Berberín

Čo je to berberín?

Berberín (C 20 18 N O +) je izocholínový alkaloid, ktorý sa nachádza hlavne v rastlinách Berberis Vulgaris (Dráč obyčajný) a Berberis Aristata (Dráč chitria)[1.].

Kvôli svojej žltej farbe sa druhy Berberis používali na farbenie vlny, kože a dreva. Pod ultrafialovým svetlom sa berberín prejavuje ako silný žltý fluorescenčný, čo je užitočné v histológii pre farbenie heparínu v žírnych bunkách. Ako prírodné farbivo má berberín farebný index 75 160[2.].

Široké spektrum účinkov

Berberín má široké spektrum účinkov hlavne pri ochoreniach, ktoré sprevádza metabolický syndróm[3.].

Berberín má klinicky potvrdené účinky pri liečbe diabetes mellitus druhého typu, obezite, nealkoholickej steatózy pečene, hyperlipidémii a pri poruchách trávenia[4.].

Berberín podporuje sekréciu inzulínu, zlepšuje inzulínovú rezistenciu, inhibuje lipogenézu, zmierňuje fibrózu tukového tkaniva, znižuje steatózu pečene, zlepšuje poruchy črevnej mikrobionty[5.].

Metabolické choroby, vrátane cukrovky, obezity, nealkoholovej steatózy pečene (NAFLD), hyperlipidémie a dny, sa stali hlavnými problémami verejného zdravia na celom svete.[5.] V posledných rokoch bol pozorovaný stúpajúci trend metabolických chorôb. Cukrovka sa stala deviatou hlavnou príčinou úmrtí na celom svete. Podľa štatistík Medzinárodnej diabetickej federácie malo v roku 2017 cukrovku 425 miliónov dospelých, z toho viac ako 90% malo diabetes mellitus 2. typu (T2DM). Odhaduje sa, že do roku 2045 bude mať cukrovku 629 miliónov ľudí. Okrem toho, prevalencia nadváhy a obezity na celom svete stále rastie[6.].  V roku 2015 malo nadváhu a obezitu 1,9 miliardy dospelých, respektíve 609 miliónov dospelých, čo predstavovalo 39 % svetovej populácie. Nealkoholická steatóza pečene je jednou z príčin rastúceho počtu prípadov cirhózy pečene a rakoviny pečene. Celková prevalencia nealkoholickej steatózy pečene v Ázii bola v roku 2019 29,62 %[7.].  Hyperlipidémia sa pevne etablovala ako primárny rizikový faktor pre rôzne kardiovaskulárne ochorenia. V USA trpí hyperlipidémiou asi 53 % dospelých[8.]. Dna je navyše najbežnejšou a najkomplexnejšou formou zápalovej artritídy, ktorá vyvoláva neznesiteľnú bolesť a zhoršuje kvalitu života pacientov. Nedávna štúdia ukázala, že prevalencia dny je 1 % –4 % a jej výskyt je 0,1 % –0,3 % na celom svete.

Berberín a diabetes

Berberín má viacero účinkov pozitívnych pri diabete. Zlepšuje sekréciu inzulínu, znižuje inzulínovú rezistenciu, znižuje glukoneogenézu, zvyšuje vychytávanie glukózy v tkanivách, znižuje zápal, znižuje aktivitu Dipeptidyl peptidázy 4, zlepšuje prípradnú dysbiozu v hrubom čreve[9.]. 

Berberín a obezita

Berberín priaznivo ovplyvňuje obezitu. Protiobezitný účinok berberínu môže súvisieť so znížením prírastku hmotnosti, inhibíciou adipogenézy, podporou termogenézy a výdaja tukového tkaniva, znížením fibrózy a zápalu tukového tkaniva a reguláciou črevnej mikrobioty[10.]. 

Berberín zlepšuje akumuláciu lipidov v pečeni, zlepšuje steatózu pečene, inhibuje zápal pečene a oxidačný stres a reguluje črevnú mikrobiotu[5.]. 

Berberín a dyslipidémia

Berberín má vysoko pozitívne účinky pri dyslipidémiach. Berberín znižuje LDL cholesterol, celkový cholesterol, zvyšuje HDL cholesterol, znižuje hladinu trigliceridov. Hlavným pozitívnym mechanizmom účinku je zvýšenie receptorov LDL v pečeni, a tým sa dosiahne zvýšené vychytávanie LDL častíc a znižuje sa tak ich krvná hladina[11.]. 

