAAT/ CEBP – białko wiążące się z sekwencja CCAAT (CCAAT enhancer binding protein), CD – antygen różnicowania komórkowego, kompleks różnicowania (cluster of differentiation), ChREBP – białko wiążące sekwencję odpowiedzi na węglowodany (carbohydrate-responsive element-binding protein), COX – oksydaza cytochromu C (cytochrome C oxidase), CREB – białko wiążące element odpowiedzi na cAMP (cAMP response element-binding protein), CRH – hormon uwalniający kortykotropinę, kortykoliberyna, (corticotropin-releasing hormone, corticoliberin), DM – cukrzyca (diabetes mellitus), DPP-4 – dipeptydylopeptyza 4 (dipeptidyl peptidase 4), FAS – syntaza kwasów tłuszczowych (fatty acid synthase), FOXO1 – czynnik transkrypcyjny uczestniczący w regulacji glukoneogenezy i glikogenolizy oraz adipogenezy (forkhead box protein O1), GLP-1 – glukagonopodobny peptyd 1 (glucagon-like peptide-1), GLUT – transporter glukozy (glucose transporter), G6P – glukozo-6-fosforan (glucose-6-phosphate), HFD – dieta wysokotłuszczowa (high fat diet), HNF-4α – wątrobowy czynnik jądrowy 4α (hepatic nuclear factor 4α), IKKβ (IKK2) – kinaza IκB (IκB kinase β), IL – interleukina (interleukin), InsR – receptor insuliny (insulin receptor), IR – insulinooporność (insulin restistance), IRS – substrat receptora insuliny (insulin receptor substrate), LBP – białko wiążące lipopolisacharyd (lipopolysaccharide binding protein), LKB1 – kinaza wątrobowa B1 (liver kinase B1), MAPK – kinaza białkowa aktywowane mitogenami (mitogen-activated protein kinase), MET – metformina (metformin), MIF – czynnik hamujący migrację makrofagów (macrophage migration inhibitory factor), mRNA – matrycowy RNA, rodzaj kwasu rybonukleinowego (messenger RNA), MS – zespół metaboliczny (metabolic syndrome), MyD88 – gen 88 pierwotnej odpowiedzi różnicowania szpiku (myeloid differentiation primary response gene 88), NADH – dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy, forma zredukowana (nicotinamide adenine dinucleotide), NAD⁺ – dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy, forma utleniona, NCD – zwyczajowa dieta (normal chow diet), OCLN – okludyna (occludin OX2R – receptor oreksyny typu 2 (orexin receptor type 2), p-AMPK – fosforylowana AMPK (phosphorylated AMPK), PC3 – konwertaza prohormonu 3 (prohormone convertase 3), PEPCK – larboksykinaza fosfoenolopirogronianowa (phosphoenolpyruvate carboxykinase); PGC1α – koaktywator PPAR1α (PPARγ coactivator 1α), PKA – kinaza bialkowa A (protein kinase A), PKB – kinaza białkowa B (protein kinase B), PPAR – receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów (peroxisome proliferator-activated receptor), p-TORC2 – fosforylowany współczynnik transkrypcji regulowany przez CREB (phophorylated CREB regulated transcription coactivator 2), PTP-1B – białkowa fosfataza tyrozynowa (protein tyrosine phosphatase), SDH – dehydrogenaza bursztynianowa (succinate dehydrogenase), SIRT – sirtuiny (sirtuins), SREBP – białko wiążące sterolowy element regulatorowy (sterol regulatory element-binding protein), STZ – streptozotocyna (streptozotocin), TG – triglicerydy (triglycerides), TLR4 – receptor Toll-podobny typu 4 (Toll-like receptor-4), TNF-α – czynnik martwicy nowotworu (tumor necrosis factor), UCP2 – rozprzęgacz protonów (uncoupling protein 2), ZO-1 – białko połączeń ścisłych (zonula occludens-1, tight junction protein-1).

Kinaza aktywowana 5’AMP (5’AMP-activated protein kinase, AMPK) jest bardzo oszczędnym czujnikiem stanu energii komórkowej, który występuje u prawie wszystkich eukariontów. Po aktywacji AMPK promuje procesy kataboliczne (glikoliza, utlenianie kwasów tłuszczowych itp.), jednocześnie wyłączając szlak anaboliczny (synteza glikogenu, cholesterolu i białka itp.). Ekstrakt z korzenia B. mycrophylla ma działanie hipoglikemiczne i stymuluje wychwyt glukozy w komórkach HepG2 z i bez IR przez stymulację białka AMPK. W związku z tym uważa się, że aktywacja AMPK odpowiada za mechanizm działania BBR [11]. Ponadto BBR i MET promują metabolizm glukozy przez stymulowanie glikolizy – prawdopodobnie w wyniku hamowania mitochondrialnego kompleksu I łańcucha oddechowego w komórkach wątrobowych i mięśniowych, niezależnie od aktywacji AMPK [12].

Przez hamowanie deacetylazy sirtuiny BBR promuje wychwyt glukozy i hamuje glukoneogenezę oraz prowadzi do dysfunkcji mitochondriów i kumulacji adenozyno-5′-monofosforanu (adenosine monophosphate, AMP) w hepatocytach myszy. Regulacja szlaków związanych z mitochondriami może być nowym podejściem do opracowywania leków przeciwcukrzycowych [24].

Badania sugerują, iż BBR może zmniejszać IR, częściowo także przez modulowanie mikrobioty jelitowej wraz z hamowaniem sygnalizacji lipopolisacharyd (lipopolysaccharides, LPS) Toll-podobny receptor typu 4/ czynnik martwicy nowotworu α w wątrobie [14]. Zhong i wsp. wykazali, że BBR zmniejsza hiperglikemię przez hamowanie wątrobowego szlaku glukagonu u myszy z T2D [15]. Przypuszcza się, że hipoglikemiczne działanie BBR jest związane z poprawą funkcjonowania hormonów jelitowych oraz zmniejszeniem mechanicznych uszkodzeń błony śluzowej jelit i bariery immunologicznej [17]. BBR wpływa hamująco na oś podwzgórze–przysadka– nadnercza i zwiększa ekspresję białek – transporterów glukozy (glucose transporter 4,GLUT-4) w mięśniach szkieletowych samców szczura Sprague-Dawley. Może to być jednym z mechanizmów działania BBR w celu poprawy insulinowrażliwości oraz regulacji metabolizmu glukozy i lipidów w T2D [20].

Na podstawie badań Chen i wsp. dowiedli, że BBR naśladuje działanie insuliny przez wzrost zdolności do pobierania glukozy przez adipocyty 3T3-L1 i miocyty L6 w sposób niezależny od insuliny, hamując aktywność fosfatazy białkowo-tyrozynowej 1B, a zwiększając fosforylację InsR, substratu receptora insuliny i kinazy białkowej B w adipocytach 3T3-L1 [21].

Wyniki badania Chang i wsp. sugerują, że BBR poprawia insulinowrażliwość w komórkach kardiomiocytów częściowo przez stymulację aktywności AMPK [23].

Badania in vivo na zwierzętach

Ekstrakty z gatunków Berberis i ich składniki, zwłaszcza alkaloidy, zostały przebadane pod kątem potencjalnego wpływu na gospodarkę węglowodanową na modelach zwierzęcych in vivo. Wyniki wybranych badań przestawiono w tabeli 2.

Wykazano korzystny wpływ BBR na homeostazę glukozy i markery IR u samców szczurów Wistar z cukrzycą indukowaną streptozotocyną (streptozotocin, STZ) [25]. BBR znacznie poprawia funkcję mitochondriów w zwierzęcych i komórkowych modelach IR oraz T2D. Dane te wskazują także na rolę sirtuiny-1 i biogenezy mitochondriów w profilaktycznym działaniu BBR na IR indukowaną dietą [19]. Ponadto BBR moderuje metabolizm glukozy i lipidów poprzez mechanizm wielościeżkowy, który obejmuje szklaki, takie jak: AMPK-p38 MAPK (kinaza białkowa aktywowana mitogenami, mitogen-activated protein kinase) –GLUT-4, N-końcowe kinazy c-Jun/ kinazy aktywowane stresem oraz receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów α [18]. Mechanizmy odpowiedzialne za wyniki leczenia BBR mogą być związane z hamowaniem glukoneogenezy poprzez szlak sygnałowy kinazy wątrobowej B1 – współczynnika transkrypcji regulowanego przez CREB (CREB regulated transcription coactivator, TOCR2) [10]. Dowody z badań in vivo i in vitro wskazują, że BBR tłumi aktywność disacharydaz i ekspresję mRNA kompleksu sacharaza-izomaltaza z korzystnymi wynikami metabolicznymi w stanach cukrzycowych. Działanie hamujące, przynajmniej częściowo, obejmuje szlak zależny od kinazy białkowej A [16]. Wykazano, że zastosowanie stałych nanocząsteczek lipidowych w celu zwiększenia absorpcji i biodostępności BBR, a osłabienia potencjalnych działań niepożądanych, wzmacnia również jej działanie przeciwcukrzycowe [26]. Równie korzystne wydaje się połączenie BBR z oligomerycznymi proantocyjanidynami, które należą do związków o silnych właściwościach przeciwutleniających. Kombinacja taka znacznie poprawia wchłanianie jelitowe i skuteczność hipoglikemicznej BBR [13]. Badacze dowiedli również, że BBR chroni przed kwasicą mleczanową związaną z leczeniem MET u szczurów z cukrzycą indukowaną STZ. Zaobserwowano również poprawę insulinowrażliwości i enzymów wątrobowych [27].

