A polifenolos ital hatása az egészséges önkéntesekben (PB)

A magas szénhidráttartalmú, feldolgozott és rostmentes élelmiszerek fokozott fogyasztása növeli az elhízás kockázatát, és ennek következtében a 2-es típusú cukorbetegség (DM2) kialakulását; ezért e betegségek megelőzésének és kezelésének egyik megközelítése a szénhidrátok felszívódásának és anyagcseréjének szabályozására és csökkentésére összpontosult. A DM2 a krónikus inzulinrezisztencia és a hasnyálmirigy ß-sejt tömegének és funkcióinak elvesztésének eredménye, amelyet glükotoxicitás és lipotoxicitás okozhat, ami e sejtek apoptózisához és diszfunkciójához vezet; az alternatív terápiák keresése a növényi anyagcseréből származó másodlagos vegyületekre, különösen a polifenolokra (flavonoidokra) összpontosított, amelyek pozitív hatást mutattak az étkezés utáni vércukorszint csökkentésére (2). A növények által termelt másodlagos metabolitokként meghatározott polifenolok virágokban, zöldségekben és gyümölcsökben találhatók; többek között a stressz, a hideg és az UV-sugárzás elleni védekezési mechanizmusként jönnek létre. A polifenolokat két nagy csoportba sorolják: 1) flavonoidok és 2) nem flavonoidok. A hidroxilcsoportot tartalmazó aromás gyűrű jellemzi a polifenolok szerkezetét.

A polifenolok fogyasztása világszerte igen változó; a jelentések szerint Franciaországban az átlagos fogyasztás 283 és 1000 mg/nap között van; Spanyolországban 500 és 1000 mg/nap között; Olaszországban közel 700 mg/nap, Dél-Koreában pedig egyebek mellett átlagosan 320 mg/nap. A táplálkozási szokások változatossága világszerte a napi elfogyasztott polifenolok teljes mennyiségétől függ. Az antocianinok fogyasztását összefüggésbe hozták a DM2 megelőzésével és kezelésével a hasnyálmirigy béta-sejtek oxidációjával szembeni védelem, a szénhidrát emésztőenzimek csökkentésével és a fejlett glikációs termékek gátlásával. Az idők során a polifenolokat számos kísérleti modellben és klinikai vizsgálatban vizsgálták, hozzájárulva a potenciális megelőző szerként és a krónikus, nem fertőző betegségek kezelésében való alkalmazásuk ismeretéhez.

E bizonyítékok egyik esszenciális vegyülete a galluszsav; ez a polifenol zöldségekben, gyümölcsökben, teában és vörösborban található; fontos biológiai aktivitásokról számoltak be egérmodellekben metabolikus betegségekben, például DM2-ben, a peroxiszóma proliferációs receptor (PPAR) szabályozása mellett a májban, izomban és zsírszövetben; hatással van a szérum glükózszintjének csökkentésére. Ezenkívül in vitro vizsgálatok dokumentálták a glikogén-foszforiláz enzimek döntő jelentőségű gátló aktivitását, amely részt vesz a glikogén metabolizmus szabályozásában; egy olyan stratégia, amely antihiperglikémiás szerként alkalmazható, egy másik módszer pedig az alfa-glükozidáz enzim redukciójára összpontosíthat, amely a szénhidrát felszívódás csökkentésével vesz részt a bélben.

A paradicsomban, gumóban, narancsban, almában, zöld- és fekete teában, burgonyában, valamint olyan növényekben, mint a Vachellia farnesiana egy másik flavonoid tanulmányozása a kvercetin; ez a komponens főként a bélben szívódik fel, alacsony intenzitással a portális vénában. A DM2-ben szenvedő alanyoknál ez a vegyület csökkentette a szérum glükózcsúcsokat egyszeri 200 mg kvercetin adag beadása után, amely jelenség a glükózkoncentráció háromórás követése alatt a placebocsoporthoz képest meghosszabbodott. Egy metaanalízis arról számolt be, hogy a kvercetin >500 mg/nap orális adagolása nyolc héten keresztül csökkentette az éhomi plazma glükózkoncentrációját metabolikus szindrómában szenvedő betegeknél. Egy másik vizsgálatban a kvercetint nyolc héten át 250 mg/nap dózisban adták be DM2-ben szenvedő betegeknek, ami jelentősen csökkentette az LDL-szintet és növelte a teljes antioxidáns kapacitást. Azonban nem mutatott változást a plazma glükózszintjében a placebocsoporthoz képest, ami arra utal, hogy az adag nem volt elegendő. Egyéb antihiperglikémiás hatású vegyületek a kávésav, galluszsav, ferulsav és vanillinsav, flavonok (rutin) és flavanonok (naringenin).

