Hvordan Berberine Bekæmper Oxidativ Stress, Inflammation Og Diabetes
Berberin er en naturlig botanisk forbindelse, som findes i en række planter, herunder Oregon-drue, Phellodendron, stor celandine, europæisk berberis, goldenseal og kinesisk guldtråd, blandt andre. Denne forbindelse, som tilhører alkaloidkategorien, har en lang og højt anset anvendelse i traditionel kinesisk samt indisk ayurvedisk medicin som et middel mod diarré og infektioner, og blev også brugt som kilde til en strålende gul farve til uld, læder og træ.
Alkaloider som en kemisk gruppe er ret interessante og indeholder et stort antal forbindelser, som alle har mindst ét nitrogenatom i deres strukturelle sammensætning. Mange af disse nitrogenholdige alkaloider har stærke biologiske effekter på menneskekroppen og har allerede givet mange gavnlige lægemidler, herunder det potente opioid smertestillende middel morfin og leukæmi kemoterapi agenten vincristin. En af de egenskaber, der gør disse alkaloidforbindelser så attraktive for medicinsk forskning, er, at de er vandopløselige i sure forhold og fedt (lipid) opløselige i mere neutrale eller alkaliske forhold, hvilket giver dem evnen til faktisk at krydse cellemembraner i deres mere neutrale form.
Inkluderet i denne fornyede interesse for alkaloiderne er naturligvis berberin, og hundreder af nye studier om denne forbindelse finder hvert år vej til de videnskabelige tidsskrifter. En af de mest undersøgte egenskaber ved berberin er dets terapeutiske virkninger på både kardiovaskulære og metaboliske sygdomme, da disse er de førende dødsårsager globalt, og nye terapeutiske midler er akut nødvendige.
Oxidativt stress, inflammation og udviklingen af diabetes
En af de mest lovende terapeutiske anvendelser af berberin er dens effekt på oxidativt stress, den ubalance der opstår mellem produktionen af skadelige frie radikaler og kroppens evne til at neutralisere disse frie radikaler med antioxidanter. Frie radikaler er et naturligt biprodukt af stofskiftet, produceret når iltatomer spaltes til enkeltatomer, der har uparrede elektroner. Men fordi disse frie radikaler ikke kan lide at forblive uparrede, søger de konstant i kroppen efter andre elektroner at parre sig med.
I processen med at skaffe andre elektroner forårsager disse frie radikaler skade på proteiner, cellemembraner og endda på selve DNA'et ved effektivt at "stjæle" deres elektroner gennem en proces kendt som oxidation. Denne proces med oxidativt stress spiller en stor rolle i udviklingen af en bred vifte af sygdomsprocesser, herunder blandt andet hjerte-kar-sygdomme, diabetes, kræft, slagtilfælde, neurodegenerative sygdomme som demens og kronisk inflammation. Ud over den skade, der forårsages af disse frie radikaler, medfører indtagelsen af harske fedtstoffer (for det meste i form af industrielle madolier) i kosten samt en mangel på antioxidantstatus også både initiering og udbredelse af denne oxidative skade.
Selvom de præcise mekanismer, gennem hvilke type 2-diabetes opstår, ikke er fuldstændigt kendte, er det nu klart anerkendt, at oxidativt stress spiller en stor rolle i dens udvikling, primært ved at generere skadelige reaktive iltarter såsom superoxid-anioner og hydrogenperoxider. Disse forbindelser menes at skade de specialiserede ø-celler i bugspytkirtlen, som producerer insulin, direkte.
Oxidativt stress og berberin
Udviklingen af diabetes er tæt forbundet med aktiveringen af nicotinamid-adenin-dinukleotid-phosphat (NADPH) oxidase, en familie af enzymer, der findes i cellemembraner og fungerer til at katalysere produktionen af superoxidfrie radikaler kendt som superoxider. Disse superoxider tjener blandt andet til at beskytte kroppen ved at ødelægge forskellige virale og bakterielle patogener, når det er nødvendigt. Normalt er disse NADPH oxidase-enzymer inaktive i hvilende celler, men hvis de overaktiveres, kan de producere skadelige niveauer af reaktive iltarter (ROS). I vaskulære (blodkar) celler kan en ubalance i ROS føre til hypertension (højt blodtryk), myokardieinfarkt (hjerteanfald), åreforkalkning (ophobning af fedtplakker i arterievæggene) og slagtilfælde.
Der har været et ret stort antal dyremodelstudier, der viser berberins potente antioxidantaktivitet. Berberin virker ved at reducere oxidativt stress gennem en række forskellige veje, herunder den direkte opsamling af superoxidfrie radikaler. Berberin hæmmer også direkte ekspressionen af NADPH-oxidase, som, som forklaret ovenfor, er en af de vigtigste ophavsmænd til reaktive iltarter.
Inflammation, fedme og berberin
Inflammation er også direkte involveret i udviklingen af type 2-diabetes gennem flere komplekse kemiske veje, der fører til produktionen af stærkt inflammatoriske cytokiner, hvilket i sidste ende resulterer i øget insulinresistens og yderligere dysfunktion af de pancreatiske ø-celler. Der er en meget stærk sammenhæng mellem udviklingen af inflammation og oxidativt stress, og det skal også understreges, at berberins rolle i undertrykkelsen af inflammation er meget kompleks og involverer flere veje, der overlapper med dens antioxidante veje.