Badania in vivo ludzi

Istnieje niewiele badań oceniających zastosowanie BBR wśród ludzi. Badania pilotażowe, przedkliniczne i kliniczne, sugerują korzystne działanie wyciągów Berberis i izolowanych związków na T2D i inne choroby metaboliczne, co przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 2

Wyniki wybranych badań in vivo przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Autor	Rok	Badana grupa	Dawka substancji oraz liczba zwierząt	Czas leczenia	Efekt (p<0,05)	Piśmiennictwo
Yu i wsp.	2010	Zdrowe samce	Grupa kontrolna – placebo	5 tygodni	↓ stężenia glukozy na czczo	[3]
		szczura Sprague–Dawley			↓ pobierania pokarmu
			BBR 60 mg/kg mc/d		↑ wydzielania GLP-1 indukowane-
					go obciążeniem glukozą
			BBR 120 mg/kg mc/d		↑ ekspresję mRNA proglukagonu
					w jelicie krętym w sposób zależny
					od dawki
					↑ proliferacji komórek L w jelicie

Chen i wsp.	2011	Samce szczura Wistar	Szczury z DM indukowaną STZ; BBR 100 mg	7 tygodni	↓ stężenia glukozy na czczo i w	[25]
			mc/kg/d chlorek berberyny rozp. w wodzie		OGTT
			zaw. 0,5% karboksymetylocelulozy (n=7)		↓ CRP
					Hamowanie aktywności DPP-4 i
			Szczury z DM wywołaną STZ; 0,5% karboksy-		PTP-1B przez BBR
			metylocelulozy (n=8)
			Grupa kontrolna – zdrowe szczury: 0,5%
			karboksy-metylocelulozy (n=10)

Gomes i wsp.	2012	Samce szczura Sprague Dawley	Standardowa dieta, 12 tygodni	4 tygodnie	↓ masy ciała ogółem, FFM i FM	[19]
					↓ stężenia insuliny na czczo
			HFD, 12 tygodni		↓ stężenia leptyny
					↑ stężenia adiponektyny
			HFD + BBR (100 mg/kg mc/d), 4 tygodnie		↓ wskaźnika leptyna/adiponektyna

Zhang i wsp.	2011	Otyłe samce	Grupa kontrolna – sól fizjologiczna: 250 mg/	4 tygodnie	↓ stężenia glukozy i insuliny na	[18]
		myszy KKay z DM	kg mc/d (n=8)		czczo
		na HFD			↓ stężenia glukozy w OGTT
			BBR: 250 mg/kg mc/d (n=8)		↓ HOMA-IR

Jiang i wsp.	2015	Samce szczura Wistar	Grupa kontrolna – zdrowe szczury (n=8)	12 tygodni	↓ stężenia glukozy w OGTT	[10]
					↓ stężenia insuliny na czczo
			Szczury z DM indukowaną STZ (n=8)		↓ HOMA-IR
			Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (156
			mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
			Szczury z DM indukowaną STZ + MET (184
			mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
			Szczury z DM indukowaną STZ + AICAR (0.5
			mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)

Liu i wsp.	2010	Samce szczura Sprague Dawley	Szczury z DM indukowaną STZ – placebo, 5	5 tygodni	↓ aktywności disacharydaz w	[16]
			tygodni (n=6)		jelicie
					↓ ekspresji kompleksu sacharaza-
			Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (100		izomaltaza mRNA w jelicie
			mg/kg mc/d), 5 tygodni (n=6)		↓ przyjmowania pokarmu
					↓ masy ciała
			Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (200		↓ stężenia glukozy i insuliny na
			mg/kg mc/d), 5 tygodni		czczo ↓ poposiłkowego stężenia glukozy
			Szczury z DM indukowaną STZ + Akarboza		we krwi po doustnym podaniu
			(40 mg/kg mc/2x/d), 5 tygodni (n=6)		sacharozy lub maltozy
			Zdrowe szczury + placebo, 5 tygodni (n=6)
			Zdrowe szczury + BBR (100 mg/kg mc/d), 5
			tygodni (n=6)
			Zdrowe szczury + BBR (200 mg/kg mc/d), 5
			tygodni
			Zdrowe szczury + Akarboza (40 mg/kg
			mc/2x/d), 5 tygodni (n=6)

Xue i wsp.	2013	Samce myszy db/db z DM	Grupa kontrolna: sól fizjologiczna (n=10)	4 tygodnie	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[26]
			BBR: 100 mg/kg mc/d (n=10)		↓ HOMA-IR
					↓ stężenia glukozy w IPGTT
			BBR-SLNs: 50 mg mc/kg mc/d (n=10)		↓ stężenia insuliny w IPITT
			BBR-SLNs :100 mg/kg mc/d (n=10)

Zhang i wsp.	2018	Samce myszy db/db z DM	Grupa kontrolna: 0,9% soli fizjologicznej (n=10)	4 tygodnie	↓ stężenia glukozy na czczo	[13]
					↓ stężenia glukozy w OGTT
					↓ stężenia insuliny w IPITT
			BBR: 200 mg/kg mc/d rozp. w 0,5% r-r kar-
			boksymetylocelulozy sodowej (n=10)
			BBR: 200 mg/kg mc/d + OPCs: 60 mg/kg mc/d (n=10)
			MET: 150 mg/kg mc/d (n=10)

Almani et al.	2017	Samce szczura Wistar	Grupa kontrolna- zdrowe szczury: 0,9% soli fizjologicznej (n=10)	28 dni	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[27]
			Szczury z DM indukowaną STZ (n=15)		↓ HbA1c
			Szczury z DM – MET: 100 mg/kg mc/2x/d		↓ HOMA-IR
			(n=15)
			Szczury z DM- MET: 100 mg/kg/2x/d + BBR:
			50 mg/kg mc/2x/d (n=15)
			Szczury z DM- MET: 100 mg/kg/2x/d + BBR:
			100 mg/kg mc/2x/d (n=15)

AICAR – 5-aminoimidazolo-4-karboksyamid 1-β-D-rybofuranozyd (5-aminoimidazole-4-carboxamide 1- β-D-ribofuranoside), BBR – berberyna (berberine), CRP – białko C-reaktywne (C-reactive protein), DM – cukrzyca (diabetes mellitus), DPP-4 – dipeptydylopeptyza 4 (dipeptidyl peptidase 4), HbA1c – hemoglobina glikowana A1c (glycated hemoglobin, hemoglobin A1c), FFM – beztłuszczowa masa ciała (free fat mass), FM – masa tkanki tłuszczowej (fat mass), HFD – dieta wysokotłuszczowa (high fat diet), IPGTT – dootrzewnowy test tolerancji glukozy (intraperitoneal glucose tolerance test), IPITT – dootrzewnowy test tolerancji insuliny (intraperitoneal insulin tolerance test), MET – metformina (metformin), mRNA – matrycowy RNA, rodzaj kwasu rybonukleinowego (messenger RNA), OGTT – doustny test obciążenia glukozą (oral glucose tolerance test), OPCs – oligomeryczne proantocyjanidyny (oligomeric proanthocyanidins), PTP-1B – białkowa fosfataza tyrozynowa (protein tyrosine phosphatase), SLNs – stałe nanocząsteczki lipidowe (solid lipid nanoparticles), STZ – streptozotocyna (streptozotocin)

Tabela 3

Wyniki wybranych badań klinicznych przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Autor	Rok	Badana grupa	Liczba pacjentów oraz dawka substancji	Czas leczenia	Efekt (p<0,05)	Piśmiennictwo
Yang i wsp.	2012	Pacjenci z MS	BBR; 0,3 g 3x/d (n=37)	3 miesiące	↓ BMI	[22]
					↓ obwodu talii
					↓ TG
					↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo
					↓ HOMA-IR
					↓ HbA1c
					↓ leptyny
					↓ wskaźnika leptyna/adiponektyna

Perez-Rubio i wsp.	2013	Pacjenci z MS	BBR 0,5 g 3x/d (n=12)	3 miesiące	↓ BMI	[28]
					↓ obwodu talii
			placebo (n=12)		↓ stężenia glukozy na czczo
					↓ AUC glukozy
					↓ AUC insuliny
					↓ insulinogenic index
					↑ wskaźnika Matsudy

