Dołącz do czytelników
Brak wyników

Diabetologia , Otwarty dostęp

3 grudnia 2018

NR 16 (Październik 2018)

Wykorzystanie substancji naturalnych w regulowaniu gospodarki węglowodanowej organizmu

0 237

Z roku na rok rośnie odsetek osób z nadwagą i otyłością. Może to zwiększać występowanie insulinooporności i jej dalszych konsekwencji w postaci zaburzenia gospodarki węglowodanowej i lipidowej. Stany przedcukrzycowe, definiowane jako nieprawidłowa glikemia na czczo (IFG) i/lub nieprawidłowa tolerancja glukozy (IGT) stają się istotnym czynnikiem ryzyka rozwoju cukrzycy typu 2, a następnie występowania jej powikłań w postaci zaburzeń układu sercowo-naczyniowego. W tym artykule zastanowimy się nad zastosowaniem wybranych substancji naturalnych, tj.: berberyny, banaby oraz chromu, stosowanych przez wieki w ludowej medycynie chińskiej w celu regulowania gospodarki węglowodanowej. W świetle przeprowadzonych badań wydaje się, że warto rozważyć stosowanie suplementów diety, jako profilaktykę cukrzycy lub jako uzupełnienie (wspomaganie) terapii cukrzycy typu 2.

