L'assorbimento della berberina bioattiva nell'uomo

La berberina è ampiamente usata come medicinale a base di erbe e ha molti benefici per la salute. Questi ben documentati in letteratura includono l'abbassamento dei lipidi nel sangue e del glucosio, l'attività antinfiammatoria e antitumorale, la prevenzione e il ritardo delle malattie neurodegenerative (Alzheimer, Parkinson e malattia di Huntington) e la prevenzione dell'obesità. Tuttavia, il tasso di assorbimento della berberina è molto basso. Il team di studio ritiene che l'aggiunta di TPGS o estratto di Quillaja come emulsionante migliori l'assorbimento della berberina nell'uomo.

La biodisponibilità della berberina è estremamente bassa. Solo lo 0,5% della berberina ingerita per via orale viene assorbita nell'intestino tenue e circa lo 0,36% può entrare nella circolazione sistemica. Circa il 56% della berberina ingerita non è stata assorbita e un ulteriore 43,5% viene perso a causa del metabolismo nell'intestino tenue.

La vitamina E TPGS (una forma idrosolubile di vitamina E) è un additivo alimentare approvato dalla FDA. Ha il potenziale per aumentare l'assorbimento di farmaci e integratori alimentari. TPGS è un efficace inibitore delle glicoproteine ​​P che sono responsabili della riduzione del tasso di assorbimento di molti farmaci, inclusa la berberina. TPGS ha il potenziale per essere un potenziatore di adsorbimento sicuro ed efficace per la berberina e altri prodotti botanici bioattivi.

L'estratto di quillaja è un ingrediente tensioattivo/emulsionante alimentare naturale GRAS (generalmente riconosciuto come sicuro) ricco di saponine e sapogenine. Viene purificato dall'albero Quillaja Saponaria Molina originario del Cile. L'estratto di quillaja è un ingrediente approvato per l'uso in alimenti e bevande dalla FDA ai sensi del titolo 21 CFR 172.51. È un additivo alimentare approvato nell'Unione Europea con il codice E 999. L'estratto di quillaja è un interessante emulsionante alternativo per la formulazione di berberina perché soddisfa la domanda dei consumatori di ingredienti naturali. L'estratto di quillaja fornisce ulteriori benefici anti-infiammatori e abbassamento del colesterolo all'integratore alimentare. Alcuni dei primi studi prima del 2000 suggerivano che la quillaja saponina DS-1 promuovesse l'assorbimento di insulina e antibiotici aminoglicosidici attraverso la via oculare e nasale riducendo la permeabilità della barriera epiteliale. Tuttavia, non è noto se la quillaja influisca sull'assorbimento della berberina in vivo o nell'uomo.

Obiettivi specifici:

1. Per determinare se l'emulsificazione dell'estratto di TPGS o Quillaja aumenta la biodisponibilità della berberina ingerita per via orale nei volontari umani aumentando la sua curva di concentrazione plasmatica nel tempo (AUC), la concentrazione di picco (Cmax) e l'emivita di eliminazione (T1/2).
2. Determinare se l'emulsione dell'estratto di TPGS o Quillaja alteri il metabolismo di fase I, il metabolismo di fase II o il metabolismo da parte del microbiota intestinale per la berberina ingerita per via orale nell'uomo

L'ipotesi di questa ricerca è che l'emulsionamento dell'estratto di TPGS o Quillaja aumenti la biodisponibilità della berberina ingerita per via orale nell'uomo alterandone il metabolismo e i profili farmacocinetici.

La pubblicità sarà sotto forma di volantini. Le informazioni di contatto degli investigatori saranno incluse nel volantino. Tutti i partecipanti riceveranno informazioni scritte e orali riguardanti i rischi naturali e potenziali dello studio. Il modulo di consenso informato verrà consegnato ai partecipanti per ottenere il consenso in una stanza privata 7 giorni prima dello studio.