Chen i wsp.	2016	Pacjenci z T2D	BBR: 0,3 g/3x/d (n=30)	8 tygodni	↓ BMI	[29]
					↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo
					↓ HbA1c
					↓ ekspresji TNF-α, CRP i LPS,
					↑ Bifidobacterium ogółem, B. longum, B.
					breve, B. adolescentis w kale

Memon i wsp.	2018	Pacjenci z T2D	BBR; 0,5 g 3x/d (n=100)	3 miesiące	↓ masy ciała	[30]
					↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo
			MET; 0,5 g 3x/d (n=100)		↓ HbA1c
					↓ HOMA-IR
					↓ stężenia metyloglioksalu

Sheng i Xie	2010	Pacjenci z T2D	BBR: 0,5 g 3x/d + MET: 0,5 g 3x/d +	3	↓ stężenia glukozy na czczo	[31]
			glipizyd: 5 mg 2x/d (n=30)	miesiące	↓ HOMA-IR
					↓ TNF-α
			MET: 0,5 g 3x/d + glipizyd: 5 mg 2x/d		↓ IL-6
			(n=30)		↓ CRP

Zhang i wsp.	2010	Pacjenci z T2D	BBR: 0,5 g/2x/d (n=50)	2 miesiące	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[4]
					↓ HbA1c
			MET: 0,75 g/2x/d (n=26)
			Rozyglitazon: 4 mg/d (n=21)
		Pacjenci z T2D/ IFG
		i WZWB/WZWC	BBR: 1g/d (n=35)		↓ stężenia glukozy na czczo

Cao i Su	2019	Pacjenci z MS	BBR 4 tabl. 3x/d (n=40)	1	↓ stężenia glukozy na czczo	[32]
				miesiąc	↓ poposiłkowego stężenia glukozy
			Tradycyjna farmakoterapia MS (n=40)		↓ HOMA-IR
					↓ hs-CRP
					↓ IL-6
					↓ TNF-α

Shidfar i wsp.	2012	Pacjenci z T2D	Ekstrakt z owoców Berberis vul-	3	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[33]
			garis (BBR); 3 g– 0,5 g 3x/d (n=21)	miesiące	↓ HOMA-IR
			Placebo – laktoza (n=21)

Di Pierro i wsp.	2012	Pacjenci z T2D	Berberol® (Berberis aristata, berberys	6	↓ HbA1c	[34]
			indyjski – 0,5 g BBR oraz Sylibum	miesięcy	↓ stężenia insuliny na czczo
			marianum, sylimaryna – 105 mg) 2x/d		↓ HOMA-IR
			(n=22)

Derosa i wsp.	2013	Pacjenci z nadwagą	Berberol® 2x/d	3	↓ stężenia insuliny na czczo	[35]
		i dyslipidemią o nis-		miesiące	↓ HOMA-IR
		kim ryzyku sercowo-	Placebo		↓ stężenia rezystyny i RBP-4
		naczyniowym			↑ stężenia adiponektyny

Di Pierro i wsp.	2015	Pacjenci z T2D i	Berberol® 2x/d (n=15)	12	↓ stężenia glukozy na czczo	[36]
		hipercholesterolemią		miesięcy	↓ HbA1c
		nietolerujący statyn	Berberol® + statyna 2x/d (n=15)
			Berberol® + ezetymib 2x/d (n=15)

Guarino i wsp.	2017	Pacjenci z MS	Berberol® 2x/d (n=68)	52 ty-godnie	↓ HOMA-IR	[37]
					↓ obwodu talii
			Placebo 2x/d (n=68)		↓ %TF
					↓ %VF
					↓ HbA1c

AUC – pole pod krzywą (area under the curve), BBR – berberyna (berberine), BMI – wskaźnik masy ciała (body mass index), CRP – białko C-reaktywne (C-reactive protein), HbA1c – hemoglobina glikowana A1c (glycated hemoglobin, hemoglobin A1c), hs-CRP – wysokoczułe CRP (high-sensitivity CRP), IFG – nieprawidłowa glikemia na czczo (impaired fasting glucose), IL – interleukina (interleukin), LPS – lipopolisacharyd (lipopolysaccharides), MET – metformina (metformin), MS – zespół metaboliczny (metabolic syndrome), RBP-4 – białko wiążące retinol typu 4 (retinol-binding protein 4), T2D – cukrzyca typu 2 (type 2 diabetes), TF – całkowita zawartość tłuszczu (total fat), TG – triglicerydy (triglycerides), TNF-α – czynnik martwicy nowotworu (tumor necrosis factor), VF – tłuszcz trzewny (visceral fat), WZW – wirusowe zapalenie wątroby (viral hepatitis)

Suplementacja BBR może poprawiać wrażliwość na insulinę przez hamowanie magazynowania tłuszczu i modyfikację profilu adipocytokin w ludzkich preadipocytach u pacjentów z zespołem metabolicznym (metabolic syndrome, MS) [22]. Podawanie BBR, w porównaniu z placebo, prowadziło do remisji zespołu metabolicznego oraz wzrostu wrażliwości na insulinę w wyniku zmniejszenia: obwodu talii, skurczowego ciśnienia krwi, triglicerydów i całkowitego wydzielania insuliny [28]. Nowe dane naukowe wskazują na istotny udział mikrobioty jelitowej w rozwoju T2D. Tezę tę potwierdzają Chen i wsp., którzy wykazali poprawę parametrów gospodarki węglowodanowej i lipidowej w wyniku modulacji Bifidobacterium, TNF-α i LPS po zastosowaniu 8-tygodniowej suplementacji BBR u pacjentów z T2D [29]. W porównaniu z MET, BBR skuteczniej obniżała poziom metyloglikosalu, będącego zaawansowanym produktem glikacji, w surowicy i IR przez lepszą kontrolę glikemii u nowo zdiagnozowanych pacjentów z T2D [30]. Badanie Sheng i Xie wykazało znaczące korzyści zdrowotne z dołączenia suplementacji BBR do tradycyjnej farmakoterapii T2D obejmującej MET i glipizyd. U pacjentów zaobserwowano redukcję: stężenia glukozy na czczo, insulinooporności, TNF-α, interleukiny-6 oraz białka C-reaktywnego [31]. Natomiast Zhang i wsp. dowiedli, że skuteczność BBR w obniżaniu m.in. stężenia glukozy na czczo oraz poziomu hemoglobiny glikowanej była podobna do skuteczności MET i rozyglitazonu w T2D. Zaobserwowano również poprawę parametrów metabolicznych u pacjentów z T2D, nieprawidłową glikemią na czczo oraz wirusowym zapaleniem wątroby typu B i C [4]. Natomiast w innym badaniu porównującym suplementację BBR z tradycyjną farmakoterapią MS stwierdzono, że BBR skuteczniej reguluje poziom glukozy i lipidów we krwi, poprawia IR oraz zmniejsza poziom odpowiedzi zapalnych w organizmie u pacjentów z MS [32]. Trzymiesięczna codzienna podaż 3 g wyciągu z owoców B. vulgaris może korzystnie wpływać na parametry gospodarki lipidowej, węglowodanowej oraz całkowitą pojemność antyoksydacyjną u pacjentów z T2D [33]. Natomiast sześciomiesięczna suplementacja preparatem Berberol®, zawierającym ekstrakt z B. aristata oraz S. marianum, miała pozytywny wpływ na parametry glikemiczne i lipidowe u osób chorujących na T2D [34]. Skuteczność tego preparatu nutraceutycznego w poprawie parametrów metabolicznych, w tym m.in. IR, zbadano kilkukrotnie [35, 36, 37].

Metaanaliza i przegląd systemowy dziewięciu randomizowanych badań kontrolnych wykazała obiecującą rolę BBR u pacjentek z zespołem policystycznych jajników z insulinoopornością. Nie stwierdzono jednak istotnej różnicy między BBR a MET w łagodzeniu IR, poprawie metabolizmu węglowodanów i lipidów oraz zaburzeniach układu rozrodczego. MET w połączeniu z BBR nie wykazała lepszych wyników niż sama MET. Konieczne są dalsze bardziej szczegółowe badania w celu potwierdzenia działania i bezpieczeństwa BBR w przebiegu zespołu policystycznych jajników z insulinoopornością [38].

Podsumowanie

Na podstawie wyników licznych badań in vitro i in vivo wydaje się, że BBR może potencjalnie doskonale uzupełniać leczenie niefarmakologiczne IR czy T2D. Jednak dotychczasowe badania prowadzono głównie in vitro lub na modelu zwierzęcym, a ich stopień wiarygodności jest niski. Wobec tego potrzebne są dobrze zaprojektowane, wieloośrodkowe randomizowane badania kliniczne, w celu ocenienia wpływu BBR na gospodarkę węglowodanową, ustalenia dawki terapeutycznej oraz potencjalnych działań niepożądanych.

