Obecnie w Polsce liczba chorych na cukrzycę przekracza 3 miliony. Główną grupę (około 85%) stanowią osoby chorujące na cukrzycę typu 2.
Najważniejszą kwestią w terapii cukrzycy jest utrzymanie stabilnego poziomu glikemii. W tym celu stosuje się: niefarmakologiczną terapię (aktywność ruchowa, zbilansowana dieta), leczenie doustnymi lekami hipoglikemizującymi, insulinoterapię, a także terapię skojarzoną.
W ostatnich latach coraz częściej w literaturze pojawiają się informacje dotyczące znaczenia roślinnych preparatów o właściwościach hipoglikemizujących oraz ich znaczenia w regulacji gospodarki węglowodanowej1. W niniejszym artykule przybliżę, według aktualnego przeglądu piśmiennictwa, szereg substancji pochodzenia roślinnego oraz ich wpływ na poziom cukru we krwi.
Pochodne guanidyny
Guanidyna należy do grupy imin, mających właściwości zasadowe oraz silny potencjał toksyczności. Z początku pozyskiwana była z ziela rutwicy lekarskiej (Galefa officinalis), w Średniowieczu miała zastosowanie w celach leczniczych. Należy do ziół z rodziny bobowatych, charakteryzujących się bogactwem guanidyn (galegina oraz hydroksy-4-galegina) oraz pochodnych chinazoliny i soli chromu. Jak wynika z badań klinicznych, podanie myszom wyciągu z ziela rutwicy przyczynia się do zmniejszenia stężenia glukozy w surowicy krwi, jak również do redukcji masy ciała. Ekstrakty guanidyny znajdują się również w owocni fasoli. Badania kliniczne na szczurach4, którym podano ekstrakt z owocni fasoli, wykazały istotnie statystycznie obniżenie wartości stężenia glukozy w surowicy krwi oraz wzrost wydzielania insuliny. W badaniu tym zaobserwowano również korzystny wpływ owocni fasoli na stężenie cholesterolu oraz trójglicerydów. Szereg badań klinicznych nie ujawnił jednak w pełni działania pochodnych guanidyny. Efekt hipoglikemiczny spowodowany jest poprzez poprawę wrażliwości obwodowych tkanek na insulinę (przede wszystkim wątroby oraz mięśni szkieletowych), dzięki translokacji i aktywacji błonowej kanałów transportowych GLUT-1 i GLUT-4. Dodatkowo, jak donosi literatura1, pochodne guanidyny odpowiedzialne są za hamowanie wchłaniania w jelicie cienkim glukozy oraz innych heksoz, a także aminokwasów, witaminy B12 i kwasu foliowego. Ponadto pochodne guanidyny hamują glukoneogenezę dzięki wychwytowi mleczanu przez hepatocyty. Pochodne guanidyny charakteryzują się również wpływem na profil lipidowy − zmniejszają uwalnianie wolnych kwasów tłuszczowych z tkanki tłuszczowej.
Pochodne guanidyny są ważnym prekursorem leków z grupy doustnych leków przeciwcukrzycowych (pochodne biguanidu: buformina, fenformina, metformina), nazywanych inaczej lekami pierwszego rzutu w leczeniu cukrzycy typu drugiego. W ostatnich latach pojawiły się nowe doniesienia dotyczące zastosowania pochodnych biguanidu w leczeniu cukrzycy typu pierwszego. Jak wynika z badań Khan i wsp.5, dodanie preparatu metforminy do klasycznego modelu insulinoterapii u pacjentów z nadmiarem masy ciała zaowocowało istotnie statystycznym obniżeniem wartości hemoglobiny glikowanej, a także mniejszym zapotrzebowaniem na insulinę.