A perifériás szövetek glükózfelvételét a polifenolvegyületek jelenléte különböző hatásokon keresztül befolyásolhatja, mint például: 1) a monoglicerid emésztőenzimek (alfa-amiláz és alfa-glükozidáz) gátlása, ezek az emésztőenzimek csökkentik a glükózfelvételt és 2) csökkentik a glükózt. felvétel a vese proximális tubulusaiban található nátrium-dependens glükóz transzporterek 1 (SGLT1) és 2 (SGLT2) gátlásán keresztül, 3) az inzulinszekréció serkentése és a béta-hasnyálmirigy-sejtek védelme mellett 4) és végül a SGLT2 transzporterek nem csak a vesetubulusokban találhatók; hanem más szövetekben is.

A polifenolfogyasztás biztonságosságának értékelése elengedhetetlen, ezért figyelembe vesszük az in vitro és in vivo elérhető eredményeket vagy előzményeket. A polifenoloknak különböző élettani funkciói vannak; szükség van a beadás biztonságának értékelésére; az akut toxicitás és a klinikai toxicitás bizonyítékát biokémiai tesztek, például máj- és vesefunkciós tesztek figyelembevételével mutatják be. Néhány növényi kivonatként adott testsúlycsökkentő étrend-kiegészítő akut májkárosodáshoz kapcsolódik. Fő összetevője a hidroxi-citromsav; egyes esetekben a transzaminázok és a teljes bilirubinszint emelkedéséről számolnak be.

Az INCMNSZ kutatócsoportja által preklinikai vizsgálatok során kapott eredmények megkönnyítették a számítást a következő klinikai fázisban értékelendő kezdeti dózis meghatározásához emberekben; el kell végezni az egérről emberre átvitt analízist, amelyet a "testfelszínen alapuló transzfer dózis (BSA)" képlettel számítanak ki, figyelembe véve egy átlagos 60 kg-os egyed súlyát és magasságát. A VF-kivonat kezdeti dózisa 1,2 mg/kg volt a teszteléshez; Reagan-Shaw és munkatársai részletesen leírták a számítási módszert. Az átlagos becsült dózist azonban az egyes résztvevők testsúlyának és magasságának egyéni értékei alapján módosítani kell a BSA test felületének meghatározásához.

Ez az I. fázisú klinikai vizsgálat az INCMNSZ csapata által végzett preklinikai teszteken alapul, amelyek célja a nem megfigyelhető káros hatások (NOAEL) meghatározása, ahol a dózist egérről emberre vitték át; a Food and Drug Administration (FDA) 2005-ös ajánlásain alapult, ahol az egér-ember konverziós egyenleteket használják; a Nair és Jacob által 2016-ban javasolt humán ekvivalens dózis (HED, Human Equivalent Dose) kiszámításához is javasolt a testfelület értékét használni. Ebben az értelemben, a VF terméséből származó elhízás metabolikus változásainak mérséklésére irányuló étrendi alternatívák kutatásának részeként hím C57BL6 egerekben megállapítottuk, hogy 10 mg/kg egértömeg dózis átvihető preklinikai vizsgálatokhoz. , mint ez a javaslat.