Zahlen und Tabellen

Wyniki wybranych badań klinicznych przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Autor	Rok	Badana grupa	Liczba pacjentów oraz dawka substancji	Czas leczenia	Efekt (p<0,05)	Piśmiennictwo
Yang i wsp.	2012	Pacjenci z MS	BBR; 0,3 g 3x/d (n=37)	3 miesiące	↓ BMI	[22]
					↓ obwodu talii
					↓ TG
					↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo
					↓ HOMA-IR
					↓ HbA1c
					↓ leptyny
					↓ wskaźnika leptyna/adiponektyna

Perez-Rubio i wsp.	2013	Pacjenci z MS	BBR 0,5 g 3x/d (n=12)	3 miesiące	↓ BMI	[28]
					↓ obwodu talii
			placebo (n=12)		↓ stężenia glukozy na czczo
					↓ AUC glukozy
					↓ AUC insuliny
					↓ insulinogenic index
					↑ wskaźnika Matsudy

Chen i wsp.	2016	Pacjenci z T2D	BBR: 0,3 g/3x/d (n=30)	8 tygodni	↓ BMI	[29]
					↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo
					↓ HbA1c
					↓ ekspresji TNF-α, CRP i LPS,
					↑ Bifidobacterium ogółem, B. longum, B.
					breve, B. adolescentis w kale

Memon i wsp.	2018	Pacjenci z T2D	BBR; 0,5 g 3x/d (n=100)	3 miesiące	↓ masy ciała	[30]
					↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo
			MET; 0,5 g 3x/d (n=100)		↓ HbA1c
					↓ HOMA-IR
					↓ stężenia metyloglioksalu

Sheng i Xie	2010	Pacjenci z T2D	BBR: 0,5 g 3x/d + MET: 0,5 g 3x/d +	3	↓ stężenia glukozy na czczo	[31]
			glipizyd: 5 mg 2x/d (n=30)	miesiące	↓ HOMA-IR
					↓ TNF-α
			MET: 0,5 g 3x/d + glipizyd: 5 mg 2x/d		↓ IL-6
			(n=30)		↓ CRP

Zhang i wsp.	2010	Pacjenci z T2D	BBR: 0,5 g/2x/d (n=50)	2 miesiące	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[4]
					↓ HbA1c
			MET: 0,75 g/2x/d (n=26)
			Rozyglitazon: 4 mg/d (n=21)
		Pacjenci z T2D/ IFG
		i WZWB/WZWC	BBR: 1g/d (n=35)		↓ stężenia glukozy na czczo

Cao i Su	2019	Pacjenci z MS	BBR 4 tabl. 3x/d (n=40)	1	↓ stężenia glukozy na czczo	[32]
				miesiąc	↓ poposiłkowego stężenia glukozy
			Tradycyjna farmakoterapia MS (n=40)		↓ HOMA-IR
					↓ hs-CRP
					↓ IL-6
					↓ TNF-α

Shidfar i wsp.	2012	Pacjenci z T2D	Ekstrakt z owoców Berberis vul-	3	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[33]
			garis (BBR); 3 g– 0,5 g 3x/d (n=21)	miesiące	↓ HOMA-IR
			Placebo – laktoza (n=21)

Di Pierro i wsp.	2012	Pacjenci z T2D	Berberol® (Berberis aristata, berberys	6	↓ HbA1c	[34]
			indyjski – 0,5 g BBR oraz Sylibum	miesięcy	↓ stężenia insuliny na czczo
			marianum, sylimaryna – 105 mg) 2x/d		↓ HOMA-IR
			(n=22)

Derosa i wsp.	2013	Pacjenci z nadwagą	Berberol® 2x/d	3	↓ stężenia insuliny na czczo	[35]
		i dyslipidemią o nis-		miesiące	↓ HOMA-IR
		kim ryzyku sercowo-	Placebo		↓ stężenia rezystyny i RBP-4
		naczyniowym			↑ stężenia adiponektyny

Di Pierro i wsp.	2015	Pacjenci z T2D i	Berberol® 2x/d (n=15)	12	↓ stężenia glukozy na czczo	[36]
		hipercholesterolemią		miesięcy	↓ HbA1c
		nietolerujący statyn	Berberol® + statyna 2x/d (n=15)
			Berberol® + ezetymib 2x/d (n=15)

Guarino i wsp.	2017	Pacjenci z MS	Berberol® 2x/d (n=68)	52 ty-godnie	↓ HOMA-IR	[37]
					↓ obwodu talii
			Placebo 2x/d (n=68)		↓ %TF
					↓ %VF
					↓ HbA1c

Wyniki wybranych badań in vitro przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Autor	Rok	Rodzaj badanego materiału	Efekt BBR (p<0,05)	Piśmiennictwo
Yu i wsp.	2010	Ludzkie komórki NCI-H716 1 μM, 10 μM, i 100 μM BBR, 2h; 100 μM BBR, 24h	↑ sekrecji GLP-1 ↑ ekspresji genu proglukagonu i PC3	[3]

Zhang i wsp.	2010	CEM T-limfocyty, HCT-116 komórki raka okrężnicy, SW1990 komórki trzustki, HT1080 komórki włókniakomięsaka, 293T komórki fibro- blastów BBR (10 μg/mL), 12h	↑ ekspresji InsR mRNA we wszystkich liniach komórkowych	[4]

Xing i wsp.	2011	Hepatocyty pochodzące od: Grupa kontrolna – zdrowe samce szczura Wistar (n=10)	↓ zawartości TG w wątrobie ↓ stłuszczenia i stanu zapalnego w wątrobie	[5]
		Szczury z NAFLD – BRR (187.5 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=10)	↑ ekspresji IRS-2 mRNA
		Szczury z NAFLD – pioglitazon (10 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=10)
		Szczury z NAFLD – sól fizjologiczna (3 ml/kg mc/d), 4 tygodnie (n=10)

Xia i wsp.	2011	Hepatocyty pochodzące od zdrowych samców szczura Sprague- Dawley i szczurów z DM indukowaną STZ na HFD; BBR = 380 mg/kg mc/d , 5 tygodni (n=6)	↓ ekspresji białka FoXO1, SREBP1 i ChREBP	[6]
			↓ ekspresji, PEPCK i G6P-azy
			↓ FAS
			↓ akumulacji lipidów w wątrobie

Abd El- Wahab i wsp.	2013	Homogenat wątroby pochodzący od myszy Balb/c (n=6) Ekstrakt etanolowy z korzeni B. vulgaris i chlorek berberyny w stężeniach: 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 i 1.0 mg/ml	↓ aktywności α-glukozydazy (przy czym hamowanie wywołane przez ekstrakt B. vulgaris było ↑ niż hamowanie przez chlorek berberyny)	[7]

Boudjelthia i wsp.	2017	Metanolowy i wodny ekstrakt B. vulgaris o stężeniach: 1.6, 2.4, 3.2, 4.8 i 6.4 mg/ml	↓ aktywności α-amylazy (przy czym hamowanie wywołane przez metanolowy ekstrakt było ↑ niż przez ekstrakt wodny)	[8]

Chakrabarti i wsp.	2011	DPP-4 pochodząca ze świńskiej nerki Metanolowy ekstrakt z kory B. aristata o stężeniach: 2.5, 40, 80 μg/ml	↓ aktywności DPP-4	[9]

Jiang i wsp.	2015	Tkanki wątroby pochodzące od samców szczurów Wistar:	↑ ekspresji białka LKB1, AMPK, p- AMPK i p-TORC2	[10]
		Grupa kontrolna – zdrowe szczury (n=8)	↓ ekspresji białka PEPCK i G-6-P
		Szczury z DM indukowaną STZ (n=8)
		Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (156 mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
		Szczury z DM indukowaną STZ + MET (184 mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
		Szczury z DM indukowaną STZ + AICAR (0.5 mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)

Furrianca i wsp.	2017	Ludzkie komórki wątroby HepG2 Ekstrakt z korzenia B. microphylla (10, 5, 2.5 i 1.25 x 10-3 μg/μL), 24h	↑ wychwytu glukozy w komórkach HepG2 z i bez IR Aktywacja fosforylacji AMPK	[11]
		BBR (0.25 x 10-3 μg/μL), 24h
		MET (0.25 x 10-3 μg/μL), 24h

Xu i wsp.	2014	Ludzkie komórki raka wątroby HepG2 i mysi mioblast szkieletowy C2C12	Hamowanie kompleksu I łańcucha oddechowego	[12]
		BBR (5–40 μmol/L), 24h	↓ syntezy ATP ↑ uwalnianie mleczanu i ↑ zużycia glukozy w sposób zależny od dawki
		MET (1–10 μmol/L), 24h	↑ fosforylacji AMPK i syntazy acetylokoenzymowej

Zhang i wsp.	2018	Pierwotne hepatocyty pochodzące od dorosłych myszy BBR (0, 5, 10 μM), 6-8 h	Hamowanie aktywności kompleksu I łańcucha oddechowego (dehydrogenazy NADH)	[13]
			↑ AMP poprzez hamowanie deacetylazy SIRT-3
			↑ wychwyt glukozy związany z AMPK inhibicja cyklazy adenylowej
			↓ poziomu cAMP i aktywności PKA degradacja enzymu PEPCK1 blokowanie indukowanej glukagonem wątrobowej glukoneogenezy