Screening, test di tollerabilità e consenso informato: il soggetto prenderà due capsule dell'integratore alimentare di berberina di riferimento con 8 once di acqua a temperatura ambiente e il soggetto rimarrà a digiuno per 4 ore. Dopo aver completato il periodo di 4 ore, verrà servito un pranzo standard con acqua. Se il soggetto manifesta diarrea dopo aver assunto il supplemento, riferirà immediatamente al Principal Investigator, il dottor Wang o al coordinatore dello studio. Il risultato del test di tollerabilità si baserà sull'autovalutazione della diarrea. Verranno scelti dodici partecipanti che non presentano sintomi di diarrea Processo dell'esperimento: ai partecipanti verrà consigliato di evitare integratori e cibi di berberina, vitamina E TPGS o estratto di Quillaja, quantità eccessiva di alcol dall'inizio del periodo di rodaggio di 7 giorni fino alla fine del studio.

I partecipanti riceveranno tre trattamenti (A: berberina emulsionata TPGS o B: gel morbido di berberina emulsionata con estratto di Quillaja e C: polvere di riferimento di berberina in capsule a guscio duro) utilizzando un design crossover randomizzato. I trattamenti A, B e C forniscono una quantità uguale di berberina alla dose di 800 mg.

Dodici soggetti sani verranno assegnati in modo casuale in tre gruppi con 4 in ciascun gruppo. Ai soggetti verrà chiesto di raccogliere i campioni iniziali di urina in un contenitore da 8 once fornito dal team di studio prima di assumere il supplemento e il resto dei campioni di urina verrà raccolto in un contenitore diverso dopo aver assunto il supplemento per un periodo di 12 ore. Verrà assunto un flebotomo addestrato e certificato per prelevare il sangue. Un ricevitore verrà impiantato nell'avambraccio dei partecipanti per il prelievo di sangue. Dopo aver prelevato un campione di sangue di riferimento, quattro partecipanti del gruppo A riceveranno due capsule di berberina emulsionata TPGS in soft gel (2x400mg) e quattro soggetti del gruppo B riceveranno quattro capsule dell'estratto di quillaja berberina emulsionata (4x200mg) in soft shell capsule e quattro partecipanti al gruppo C riceveranno due capsule di polvere di riferimento di berberina (2x400 mg) in uno scaffale rigido. Ulteriori campioni di sangue verranno prelevati a 0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h, 8 h e 12 h per l'analisi delle concentrazioni plasmatiche di berberina e berberubina. Inoltre, i partecipanti raccoglieranno tutti i campioni di urina in un contenitore di plastica delle dimensioni di un gallone per 12 ore dopo la dose iniziale. Una colazione standard di semplice bagel con crema di formaggio verrà data a ciascun partecipante tra 0,5 h e 1 h prelievo di sangue. Dopo 4 ore di prelievo di sangue, i soggetti riceveranno un pasto identico per pranzo. Immediatamente dopo la raccolta, i campioni di sangue verranno centrifugati e il plasma verrà conservato a -80°C fino all'analisi. I campioni di urina saranno conservati a -80 gradi C fino all'analisi. Dopo due periodi di washout di 7 giorni, il processo verrà ripetuto con ciascun gruppo che passa all'altro trattamento, ovvero il gruppo che ha ricevuto il trattamento A riceverà il trattamento B o C e il gruppo che ha ricevuto il trattamento B riceverà il trattamento A o C, il gruppo che ha ricevuto il trattamento C prenderà il trattamento A o B.

La berberina e la diidroberberina nel sangue esistono in forma libera non coniugata. Un metabolita principale, la berberubina, esiste in forma libera e nei metaboliti di fase II, compresi i solfati e il glucuronide. Per analizzare la berberubina in tutte le sue forme, una porzione di plasma o urina sarà trattata con β-glucuronidasi da Helix pomatia per idrolizzare il suo solfato/glucuronidi. La berberina e la berberubina saranno estratte dal plasma o dall'urina con o senza trattamento enzimatico mediante solvente o estrazione in fase solida. La concentrazione dei composti sarà determinata utilizzando il metodo HPLC-ESI-MS/MS. I parametri farmacocinetici come l'area sotto la curva del tempo di concentrazione plasmatica (AUC), la concentrazione massima (Cmax), il tempo alla concentrazione massima (Tmax) e l'emivita di eliminazione (T1/2) saranno calcolati per berberine, berberubina libera e berberubina totale. . L'assorbimento relativo sarà espresso come rapporto tra le AUC calcolate.