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

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)