Liu i wsp.	2018	Hepatocyty, jelito cienkie	↑ Bifidobacterium, Lactobacillus,	[14]
		pochodzące od samców szczura Wistar	↓ Escherichia coli, Enterococcus spp. w jelicie
		Grupa kontrolna: zdrowe szczury na NCD (n=10)	↓ TLR4, TNF-α w wątrobie
		Otyłe szczury na HFD + BBR: 200 mg/kg mc/d, 8 tygodni (n=10)	↑ InsR i IRS-1 mRNA w wątrobie
		Otyłe szczury na HFD + woda destylowana, 8 tygodni (n=10)

Zhong i wsp.	2020	Hepatocyty pochodzące od:	↓ PEPCK, G6P-azy i PGC1α	[15]
		Myszy ob/ob i myszy C57Bl/6J z DM indukowaną STZ	↓ fosforylacji CREB u myszy ob/ob
			↓ podstawowej i indukowanej glu-
		BBR (0-10 μM)	kagonem produkcji glukozy
			↓ cAMP i bromo-cAMP
			↓ fosforylacji CREB stymulowanej forskoliną

Liu i wsp.	2010	Ludzkie komórki Caco-2 cells pochodzące od gruczolakoraka jelita grubego	↓ aktywności disacharydaz (sacharazy i maltazy)	[16]
			↓ ekspresji kompleksu sacharazaizomaltazy mRNA
		BBR (2, 10, 50 μM), 5 dni
		Akarboza (50 μM), 5 dni

Gong i wsp.	2017	Węzły chłonne/jelito cienkie pochodzące od:	↓ liczby CD11b + CD68+ i % ↑	[17]
		Zdrowe szczury na normalnej diecie (0,5% karboksymetylocelulozy),	makrofagów w węzłach chłonnych
		9 tygodni (n=12)	krezkowych
			%↑ liczby limfocytów T regulato-
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (0,5% kar-	rowych (Treg) w węzłach chłonnych
		boksymetylocelulozy), 9 tygodni (n=12)	krezkowych
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 375	↓ ekspresji IL-1β, MIF i TNF-α mRNA
		mg/kg mc/d), r-r BBR rozp. w wodzie zaw. 0,5% karboksymetyloce-	w jelicie
		lulozy,	↑ ekspresji IL-4 i IL-10 mRNA w jelicie
		9 tygodni (n=12)	↑ ekspresji tzw. białek „tight junction”
			(połączeń ścisłych) – OCLN i ZO-1
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 187,5	w jelicie
		mg/kg mc/d), 9 tygodni (n=12)	↓ ekspresji białka TLR4 i MyD88
			↓ fosforylacji IKKβ (IKK2)
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 93,75	↓ LBP i CD14 mRNA w jelicie
		mg/kg mc/d), 9 tygodni (n=12)
		Samce szczura Wistar z DM indukowaną STZ na HFD (MET, 184 mg/
		kg mc/d), 9 tygodni (n=12)

Zhang i wsp.	2011	Mięśnie szkieletowe pochodzące od samców myszy KKay na HFD	↑ ekspresji genu GLUT-4, MAPK8,	[18]
		z DM:	MAPK14, PPARα, UCP2 i HNF-4α
		Grupa kontrolna – sól fizjologiczna (250 mg/kg mc/d), 4 tygodnie	↓ ekspresji genu PPARγ, CCAAT/
		(n=8)	CEBP, PGC i rezystyny
		Grupa z BBR (250 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=8)

Gomes i wsp.	2012	Mysi mioblast szkieletowy C2C12	↑ aktywności SDH, COX, ATPazy i syntazy cytrynianowej	[19]
		BBR (różne parametry = różne dawki = różny czas ekspozycji na	↑ włókien mięśniowych typu IIA
		BBR)	(glikolityczno-tlenowych)
			nieznaczne ↓ włókien mięśniowych
			typu IIB (glikolitycznych)
			↑ wskaźnika NAD+/NADH

Mi i wsp.	2019	Podwzgórze/przysadka/mięśnie szkieletowe pochodzące od samców	↓ poziomu oreksyny-A, OX2R i CRH	[20]
		szczura Sprague-Dawley:	w podwzgórzu
			↓ poziomu ACTH w przysadce
		Zdrowe szczury na normalnej diecie, 4 tygodnie (n=9)	mózgowej
			↑ ekspresji GLUT4 mRNA w
		Szczury z DM indukowaną STZ na HFD (0,5% karboksymetylocelu-	mięśniach szkieletowych
		lozy, 50 mg/kg mc/d), 4 tygodnie (n=12)
		Szczury z DM indukowaną STZ na HFD (BBR, 200 mg/kg mc/d), 4
		tygodnie (n=12)
		Szczury z DM indukowaną STZ na HFD (MET, 200 mg/kg mc/d), 4
		tygodnie (n=12)

Chen et al.	2010	Adipocyty 3T3-L1 i miocyty L6 pochodzące od myszy db/db	↑ zdolności wychwytu glukozy przez	[21]
		BBR (różne parametry = różne dawki = różny czas ekspozycji na	adipocyty 3T3-L1 i miocyty L6
		BBR)	↓ aktywności PTP1B w adipocytach
			3T3-L1
			↑ fosforylacji InsR, IRS1 i PKB w
			adipocytach 3T3-L1

Yang et al.	2012	Preadipocyty pochodzące z tkanki tłuszczowej sieciowej (kompo-	↓ różnicowania preadipocytów	[22]
		nenta trzewnej tkanki tłuszczowej) pacjentów z MS (n=9)	↓ ekspresji PPARγ2, lipazy lipopro-
		BBR (0, 0.1, 1, 10 μM)	teinowej, C/EBPα, adiponektyny i
			leptyny mRNA
			↓ sekrecji leptyny i adiponektyny pod-
			czas różnicowania preadipocytów

Chang et al.	2013	Komórki kardiomiocytów H9c2 pochodzące od szczurów z i bez IR	↑ podstawowego i stymulowanego	[23]
		BBR (5–20 μM); 24 h	insuliną zużycia glukozy w komórkach
			H9c2 z IR
			aktywacja AMPK
			↑ wskaźnika p-AMPK/AMPK

Wyniki wybranych badań in vivo przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Autor	Rok	Badana grupa	Dawka substancji oraz liczba zwierząt	Czas leczenia	Efekt (p<0,05)	Piśmiennictwo
Yu i wsp.	2010	Zdrowe samce	Grupa kontrolna – placebo	5 tygodni	↓ stężenia glukozy na czczo	[3]
		szczura Sprague–Dawley			↓ pobierania pokarmu
			BBR 60 mg/kg mc/d		↑ wydzielania GLP-1 indukowane-
					go obciążeniem glukozą
			BBR 120 mg/kg mc/d		↑ ekspresję mRNA proglukagonu
					w jelicie krętym w sposób zależny
					od dawki
					↑ proliferacji komórek L w jelicie

Chen i wsp.	2011	Samce szczura Wistar	Szczury z DM indukowaną STZ; BBR 100 mg	7 tygodni	↓ stężenia glukozy na czczo i w	[25]
			mc/kg/d chlorek berberyny rozp. w wodzie		OGTT
			zaw. 0,5% karboksymetylocelulozy (n=7)		↓ CRP
					Hamowanie aktywności DPP-4 i
			Szczury z DM wywołaną STZ; 0,5% karboksy-		PTP-1B przez BBR
			metylocelulozy (n=8)
			Grupa kontrolna – zdrowe szczury: 0,5%
			karboksy-metylocelulozy (n=10)

Gomes i wsp.	2012	Samce szczura Sprague Dawley	Standardowa dieta, 12 tygodni	4 tygodnie	↓ masy ciała ogółem, FFM i FM	[19]
					↓ stężenia insuliny na czczo
			HFD, 12 tygodni		↓ stężenia leptyny
					↑ stężenia adiponektyny
			HFD + BBR (100 mg/kg mc/d), 4 tygodnie		↓ wskaźnika leptyna/adiponektyna

Zhang i wsp.	2011	Otyłe samce	Grupa kontrolna – sól fizjologiczna: 250 mg/	4 tygodnie	↓ stężenia glukozy i insuliny na	[18]
		myszy KKay z DM	kg mc/d (n=8)		czczo
		na HFD			↓ stężenia glukozy w OGTT
			BBR: 250 mg/kg mc/d (n=8)		↓ HOMA-IR

Jiang i wsp.	2015	Samce szczura Wistar	Grupa kontrolna – zdrowe szczury (n=8)	12 tygodni	↓ stężenia glukozy w OGTT	[10]
					↓ stężenia insuliny na czczo
			Szczury z DM indukowaną STZ (n=8)		↓ HOMA-IR
			Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (156
			mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
			Szczury z DM indukowaną STZ + MET (184
			mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)
			Szczury z DM indukowaną STZ + AICAR (0.5
			mg/kg mc/d), 12 tygodni (n=8)

