Лечение с берберин на метаболитни заболявания

Метаболитните заболявания са водещите причини за смърт в световен мащаб, което подчертава спешната необходимост от разработване на нови фармакотерапии. Метаболитен синдром наричаме група от фактори, която включва затлъстяване, високо кръвно налягане, нарушена кръвна захар, високи нива на триглицериди, нисък HDL холестерол.

През последните години за здравето на пациентите, изложени на последици от метаболитния синдром, все още се търсят нови решения, и хранителни добавки в момента се изследват интензивно.

В тази връзка се насочва голямо внимание към лечение с берберин – растителен алкалоид, притежаващ научно установени механизми за подобряване на симптомите на атеросклероза, диабет тип 2 и затлъстяване, както и сърдечно-съдови усложнения и рак.

Берберинът действа положително при повишени нива на кръвната глюкоза на гладно и на постпрандиалната кръвна глюкоза (след хранене), както и на гликирания хемоглобин, като същевременно ограничава инсулиновата резистентност (т.е. понижената чувствителност на клетките към инсулин).

Освен това липидопонижаващият ефект на берберин е сравним с тoзи на конвенционалните липидни лекарства, но с ниска токсичност.

Какво е берберин?

Берберинът е бил използван в китайската и аюрведичната медицински системи около 3000 г. пр.н.е.

Хипогликемичният ефект на берберин е докладван през 1988 г., когато е бил използван за лечение на диария при пациенти с диабет в Китай. Оттогава берберинът често се използва като анти-хипергликемичен агент от много лекари там.

След извличане на неговите съставки, се установява, че берберинът е най-активният алкалоид. Той принадлежи към структурния клас на протоберберините и присъства в корите на други растителни видове, включително Hydrastis Canadensis L., Coptis chinensis Franch, Arcangelisia flava (L.) Meer., B. aquifolium Pursh. и Berberis aristata, въпреки че чистотата на извличане на берберин варира при различните растения.

Проведени са множество изследвания, за да се разкрият неговите фармакологични и терапевтични ефекти, особено при захарен диабет тип 2, липидния метаболизъм и тумори.

Лечение с берберин на метаболитни заболявания

Хипергликемията (висока кръвна захар), хиперлипидемията (високи нива на липиди в кръвта), инсулиновата резистентност и затлъстяването се дефинират колективно като метаболитен синдром.

Терминът е въведен в научната литература през 1975 г. от Херман Халер, бивш ръководител на катедрата по медицина в Медицинска академия Дрезден, Германия. Той заключава, че комбинацията от хипертония, затлъстяване, дислипидемия и нарушен метаболизъм на глюкозата с последващо повишаване на риска от сърдечно-съдови заболявания се появява все по-често.

Тези метаболитни аномалии са тясно взаимосвързани, като подобряването на едното може да е от полза за другите. В противен случай кулминационният неблагоприятен резултат значително увеличава риска от захарен диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания и тумори.

Нека разгледаме ролята на лечение с берберин на метаболитни заболявания.

Противодиабетно действие

В тримесечно проучване, 36 пациенти със захарен диабет тип 2 (ЗДТ2) са разпределени на случаен принцип  на две групи – с прием и без прием на берберин.

Установен е хипогликемичният ефект на берберин – в края на изпитването нивото на гликирания хемоглобин, означаван като A1c (HbA1c), глюкозата на гладно и постпрандиалната глюкоза е намаляло съответно със 7,5%, 6,9% и 11,1% в групата с тествания алкалоид.

Мета-анализ на 21 клинични проучвания разкрива, че берберинът има терапевтични ефекти върху ЗДТ2, хиперлипидемия и хипертония, сравними с други терапевтични режими.