Berberín a dna

Viaceré štúdie preukázali, že berberín môže podstatne znížiť hladiny kyseliny močovej v sére nalačno. Táto redukcia je prospešná pri liečbe hyperurikémie alebo dny. Účinok berberinu na znižovanie kyseliny močovej možno pripísať niekoľkými mechanizmami. Berberín dilatuje krvné cievy, reguluje prietok krvi a zlepšuje funkciu obličiek, čo vedie k zvýšenému vylučovaniu kyseliny močovej. Okrem toho mohla byť produkcia kyseliny močovej znížená aj inak. Berberín znižuje aktivitu xantínoxidázy podobne ako niektoré lieky určené na liečbu dny[12.]. 

Na záver možno povedať, že berberín je sľubným prostriedkom na liečenie metabolických chorôb pre dnešok a aj do budúcnosti pri zlepšení technológií a liekových foriem. Na vyhodnotenie jeho účinnosti a bezpečnosti pri liečbe metabolických chorôb a na podporu ich vývoja a klinických aplikácií sú potrebné dobre navrhnuté, rozsiahle, dlhodobé a vysoko kvalitné multicentrické klinické skúšky. Ďalej je potrebných viac farmakologických štúdií na ďalšie odhalenie jeho molekulárnych mechanizmov a cieľov pri liečbe metabolických chorôb, najmä dny. Štrukturálna modifikácia berberínu si tiež vyžaduje ďalšie štúdium, aby sa zlepšila jeho orálna biologická dostupnosť a terapeutický účinok.

Zdroje:

  1. Zhang Q, Cai L, Zhong G, Luo W (2010). „Současné stanovení jatrorrhizinu, palmatinu, berberinu a obacunonu v Phellodendri Amurensis Cortex pomocí RP-HPLC“. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi = Zhongguo Zhongyao Zazhi = China Journal of Chinese Materia Medica. 35 (16): 2061–4.
  2. Gulrajani, ML (2001). „Present status of natural dyes“. Indian Journal of Fiber & Textile Research . 26 : 191–201 – via NISCAIR Online Periodicals Repository
  3. Cicero AF, Baggioni A. Berberine and its role in chronic disease. Adv Exp Med Biol. 2016;928:27–45.
  4. Lee YS, Kim WS, Kim KH, Yoon MJ, Cho HJ, Shen Y, et al. Berberine, a natural plant product, activates AMP-activated protein kinase with beneficial metabolic effects in diabetic and insulin-resistant states. Diabetes. 2006;55:2256–64.
  5. Guo T., Woo S. L., Guo X., et al. Berberine ameliorates hepatic steatosis and suppresses liver and adipose tissue inflammation in mice with diet-induced obesity. Scientific Reports. 2016;6doi: 10.1038/srep22612.22612
  6. Pérez-Rubio K. G., González-Ortiz M., Martínez-Abundis E., Robles-Cervantes J. A., Espinel-Bermúdez M. C. Effect of berberine administration on metabolic syndrome, insulin sensitivity, and insulin secretion. Metabolic Syndrome and Related Disorders. 2013;11(5):366–369. doi: 10.1089/met.2012.0183.
  7. Guo T., Woo S. L., Guo X., et al. Berberine ameliorates hepatic steatosis and suppresses liver and adipose tissue inflammation in mice with diet-induced obesity. Scientific Reports. 2016;6doi: 10.1038/srep22612.22612
  8. Chait A, Eckel RH. Lipids, lipoproteins, and cardiovascular disease: clinical pharmacology now and in the future. J Clin Endocrinol Metab. 2016;101:804–14.
  9. Cicero A. F. G., Tartagni E. Antidiabetic properties of berberine; from cellular pharmacology to clinical effects. Hospital Practice. 2012;40(2):56–63
  10. Reeves H. L., Zaki M. Y., Day C. P. Hepatocellular carcinoma in obesity, type 2 diabetes, and NAFLD. Digestive Diseases and Sciences. 2016;61(5):1234–1245. doi: 10.1007/s10620-016-4085-6.
  11. Yandrapalli S, Gupta S, Andries G, Cooper HA, Aronow WS. Drug therapy of dyslipidemia in the elderly. Drugs Aging. 2019;14:1–20.
  12. Wang, R. Yang, L. Shan, et al. Efficacy and safety of berberine combined with benzbromarone in the treatment of hyperuricemia with gou tChin. J. Mod. Drug Appl., 12 (17) (2018), pp. 3-6, 10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2018.17.002

 

Vedecké štúdie Berberínu a jeho účinku na rôzne druhy hnačiek a gastrointestinálny trakt

1. Rabbani GH, Greenough WB, 3rd, Holmgren J, Lönnroth I. Chlorpromazine reduces fluid-loss in cholera. Lancet. 1979 Feb 24;1(8113):410–412.