Kwas nikotynowy oraz jego pochodne
Kwas nikotynowy (inaczej niacyna − witamina B3), jak również jego amid i inne pochodne uczestniczą w syntezie niezbędnych koenzymów do właściwego funkcjonowania komórki. Niacyna na poziomie komórkowym służy jako substrat procesu syntezy koenzymu dinukleotydu nikotynoamidoadenylowego (NAD+) oraz jego postaci fosforytowej (NADP+). Koenzym ten bierze udział w katalizowaniu reakcji oksydoredukcyjnych. Jedną z jego pochodnych, która występuje w zielu lucerny siewnej (Medicago sativa) oraz kozieradki pospolitej (Trigonella foenum-graecum) jest trygonelina. Zioła te są stosowane w medycynie ludowej jako środek regulujący zaburzenia gospodarki węglowodanowej, w zespołach zmęczenia czy też w okresie menopauzalnym1. Wiele badań6, 7 określa rolę preparatów lucerny oraz kozieradki w leczeniu cukrzycy. Jak wynika z badań, dieta z użyciem dodatku kozieradki sprzyja obniżeniu istotnie statystycznie średniej wartości poziomu glukozy na czczo oraz glikemii poposiłkowych w grupie pacjentów w cukrzycą, jak również wpływa na mniejsze (o ponad połowę) wydalanie glukozy z moczem. Dowiedziono, że trygonelina obecna w ekstrakcie z kozieradki wpływa na aktywację podjednostki beta-receptora insulinowego, co w dalekosiężnych skutkach, po etapie związanym z fosforylacją, syntezą przekaźników drugiego rzędu oraz aktywacją kinaz białkowych, przyczynia się do translokacji na powierzchnię błony komórkowej miocytów i adipocytów transportera glukozy GLUT-4. Proces ten sprzyja obniżeniu insulinooporności i polepsza odpowiedź tkankową na obecną we krwi glukozę. Dodatkowo, badania dotyczące ziela lucerny pokazały jej wpływ na spadek stężenia glukozy w surowicy8. Badania prowadzone przez Gray i Flatt1 wykazały, że podawanie myszom z cukrzycą wyciągu z lucerny wpływało na obniżenie stężenia glukozy w surowicy krwi oraz zwiększoną sekrecję insuliny przez komórki beta. Bardzo interesujące wydają się badania pacjentów chorujących na cukrzycę typu 1, u których stosowanie zwiększonych dawek kwasu nikotynowego, w dawce 1200 mg/dzień, wpłynęło na tempo rozwoju objawów choroby − w badanej grupie zaobserwowano wolniejszy postęp choroby, przy jednoczesnym utrzymującym się wysokim stężeniu przeciwciał przeciwwyspowych. Medycyna konwencjonalna wykorzystuje kwas nikotynowy oraz witaminę B3 w terapii zaburzeń lipidowych, z uwagi na właściwości niacyny – podwyższenie stężenia dobrego cholesterolu HDL, przy jednoczesnych właściwościach obniżających frakcję LDL, VLDL. Ponadto niacyna wykazuje właściwości stymulujące wydzielanie adiponektyny, co w połączeniu z lekami hipoglikemizującymi czyni ją również istotnym elementem terapii w leczeniu zespołu metabolicznego.
Sole chromu
Chrom występuje najczęściej, tworząc sole (III, VI) z innymi pierwiastkami. Postać chromu (VI) jest solą o działaniu rakotwórczym, stosowana jest w przemyśle. Badania dotyczące wpływu substancji roślinnych w regulacji gospodarki węglowodanowej donoszą, że chrom w formie soli chromu znajduje się w: kozieradce pospolitej, rutwicy lekarskiej, fasoli zwyczajnej (Phasoleus vulgaris), a także w borówce czarnej (Vaccinium myrtillus). W żywności naturalnie możemy znaleźć sole chromu w: drożdżach browarniczych, produktach zbożowych, serach dojrzewających i jajach. Pierwsze badania, które prowadzili Schwarz i Mertz w 1959 r., wykazały, że odpowiednie stężenie chromu we krwi badanych szczurów sprzyja utrzymaniu prawidłowego poziomu glukozy w surowicy oraz że chrom wchodzi w skład czynnika tolerancji glukozy (GTF). Aktualnie wiadomo, że czynnik GTF jest połączeniem chromu (III) z kwasem nikotynowym, cysteinoglicyną i kwasem glutaminowym, a jego działanie charakteryzuje się zwiększonym transportem glukozy, wzrostem liczby receptorów insulinowych, a także ułatwieniem wiązania insuliny z receptorami tkankowymi. W badaniach Machalińskiego i wsp.9 wykazano, że stosowanie związków chromu u szczurów z cukrzycą przyczyniało się do spadku glikemii o 11−38%, w zależności od stosowanych związków. Z kolei badania Jain i wsp.10 prowadzone w szerszym spektrum na szczurach wykazały, że podawanie chromu (III) w dawce 400 mgCr/kg m.c./dobę przyczynia się do spadku stężenia w surowicy czynnika martwicy nowotworów a, a także interleukiny 6, a przy zastosowaniu niacynianu chromu również stężenia hemoglobiny glikowanej i białka C-reaktywnego. Inne badania kliniczne prowadzone w grupie pacjentów chorujących na cukrzycę typu drugiego wykazały podobne zależności. Badania chińskich naukowców dowiodły, iż stosowanie chromu (III) w dawce 1000 mg/dobę u pacjentów z cukrzycą przyczynia się do poprawy glikemii poposiłkowej, korzystnej zmiany wartości HbA1C, jak również do poprawy parametrów lipidogramu. Ponadto w literaturze można znaleźć badania dotyczące wpływu chromu i jego związków na poprawę kontroli cukrzycy innego typu − posterydowej11. U tych chorych w wyniku stosowania chromu zaobserwowano poprawę kontroli glikemii oraz zredukowanie dawek insuliny.