Проучванията показват, че берберинът изпълнява функциите си чрез регулиране на различни ефектори:

• AMPK (AMP-активирана протеин киназа): AMPK е ензим, който играе ключова роля в клетъчната енергийна хомеостаза (поддържане стабилността на енергийните нива в клетките). Той се активира, когато клетъчните енергийни нива са ниски, насърчавайки процеси, които генерират АТФ (аденозин трифосфат) и ограничават пътищата, консумиращи енергия.
• MAPK (митоген-активирана протеин киназа): MAPK са семейство протеин кинази (ензими, ускоряващи фосфорилирането на протеини), които играят решаваща роля в предаването на сигнали от клетъчната повърхност към ядрото. Те участват в различни клетъчни процеси, включително клетъчен растеж, диференциация и реакция на стрес.
• PKC (протеин киназа C): PKC е семейство от ензими, които играят роля в регулирането на различни клетъчни функции, включително пролиферация (образуване на нови клетки чрез клетъчен растеж и делене). Той се активира от втория посредник диацилглицерол (DAG) и калциеви йони.
• PPARα (пероксизомен пролифератор-активиран рецептор алфа): PPARα е ядрен рецептор, който играе роля в регулирането на липидния метаболизъм. Той участва в контрола на гени, свързани с окисляването на мастни киселини и е цел за лекарства, използвани за лечение на липидни нарушения.
• PPARγ (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma): PPARγ е друг член на семейството PPAR от ядрени рецептори. Той играе решаваща роля в диференциацията на адипоцитите (клетки, специализирани в натрупване на мазнини) и е ключов регулатор на метаболизма на глюкозата и съхранението на липиди.

Трябва да се отбележи, че чрез активиране на AMPK, берберинът може да стимулира усвояването на глюкоза в мускулите, черния дроб и мастната тъкан. И така да успява да потисне процеса на синтезиране на глюкозата в черния дроб чрез понижаване на глюконеогенните (участващи в превръщането на лактат в глюкоза) ензими (фосфоенолпируват карбоксил киназа и глюкозо-6-фосфатаза).

Лечение с берберин против затлъстяване

Берберинът е потенциално средство за лечение на затлъстяване чрез понижаване на адипогенезата (развитието на мастни клетки) и липогенезата (създаване на нови мастни молекули, по-специално – триглицериди).

Установено е, че мишки, третирани с берберин, съдържат свити адипоцити. Тази активност срещу затлъстяване е в съответствие с констатацията, че берберинът значително намалява размера и броя на липидните капчици в 3T3-L1 адипоцитите – клетки, култивирани в лабораторни условия и широко използвани за изучаване на адипогенезата (образуването на мазнини). Липидните капчици са клетъчни структури, които съхраняват мазнини (липиди).

Като активира ензима AMPK, берберинът повишава активността  на ензима ATGL в клетките и това допринася за разграждането на мазнините до свободни мастни киселини. Това има позитивен ефект върху обмяната на мазнините и помага за контрол над телесното тегло.

Сърдечно-съдови заболявания и лечение с берберин

За хора със захарен диабет тип 2 , сърдечно-съдовата защита е изключително важна.

Едно от забележителните предимства на берберина е способността му да понижава нивата на холестерола. Той прави това чрез намаляване на образуването на мазнини и насърчаване на стабилността на молекула, наречена LDLR иРНК, която е от решаващо значение за регулирането на холестерола.

Берберинът също влияе върху протеините, които играят роля в разграждането на холестерола, което го прави ефективен агент за управление на дислипидемия (нарушена мастна обмяна).

Освен това е установено, че берберинът засяга протеин, наречен PCSK9, който участва в регулирането на холестерола. Това става чрез насърчаване на разграждането на друг протеин, HNF1α, който е необходим за функцията на PCSK9. Това действие помага да се увеличи експресията на липопротеиновия рецептор с ниска плътност (LDLR), допринасяйки за отстраняването на LDL (липопротеини с ниска плътност или „лош“ холестерол) от кръвния поток.

Многобройни проучвания са изследвали въздействието на берберин върху PCSK9, което предполага, че той може да бъде потенциално средство за управление на нивата на холестерола. Като цяло берберинът е обещаващ за подобряване на липидните профили и може да има терапевтични приложения при различни здравословни състояния.

Противовъзпалителен ефект

Установено е, че берберинът, естествено съединение с известни противовъзпалителни свойства, може да намали възпалението в червата, като контролира производството на определени протеини.

