Комплексні переваги артеріального тиску берберину, діабету та зниження рівня холестерину
Джерело: Журнал реставраційної медицини, том 6, номер 1, 6 грудня 2017 р., С. 37-45 (9)
Автори: Багаде, Аравінд; Тумбігеремут, Віная; Паллаві, Г.
АНОТАЦІЯ
Незважаючи на те, що рослини, що містять алкалоїд берберин, використовуються в аюрведичній та китайській медицині понад 2500 років, потенційні серцево-судинні та метаболічні ефекти берберину вивчали лише недавно. Мета цього огляду полягає в узагальненні ефектів та можливих механізмів дії берберину при застосуванні до різних аспектів серцево-судинної системи. Докази представлені в результаті експериментальних досліджень, клінічних випробувань та мета-аналізів, доступ до яких здійснюється через PubMed. Потрібні подальші дослідження, особливо клінічні випробування, але все більше доказів свідчать про важливу роль берберину в лікуванні дисліпідемії, діабету 2 типу та метаболічного синдрому.
ВСТУП
Берберин - це інтенсивно жовтого кольору, гіркий алкалоїд ізохінолону, який міститься в кількох рослинах, зокрема Coptis chinensis (Китайська золота нитка), Coptis trifolia (Американська золота нитка), Mahonia aquifolium (Виноград Орегон), Berberis vulgaris (звичайний барбарис), і Hydrastis canadensis (goldenseal). 1 Берберин широко вивчався щодо його антимікробної, імуностимулюючої, протисудомної, заспокійливої, гіпотензивної, утеротонічної, жовчогінної, протипухлинної, 2 протигельмінтної, 3 та кармінативної активності. 4 Зовсім недавно його вплив на вуглеводний і ліпідний обмін, функцію ендотелію та кардіотонічність зробили його одним з найбільш досліджуваних алкалоїдів останнього десятиліття.
ХІМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ФАРМАКОКІНЕТИКА
Берберин класифікується як ізохіноліновий алкалоїд (2,3-метилендіокси-9,10-ди-метоксипротоберберину хлорид [C20H18NO4 +]) і має молекулярну масу 336,36122 г/моль. 5 Рисунок 1 ілюструє його хімічну структуру. Пероральна біодоступність берберину низька (6 Як наслідок, для терапевтичного ефекту потрібні значно великі дози берберину. Берберин перетворюється в кишечнику на дигідроберберин. Це біологічне похідне в 5 разів більше засвоюється. 7
Хімічна структура берберину.
СУДИННИЙ ЕНДОТЕЛІЙ І СЕРЦЕ
Ендотеліальна дисфункція сприяє більшості серцево-судинних проблем, включаючи ініціювання та прогресування зубного нальоту, гіпертонію, ішемічну хворобу, хронічну серцеву недостатність та захворювання периферичних артерій. 8 Зміна гомеостазу ендотелію зумовлена, головним чином, прозапальними цитокінами та зменшенням секреції адипонектину, які є ключовими подіями ожиріння, резистентності до інсуліну та гіперглікемії. Ці умови пов'язані зі зміненою експресією генів та сигналізацією клітин у судинному ендотелії, впливаючи тим самим на вивільнення факторів, що походять від ендотелію, активацію NADPH-оксидази, роз'єднання ендотеліальної синтази оксиду азоту (eNOS) та експресію ендотеліну-1. Кінцевим результатом є дисбаланс між продукцією судинорозширювальних та судинозвужувальних медіаторів та індукцією молекул адгезії. 9 Рисунки 2 і 3 ілюструють, як берберин діє на різних рівнях для відновлення ендотеліального гомеостазу.
Вплив берберину на ендотеліальний гомеостаз.
Вплив берберину на ендотелій та серце. (Відтворено з Affuso F, MercurioV, Fazio V, Fazio S. Серцево-судинні та метаболічні ефекти берберину. Світ J Cardiol. 2010; 2: 71–7, з дозволу. 10)
Основний механізм, за допомогою якого берберин має такий великий вплив, ймовірно, включає аденозинмонофосфат-активовану протеїнкіназу (AMPK). Ендотеліальний AMPK відіграє важливу роль у відновленні судинного гомеостазу шляхом опосередкування активації eNOS 11; модулююча клітинна енергія 12; запобігання апоптозу 13; та регулювання запалення, ангіогенезу та перфузії. 14, 15 Берберин пригнічує внутрішньоклітинне накопичення активних форм кисню, клітинний апоптоз та запалення, що характеризують пошкодження судин, і це здебільшого спричиняється гіперглікемією. Таким чином, берберин має антипроліферативні та вазопротекторні дії.
В пробірці Дослідження продемонстрували, що берберин діє як на ендотеліальні, так і на основні судинні клітини гладкої мускулатури (VSMC), індукуючи розширення судин. 16 Ця дія опосередковується eNOS, що призводить до утворення оксиду азоту (NO) через каскад AMPK. Пониження регуляції eNOS пов'язане з метаболічними станами, які призводять до змінених сигналів інсуліну, таких як діабет та гіперхолестеринемія. 17, 18 Показано, що берберин у поєднанні з полікозанолами та червоним дріжджовим рисом позитивно впливає на опосередковану потоком вазодилатацію в подвійному сліпому, контрольованому плацебо дослідженні пацієнтах з гіперхолестеринемією. 19
Берберин зменшує кількість прикріплених моноцитів на ендотеліальних клітинах, що є раннім показником атеросклерозу. Берберин також пригнічує прозапальні цитокіни, які індукуються гіперглікемією і беруть участь у розвитку атеросклеротичних бляшок. 20
КРОВ'ЯНИЙ ТИСК
Було показано, що берберин знижує артеріальний тиск шляхом конкурентного інгібування рецепторів VSMC α1, тим самим блокуючи вивільнення ферменту аденилілциклази. Це призвело до розширення судин та посилення активності ацетилхоліну. 21 Зниження артеріального тиску та розширення судин обумовлені як релаксацією гладких м’язів судин, так і релаксацією, яка залежить від ендотелію. Берберин індукував ендотелій-залежну релаксацію, збільшуючи вивільнення NO в ендотелії. 22 У дозі 5–10 мг/кг берберин покращував скорочувальну здатність серця, гальмував фіброз міокарда та зменшував атрофію серця на моделі гіпертонії щурів. Також було показано, що берберин функціонує як блокатор кальцієвих каналів для зниження високого кров’яного тиску та зміцнення судин. 24
РЕГУЛЮВАННЯ ГЛЮКОЗИ
AMPK відіграє ключову роль у регулюванні клітинного та енергетичного гомеостазу всього тіла. Вплив берберину на метаболізм глюкози частково зумовлений його активацією AMPK. 25 Ці ефекти узагальнені на рисунку 4. На мишачій моделі діабету показано, що берберин модулює експресію генів, що сприяють катаболізму високоенергетичних проміжних продуктів, та сприяє засвоєнню глюкози за допомогою механізму, відмінного від інсуліну. Інсулін збільшує поглинання клітин глюкози, сприяючи експресії транспортера глюкози типу 4 (GLUT4) на клітинній поверхні шляхом активації фосфатидилінозитол 3-кінази. Навпаки, берберин, здається, індукує транспорт глюкози, посилюючи експресію гена GLUT1. 26 Ці ефекти опосередковані активацією AMPK, яка координує як короткочасні, так і довгострокові метаболічні зміни, що призводить до поліпшення виробництва енергії та зменшення накопичення енергії. Зокрема, активація AMPK призводить до збільшення поглинання глюкози з крові до органів-мішеней.