Zaburzenia gospodarki węglowodanowej mogą mieć różne przyczyny. Prawidłowa glikemia jest określana jako stężenie glukozy na czczo < 100 mg/dl (5,6 mmol/l), a po obciążeniu glukozą < 140 mg/dl (7,8 mmol/l). Do rozpoznania cukrzycy konieczne jest dwukrotne stwierdzenie stężenia glukozy na czczo ≥ 126 mg/dl (7,0 mmol/l) lub ≥ 200 mg/dl (11,1 mmol/l) po obciążeniu glukozą. Pośrednie stężenia glukozy (glikemia na czczo 100–125 mg/dl oraz glikemia po 2 godzinach od obciążenia glukozą 140–199 mg/dl) określane są jako stan przedcukrzycowy. Zespół metaboliczny, rozpoznany zgodnie z zaleceniami NCEP (National Cholesterol Education Program), jest uznawany za równoważnik stanu przedcukrzycowego. Jest on silniejszym predyktorem rozwoju cukrzycy niż nieprawidłowa glikemia na czczo [1]. Stan przedcukrzycowy zwiększa ryzyko rozwoju cukrzycy typu 2 aż 3–10-krotnie. Stwierdza się go u pacjentów z nieprawidłowym stężeniem glukozy na czczo (impaired fasting glucose – IFG) oraz nieprawidłową tolerancją glukozy (impaired glucose tolerance – IGT). Opieką medyczną powinni być już objęci pacjenci, u których rozpoznaje się IFG, czyli u tych, u których nastąpiło przekroczenie wartości prawidłowej 100 mg/dl (ale nie przekracza 126 mg/dl). U tych osób istnieje też możliwość przeprowadzenia doustnego testu obciążenia glukozą. Pacjenci ze stanem przedcukrzycowym po dwóch godzinach od podania roztworu zawierającego 75 g glukozy wykazują stężenie glukozy w surowicy w zakresie 140–199 mg/dl [2].
W Stanach Zjednoczonych stan przedcukrzycowy występuje u 57 mln osób [3], a uważa się, że liczba osób z nierozpoznanym stanem przedcukrzycowym jest jeszcze większa [4]. Na całym świecie szacuje się, że liczba osób ze stanem przedcukrzycowym wynosi 314 mln, a do 2025 r. wzrośnie do 418 mln [4]. Występuje on u ok. 15% Europejczyków w średnim wieku oraz u 35–40% osób w starszym wieku. W Polsce szacuje się, że dotyczy on co najmniej takiej samej liczebności populacji jak cukrzyca typu 2 [5]. Wśród pacjentów z nieprawidłową tolerancją glukozy ryzyko progresji do cukrzycy wynosi 6–10% rocznie. U tych, którzy mają dodatkowo nieprawidłową glikemię na czczo, ryzyko rozwoju cukrzycy w ciągu 6 lat sięga 65% [6]. Ryzyko rozwoju cukrzycy przez 7 lat u pacjentów z zespołem metabolicznym, ale bez IGT, wynosi 12%, natomiast w przypadku spotkania się obu tych czynników rośnie aż do 55% [7].
Dane pokazują, że stan przedcukrzycowy może mieć różne nasilenie, jednak w najcięższej postaci może doprowadzić do ryzyka sercowo-naczyniowego, podobnie jak cukrzyca typu 2. Dane epidemiologiczne wykazały również, że powikłania cukrzycy pojawiają się wcześnie, w trakcie progresji od okresu z prawidłową tolerancją glukozy do jawnej postaci cukrzycy. Wczesne etapy rozwoju cukrzycy typu 2 nie dają zwykle widocznych objawów klinicznych, w związku z czym diagnoza stawiana jest zwykle zbyt późno, a jedyną możliwością leczenia staje się farmakoterapia. Dlatego wczesne rozpoznanie i leczenie osób ze stanem przedcukrzycowym pozwalają spowolnić lub opóźnić rozwój cukrzycy i związanych z nią chorób sercowo-naczyniowych. Obciążenie ekonomiczne związane z leczeniem cukrzycy w Stanach Zjednoczonych ocenia się na 174 mld dolarów rocznie, natomiast koszty pośrednie związane z chorobą, niepełnosprawnością i przedwczesną umieralnością na 58 mld dolarów [8].
Z punktu widzenia klinicznego i ekonomicznego istotne jest wczesne wykrywanie zaburzeń gospodarki węglowodanowej, a następnie podejmowanie działań prewencyjnych polegających głównie na wdrażaniu zmian stylu życia pacjenta. Zalecenia obejmują głównie modyfikację zachowań żywieniowych, indywidualizację diety oraz zapewnienie odpowiedniej aktywności fizycznej [9]. W badaniu DPP (Diabetes Prevention Program) zarówno zmiana stylu życia, jak i stosowanie metforminy powodowały zwiększenie wrażliwości na insulinę. Jednak istotna modyfikacja stylu życia okazała się skuteczniejsza od metforminy w opóźnianiu rozwoju cukrzycy [10]. Prawidłowo zastosowana dieta (o obniżonej kaloryczności, zwiększonej zawartości błonnika pokarmowego oraz ograniczonej zawartości węglowodanów) oraz aktywność fizyczna (o umiarkowanym natężeniu, trwająca 30–60 min dziennie, przez co najmniej 5 dni w tygodniu) jest najważniejszym postępowaniem pozwalającym zapobiegać przejściu ze stanu przedcukrzycowego w jawną cukrzycę oraz ograniczającym ryzyko makro- i mikroangiopatii. W badaniu DPP zmiana stylu życia spowodowała 58-procentową redukcję liczby przypadków cukrzycy w porównaniu z placebo. Za główny czynnik zmniejszający ryzyko rozwoju cukrzycy uznano redukcję masy ciała, gdzie redukcja o 1 kg wiązała się z 16-procentowym zmniejszeniem ryzyka [10]. Pomimo istniejących dowodów większość systemów ubezpieczeń zdrowotnych nie finansuje nakładów na zmianę stylu życia, a również pacjenci nie doceniają tego postępowania jako bardzo dobrej metody zapobiegania tej chorobie. Trzeba też przyznać, że wprowadzone zmiany stylu życia mogą okazać się trudne do utrzymania w dłuższym okresie. Stąd wzrastająca od kilkunastu lat zapadalność i chorobowość na cukrzycę typu 2 wiąże się ze wzrostem zainteresowania alternatywnymi i wspomagającymi metodami jej zapobiegania i leczenia.  
W ciągu ostatnich kilkunastu lat opublikowano wiele badań wskazujących na korzystny wpływ substancji naturalnych w regulowaniu gospodarki węglowodanowej. Co prawda, zalecenia kliniczne dotyczące postępowania u chorych na cukrzycę nie rekomendują suplementacji substancji odżywczych u pacjentów bez stwierdzonych niedoborów, jednak badania kliniczne wykazują korzystny wpływ suplementów diety na insulinowrażliwość tkanek, redukcję masy ciała oraz poprawę parametrów gospodarki węglowodanowej [11, 12]. Wśród substancji naturalnych najczęściej używanych jako suplementy diety można wymienić: aloes, aronię, banabę, berberynę, chrom, cynamon, morwę białą, gurmar, kozieradkę pospolitą, zieloną herbatę, koenzym Q10, kwas liponowy, gorzki melon, mniszek lekarski, L-argininę oraz kakao. Do większości z nich autorka niniejszej pracy odniosła się w innej publikacji [11], natomiast wydaje się, że warta podkreślenia jest rola berberyny, banaby i chromu. 

