Potential berberine effect in the insulin resistance prevention and type 2 diabetes treatment

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].

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.

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].

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.