Jak berberin bojuje proti oxidačnímu stresu, zánětu a cukrovce
Berberin je přírodní rostlinná sloučenina, která se nachází v řadě rostlin, včetně mahónie cesmínolisté, korkovníku amurského, vlaštovičníku většího, dřišťálu obecného, vodilky kanadské a koptisu čínského, mimo jiné. Tato sloučenina, která patří do kategorie alkaloidů, má dlouhou a vysoce ceněnou historii používání v tradiční čínské i indické ajurvédské medicíně jako prostředek proti průjmu a infekcím, a také byla používána jako zdroj zářivě žlutého barviva pro vlnu, kůži a dřevo.
Alkaloidy jako chemická skupina jsou velmi zajímavé a obsahují obrovské množství sloučenin, z nichž všechny mají ve své struktuře alespoň jeden atom dusíku. Mnoho z těchto dusík obsahujících alkaloidů má silné biologické účinky na lidské tělo a již poskytly mnoho prospěšných léků, včetně silného opioidního analgetika morfinu a chemoterapeutického prostředku proti leukémii vinkristinu. Jednou z vlastností, které činí tyto alkaloidní sloučeniny tak atraktivními pro lékařský výzkum, je to, že jsou rozpustné ve vodě v kyselých podmínkách a rozpustné v tucích (lipidech) v neutrálnějších nebo alkalických podmínkách, což jim umožňuje skutečně překonávat buněčné membrány ve své neutrálnější formě.
Součástí tohoto obnoveného zájmu o alkaloidy je samozřejmě berberin a stovky nových studií o této sloučenině se každoročně objevují ve vědeckých časopisech. Jednou z nejčastěji zkoumaných vlastností berberinu jsou jeho terapeutické účinky na kardiovaskulární i metabolická onemocnění, protože tyto nemoci jsou hlavními příčinami úmrtí na celém světě a nové terapeutické látky jsou naléhavě potřebné.
Oxidační stres, zánět a rozvoj diabetu
Jedním z nejslibnějších terapeutických využití berberinu je jeho účinek na oxidační stres, nerovnováhu, která nastává mezi produkcí škodlivých volných radikálů a schopností těla neutralizovat tyto volné radikály pomocí antioxidantů. Volné radikály jsou přirozeným vedlejším produktem metabolismu, vznikají, když se atomy kyslíku rozdělí na jednotlivé atomy s nepárovými elektrony. Ale protože tyto volné radikály nechtějí zůstat nepárované, neustále prohledávají tělo a hledají další elektrony, se kterými by se mohly spárovat.
Při procesu tohoto shánění dalších elektronů způsobují tyto volné radikály poškození proteinů, buněčných membrán a dokonce i samotné DNA tím, že účinně „kradou“ jejich elektrony prostřednictvím procesu známého jako oxidace. Tento proces oxidačního stresu hraje hlavní roli ve vývoji široké škály nemocí, včetně mimo jiné kardiovaskulárních onemocnění, diabetu, rakoviny, mrtvice, neurodegenerativních onemocnění, jako je demence, a chronického zánětu. Kromě poškození způsobeného těmito volnými radikály přispívá ke vzniku a šíření tohoto oxidačního poškození také konzumace žluklých tuků (většinou ve formě průmyslových kuchyňských olejů) ve stravě a nedostatek antioxidantů.
Ačkoli přesné mechanismy, kterými vzniká diabetes typu 2, nejsou zcela známy, je nyní jasně uznáváno, že oxidační stres hraje velkou roli v jeho vývoji, především tím, že generuje škodlivé reaktivní kyslíkové druhy, jako jsou superoxidové anionty a peroxidy vodíku. Předpokládá se, že tyto sloučeniny přímo poškozují specializované buňky ostrůvků v pankreatu, které produkují inzulín.
Oxidační stres a berberin
Vývoj diabetu úzce souvisí s aktivací nikotinamid adenin dinukleotid fosfát (NADPH) oxidázy, rodiny enzymů nacházejících se v buněčných membránách, které katalyzují produkci superoxidových volných radikálů známých jako superoxidy. Tyto superoxidy, mimo jiné role, slouží k ochraně těla tím, že ničí různé virové a bakteriální patogeny, když je to potřeba. Normálně jsou tyto NADPH oxidázové enzymy v klidových buňkách neaktivní, ale pokud jsou nadměrně aktivovány, mohou produkovat škodlivé hladiny reaktivních kyslíkových druhů (ROS). V cévních (krevních) buňkách může nerovnováha ROS vést k hypertenzi (vysokému krevnímu tlaku), infarktu myokardu (srdečnímu záchvatu), ateroskleróze (hromadění tukových plaků ve stěnách tepen) a mrtvici.
Existuje poměrně velké množství studií na zvířecích modelech, které ukazují silnou antioxidační aktivitu berberinu. Berberin působí na snížení oxidačního stresu několika různými cestami, včetně přímého zachycování superoxidových volných radikálů. Berberin také přímo inhibuje expresi NADPH oxidázy, která, jak bylo uvedeno výše, je jedním z klíčových původců reaktivních kyslíkových druhů.
Zánět, obezita a berberin
Zánět je také přímo zapojen do rozvoje diabetu 2. typu prostřednictvím několika složitých chemických cest, které vedou k produkci vysoce zánětlivých cytokinů, což nakonec vede ke zvýšené inzulínové rezistenci a dalšímu poškození buněk pankreatických ostrůvků. Existuje velmi silná souvislost mezi rozvojem zánětu a oxidačním stresem a je také třeba zdůraznit, že role berberinu v potlačování zánětu je velmi složitá a zahrnuje více cest, které se překrývají s jeho antioxidačními cestami.