Liu i wsp.	2010	Samce szczura Sprague Dawley	Szczury z DM indukowaną STZ – placebo, 5	5 tygodni	↓ aktywności disacharydaz w	[16]
			tygodni (n=6)		jelicie
					↓ ekspresji kompleksu sacharaza-
			Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (100		izomaltaza mRNA w jelicie
			mg/kg mc/d), 5 tygodni (n=6)		↓ przyjmowania pokarmu
					↓ masy ciała
			Szczury z DM indukowaną STZ + BBR (200		↓ stężenia glukozy i insuliny na
			mg/kg mc/d), 5 tygodni		czczo ↓ poposiłkowego stężenia glukozy
			Szczury z DM indukowaną STZ + Akarboza		we krwi po doustnym podaniu
			(40 mg/kg mc/2x/d), 5 tygodni (n=6)		sacharozy lub maltozy
			Zdrowe szczury + placebo, 5 tygodni (n=6)
			Zdrowe szczury + BBR (100 mg/kg mc/d), 5
			tygodni (n=6)
			Zdrowe szczury + BBR (200 mg/kg mc/d), 5
			tygodni
			Zdrowe szczury + Akarboza (40 mg/kg
			mc/2x/d), 5 tygodni (n=6)

Xue i wsp.	2013	Samce myszy db/db z DM	Grupa kontrolna: sól fizjologiczna (n=10)	4 tygodnie	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[26]
			BBR: 100 mg/kg mc/d (n=10)		↓ HOMA-IR
					↓ stężenia glukozy w IPGTT
			BBR-SLNs: 50 mg mc/kg mc/d (n=10)		↓ stężenia insuliny w IPITT
			BBR-SLNs :100 mg/kg mc/d (n=10)

Zhang i wsp.	2018	Samce myszy db/db z DM	Grupa kontrolna: 0,9% soli fizjologicznej (n=10)	4 tygodnie	↓ stężenia glukozy na czczo	[13]
					↓ stężenia glukozy w OGTT
					↓ stężenia insuliny w IPITT
			BBR: 200 mg/kg mc/d rozp. w 0,5% r-r kar-
			boksymetylocelulozy sodowej (n=10)
			BBR: 200 mg/kg mc/d + OPCs: 60 mg/kg mc/d (n=10)
			MET: 150 mg/kg mc/d (n=10)

Almani et al.	2017	Samce szczura Wistar	Grupa kontrolna- zdrowe szczury: 0,9% soli fizjologicznej (n=10)	28 dni	↓ stężenia glukozy i insuliny na czczo	[27]
			Szczury z DM indukowaną STZ (n=15)		↓ HbA1c
			Szczury z DM – MET: 100 mg/kg mc/2x/d		↓ HOMA-IR
			(n=15)
			Szczury z DM- MET: 100 mg/kg/2x/d + BBR:
			50 mg/kg mc/2x/d (n=15)
			Szczury z DM- MET: 100 mg/kg/2x/d + BBR:
			100 mg/kg mc/2x/d (n=15)

Referenzen

[1] Rad S.Z., Rameshrad M., Hosseinzadeh H.: Toxicology effects of Berberis vulgaris (barberry) and its active constituent, berberine: A review. Iran J. Basic. Med. Sci., 2017; 20: 516-529Rad S.Z. Rameshrad M. Hosseinzadeh H. Toxicology effects of Berberis vulgaris (barberry) and its active constituent, berberine: A review Iran J. Basic. Med. Sci 2017 20 516 529Search in Google Scholar

[2] Wojciechowska I.: Berberys pospolity – roślina ozdobna i lecznicza. Kosmos. Problemy Nauk Biol., 2017; 66: 487-490Wojciechowska I. Berberys pospolity – roślina ozdobna i lecznicza Kosmos. Problemy Nauk Biol 2017 66 487 490Search in Google Scholar

[3] Yu Y., Liu L., Wang X., Liu X., Liu X., Xie L., Wang G.: Modulation of glucagon-like peptide-1 release by berberine: in vivo and in vitro studies. Biochem. Pharmacol., 2010; 79: 1000-1006Yu Y. Liu L. Wang X. Liu X. Liu X. Xie L. Wang G. Modulation of glucagon-like peptide-1 release by berberine: in vivo and in vitro studies Biochem. Pharmacol 2010 79 1000 100610.1016/j.bcp.2009.11.01719945441Search in Google Scholar

[4] Zhang H., Wei J., Xue R., Wu J.D., Zhao W., Wang Z.Z., Wang S.K., Zhou Z.X., Song D.Q., Wang Y.M. i wsp.: Berberine lowers blood glucose in type 2 diabetes mellitus patients through increasing insulin receptor expression. Metabolism, 2010; 59: 285-292Zhang H. Wei J. Xue R. Wu J.D. Zhao W. Wang Z.Z. Wang S.K. Zhou Z.X. Song D.Q. Wang Y.M. i wsp. Berberine lowers blood glucose in type 2 diabetes mellitus patients through increasing insulin receptor expression Metabolism 2010 59 285 29210.1016/j.metabol.2009.07.02919800084Search in Google Scholar

[5] Xing L.J., Zhang L., Liu T., Hua Y.Q., Zheng P.Y., Ji G.: Berberine reducing insulin resistance by up-regulating IRS-2 mRNA expression in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) rat liver. Eur. J. Pharmacol., 2011; 668: 467-471Xing L.J. Zhang L. Liu T. Hua Y.Q. Zheng P.Y. Ji G. Berberine reducing insulin resistance by up-regulating IRS-2 mRNA expression in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) rat liver Eur. J. Pharmacol 2011 668 467 47110.1016/j.ejphar.2011.07.03621839075Search in Google Scholar

[6] Xia X., Yan J., Shen Y., Tang K., Yin J., Zhang Y., Yang D., Liang H., Ye J., Weng J.: Berberine improves glucose metabolism in diabetic rats by inhibition of hepatic gluconeogenesis. PLoS One, 2011; 6: e16556Xia X. Yan J. Shen Y. Tang K. Yin J. Zhang Y. Yang D. Liang H. Ye J. Weng J. Berberine improves glucose metabolism in diabetic rats by inhibition of hepatic gluconeogenesis PLoS One 2011 6 e1655610.1371/journal.pone.0016556303339021304897Search in Google Scholar

[7] Abd El-Wahab A.E., Ghareeb D.A., Sarhan E.E., Abu-Serie M.M., El Demellawy M.A.: In vitro biological assessment of Berberis vulgaris and its active constituent, berberine: Antioxidants, antiacetylcholinesterase, anti-diabetic and anticancer effects. BMC Complement. Altern. Med., 2013; 13: 218Abd El-Wahab A.E. Ghareeb D.A. Sarhan E.E. Abu-Serie M.M. El Demellawy M.A. In vitro biological assessment of Berberis vulgaris and its active constituent, berberine: Antioxidants, antiacetylcholinesterase, anti-diabetic and anticancer effects BMC Complement. Altern. Med 2013 13 21810.1186/1472-6882-13-218401655024007270Search in Google Scholar

[8] Boudjelthia K., Hammadi K., Kouidri M., Djebli N.: Evaluation of antidiabetic activity of two plants Berberis vulgaris and Zygophyllum geslini. J. Phys. Chem. Biophys., 2017; 7: 236Boudjelthia K. Hammadi K. Kouidri M. Djebli N. Evaluation of antidiabetic activity of two plants Berberis vulgaris and Zygophyllum geslini J. Phys. Chem. Biophys 2017 7 23610.4172/2161-0398.1000236Search in Google Scholar

[9] Chakrabarti R., Bhavtaran S., Narendra P., Varghese N., Vanchhawng L., Shihabudeen M.S., Thirumurgan K.: Dipeptidyl peptidase-IV inhibitory activity of Berberisaristata. J. Nat. Prod., 2011; 4: 158-163Chakrabarti R. Bhavtaran S. Narendra P. Varghese N. Vanchhawng L. Shihabudeen M.S. Thirumurgan K. Dipeptidyl peptidase-IV inhibitory activity of Berberisaristata J. Nat. Prod 2011 4 158 163Search in Google Scholar

[10] Jiang S.J., Dong H., Li J.B., Xu L.J., Zou X., Wang K.F., Lu F.E., Yi P.: Berberine inhibits hepatic gluconeogenesis via the LKB1-AMPK-TORC2 signaling pathway in streptozotocin-induced diabetic rats. World J. Gastroenterol., 2015; 21: 7777-7785Jiang S.J. Dong H. Li J.B. Xu L.J. Zou X. Wang K.F. Lu F.E. Yi P. Berberine inhibits hepatic gluconeogenesis via the LKB1-AMPK-TORC2 signaling pathway in streptozotocin-induced diabetic rats World J. Gastroenterol 2015 21 7777 778510.3748/wjg.v21.i25.7777449196426167077Search in Google Scholar