Това, от своя страна, помага за защита на чревната лигавица от увреждане, причинено от възпалителни цитокини. Берберинът постига това чрез активиране на вече споменатия клетъчен ензим, наречен AMPK, и потискане на два важни протеина, AP1 и NF-κB. Те играят съществена роля в клетъчните процеси, включително имунен отговор, възпаление и клетъчна пролиферация.

Например при състояния като възпалително заболяване на червата (IBD) и улцерозен колит, е доказано, че берберинът намалява производството на специфичен възпалителен протеин, IL-8 (интерлевкин-8), отговорен за привличане на имунните клетки към зоните на възпаление, включително в червата.

Противоракова активност на берберин

Последица от метаболитния синдром е повишеният риск от някои злокачествени заболявания. Най-често срещаните са рак на дебелото черво, аденокарцином на хранопровода, рак на гърдата след менопауза, рак на ендометриума, рак на бъбреците, недребноклетъчен рак на белия дроб при пушачи и рак на черния дроб при пациенти с цироза.

Противораковите свойства на берберин в момента се изследват много интензивно и резултатите го правят още по-забележим като потенциален хранителен продукт за пациенти, страдащи от синдром X, които са изложени на риск от развитие на рак.

Тези изследвания са проведени главно в in vitro модел и молекулярният механизъм на противораковата активност на берберин вече е проучен в детайли. Въпреки това в момента се провеждат няколко клинични изпитвания за неговата антитуморна активност.

Берберинът е цитотоксичен за раковите клетъчни линии и тази активност зависи от дозата и времето.

Алкалоидът проявява противоракова активност, особено в контекста на раковите клетки на дебелото черво. Това става чрез понижаване на производството на β-катенин (протеин, участващ в клетъчното разрастване), инхибиране, т.е. потискане на ядрената му локализация, отрицателно регулиране на неговата активност и стимулиране на експресията на туморен супресор протеин APC. Тези ефекти се считат за потенциално полезни при предотвратяване или лечение на определени видове рак, свързани с аномалии на β-катенин.

Протеинът β-катенин участва в различни клетъчни процеси, включително клетъчна адхезия (сцепление) и генна транскрипция. Аномалии в β-катенин, като мутации или свръхекспресия, са свързани с определени видове рак, включително колоректален карцином, рак на ендометриума, рак на гърдата и тумори на яйчниците.

Лечение с берберин при психични разстройства в рамките на метаболитния синдром

Извън обобщените в началото заболявания, които се групират под шапката „метаболитен синдром“, хроничният стрес, тревожност, депресия и разстройства на личността могат също да доведат до развитието на метаболитен синдром или да бъдат причинени от него.

Последните проучвания показват, че разпространението на психични разстройства, включително тежки състояния, като шизофрения, биполярни разстройства и депресия, е два до три пъти по-високо в хода на метаболитния синдром, в сравнение с общата популация.

Изследователите предполагат, че берберинът действа като антидепресант. Досега обаче не са провеждани клинични изпитвания за лечение с берберин в това отношение.

Няколко лабораторни проучвания предполагат, че прилагането на берберин може да помогне за насърчаване на оптимално психично здраве чрез повишаване на нивото на мозъчните невротрансмитери (допамин, серотонин и норепинефрин), необходими за поддържане на правилното функциониране на мозъка и положителното настроение.

Берберинът е активен също при невродегенеративни разстройства и може да прояви защитен ефект върху централната нервна система.

Заключение

Берберинът е алкалоид със силна фармакологична активност, който в момента се радва на голям интерес и се смята, че е ефективен при пациенти с метаболитен синдром по отношение на рисковите фактори, неговия ход и последствията.

Освен това е доказано, че лечение с берберин се прилага превантивно и намалява риска от развитие на метаболитен синдром поради неговите невропротективни и антидепресивни действия.

Трябва да се има предвид, че влиянието на берберин върху определени фармакологични параметри е специфично за пола, което изисква допълнителни изследвания. Предполага се, че берберинът има различни ефекти върху тестостерона при мъжете в сравнение с този при жените. Това се отнася за жени с PCOS (поликистозен овариален синдром), които са склонни да имат по-висок тестостерон, и заключава, че ефектите могат да бъдат различни при жени с нормални ендокринни параметри.