Effekten af ​​en polyfenolisk drik hos raske frivillige (PB)

Det øgede forbrug af højt kulhydratindhold, forarbejdede og ikke-fiberholdige fødevarer øger risikoen for fedme og dermed udviklingen af ​​type 2 diabetes mellitus (DM2); derfor har en af ​​tilgangene til forebyggelse og behandling af disse sygdomme været fokuseret på styring og reduktion af absorptionshastigheden og metabolismen af ​​kulhydrater. DM2 er resultatet af kronisk insulinresistens og tab af pancreas ß-cellemasse og funktion, hvilket kan være forårsaget af glukotoksicitet og lipotoksicitet, der fører til apoptose og dysfunktion af disse celler; søgningen efter alternative terapier har fokuseret forskning på sekundære forbindelser fra plantemetabolisme, især polyphenoler (flavonoider), som har vist positive effekter på postprandial blodsukkerreduktion (2). Polyfenoler, defineret som sekundære metabolitter produceret af planter, kan findes i blomster, grøntsager og frugter; de genereres som en forsvarsmekanisme mod blandt andet stress, kulde og UV-stråling. Polyfenoler er klassificeret i to store grupper: 1) flavonoider og 2) ikke-flavonoider. En aromatisk ring med en hydroxylgruppe karakteriserer strukturen af ​​polyphenoler.

Forbruget af polyfenoler rundt om i verden er meget varierende; det er blevet rapporteret, at det gennemsnitlige forbrug i Frankrig er mellem 283 og 1000 mg/dag; i Spanien, mellem 500 og 1000 mg/dag; i Italien er det tæt på 700 mg/dag, og i Sydkorea et gennemsnit på 320 mg/dag, bl.a. Variationen af ​​kostmønstre på verdensplan vil afhænge af den samlede mængde af polyfenoler, der indtages dagligt. Forbruget af anthocyaniner er blevet forbundet med forebyggelse og håndtering af DM2 ved at beskytte mod pancreas beta-celleoxidation, reducere kulhydratfordøjelsesenzymer og hæmme avancerede glyceringsprodukter. Over tid er polyfenoler blevet undersøgt i adskillige eksperimentelle modeller og kliniske forsøg, hvilket bidrager til viden om deres anvendelse som potentielle forebyggende midler og i behandlingen af ​​kroniske ikke-smitsomme sygdomme.

En af de væsentlige forbindelser i dette bevis er gallussyre; denne polyphenol findes i grøntsager, frugter, te og rødvin; vigtige biologiske aktiviteter er blevet rapporteret i murine modeller i metaboliske sygdomme såsom DM2, foruden reguleringen af ​​peroxisomproliferationsreceptoren (PPAR) i lever, muskel og fedtvæv; påvirker reduktionen af ​​serumglukose. Endvidere har in vitro undersøgelser dokumenteret en afgørende hæmmende aktivitet af glycogen phosphorylase enzymer, som deltager i reguleringen af ​​glycogen metabolisme; en strategi, der kunne bruges som et antihyperglykæmisk middel, og en anden metode kunne fokusere på reduktion af alfa-glucosidase-enzymet, som deltager ved at reducere kulhydratoptagelsen på tarmniveau.

Undersøgelsen af ​​en anden flavonoid til stede i tomater, knolde, appelsiner, æbler, grøn og sort te, kartofler og i planter som Vachellia farnesiana har været quercetin; denne komponent absorberes hovedsageligt i tarmen med lav intensitet i portvenen. Hos forsøgspersoner med DM2 udviste denne forbindelse et fald i serumglukosetoppe efter administration af en enkelt dosis på 200 mg quercetin, et fænomen, der strakte sig i løbet af de tre timers opfølgning af glucosekoncentrationen sammenlignet med placebogruppen. En meta-analyse rapporterede, at oral administration af quercetin >500 mg/dag i otte uger reducerede fastende plasmaglukosekoncentration hos patienter med metabolisk syndrom. I et andet forsøg blev quercetin administreret i otte uger med 250 mg/dag til patienter med DM2, hvilket signifikant reducerede LDL-niveauer og øgede den samlede antioxidantkapacitet. Det viste imidlertid ingen ændring i plasmaglukose sammenlignet med en placebogruppe, hvilket tyder på, at dosis var utilstrækkelig. Andre forbindelser identificeret med antihyperglykæmiske virkninger er koffeinsyre, gallussyre, ferulinsyre og vanillinsyre, flavoner (rutin) og flavanoner (naringenin).

Glukoseoptagelse i perifere væv kan påvirkes af tilstedeværelsen af ​​polyphenolforbindelser gennem forskellige effekter såsom: 1) hæmning af monoglycerid fordøjelsesenzymer (alfa-amylase og alfa-glucosidase), disse fordøjelsesenzymer vil nedsætte glukoseoptagelsen og 2) reduktion af glukose optagelse gennem hæmning af natriumafhængige glukosetransportører 1 (SGLT1) og 2 (SGLT2) lokaliseret i nyrernes proksimale tubuli, 3) foruden stimulering af insulinsekretion og beskyttelse af beta-pancreasceller 4) og endelig gennem hæmning af SGLT2-transportører placeret ikke kun i nyretubuli; men også i andre væv.