[11] Furrianca M.C., Alvear M., Zambrano T., Fajardo V., Salazar L.A.: Hypoglycemic effect of Berberis microphylla G Forst root extract. Trop. J. Pharm. Res., 2017; 16: 2179-2184Furrianca M.C. Alvear M. Zambrano T. Fajardo V. Salazar L.A. Hypoglycemic effect of Berberis microphylla G Forst root extract Trop. J. Pharm. Res 2017 16 2179 218410.4314/tjpr.v16i9.19Search in Google Scholar

[12] Xu M., Xiao Y., Yin J., Hou W., Yu X., Shen L., Liu F., Wei L., Jia W.: Berberine promotes glucose consumption independently of AMP-activated protein kinase activation. PLoS One, 2014; 9: e103702Xu M. Xiao Y. Yin J. Hou W. Yu X. Shen L. Liu F. Wei L. Jia W. Berberine promotes glucose consumption independently of AMP-activated protein kinase activation PLoS One 2014 9 e10370210.1371/journal.pone.0103702411487425072399Search in Google Scholar

[13] Zhang H., Wang X., Wang T., Chen K., Wang H., Jia Q., Li Y.: Enhancement of berberine hypoglycemic activity by oligomeric proanthocyanidins. Molecules, 2018; 23: 3318Zhang H. Wang X. Wang T. Chen K. Wang H. Jia Q. Li Y. Enhancement of berberine hypoglycemic activity by oligomeric proanthocyanidins Molecules 2018 23 331810.3390/molecules23123318632125230558158Search in Google Scholar

[14] Liu D., Zhang Y., Liu Y., Hou L., Li S., Tian H., Zhao T.: Berberine modulates gut microbiota and reduces insulin resistance via the TLR4 signaling pathway. Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes, 2018; 126: 513-520Liu D. Zhang Y. Liu Y. Hou L. Li S. Tian H. Zhao T. Berberine modulates gut microbiota and reduces insulin resistance via the TLR4 signaling pathway Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes 2018 126 513 52010.1055/s-0043-12506629365334Search in Google Scholar

[15] Zhong Y., Jin J., Liu P., Song Y., Zhang H., Sheng L., Zhou H., Jiang B.: Berberine attenuates hyperglycemia by inhibiting the hepatic glucagon pathway in diabetic mice. Oxid. Med. Cell. Longev., 2020; 2020: 6210526Zhong Y. Jin J. Liu P. Song Y. Zhang H. Sheng L. Zhou H. Jiang B. Berberine attenuates hyperglycemia by inhibiting the hepatic glucagon pathway in diabetic mice Oxid. Med. Cell. Longev 2020 2020 621052610.1155/2020/6210526696161131976031Search in Google Scholar

[16] Liu L., Yu Y.L., Yang J.S, Li Y., Liu Y.W., Liang Y., Liu X.D., Xie L., Wang G.J.: Berberine suppresses intestinal disaccharidases with beneficial metabolic effects in diabetic states, evidences from in vivo and in vitro study. Naunyn. Schmiedebergs. Arch. Pharmacol., 2010; 381: 371-381Liu L. Yu Y.L. Yang J.S Li Y. Liu Y.W. Liang Y. Liu X.D. Xie L. Wang G.J. Berberine suppresses intestinal disaccharidases with beneficial metabolic effects in diabetic states, evidences from in vivo and in vitro study Naunyn. Schmiedebergs. Arch. Pharmacol 2010 381 371 38110.1007/s00210-010-0502-020229011Search in Google Scholar

[17] Gong J., Hu M., Huang Z., Fang K., Wang D., Chen Q., Li J., Yang D., Zou X., Xu L. i wsp.: Berberine attenuates intestinal mucosal barrier dysfunction in type 2 diabetic rats. Front Pharmacol., 2017; 8: 42Gong J. Hu M. Huang Z. Fang K. Wang D. Chen Q. Li J. Yang D. Zou X. Xu L. i wsp. Berberine attenuates intestinal mucosal barrier dysfunction in type 2 diabetic rats Front Pharmacol 2017 8 4210.3389/fphar.2017.00042529045828217099Search in Google Scholar

[18] Zhang Q., Xiao X., Feng K., Wang T., Li W., Yuan T., Sun X., Sun Q., Xiang H., Wang H.: Berberine moderates glucose and lipid metabolism through multipathway mechanism. Evid. Based Complement. Alternat. Med., 2011; 2011: 924851Zhang Q. Xiao X. Feng K. Wang T. Li W. Yuan T. Sun X. Sun Q. Xiang H. Wang H. Berberine moderates glucose and lipid metabolism through multipathway mechanism Evid. Based Complement. Alternat. Med 2011 2011 92485110.1155/2011/924851295233420953398Search in Google Scholar

[19] Gomes A.P., Duarte F.V., Nunes P., Hubbard B.P., Teodoro J.S., Varela A.T., Jones J.G., Sinclair D.A., Palmeira C.M., Rolo A.P.: Berberine protects against high fat diet-induced dysfunction in muscle mitochondria by inducing SIRT1-dependent mitochondrial biogenesis. Biochem. Biophys. Acta, 2012; 1822: 185-195Gomes A.P. Duarte F.V. Nunes P. Hubbard B.P. Teodoro J.S. Varela A.T. Jones J.G. Sinclair D.A. Palmeira C.M. Rolo A.P. Berberine protects against high fat diet-induced dysfunction in muscle mitochondria by inducing SIRT1-dependent mitochondrial biogenesis Biochem. Biophys. Acta 2012 1822 185 19510.1016/j.bbadis.2011.10.008336668822027215Search in Google Scholar

[20] Mi J., He W., Lv J., Zhuang K., Huang H., Quan S.: Effect of berberine on the HPA-axis pathway and skeletal muscle GLUT4 in type 2 diabetes mellitus rats. Diabetes Metab. Syndr. Obes., 2019; 12: 1717-1725Mi J. He W. Lv J. Zhuang K. Huang H. Quan S. Effect of berberine on the HPA-axis pathway and skeletal muscle GLUT4 in type 2 diabetes mellitus rats Diabetes Metab. Syndr. Obes 2019 12 1717 172510.2147/DMSO.S211188673198831564939Search in Google Scholar

[21] Chen C., Zhang Y., Huang C.: Berberine inhibits PTP1B activity and mimics insulin action. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2010; 397: 543-547Chen C. Zhang Y. Huang C. Berberine inhibits PTP1B activity and mimics insulin action Biochem. Biophys. Res. Commun 2010 397 543 54710.1016/j.bbrc.2010.05.15320515652Search in Google Scholar

[22] Yang J., Yin J., Gao H., Xu L., Wang Y., Xu L., Li M.: Berberine improves insulin sensitivity by inhibiting fat store and adjusting adipokines profile in human preadipocytes and metabolic syndrome patients. Evid. Based Complement. Alternat. Med., 2012; 2012: 363845Yang J. Yin J. Gao H. Xu L. Wang Y. Xu L. Li M. Berberine improves insulin sensitivity by inhibiting fat store and adjusting adipokines profile in human preadipocytes and metabolic syndrome patients Evid. Based Complement. Alternat. Med 2012 2012 36384510.1155/2012/363845331016522474499Search in Google Scholar

[23] Chang W., Zhang M., Li J., Meng Z., Wei S., Du H., Chen L., Hatch G.M.: Berberine improves insulin resistance in cardiomyocytes via activation of 5′-adenosine monophosphate-activated protein kinase. Metabolism, 2013; 62: 1159-1167Chang W. Zhang M. Li J. Meng Z. Wei S. Du H. Chen L. Hatch G.M. Berberine improves insulin resistance in cardiomyocytes via activation of 5′-adenosine monophosphate-activated protein kinase Metabolism 2013 62 1159 116710.1016/j.metabol.2013.02.00723537779Search in Google Scholar

[24] Zhang B., Pan Y., Xu L., Tang D., Dorfman R.G., Zhou Q., Yin Y., Li Y., Zhou L., Zhao S. i wsp.: Berberine promotes glucose uptake and inhibits gluconeogenesis by inhibiting deacetylase SIRT3. Endocrine, 2018; 62: 576-587Zhang B. Pan Y. Xu L. Tang D. Dorfman R.G. Zhou Q. Yin Y. Li Y. Zhou L. Zhao S. i wsp. Berberine promotes glucose uptake and inhibits gluconeogenesis by inhibiting deacetylase SIRT3 Endocrine 2018 62 576 58710.1007/s12020-018-1689-y30117113Search in Google Scholar