Berberyna w regulacji gospodarki węglowodanowej

Berberyna należy do protoberberyn, jest izochinolinowym alkaloidem pochodzenia roślinnego. Wyizolowano ją z wielu ziół (Berberis aristata, Berberis aquifolium, Hydrastis canadensis, Arcangelisia flava, Coptis chinensis). Przypisuje się jej działanie przeciwbakteryjne, przeciwbiegunkowe, antydepresyjne, przeciwrakowe, przeciwstarzeniowe, obniżające stężenia cholesterolu i glukozy we krwi. Od dawna była stosowana w ludowej medycynie chińskiej. Działanie hipoglikemizujące berberyny opisano w 1988 roku. Kolejne badania wykazały, że mechanizm jej wpływu na gospodarkę węglowodanową jest złożony. Według badań wydaje się, że berberyna poprawia czynność komórek β trzustki, chroni je przed działaniem antyoksydacyjnym, pobudza wydzielanie insuliny oraz poprawia insulinowrażliwość, zwiększa ekspresję receptora dla insuliny oraz ekspresję kinazy białkowej C [13–16]. Jej efekt terapeutyczny sprawdzano u myszy db/db, u których wraz z redukcją masy ciała obserwowano istotną poprawę tolerancji glukozy i wrażliwości na insulinę. Podobnie u otyłych szczurów rasy Wistar berberyna prowadziła do redukcji masy ciała i zmniejszyła stężenie triglicerydów oraz wpłynęła na korzystne działanie insuliny [16]. Rolę berberyny w tych procesach tłumaczono wpływem na ekspresję genów uczestniczących w lipogenezie i wydatkowaniu energii w tkance tłuszczowej oraz mięśniach, a także stymulacją aktywności AMPK. W badaniach in vitro oraz na modelu zwierzęcym badano też wpływ berberyny na ekspresję receptora insulinowego, a przez to na poprawę tolerancji glukozy. Następnie sprawdzono to u pacjentów z cukrzycą typu 2 oraz z zapaleniem wątroby typu WZW B i WZW C. Poza poprawą parametrów wątrobowych obserwowano u tych osób zmniejszenie stężenia glukozy i zwiększenie jej tolerancji [14].
W badaniach doświadczalnych u ludzi berberynę stosowano 3 razy dziennie po 0,6 g/dobę przez rok i uzyskano u osób z nieprawidłową tolerancją glukozy istotnie niższe wystąpienie cukrzycy typu 2 (2,2% vs 9,5% w grupie kontrolnej, gdzie zastosowano postępowanie dietetyczne i edukację żywieniową), istotnie obniżyła się glikemia na czczo i 2 godziny po posiłku, insulina na czczo, poziom hemoglobiny glikowanej (HbA1C) oraz wskaźnik insulinooporności HOMA-IR [17].
Badanie to mogłoby wskazywać, że berberyna zmniejsza ryzyko rozwoju cukrzycy u chorych ze stanami przedcukrzycowymi, wymaga to jednak badań na większej populacji i prowadzonych w dłuższym okresie. 
Badacze uzyskiwali też dobre wyniki w leczeniu świeżo rozpoznanej cukrzycy typu 2, gdzie w jednej grupie włączono metforminę (3 razy po 500 mg), a w drugiej berberynę (3 razy po 500 mg). Obserwacja trwała 3 miesiące, a efekt hipoglikemizujący metforminy i berberyny był podobny. Stwierdzono, że w grupie pacjentów przyjmujących berberynę istotnie obniżył się poziom HbA1C (z 9,5% ±0,5% do 7,5% ±0,4%, p < 0,01), glukoza na czczo (z 10,6 ±0,9 mmol/l do 6,9 ±0,5 mmol/l, p < 0,01), stężenie glukozy poposiłkowej (z 19,8 ±1,7 do 11,1 ±0,9 mmol/l, p < 0,01). Berberyna dodatkowo korzystnie zredukowała stężenie triglicerydów (z 1,13 ±0,13 mmol/l do 0,89 ±0,03 mmol/l, p < 0,05), ponadto u osób ją stosujących stwierdzono zmniejszenie obwodu talii [18]. W tym badaniu wśród innych 48 dorosłych z cukrzycą źle kontrolowaną stosowanie przez 3 miesiące berberyny w dawce 3 razy dziennie po 500 mg poprawiło glikemię na czczo oraz poposiłkową, zredukowało poziom HbA1C (z 8,1% ±0,2% do 7,3% ±0,3, p < 0,001), zmniejszyło się też stężenie insuliny na czczo o 28,1% i HOMA-IR o 44,7% (p < 0,001) i jednocześnie poprawiły się też u tych pacjentów parametry gospodarki lipidowej. W trakcie badania u 34,5% (n = 20) pacjentów wystąpiły przejściowe działania niepożądane ze strony przewodu pokarmowego. Nie obserwowano zaburzenia pracy wątroby ani nerek. 
