Beneficii complexe ale tensiunii arteriale, diabetului și reducerii colesterolului berberină
Sursă: Journal of Restorative Medicine, volumul 6, numărul 1, 6 decembrie 2017, pp. 37-45 (9)
Autori: Bagade, Aravind; Tumbigeremutt, Vinaya; Pallavi, G
ABSTRACT
Chiar dacă plantele care conțin alcaloid berberină au fost folosite în medicina ayurvedică și chineză de peste 2500 de ani, potențialele efecte cardiovasculare și metabolice ale berberinei au fost studiate doar în trecutul recent. Obiectivul acestei revizuiri este de a rezuma efectele și posibilele mecanisme de acțiune ale berberinei atunci când este aplicat diferitelor aspecte ale sistemului cardiovascular. Dovezile sunt prezentate din studii experimentale, studii clinice și meta-analize accesate prin intermediul PubMed. Sunt necesare cercetări suplimentare, în special studiile clinice, dar un număr tot mai mare de dovezi sugerează un rol important al berberinei în tratamentul dislipidemiei, diabetului de tip 2 și sindromului metabolic.
INTRODUCERE
Berberina este un alcaloid izoquinolon amar intens de culoare galbenă, care se găsește în mai multe plante, inclusiv Coptis chinensis (Fir de aur chinezesc), Coptis trifolia (Fir de aur american), Mahonia aquifolium (Struguri din Oregon), Berberis vulgaris (afine comună) și Hydrastis canadensis (sigiliu auriu). 1 Berberina a fost studiată extensiv pentru activitățile sale antimicrobiene, imunostimulatoare, anticonvulsivante, sedative, hipotensive, uterotonice, coleretice, anticancerigene, 2 antihelmintice, 3 și carminative. 4 Mai recent, impactul său asupra metabolismului glucidelor și lipidelor, funcției endoteliale și cardiotonicității l-au făcut unul dintre cei mai cercetați alcaloizi din ultimul deceniu.
CARACTERISTICI CHIMICE ȘI FARMACOKINETICĂ
Berberina este clasificată ca alcaloid izochinolinic (clorură de 2,3-metilendioxi-9,10-di-metoxiprotoberberină [C20H18NO4 +]) și are o greutate moleculară de 336,36122 g/mol. 5 Figura 1 ilustrează structura sa chimică. Biodisponibilitatea orală a berberinei este scăzută (6 În consecință, sunt necesare doze semnificativ mari de berberină pentru un efect terapeutic. Berberina se transformă în intestin în dihidroberberină. Acest derivat biologic este de cinci ori mai absorbabil. 7
Structura chimică a berberinei.
ENDOTELIUL VASCULAR ȘI INIMA
Disfuncția endotelială contribuie la majoritatea problemelor cardiovasculare, inclusiv inițierea și progresia plăcii, hipertensiunea arterială, boala coronariană, insuficiența cardiacă cronică și boala arterelor periferice. 8 Alterarea homeostaziei endoteliale se datorează în primul rând citokinelor proinflamatorii și secreției reduse de adiponectină, care sunt evenimente cheie în obezitate, rezistență la insulină și hiperglicemie. Aceste condiții sunt asociate cu modificarea exprimării genelor și semnalizarea celulară în endoteliul vascular, afectând astfel eliberarea factorilor derivați din endoteliu, activarea NADPH oxidazei, decuplarea oxidului azotic sintetic endotelial (eNOS) și expresia endotelinei-1. Rezultatul final este un dezechilibru între producția de mediatori vasodilatatori și vasoconstrictor și inducerea moleculelor de aderență. 9 Figurile 2 și 3 ilustrează modul în care berberina acționează la diferite niveluri pentru a restabili homeostazia endotelială.
Efectele berberinei asupra homeostaziei endoteliale.
