La berberina è un composto botanico naturale, che si trova in numerose piante, tra cui l'uva dell'Oregon, il Phellodendron, la celidonia maggiore, il crespino europeo, la radice d'oro e il Coptis cinese, tra le altre. Questo composto, che appartiene alla categoria degli alcaloidi, ha un uso lungo e altamente apprezzato nella medicina tradizionale cinese, così come nella medicina ayurvedica indiana come antidiarroico e anti-infettivo, ed è stato anche utilizzato come fonte di una brillante tintura gialla per lana, pelle e legno.
Gli alcaloidi come gruppo chimico sono piuttosto interessanti e contengono un gran numero di composti, tutti i quali hanno almeno un atomo di azoto nella loro struttura. Molti di questi alcaloidi contenenti azoto hanno forti effetti biologici sul corpo umano e hanno già fornito molti farmaci benefici, tra cui il potente antidolorifico oppioide morfina e l'agente chemioterapico per la leucemia vincristina. Una delle proprietà che rendono questi composti alcaloidi così attraenti per la ricerca medica è che sono solubili in acqua in condizioni acide e solubili nei grassi (lipidi) in condizioni più neutre o alcaline, conferendo loro la capacità di attraversare effettivamente le membrane cellulari nella loro forma più neutra.
Incluso, naturalmente, in questo rinnovato interesse per gli alcaloidi c'è la berberina, e centinaia di nuovi studi su questo composto stanno facendo il loro ingresso nelle riviste scientifiche ogni anno. Una delle proprietà più frequentemente investigate della berberina sono i suoi effetti terapeutici sulle malattie cardiovascolari e metaboliche, poiché queste sono le principali cause di morte a livello globale e sono urgentemente necessari nuovi agenti terapeutici.
Stress Ossidativo, Infiammazione e lo Sviluppo del Diabete
Uno degli usi terapeutici più promettenti della berberina è il suo effetto sullo stress ossidativo, lo squilibrio che si verifica tra la produzione di radicali liberi dannosi e la capacità del corpo di neutralizzare questi radicali liberi con gli antiossidanti. I radicali liberi sono un sottoprodotto naturale del metabolismo, prodotti quando gli atomi di ossigeno vengono divisi in atomi singoli che hanno elettroni spaiati. Ma poiché questi radicali liberi non amano rimanere spaiati, cercano costantemente nel corpo altri elettroni con cui accoppiarsi.
Nel processo di ricerca di altri elettroni, questi radicali liberi causano danni alle proteine, alle membrane cellulari e persino al DNA stesso, “rubando” efficacemente i loro elettroni attraverso un processo noto come ossidazione. Questo processo di stress ossidativo svolge un ruolo importante nello sviluppo di una vasta gamma di processi patologici, tra cui, tra gli altri, malattie cardiovascolari, diabete, cancro, ictus, malattie neurodegenerative come la demenza e infiammazione cronica. Oltre ai danni causati da questi radicali liberi, il consumo di grassi rancidi (principalmente sotto forma di oli da cucina industriali) nella dieta così come una carenza di stato antiossidante inizia e propaga anche questo danno ossidativo.
Sebbene i meccanismi esatti attraverso i quali si sviluppa il diabete di tipo 2 non siano completamente noti, è ormai chiaramente riconosciuto che lo stress ossidativo gioca un ruolo importante nel suo sviluppo, principalmente generando specie reattive dell'ossigeno nocive come anioni superossido e perossidi di idrogeno. Si ritiene che questi composti danneggino direttamente le cellule specializzate delle isole pancreatiche che producono insulina.
Stress Ossidativo e Berberina
Lo sviluppo del diabete è strettamente correlato all'attivazione della nicotinamide adenina dinucleotide fosfato (NADPH) ossidasi, una famiglia di enzimi presenti nelle membrane cellulari che funziona per catalizzare la produzione di radicali liberi superossido noti come superossidi. Questi superossidi, tra gli altri ruoli, servono a proteggere il corpo distruggendo vari patogeni virali e batterici quando necessario. Normalmente, questi enzimi NADPH ossidasi sono dormienti nelle cellule a riposo, ma se sovraattivati possono produrre livelli dannosi di specie reattive dell'ossigeno (ROS). Nelle cellule vascolari (dei vasi sanguigni), uno squilibrio nei ROS può portare a ipertensione (alta pressione sanguigna), infarto miocardico (attacco cardiaco), aterosclerosi (l'accumulo di placche grasse nelle pareti arteriose) e ictus.