Kwas gymnemowy
Kwas gymnemowy jest substancją izolowaną z rośliny tropikalnej z południowych Indii − Gymnema sylwestree. Napar z tej rośliny jest wykorzystywany w tradycyjnej medycynie, głównie w terapii zaparć, jako lek moczopędny oraz hipoglikemizujący. Działanie hipoglikemiczne polega na stymulacji komórek beta trzustki do sekrecji insuliny, a także wzroście wchłaniania glukozy w mięśniach szkieletowych, jak również zmniejszaniu apetytu na słodki smak. Badania kliniczne dowodzą, że suplementacja kwasem gymnemowym wśród pacjentów chorujących na różne rodzaje cukrzycy ma swój udział w zmniejszeniu dawek stosowanych leków. Szczegółowy mechanizm działania tego glikozydu nie został jednak dotąd w pełni poznany1.
Glikozydy − Stevia rebaudiana
Stevia rebaudiana jest byliną wywodzącą się z Ameryki Południowej. Medycyna ludowa wykorzystuje liście stewii jako naturalny lek przeciwcukrzycowy. Jej substancje aktywne to: stewiozyd, rebaudiozyd A, dulkozyd oraz rebaudiozyd C. Stanowią on od 4 do 20% suchej masy liści. Pacjenci z rozpoznaną cukrzycą mogą stosować stewię jako naturalny substytut cukru z uwagi na jej hipoglikemiczne oraz przeciwutleniające działanie. Toskulkao i wsp. badali działanie tego glikozydu w obszarze wpływu na poziom cukru3, 12, wykazując, że stewiol (główny metabolit stewiozydu) ma właściwości hamujące wchłanianie glukozy w jelitach. W badaniach na szczurach dodatkowo zaobserwowano wzrost poposiłkowej sekrecji insuliny w pierwszej fazie wraz z towarzyszącej temu zahamowanej sekrecji glukagonu. Ponadto w innych badaniach13, prowadzonych na myszach, wykazano, że izostewiol (metabolit stewiozydu) charakteryzuje się korzystnym efektem metabolicznym w obszarze wpływu na ekspresję genów biorących udział w regulacji sekrecji insuliny, a także zwiększenia insulinowrażliwości, oraz wpływa na obniżenie masy ciała. Korzystny wpływ stewii na gospodarkę węglowodanową zaobserwowano również w badaniach, które były prowadzone wśród pacjentów chorujących na cukrzycę. Wdrożenie 1 g stewiozydu przyczyniło się do znacznego statystycznie obniżenia glikemii poposiłkowej oraz zwiększeniem stężenia insuliny.
Morwa biała
Morwa biała (Morus alba L.) jest rośliną należącą do roślin morwowatych. Jak donosi literatura, uważa się, że za działanie przeciwcukrzycowe morwy odpowiada związek 1-deoksynojirimycyna − DNJ2. Badania kliniczne wykazały, iż związek ten obniża poziom glukozy w surowicy krwi poprzez hamowanie aktywności enzymów: maltazy, sacharozy oraz a-glukozydazy14. W innych badaniach, prowadzonych na szczurach, wykazano, że ekstrakt alkoholowy z kory tej rośliny wpłynął na obniżenie poziomu glukozy przy jednoczesnym zwiększonej sekrecji insuliny. W badaniu prowadzonym z kolei wśród grupy pacjentów chorujących na cukrzycę typu 2 zaobserwowano, iż w grupie chorych otrzymujących przez 30 dni liście morwy, w porównaniu z grupą kontrolną, która otrzymywała glibenklamid, zaobserwowano istotnie statystyczną różnicę w poprawie glikemii. Oprócz poprawy w profilu glikemii zaobserwowano u tych chorych również obniżenie stężenia cholesterolu całkowitego, jak również trójglicerydów frakcji VLDL oraz zwiększenie HDL. W grupie pacjentów leczonych glibenklamidem nie zaobserwowano istotnej poprawy zarówno w profilu glikemii, jak i lipidogramu15.
Inne substancje
Z literatury wynika, iż właściwości regulujące poziom cukru we krwi mają również inne substancje, oprócz opisanych powyżej. Substancją mającą właściwości regulujące poziom glikemii jest aldehyd cynamonowy, który pozyskuje się z kory drzewa cynamonowego. Badania kliniczne wykazały, że regularne stosowanie cynamonu u pacjentów z cukrzycą typu 2 wpływa korzystnie na metabolizm węglowodanów.
Inną substancją mającą wpływ na stężenie glukozy jest bajkalina i bajkaleina, które znajdują się w tarczycy bajkalskiej (Scutellaria baicalensis). Stosowana jest w Chinach jako środek hipoglikemiczny.
Kolejną substancją wykazującą korzystny wpływ na poziom glikemii jest ekstrakt figowca pospolitego (Ficus carica). W prowadzonych badaniach wykazano, że stosowanie odwarów z jego liści wpłynęło na zmniejszenie zapotrzebowania na egzogenną insulinę (1).