A glükóz homeosztázis fenntartása élettani szempontból a legfontosabb, és szigorú hormonális kontroll szabályozza. Ezeknek a hormonoknak a meghibásodása különböző változásokat idézhet elő, például energiaháztartási zavarokat, amelyek magukban foglalják az elhízást, a hiperglikémiát és a glükóz intoleranciát, amelyek olyan betegségeket váltanak ki, mint a DM2. A polifenolok hatása a makrotápanyagok biológiai hozzáférhetőségére fontos szerepet játszik. Beszámoltak arról, hogy komplexeket képezhetnek poliszacharidokkal, amelyek befolyásolják az inzulinemiás és glikémiás választ, és növelik a nitrogén és zsír kiválasztását a székletben; elnyomhatják a glükóz májból történő felszabadulását és javíthatják a glükóz felvételét a perifériás szövetekben. A zöldségekben vagy növényekben jelenlévő flavonoidok glikozidok formájában találhatók meg. Ezeket a glikozidokat a vékonybél kefe határán elhelyezkedő ß-glükozidáz csoport enzimje (laktáz-phlorizin-hidroláz) hidrolizálja, így a flavonoid glikozid szabadon marad; ezek később passzív diffúzióval átjuthatnak a sejtmembránon, vagy épségben felszívódhatnak az SGLT1 nátrium-függő glükóz transzportereken keresztül. A polifenolok metabolizmusa a bél lumenében kezdődik; dekonjugálják a laktáz-phloridzin-hidrolázzal, majd a flavonoidot uridin-difoszfát-glükuronil-transzferázok konjugálják, és a konjugátumokat különböző transzporterek szállítják vissza a lumenbe vagy a vérbe. Ezenkívül a metabolitok különböző felvételi transzportereken keresztül a hepatocitákba szállíthatók, majd visszakerülhetnek a keringési rendszerbe. Alternatív megoldásként ezeket intracellulárisan dekonjugálhatják olyan enzimek, mint a β-glükuronidáz, és kiválaszthatják a vesén keresztül. Ez magában foglalja a transzporterek felvételét a proximális tubuláris sejtekbe, és a vizelettel való kiválasztódását. Mégis, ezek az átalakulások az egyes egyének körülményeitől függenek; egyesek a gyulladásos folyamatokban fokozódnak. Lényeges megemlíteni, hogy bár az FV preklinikai vizsgálatai nem mutatnak semmilyen káros hatást, kritikus fontosságú a biztonságosságának értékelése a klinikai vizsgálatok során a későbbi klinikai alkalmazáshoz. A legtöbb klinikai vizsgálat a polifenolfogyasztás lehetséges toxikus hatásainak feltárása nélkül kezdődik. Kimutatták, hogy az epigallocatechin vegyületek potenciális prooxidáns hatást fejtenek ki, ami hatással lehet a toxicitásra, és azt sugallja, hogy további kutatásokat kell végezni a máj- és vesetoxicitás terén. A közelmúltban számos esetjelentés érkezett a teaalapú étrend-kiegészítők nagy dózisú fogyasztásával kapcsolatos hepatotoxicitásról. Szinte minden esetben (kilencből nyolc esetben) a betegek szérum alanin-aminotranszferáz- és bilirubinszintje emelkedett. A kilenc pontból kettőben periportális és portális gyulladást figyeltek meg. A kiegészítés abbahagyása után minden eset megoldódott. Feltételezték, hogy a máj- és vesetoxicitás összefüggésbe hozható a vegyület biológiai hozzáférhetőségével. A közelmúltban végzett humán vizsgálatok kimutatták, hogy az éhezés növeli egyes polifenolok, például az epigallocatechin biohasznosulását. Bár az intervenciós vizsgálatok során nem számoltak be toxicitásról önkénteseken, a máj- és vesefunkció gondos monitorozása szükséges mindaddig, amíg a teakatekinekkel kapcsolatos toxikus események kockázatát nem állapítják meg emberben.