Jedna z těchto překrývajících se cest zahrnuje AMPK (adenosinmonofosfát-aktivovanou proteinkinázu). Mnoho výzkumníků věří, že právě vliv berberinu na tuto AMPK cestu vysvětluje velkou část jeho dopadu na lidské zdraví. AMPK slouží jako jakýsi centrální „řídicí spínač“, který pomáhá regulovat, kolik energie tělo produkuje a spotřebovává. Když se tyto různé cesty regulované AMPK stanou dysfunkčními a AMPK je vypnuto, může dojít k abnormalitám hladiny cukru v krvi i krevních lipidů (tuků), což může vést k diabetu a dokonce k metabolickému syndromu, nebezpečné kombinaci zvýšené akumulace břišního tuku a zvýšeného krevního tlaku kromě zvýšených hladin cukru a krevních lipidů. Bylo také prokázáno, že aktivace AMPK skutečně snižuje stárnutí.
Existuje jen několik známých chemických sloučenin, které aktivují AMPK, včetně běžně předepisovaného léku na cukrovku metforminu. Berberin je také jednou z těchto sloučenin. Ve skutečnosti berberin aktivuje AMPK podobně jako metformin.
Berberin nejen aktivuje AMPK, ale také zvyšuje glykolýzu, metabolickou dráhu, která přeměňuje glukózu (cukr) na energii a také vede ke snížení glukoneogeneze (produkce nové glukózy) v játrech. Tento stejný mechanismus je také považován za základ pozitivních účinků berberinu na hubnutí a jeho antiobezitní účinky. Berberin byl úspěšně použit nejen k léčbě experimentálně vyvolaného diabetu 2. typu u myší, ale byl také použit v klinických studiích u lidí k léčbě diabetu 2. typu. Zajímavé je, že antidiabetické vlastnosti berberinu se zdají být částečně způsobeny jeho vlivem na lidský střevní mikrobiom, podporující rovnováhu střevních mikrobů.
Stručně řečeno, berberin je přírodní sloučenina rostlinného původu, která má silné antioxidační a proti-stárnoucí účinky a působí prostřednictvím několika biologických chemických cest ke zmírnění škodlivých účinků volných radikálů, potlačení zánětu a regulaci produkce glukózy. Prostřednictvím těchto stejných mechanismů berberin také pozitivně ovlivňuje hubnutí a pomáhá regulovat hladinu cukru v krvi. Ačkoli to přesahuje rámec tohoto článku, berberin také vykazuje velký potenciál při potlačování určitých typů rakoviny.
Rozhodně by měl tento silný doplněk zvážit každý, kdo hledá přirozený způsob, jak získat tyto anti-aging, protizánětlivé a protiobezitní výhody. Kompletní informace naleznete na našem kvalitním berberinovém doplňku zde, speciálně formulovaném s piperinem (odvozeným z černého pepře) pro zvýšení absorpce a maximální biologickou dostupnost.
Reference:
1. Zahra Ilyas, Simone Perna, Salwa Al-thawadi, Tariq A. Alalwan, Antonella Riva, Giovanna Petrangolini, Clara Gasparri, Vittoria Infantino, Gabriella Peroni, Mariangela Rondanelli, Vliv berberinu na hubnutí za účelem prevence obezity: systematický přehled, Biomedicine & Pharmacotherapy, svazek 127, 2020, 110137, ISSN 0753-3322, https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110137.
2. Waller G.R., Nowacki E.K. (1978) Role alkaloidů v rostlinách. In: Alkaloidní biologie a metabolismus v rostlinách. Springer, Boston, MA. https://doi.org/10.1007/978-1-4684-0772-3_5
3. Sack RB, Froehlich JL. Berberin inhibuje střevní sekreční odpověď na enterotoxiny Vibrio cholerae a Escherichia coli. Infect Immun. 1982 únor;35(2):471-5. doi: 10.1128/IAI.35.2.471-475.1982. PMID: 7035365; PMCID: PMC351064.
4. Feng X, Sureda A, Jafari S, et al. Berberin v kardiovaskulárních a metabolických onemocněních: Od mechanismů k terapiím. Theranostics. 2019;9(7):1923-1951. Publikováno 16. března 2019. doi:10.7150/thno.30787
5. Yin J, Xing H, Ye J. Účinnost berberinu u pacientů s diabetes mellitus 2. typu. Metabolism. 2008;57(5):712-717. doi:10.1016/j.metabol.2008.01.013
6. Antero Salminen, Kai Kaarniranta. AMP-aktivovaná proteinkináza (AMPK) řídí proces stárnutí prostřednictvím integrované signální sítě, Ageing Research Reviews, Svazek 11, Číslo 2, 2012, Strany 230-241, ISSN 1568-1637, https://doi.org/10.1016/j.arr.2011.12.005.
7. Zhang, Y., Gu, Y., Ren, H. et al. Účinky berberinu a probiotik na diabetes typu 2 související se střevním mikrobiomem (studie PREMOTE). Nat Commun 11, 5015 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18414-8
8. Zahra Ilyas, Simone Perna, Salwa Al-thawadi, Tariq A. Alalwan, Antonella Riva, Giovanna Petrangolini, Clara Gasparri, Vittoria Infantino, Gabriella Peroni, Mariangela Rondanelli, Vliv berberinu na hubnutí za účelem prevence obezity: systematický přehled, Biomedicine & Pharmacotherapy, Svazek 127, 2020, 110137, ISSN 0753-3322, https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110137.