En af disse overlappende veje involverer AMPK (adenosinmonofosfat-aktiveret proteinkinase). Mange forskere mener, at det er berberins indflydelse på denne AMPK-vej, der forklarer meget af dens indvirkning på menneskers sundhed. AMPK fungerer som en slags central "kontrolkontakt", der hjælper med at regulere, hvor meget energi kroppen både producerer og bruger. Når disse multiple AMPK-regulerede veje bliver dysfunktionelle, og AMPK slukkes, kan der opstå blodsukker- samt blodlipid (fedt) abnormiteter, hvilket kan føre til diabetes og endda metabolisk syndrom, en farlig kombination af øget ophobning af abdominalt fedt og øget blodtryk ud over de forhøjede niveauer af blodsukker og blodlipider. AMPK-aktivering har også vist sig faktisk at reducere aldring.
Der er kun en håndfuld kendte kemiske forbindelser, der aktiverer AMPK, herunder det almindeligt ordinerede diabeteslægemiddel metformin. Berberin er også en af disse forbindelser. Faktisk aktiverer berberin AMPK i en lignende grad som metformin.
Berberin aktiverer ikke kun AMPK, men øger også glykolysen, den metaboliske vej, der omdanner glukose (sukker) til energi og også fører til en reduktion i glukoneogenese (produktionen af ny glukose) i leveren. Denne samme mekanisme menes også at ligge til grund for berberins positive effekter på vægttab og dens anti-fedme effekter. Berberin er ikke kun blevet brugt med succes til at behandle eksperimentelt induceret type 2-diabetes hos mus, men det er også blevet brugt i menneskelige forsøg til at behandle type 2-diabetes. Interessant nok synes berberins antidiabetiske egenskaber delvist at være dens effekt på det menneskelige tarmmikrobiom, der fremmer tarmmikrobiel balance.
Sammenfattende er berberin en naturlig planteafledt forbindelse, der har potente antioxidante og anti-aging effekter og virker gennem flere biologiske kemiske veje for at forbedre de skadelige virkninger af frie radikaler, undertrykke inflammation og regulere glukoseproduktion. Gennem disse samme mekanismer arbejder berberin også for at udøve positive effekter på vægttab og hjælper med at regulere blodsukkeret. Og selvom det ligger uden for denne artikels omfang, har berberin også vist stort potentiale i undertrykkelsen af visse typer kræft.
"Bestemt, dette kraftfulde supplement bør overvejes af enhver, der leder efter en naturlig måde at opnå disse anti-aging, anti-inflammatoriske og anti-fedme fordele på. Du kan finde komplet information om vores kvalitets berberine supplement her, specielt formuleret med piperine (udvundet fra sort peber) for at øge absorptionen og for maksimal biotilgængelighed."
Referencer:
1. Zahra Ilyas, Simone Perna, Salwa Al-thawadi, Tariq A. Alalwan, Antonella Riva, Giovanna Petrangolini, Clara Gasparri, Vittoria Infantino, Gabriella Peroni, Mariangela Rondanelli, Effekten af Berberine på vægttab for at forebygge fedme: En systematisk gennemgang, Biomedicine & Pharmacotherapy, Volume 127, 2020, 110137, ISSN 0753-3322, https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110137.
2. Waller G.R., Nowacki E.K. (1978) Alkaloidernes rolle i planter. I: Alkaloid Biology and Metabolism in Plants. Springer, Boston, MA. https://doi.org/10.1007/978-1-4684-0772-3_5
3. Sack RB, Froehlich JL. Berberin hæmmer den intestinale sekretoriske respons af Vibrio cholerae og Escherichia coli enterotoksiner. Infect Immun. 1982 Feb;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. Berberine i kardiovaskulære og metaboliske sygdomme: Fra mekanismer til terapeutik. Theranostics. 2019;9(7):1923-1951. Udgivet 2019 Mar 16. doi:10.7150/thno.30787
5. Yin J, Xing H, Ye J. Effektiviteten af berberin hos patienter med type 2-diabetes mellitus. Metabolism. 2008;57(5):712-717. doi:10.1016/j.metabol.2008.01.013
6. Antero Salminen, Kai Kaarniranta. AMP-aktiveret proteinkinase (AMPK) kontrollerer aldringsprocessen via et integreret signalnetværk, Ageing Research Reviews, Volume 11, Issue 2, 2012, Pages 230-241, ISSN 1568-1637, https://doi.org/10.1016/j.arr.2011.12.005.
7. Zhang, Y., Gu, Y., Ren, H. et al. Tarmmikrobiom-relaterede effekter af berberin og probiotika på type 2-diabetes (PREMOTE-studiet). 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, Effekten af Berberine på vægttab for at forebygge fedme: En systematisk gennemgang, Biomedicine & Pharmacotherapy, Volume 127, 2020, 110137, ISSN 0753-3322, https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110137.