A Vachellia farnesiana (VF) a Fabaceae család cserje; Mexikó és világszerte száraz, félszáraz és trópusi régiókban elterjedt; maximális szaporodása a téli szezonban van. Gyümölcsei ragasztók és párnák, illóolajait színezékként használják. A legkiemelkedőbb felhasználási területek közé tartozik többek között a takarmányforrás és a gyógyászati ​​gyulladáscsökkentő hatás, a Vibrio cholera etanolos kivonatával való gátlás, valamint a fekélyellenes hatás. Ezenkívül a gyümölcseit kecskék szokatlan takarmányozási stratégiájaként használták az antioxidáns hatású fenolos vegyületek átvitelére az állati termékek (tej és sajt) minőségének javítása érdekében. 2020-ban egy egérmodellben végzett táplálékkiegészítés elhízást váltott ki, ahol a kecsketej bekeverése az energiafelhasználás növekedését és az oxigén mennyiségének növekedését bizonyítja, ami az egér testösszetételét módosítja a magas zsírtartalmú étrendhez képest, és kimutatta a bioaktív vegyületek biotranszferjét a VF-ből. jelen van a tejben az egérmodellhez. Korábban ez a kutatócsoport értékelte ennek a növényi erőforrásnak a különböző polifenol kivonatainak antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatását. Ezenkívül számos fenolos vegyületet írtak le, amelyek a VF leveleiben, szárában, kéregében, virágaiban, gyökereiben és gyümölcseiben jelen vannak, mint például galluszsav, kvercetin, metil-gallát, miricetin, naringenin, ferulasav, kaempferol stb.

A VF gyümölcsökben található egyedülálló polifenolok közé tartozik a galluszsav, a kvercetin és az epikatekin. Korábbi tanulmányok leírták ezeknek a vegyületeknek az enzimaktivitást gátló hatását, amely alternatívaként használható az étkezés utáni vércukorszint szabályozására, és így csökkentheti a DM2 kockázatát és előfordulását. 1989-ben Wadood és munkatársai állatmodellel (nyulak) tesztelték az akácmag-por kiegészítésének hatását, bemutatva, hogy a 2,3 és 4 g/kg-os dózis jelentősen csökkenti a vércukorszintet; ebben a kísérletben a hasnyálmirigy béta-sejtjei általi inzulinszekréciót stimuláló szert (szulfonilureát) használtak pozitív kontrollként.

Ogawa és munkatársai a közelmúltban klinikai vizsgálatokat végeztek, amelyekről különböző tudományos jelentések számoltak be, amelyekben az A. meani polifenolos kivonata fogyasztásának hatása a kezdeti 4-8 hetes beadási időszakban; és később egy későbbi vizsgálat során a beadási idő 12 hétre történő meghosszabbítására; a glükóz intoleranciában szenvedő betegek glikémiájára adott esszenciális válasz közlése, az orális glükózgörbe javítása 90 és 120 perc alatt, ami sokkal relevánsabb az eredmények, amikor a kivonat fogyasztásának időtartamát 12 hétre meghosszabbították; ahol az éhgyomri glükózszintek csökkentek, a kontroll csoport esetében ez a hatás jelentős a glikozilált hemoglobin történetének csökkenésével; káros hatás jelenléte nélkül. Lényeges kiemelni, hogy az első kísérletben (4-8 hetes beavatkozással) kapszulánként 250 mg polifenolos kivonatot alkalmaztak, és naponta négy kapszulát adtak be személyenként (1000 mg/nap). A második beavatkozásnál a próba (12 hét); A polifenolok kapszulánkénti koncentrációja nagyon hasonló volt az előző teszthez (245 mg/kapszula), de ezúttal napi hat kapszulát (1470 mg/nap) adtak be minden résztvevőnek.

Kutatási kérdések:

1. Csökkenti-e a Vachellia farnesiana polifenolos kivonatának 1,2 mg/kg-os dózisa az egészséges önkéntesek glikémiás válaszgörbe alatti területének átlagát egy kontrollcsoportra vonatkoztatva?
2. Befolyásolja-e a Vachellia farnesiana polifenolos kivonatának 1,2 mg/kg dózisa a szérum májenzimek és a vizelet biomarker KIM-1 átlagértékeit egészséges önkéntesekben a kontrollcsoporthoz viszonyítva?