Sono stati condotti numerosi studi su modelli animali che dimostrano la potente attività antiossidante della berberina. La berberina agisce per ridurre lo stress ossidativo attraverso diverse vie, inclusa la diretta eliminazione dei radicali liberi superossido. La berberina inibisce anche direttamente l'espressione della NADPH ossidasi, che come spiegato sopra, è uno dei principali originatori delle specie reattive dell'ossigeno.
Infiammazione, Obesità e Berberina
L'infiammazione è anche direttamente coinvolta nello sviluppo del diabete di tipo 2 attraverso diversi complessi percorsi chimici che portano alla produzione di citochine altamente infiammatorie, con conseguente aumento della resistenza all'insulina e ulteriore disfunzione delle cellule delle isole pancreatiche. Esiste una fortissima associazione tra lo sviluppo dell'infiammazione e lo stress ossidativo ed è anche importante sottolineare che il ruolo della berberina nella soppressione dell'infiammazione è molto complesso e coinvolge molteplici percorsi che si sovrappongono ai suoi percorsi antiossidanti.
Uno di questi percorsi sovrapposti coinvolge l'AMPK (proteina chinasi attivata da adenosina monofosfato). Molti ricercatori credono che sia l'influenza della berberina su questo percorso AMPK a spiegare gran parte del suo impatto sulla salute umana. L'AMPK funge da sorta di “interruttore centrale” che aiuta a regolare quanta energia il corpo produce e utilizza. Quando questi molteplici percorsi regolati dall'AMPK diventano disfunzionali e l'AMPK viene disattivato, possono verificarsi anomalie della glicemia e dei lipidi nel sangue (grassi), che possono portare al diabete e persino alla sindrome metabolica, una pericolosa combinazione di aumento dell'accumulo di grasso addominale e aumento della pressione sanguigna oltre ai livelli elevati di glicemia e lipidi nel sangue. È stato anche dimostrato che l'attivazione dell'AMPK riduce effettivamente l'invecchiamento.
Esistono solo una manciata di composti chimici noti che attivano l'AMPK, tra cui il farmaco comunemente prescritto per il diabete, la metformina. Anche la berberina è uno di questi composti. Infatti, la berberina attiva l'AMPK in modo simile alla metformina.
La berberina non solo attiva l'AMPK ma aumenta anche la glicolisi, il percorso metabolico che converte il glucosio (zucchero) in energia e porta anche a una riduzione della gluconeogenesi (la produzione di nuovo glucosio) nel fegato. Si pensa che questo stesso meccanismo sia alla base degli effetti positivi della berberina sulla perdita di peso e dei suoi effetti anti-obesità. La berberina è stata utilizzata con successo non solo per trattare il diabete di tipo 2 indotto sperimentalmente nei topi, ma è stata anche utilizzata in studi clinici sull'uomo per trattare il diabete di tipo 2. È interessante notare che le proprietà antidiabetiche della berberina sembrano essere in parte dovute al suo effetto sul microbioma intestinale umano, promuovendo l'equilibrio microbico intestinale.
In sintesi, la berberina è un composto naturale derivato dalle piante che possiede potenti effetti antiossidanti e anti-invecchiamento e agisce attraverso molteplici vie chimiche biologiche per migliorare gli effetti dannosi dei radicali liberi, sopprimere l'infiammazione e regolare la produzione di glucosio. Attraverso questi stessi meccanismi, la berberina esercita anche effetti positivi sulla perdita di peso e aiuta a regolare la glicemia. E sebbene sia al di là dello scopo di questo articolo, la berberina ha anche mostrato grande promessa nella soppressione di alcuni tipi di cancro.
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