Evaluering af sikkerheden ved polyphenolforbrug er afgørende, så de fund eller forudgående tilgængelige både in vitro og in vivo overvejes. Polyfenoler har forskellige fysiologiske funktioner; det er nødvendigt at evaluere sikkerheden ved administration; beviser for akut toksicitet og klinisk toksicitet præsenteres ved at overveje biokemiske tests såsom leverfunktions- og nyrefunktionstests. Nogle vægttabstilskud givet som planteekstrakter har været relateret til akut leverskade. Dens hovedbestanddel er hydroxycitronsyre; nogle tilfælde rapporterer en stigning i transaminaser og total bilirubin.

Resultaterne, der er blevet genereret i præ-kliniske undersøgelser af INCMNSZ forskerhold, lettede beregningen for at bestemme en initial dosis, der skal evalueres i den følgende kliniske fase hos mennesker; det er nødvendigt at udføre analysen overført fra mus til mennesker beregnet ved formlen "overført dosis baseret på kropsoverfladeareal (BSA)," under hensyntagen til både vægten og højden af ​​et gennemsnitligt individ med 60 kg vægt. En startdosis på 1,2 mg/kg VF-ekstrakt blev beregnet til testning; Reagan-Shaw og kolleger beskrev beregningsmetoden udførligt. Den gennemsnitlige estimerede dosis bør dog justeres ved hjælp af de individuelle værdier af vægt og højde for hver deltager for at bestemme overfladearealet af BSA-kroppen.

Denne fase I kliniske undersøgelse er baseret på de prækliniske tests udført af INCMNSZ-teamet for at bestemme No-Observed-Adverse-Effect-Levels (NOAELs), hvor dosis overføres fra mus til menneske; var baseret på anbefalingerne fra Food and Drug Administration (FDA) i 2005, hvor mus-menneske-omdannelsesligningerne bruges; Det anbefales også at bruge værdien af ​​kropsoverfladearealet til at beregne den humane ækvivalente dosis (HED, Human Equivalent Dose) foreslået af Nair og Jacob i 2016. I denne forstand har vi som en del af forskningsudviklingen af ​​kostalternativer til at afbøde de metaboliske ændringer af fedme fra frugterne af VF i C57BL6 hanmus fastslået, at en dosis på 10 mg/kg musevægt kan overføres til prækliniske undersøgelser , som dette forslag.

Opretholdelse af glukosehomeostase er af den mest fysiologiske betydning og er styret af streng hormonkontrol. Funktionsfejlen af ​​disse hormoner kan udløse forskellige ændringer, såsom energihomeostaseforstyrrelser, der omfatter fedme, hyperglykæmi og glukoseintolerance, der udløser sygdomme som DM2. Indflydelsen af ​​polyphenoler på biotilgængeligheden af ​​makronæringsstoffer spiller en vigtig rolle. Det er blevet rapporteret, at de kan danne komplekser med polysaccharider, der påvirker den insulindæmiske og glykæmiske reaktion og øger udskillelsen af ​​nitrogen og fedt i fækalt materiale; de kan også undertrykke frigivelsen af ​​glukose fra leveren og forbedre glukoseoptagelsen i perifere væv. Flavonoider til stede i grøntsager eller planter findes i form af glykosider. Disse glykosider hydrolyseres af et enzym af ß-glucosidase-gruppen (lactase phlorizin hydrolase) placeret ved børstekanten af ​​tyndtarmen, hvilket efterlader flavonoidglycosidet frit; disse kan efterfølgende gå gennem cellemembranen ved passiv diffusion eller kan absorberes intakte gennem de natriumafhængige glukosetransportører SGLT1. Metabolisme af polyfenoler begynder i tarmens lumen; de dekonjugeres af lactasen phloridzinhydrolase, derefter konjugeres flavonoidet af uridindiphosphat glucuronyltransferaser, og konjugaterne eksporteres tilbage til lumen eller blodet af forskellige transportører. Derudover kan metabolitter transporteres ind i hepatocytter via forskellige optagelsestransportører og derefter returneres til kredsløbet. Alternativt kan de dekonjugeres intracellulært af enzymer såsom β-glucuronidase og udskilles af nyren. Dette involverer transportørers optagelse i proksimale tubulære celler og udskillelse i urinen. Alligevel afhænger disse transformationer af det enkelte individs forhold; nogle er øget i inflammatoriske processer. Det er vigtigt at nævne, at selvom prækliniske undersøgelser af FV ikke viser nogen bivirkninger, er det kritisk at vurdere dets sikkerhed i kliniske forsøg med henblik på efterfølgende klinisk anvendelse. De fleste kliniske undersøgelser starter uden at undersøge de mulige toksiske virkninger af polyphenolforbrug. Epigallocatechinforbindelser har vist sig at have en potentiel prooxidant virkning, som kan have konsekvenser med hensyn til toksicitet og foreslår, at yderligere forskning i lever- og nyretoksicitet bør udføres. Der er flere nylige case-rapporter om levertoksicitet relateret til indtagelse af høje doser af te-baserede kosttilskud. I næsten alle tilfælde (otte ud af ni) havde patienterne forhøjede serumalaninaminotransferase- og bilirubinniveauer. I to af de ni punkter blev der observeret periportal- og portalbetændelse. Alle sager blev løst efter ophør af tilskud. Lever- og nyretoksicitet er blevet foreslået at være forbundet med forbindelsens biotilgængelighed. Nylige undersøgelser på mennesker har vist, at faste øger biotilgængeligheden af ​​nogle polyfenoler, såsom epigallocatechin. Selvom der ikke er rapporter om toksicitet hos frivillige i interventionsundersøgelser, er omhyggelig monitorering af lever- og nyrefunktion påkrævet, indtil risikoen for toksiske hændelser forbundet med te-katechiner hos mennesker er påvist.