Oceniano też działanie berberyny u osób z cechami zespołu metabolicznego, gdzie podawano ją w dawce 3 razy dziennie po 500 mg vs placebo. Po 3 miesiącach eksperymentu uzyskano istotną redukcję wskaźnika masy ciała (body mass index – BMI), stężenia glukozy, triglicerydów, pola pod krzywą glukozy (AUC glukozy) oraz insuliny (AUC insuliny) i współczynnika insulinooporności [19]. Bardzo interesujące wyniki dotyczyły stwierdzenia, że berberyna wzmaga aktywność transportera GLUT-4 odgrywającego istotną rolę w transporcie glukozy do tkanek oraz wpływa stymulująco na wydzielanie GLP-1 (glukagonopodobnego peptydu 1) pobudzającego wydzielanie insuliny po posiłku. Niestety, liczebność grup w tych badaniach była niezadowalająca (n = 12 osób grupy badanej i n = 12 osób grupy kontrolnej). Również czas obserwacji był zbyt krótki i wymagałoby to prowadzenia dalszych badań. W badaniu włoskim badano wpływ dwóch substancji (berberyny i banaby) na parametry gospodarki węglowodanowej i lipidowej u pacjentów z zespołem metabolicznym. Po 8 tygodniach stosowania tych substancji u 80 osób (badanie z randomizacją z użyciem placebo) stwierdzono obniżenie stężenia cholesterolu całkowitego i LDL cholesterolu już po 4 tygodniach stosowania (o 9,43% i o 14,4%, p < 0,05), a triglicerydów po 2 tygodniach stosowania (o 13,5%, p < 0,05), natomiast redukcję stężenia glukozy po 4 tygodniach (o 8%), jednocześnie wzrost stężenia HDL cholesterolu (o 14,3%). Nie obserwowano tych efektów u osób z zespołem metabolicznym otrzymujących placebo [20].
Podejmowane były też próby zastosowania berberyny (3 razy dziennie po 500 mg) u pacjentek z zespołem policystycznych jajników [21]. Stwierdzono, że u kobiet z PCOS i insulinoopornością berberyną poprawiała parametry gospodarki węglowodanowej z podobną siłą oddziaływania jak metformina. Było to jednocześnie związane ze zdecydowanie korzystniejszą redukcją masy ciała i poprawą parametrów gospodarki lipidowej. Warto zauważyć, że od grupy tej wymagano również w trakcie eksperymentu modyfikacji zachowań żywieniowych i zmiany stylu życia (aktywność fizyczna 30 min dziennie). Korzystny wpływ berberyny potwierdzono też w metaanalizie Donga i wsp. [22], gdzie wśród 874 uczestników stwierdzono istotną redukcję cholesterolu całkowitego (średnio o 0,61 mmol/l; 95% CI: –0,83 do –0,39), triglicerydów (średnio o 0,50 mmol/l, 95% CI: –0,69 do –0,31), cholesterolu frakcji LDL (średnio o 0,65 mmol/l) oraz podwyższenie HDL cholesterolu (średnio o 0,05 mmol/l). Jednocześnie nie obserwowano poważnych zdarzeń niepożądanych przy stosowaniu berneryny. W badaniach tych dowiedziono, że berberyna ma również korzystny wpływ na gospodarkę lipodową poprzez oddziaływanie na ekspresję białek PPAR oraz stwierdzono jej działanie antyoksydacyjne. Inne badanie potwierdziło też wpływ berberyny na redukcję masy ciała i poprawę profilu lipidowego oraz glukozy u pacjentów z niealkoholowym stłuszczeniem wątroby (nonalcoholic fatty liver disease – NAFLD), co tłumaczono korzystnym wpływem berberyny na ekspresję genów wątrobowych uczestniczących w metabolizmie i bilansie energetycznym ustroju. W badaniu tym obserwowano też zmniejszenie stężenia enzymów wątrobowych aminotransferazy alaninowej (AlAT) i asparaginianowej (AspAT), bez zmiany masy ciała [23].
W badaniach wykazywane są coraz to nowe mechanizmy wpływu berberyny na metabolizm glukozy i lipidów u pacjentów z cukrzycą, w tym na aktywność α-glukozydazy w przewodzie pokarmowym, na modulację mikrobioty jelitowej oraz na aktywację kinazy białkowej (AMPK) i funkcję mitochondriów [13].

Banaba w regulacji gospodarki węglowodanowej

Działanie hipoglikemizujące wykazywano również u osób ze stanem przedcukrzycowym oraz z cukrzycą p...

Artykuł jest dostępny dla zalogowanych użytkowników w ramach Otwartego Dostępu.

Załóż konto lub zaloguj się.
Czekają na Ciebie bezpłatne artykuły pokazowe z wybranych numerów czasopisma.
Załóż konto Zaloguj się

Przypisy