[25] Chen Y., Wang Y., Zhang J., Sun C., Lopez A.: Berberine improves glucose homeostasis in streptozotocin-induced diabetic rats in association with multiple factors of insulin resistance. ISRN Endocrinol. 2011; 2011: 519371Chen Y. Wang Y. Zhang J. Sun C. Lopez A. Berberine improves glucose homeostasis in streptozotocin-induced diabetic rats in association with multiple factors of insulin resistance ISRN Endocrinol 2011 2011 51937110.5402/2011/519371326264622363882Search in Google Scholar

[26] Xue M., Yang M.X., Zhang W., Li X.M., Gao D.H., Ou Z.M., Li Z.P., Liu S.H., Li X.J., Yang S.Y.: Characterization, pharmacokinetics, and hypoglycemic effect of berberine loaded solid lipid nanoparticles. Int. J. Nanomedicine, 2013; 8: 4677-4687Xue M. Yang M.X. Zhang W. Li X.M. Gao D.H. Ou Z.M. Li Z.P. Liu S.H. Li X.J. Yang S.Y. Characterization, pharmacokinetics, and hypoglycemic effect of berberine loaded solid lipid nanoparticles Int. J. Nanomedicine 2013 8 4677 468710.2147/IJN.S51262386250924353417Search in Google Scholar

[27] Almani S.A., Memon I.A., Shaikh T.Z., Khoharo H.K., Ujjan I.: Berberine protects against metformin-associated lactic acidosis in induced diabetes mellitus. Iran J. Basic Med. Sci., 2017; 20: 511-515Almani S.A. Memon I.A. Shaikh T.Z. Khoharo H.K. Ujjan I. Berberine protects against metformin-associated lactic acidosis in induced diabetes mellitus Iran J. Basic Med. Sci 2017 20 511 515Search in Google Scholar

[28] Pérez-Rubio K.G., González-Ortiz M., Martínez-Abundis E., Robles-Cervantes J.A., Espiinel-Bermúdez M.C.: Effect of berberine administration on metabolic sydrome, insulin sensitivity, and insulin secretion. Metab. Syndr. Relat. Disord., 2013; 11: 366-369Pérez-Rubio K.G. González-Ortiz M. Martínez-Abundis E. Robles-Cervantes J.A. Espiinel-Bermúdez M.C. Effect of berberine administration on metabolic sydrome, insulin sensitivity, and insulin secretion Metab. Syndr. Relat. Disord 2013 11 366 36910.1089/met.2012.018323808999Search in Google Scholar

[29] Chen L, Lu W, Li Y. Berberine ameliorates type 2 diabetes via modulation of Bifidobacterium species, tumor necrosis factor-α, and lipopolysaccharide. Int. J. Clin. Exp. Med., 2016; 9: 9365-9372Chen L Lu W Li Y Berberine ameliorates type 2 diabetes via modulation of Bifidobacterium species, tumor necrosis factor-α, and lipopolysaccharide Int. J. Clin. Exp. Med 2016 9 9365 9372Search in Google Scholar

[30] Memon M.A., Khan R.N., Riaz S., Ain Q.U., Ahmed M., Kumar N.: Methylglyoxal and insulin resistance in berberine-treated type 2 diabetic patients. J. Res. Med. Sci., 2018; 23: 110Memon M.A. Khan R.N. Riaz S. Ain Q.U. Ahmed M. Kumar N. Methylglyoxal and insulin resistance in berberine-treated type 2 diabetic patients J. Res. Med. Sci 2018 23 110Search in Google Scholar

[31] Sheng Z.X., Xie D.H.: Therapeutic effect of berberine on the levels of inflammatory factors in type 2 diabetic patients. New Med., 2010; 4: 177-180Sheng Z.X. Xie D.H. Therapeutic effect of berberine on the levels of inflammatory factors in type 2 diabetic patients New Med 2010 4 177 180Search in Google Scholar

[32] Cao C., Su M.: Effects of berberine on glucose-lipid metabolism, inflammatory factors and insulin resistance in patients with metabolic syndrome. Exp. Ther. Med., 2019; 17: 3009-3014Cao C. Su M. Effects of berberine on glucose-lipid metabolism, inflammatory factors and insulin resistance in patients with metabolic syndrome Exp. Ther. Med 2019 17 3009 301410.3892/etm.2019.7295643423530936971Search in Google Scholar

[33] Shidfar F., Ebrahimi S.S., Hosseini S., Heydari I., Shidfar S., Hajhassani G.: The effects of Berberis vulgaris fruit extract on serum lipoproteins, apoB, apoA-I, homocysteine, glycemic control and total antioxidant capacity in type 2 diabetic patients. Iran J. Pharm. Res., 2012; 11: 643-652Shidfar F. Ebrahimi S.S. Hosseini S. Heydari I. Shidfar S. Hajhassani G. The effects of Berberis vulgaris fruit extract on serum lipoproteins, apoB, apoA-I, homocysteine, glycemic control and total antioxidant capacity in type 2 diabetic patients Iran J. Pharm. Res 2012 11 643 652Search in Google Scholar

[34] Di Pierro F., Villanova N., Agostini F., Marzocchi R., Soverini V., Marchesini G.: Pilot study on the additive effects of berberine and oral type 2 diabetes agents for patients with suboptimal glycemic control. Diabetes Metab. Syndr. Obes., 2012; 5: 213-217Di Pierro F. Villanova N. Agostini F. Marzocchi R. Soverini V. Marchesini G. Pilot study on the additive effects of berberine and oral type 2 diabetes agents for patients with suboptimal glycemic control Diabetes Metab. Syndr. Obes 2012 5 213 217Search in Google Scholar

[35] Derosa G., Bonaventura A., Bianchi L., Romano D., D’Angelo A., Fogari E., Maffioli P.: Effects of Berberis aristata/Silybum marianum association on metabolic parameters and adipocytokines in overweight dyslipidemic patients. J. Biol. Regul. Homeost. Agents, 2013; 27: 717-728Derosa G. Bonaventura A. Bianchi L. Romano D. D’Angelo A. Fogari E. Maffioli P. Effects of Berberis aristata/Silybum marianum association on metabolic parameters and adipocytokines in overweight dyslipidemic patients J. Biol. Regul. Homeost. Agents 2013 27 717 728Search in Google Scholar

[36] Di Pierro F., Bellone I., Rapacioli G., Putignano P.: Clinical role of a fixed combination of standardized Berberis aristata and Silybum marianum extracts in diabetic and hypercholesterolemic patients intolerant to statins. Diabetes Metab. Syndr. Obes, 2015; 8: 89-96Di Pierro F. Bellone I. Rapacioli G. Putignano P. Clinical role of a fixed combination of standardized Berberis aristata and Silybum marianum extracts in diabetic and hypercholesterolemic patients intolerant to statins Diabetes Metab. Syndr. Obes 2015 8 89 96Search in Google Scholar

[37] Guarino G., Strollo F., Carbone L., Della Corte T., Letizia M., Marino G., Gentile S.: Bioimpedance analysis, metabolic effects and safety of the association Berberis aristata/Silybum marianum: A 52-week double-blind, placebo-controlled study in obese patients with type 2 diabetes. J. Biol. Regul. Homeost. Agents, 2017; 31: 495-502Guarino G. Strollo F. Carbone L. Della Corte T. Letizia M. Marino G. Gentile S. Bioimpedance analysis, metabolic effects and safety of the association Berberis aristata/Silybum marianum: A 52-week double-blind, placebo-controlled study in obese patients with type 2 diabetes J. Biol. Regul. Homeost. Agents 2017 31 495 502Search in Google Scholar

[38] Li M.F., Zhou X.M., Li X.L.: The effect of berberine on polycystic ovary syndrome patients with insulin resistance (PCOS-IR): A meta-analysis and systematic review. Evid. Based Complement Alternat. Med., 2018; 2018: 2532935Li M.F. Zhou X.M. Li X.L. The effect of berberine on polycystic ovary syndrome patients with insulin resistance (PCOS-IR): A meta-analysis and systematic review Evid. Based Complement Alternat. Med 2018 2018 253293510.1155/2018/2532935626124430538756Search in Google Scholar

Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej

Potencjalne możliwości wykorzystania berberyny w przeciwdziałaniu insulinooporności i w cukrzycy typu 2

Michalina Mróz,Michalina Mróz,Katarzyna Pastusiak undKatarzyna Pastusiak undPaweł BogdańskiPaweł Bogdański

Online veröffentlicht: 29 Nov 2021

Volumen & Heft: Volumen 75 (2021) - Heft 1 (January 2021)

Seitenbereich: 790 - 801

Eingereicht: 30 Oct 2020

Akzeptiert: 14 Jul 2021

Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej

Słowa kluczowe

Wyniki wybranych badań klinicznych przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Wyniki wybranych badań in vitro przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Wyniki wybranych badań in vivo przedstawiające potencjalne działanie berberyny przeciwko cukrzycy i innym chorobom metabolicznym

Planen Sie Ihre Fernkonferenz mit Scienceendo

Michalina Mróz,
Michalina Mróz,
Katarzyna Pastusiak und
Katarzyna Pastusiak und
Paweł Bogdański
Paweł Bogdański