Efectele berberinei asupra endoteliului și inimii. (Reprodus din Affuso F, MercurioV, Fazio V, Fazio S. Efectele cardiovasculare și metabolice ale berberinei. Lumea J Cardiol. 2010; 2: 71-7, cu permisiunea. 10)
Mecanismul fundamental prin care berberina pare să aibă un impact atât de extins este probabil să implice protein kinaza activată cu adenozină monofosfat (AMPK). AMPK endotelial joacă un rol major în refacerea homeostaziei vasculare prin medierea activării eNOS 11; modularea energiei celulare 12; prevenirea apoptozei 13; și reglarea inflamației, angiogenezei și perfuziei. 14, 15 Berberina inhibă acumularea intracelulară a speciilor reactive de oxigen, apoptoza celulară și inflamația care caracterizează leziunile vasculare și acestea sunt declanșate în mare parte de hiperglicemie. 10 Berberina are astfel acțiuni antiproliferative și vasoprotectoare.
In vitro studiile au demonstrat că berberina acționează atât asupra celulelor endoteliale, cât și asupra celulelor musculare netede vasculare subiacente (VSMC) pentru a induce vasodilatația. 16 Această acțiune este mediată de eNOS, ceea ce duce la producerea de oxid nitric (NO) prin cascada AMPK. Reglarea descendentă a eNOS este asociată cu afecțiuni metabolice care duc la modificarea semnalizării insulinei, cum ar fi diabetul și hipercolesterolemia. 17, 18 Berberina, combinată cu policosanoli și orez roșu de drojdie, sa dovedit a avea un efect pozitiv asupra vasodilatației mediată de flux într-un studiu dublu-orb, controlat cu placebo, la subiecți cu hipercolesterolemie. 19
Berberina reduce numărul de monocite aderente pe celulele endoteliale, care este un indicator timpuriu al aterosclerozei. Berberina suprimă, de asemenea, citokinele proinflamatorii, care sunt induse de hiperglicemie și implicate în dezvoltarea plăcilor aterosclerotice. 20
TENSIUNE ARTERIALA
S-a demonstrat că berberina reduce tensiunea arterială prin inhibarea competitivă a receptorilor VSMC α1, blocând astfel eliberarea enzimei adenilil ciclază. Acest lucru a dus la vasodilatație și la creșterea activității acetilcolinei. 21 Reducerea tensiunii arteriale și vasodilatația sunt cauzate atât de relaxarea musculară netedă vasculară, cât și de relaxarea dependentă de endoteliu. Berberina a indus relaxarea dependentă de endoteliu prin creșterea eliberării endoteliale de NO. 22 La o doză de 5-10 mg/kg, berberina a îmbunătățit contractilitatea cardiacă, a inhibat fibroza miocardică și a redus atrofia cardiacă într-un model de hipertensiune la șobolani. 23 De asemenea, s-a demonstrat că berberina funcționează ca un blocant al canalelor de calciu pentru a reduce tensiunea arterială ridicată și întărirea vasculară. 24
REGULAREA GLUCOZEI
AMPK joacă un rol cheie în reglarea homeostaziei energiei celulare și a întregului corp. Efectele Berberinei asupra metabolismului glucozei se datorează, în parte, activării AMPK. 25 Aceste efecte sunt rezumate în Figura 4. Într-un model de diabet la șoareci, sa demonstrat că berberina modulează expresia genelor care promovează catabolismul intermediarilor cu energie ridicată și promovează absorbția glucozei printr-un mecanism distinct de insulină. Insulina crește absorbția celulară a glucozei prin promovarea expresiei transportorului de glucoză tip 4 (GLUT4) pe suprafața celulei prin activarea fosfatidilinozitolului 3-kinazei. În schimb, berberina pare să inducă transportul glucozei prin îmbunătățirea expresiei genei GLUT1. 26 Aceste efecte sunt mediate de activarea AMPK, care coordonează atât schimbările metabolice pe termen scurt, cât și pe termen lung, ducând la o îmbunătățire a producției de energie și la o reducere a stocării de energie. Mai exact, activarea AMPK duce la o creștere a absorbției de glucoză din sânge către organele țintă.