Vachellia farnesiana (VF) er en busk af familien Fabaceae; det er fordelt i tørre, halvtørre og tropiske områder i Mexico og på verdensplan; dens maksimale reproduktion er i vintersæsonen. Dens frugter er klæbemidler og odder, og dens æteriske olier bruges som farvestoffer. Blandt de mest fremragende anvendelser er foderressourcen og den medicinske antiinflammatoriske virkning, hæmning med et ethanolekstrakt af Vibrio kolera og anti-ulcerative effekter. Derudover er dens frugter blevet brugt som ukonventionelle fodringsstrategier for geder til at overføre phenolforbindelser med antioxidantaktivitet for at forbedre kvaliteten af ​​animalske produkter (mælk og ost). I 2020 inducerede tilskud i en murin model fedme, hvor inkorporering af gedemælk viste en stigning i energiforbrug og iltvolumen, der modificerede musens kropssammensætning, sammenlignet med en kost med højt fedtindhold, viste en biooverførsel af bioaktive forbindelser fra VF til stede i mælken til musemodellen. Tidligere havde denne forskergruppe evalueret antioxidant- og antiinflammatorisk kraft af forskellige polyphenolekstrakter af denne planteressource. Derudover er flere phenolforbindelser til stede i bladene, stilkene, barken, blomsterne, rødderne og frugterne af VF blevet beskrevet, såsom gallussyre, quercetin, methylgallat, myricetin, naringenin, ferulinsyre, kaempferol, blandt andre.

Blandt de unikke polyfenoler i VF-frugter er gallussyre, quercetin og epicatechin. Tidligere undersøgelser har beskrevet virkningen af ​​disse forbindelser til at hæmme enzymaktivitet, som kunne bruges som et alternativ til at kontrollere postprandiale blodsukkerniveauer og dermed reducere risikoen og forekomsten af ​​DM2. I 1989 testede Wadood og samarbejdspartnere effekten af ​​tilskud af akaciefrøpulver ved hjælp af en dyremodel (kaniner), hvilket viste, at en dosis på 2,3 og 4 g/kg signifikant reducerede blodsukkerniveauet; i dette forsøg blev et stimulerende middel til insulinsekretion fra beta-cellerne i bugspytkirtlen (sulfonylurinstof) brugt som en positiv kontrol.

Ogawa og samarbejdspartnere havde for nylig udført kliniske forsøg, rapporteret i forskellige videnskabelige rapporter, hvor virkningen af ​​indtagelsen af ​​et polyfenolekstrakt af A. betyder i en indledende periode på 4 til 8 ugers administration; og senere i et efterfølgende forsøg at forlænge administrationstiden op til 12 uger; rapportering af en essentiel reaktion på glykæmi hos patienter med glukoseintolerans, forbedring af den orale glukosekurve på 90 og 120 minutter, hvilket er meget mere relevant for resultaterne, når indtagelsesperioden for ekstraktet blev forlænget op til 12 uger; hvor niveauerne af glukose ved faste faldt, hvad angår kontrolgruppen, hvilket er denne effekt signifikant med reduktionen af ​​historierne om glycosyleret hæmoglobin; uden tilstedeværelse af nogen negativ virkning. Det er vigtigt at påpege, at det første forsøg (med 4 til 8 ugers intervention) brugte en koncentration på 250 mg polyfenolekstrakt pr. kapsel og administrerede fire kapsler/dag/person (1.000 mg/d). For den anden intervention, forsøget (12 uger); idet koncentrationen af ​​polyphenoler pr. kapsel var meget lig den tidligere test (245 mg/kapsel), men denne gang blev der givet seks kapsler (1470 mg/d) pr. dag til hver deltager.

Forskningsspørgsmål:

1. Vil dosen på 1,2 mg/kg af det polyphenoliske ekstrakt af Vachellia farnesiana reducere middelværdien af ​​området under den glykæmiske responskurve for raske frivillige forsøgspersoner vedrørende en kontrolgruppe?
2. Vil dosen på 1,2 mg/kg af det polyphenoliske ekstrakt af Vachellia farnesiana påvirke middelværdierne af serumleverenzymer og urinbiomarkør KIM-1 hos raske frivillige forsøgspersoner i forhold til en kontrolgruppe?