2. Amin AH, Subbaiah TV, Abbasi KM. Berberine sulfate: antimicrobial activity, bioassay, and mode of action. Can J Microbiol. 1969 Sep;15(9):1067–1076.

3. Subbaiah TV, Amin AH. Effect of berberine sulphate on Entamoeba histolytica. Nature. 1967 Jul 29;215(5100):527–528.

4. Gupte S. Use of berberine in treatment of giardiasis. Am J Dis Child. 1975 Jul;129(7):866–866.

5. Akhter MH, Sabir M, Bhide NK. Anti-inflammatory effect of berberine in rats injected locally with cholera toxin. Indian J Med Res. 1977 Jan;65(1):133–141.

6. Sabir M, Akhter MH, Bhide NK. Antagonism of cholera toxin by berberine in the gastrointestinal tract of adult rats. Indian J Med Res. 1977 Mar;65(3):305–313.

7. Swabb EA, Tai YH, Jordan L. Reversal of cholera toxin-induced secretion in rat ileum by luminal berberine. Am J Physiol. 1981 Sep;241(3):G248–G252.

8. Sack RB, Froehlich JL. Berberine inhibits intestinal secretory response of Vibrio cholerae and Escherichia coli enterotoxins. Infect Immun. 1982 Feb;35(2):471–475.

9. Desai AB, Shah KM, Shah DM. Berberine in treatment of diarrhoea. Indian Pediatr. 1971 Sep;8(9):462–465.

10. Nair S, Modak MJ, Venkataraman A. Vibriostatic action of berberine. Indian J Pathol Bacteriol. 1967 Oct;10(4):389–391.

11. GREENOUGH WB, 3rd, GORDON RS, Jr, ROSENBERG IS, DAVIES BI, BENENSON AS. TETRACYCLINE IN THE TREATMENT OF CHOLERA. Lancet. 1964 Feb 15;1(7329):355–357.

12. Akhter MH, Sabir M, Bhide NK. Possible mechanism of antidiarrhoeal effect of berberine. Indian J Med Res. 1979 Aug;70:233–241.

13. Hu YJ, Zhou X, Wang S, Willcox M, Garner C, Brown D, Becque T, Stuart B, Han Z, Chang Q, Moore M, Little P.Pilot Feasibility Stud. 2021Diarrhoea Management using Over-the-counter Nutraceuticals in Daily practice (DIAMOND): a feasibility RCT on alternative therapy to reduce antibiotic use.
Jun 15;7(1):126. doi: 10.1186/s40814-021-00850-y

14. Qiu F, Lu W, Ye S, Liu H, Zeng Q, Huang H, Liang CL, Chen Y, Zheng F, Zhang Q, Lu CJ, Dai Z. Berberine Promotes Induction of Immunological Tolerance to an Allograft via Downregulating Memory CD8 + T-Cells Through Altering the Gut Microbiota Front Immunol. 2021 Feb 12;12:646831. doi: 10.3389/fimmu.2021.646831. eCollection 2021.

15. Qadri F, Svennerholm AM, Faruque AS, Sack RB, Enterotoxigenic Escherichia coli in developing countries: epidemiology, microbiology, clinical features, treatment, and prevention. Clin Microbiol Rev. 2005 Jul;18(3):465-83. doi: 10.1128/CMR.18.3.465-483.2005.

16. Khin-Maung-U, Myo-Khin, Nyunt-Nyunt-Wai, Aye-Kyaw, Tin-U.Clinical trial of berberine in acute watery diarrhoea.
Br Med J (Clin Res Ed). 1985 Dec 7;291(6509):1601-5. doi: 10.1136/bmj.291.6509.1601.

17. Khameneh B, Eskin NAM, Iranshahy M, Fazly Phytochemicals: A Promising Weapon in the Arsenal against Antibiotic-Resistant Bacteria. BS.Antibiotics (Basel). 2021 Aug 26;10(9):1044. doi: 10.3390/antibiotics10091044.

18. Lu Y, Huang J, Zhang Y, Huang Z, Yan W, Zhou T, Wang Z, Liao L, Cao H, Tan B.Therapeutic Effects of Berberine Hydrochloride on Stress-Induced Diarrhea-Predominant Irritable Bowel Syndrome Rats by Inhibiting Neurotransmission in Colonic Smooth Muscle. Front Pharmacol. 2021 Sep 14;12:596686. doi: 10.3389/fphar.2021.596686. eCollection 2021