На кафедре экспериментальной медицины CIRM под руководством проф. Юрия Захарова более 26 лет изучаются как традиционные, так и новые современные подходы к терапии сахарного диабета 1 типа. Не смотря на то, что иммунотерапия и клеточная терапия занимает лидирующие позиции, следует отметить, что иммунотерапия дает только отсрочку на 1-2 года манифестации, если лечение начато на ранней стадии и фазе, а терапия стволовыми клетками дает ответ на вмешательство от 1,5 до 15 лет. В то время, как фтоотерапия дает ответ хотя и в течение 8-36 месяцев, но более выраженный. Кроме того, фитотерапия особенно в отношение детей и подростков более безопасна.
Пажитник — диосгенин (стероидный сапонин) считается наиболее биологически активным соединением и улучшает состояние при диабете, способствуя обновлению β-клеток поджелудочной железы и стимулируя секрецию инсулина. 4-гидроксиизолейцин, аминокислота растительного происхождения, присутствующая в большом количестве в пажитнике, усиливает секрецию инсулина и снижает инсулинорезистентность в периферических тканях, таких как мышцы и печень. Trigonella foenum-graecum (пажитника) оказывают значительное гипогликемическое действие посредством множественных механизмов. К ним относятся регенерация β-клеток поджелудочной железы, стимуляция секреции инсулина, повышение чувствительности к инсулину, ингибирование ферментов, расщепляющих углеводы, таких как α-амилаза и α-глюкозидаза, и повышение активности транспортера глюкозы.
Гранат — Антидиабетические механизмы Punica granatum включают стимуляцию секреции β-клеток поджелудочной железы, усиление экспрессии инсулина и увеличение поглощения глюкозы за счет повышения экспрессии мРНК генов IRS-1 и Akt. Эти эффекты улучшают передачу сигналов инсулина и метаболизм глюкозы. Несколько экспериментальных исследований подтверждают его антидиабетический потенциал.
Базилик — гипогликемический эффект Ocimum sanctum связан прежде всего с его способностью снижать уровень глюкозы в крови и стимулировать секрецию инсулина из β-клеток поджелудочной железы.
Черный тмин — тимохинон (TQ), который проявляет антидиабетическое действие посредством множественных механизмов. защищает и стимулирует пролиферацию β-клеток, снижает выработку глюкозы в печени посредством глюконеогенеза, усиливает секрецию инсулина, снижает инсулинорезистентность, снижает уровень глюкозы в крови натощак и вызывает значительное повышение уровня инсулина в сыворотке.
Горькая дыня — Momordica charantia помогает сохранить морфологию и функцию β-клеток островков поджелудочной железы, которые отвечают за секрецию инсулина. Этот защитный эффект способствует улучшению выработки инсулина и общему здоровью поджелудочной железы.
Гиностемма — улучшает чувствительность к инсулину и снижает гипергликемию за счет активации сигнального пути, опосредованного AMPK.
Мешашринги или мадхунашини — антидиабетические эффекты
Gymnema sylvestre были в основном связаны с регенерацией клеток островков поджелудочной железы, увеличением секреции инсулина, ингибированием всасывания глюкозы в кишечнике, ингибированием фермента α-глюкозидазы и усилением периферического метаболизма глюкозы.
Куркума — куркумин, основное биоактивное соединение в куркуме длинной, оказывает сильное защитное действие на клетки островков поджелудочной железы посредством различных молекулярных путей. Он способствует выживанию клеток островков, ослабляя образование активных форм кислорода (АФК) и ингибируя провоспалительные медиаторы, такие как ФНО и ИЛ-1, ИЛ-6 и ИЛ-8.
Корица — экстракты Cinnamomum zeylanicum снижают уровень глюкозы в плазме и повышают уровень инсулина в плазме как у животных (крыс), так и у людей. Одно из активных соединений, циннамтаннин B1, проявляет инсулиномиметическую активность, связываясь с рецепторами инсулина, вызывая аутофосфорилирование, активацию PI3K и последующую транслокацию GLUT-4, что усиливает поглощение глюкозы.
Cinnamomum zeylanicum оказывает гипогликемическое действие как за счет повышения чувствительности к инсулину, так и за счет инсулиномиметического действия.
Барбарис — берберин улучшает чувствительность к инсулину, подавляет высвобождение глюкагона и стимулирует пролиферацию β-клеток поджелудочной железы.
Кешью (надземная часть, не орех) Снижая окислительный стресс, экстракт
Anacardium occidentale поддерживает передачу сигналов инсулина, подавляет воспаление и защищает β-клетки поджелудочной железы от апоптоза.
Table 1. A comprehensive summary of various plants known for their antidiabetic properties including the parts usually used for treatment procedures along with their respective mode of action and their corresponding therapeutic relevance.
| Plant Name | Family | Used Plant Parts | Mode of Action | Ref. |
|---|---|---|---|---|
| Achyranthes aspera | Amaranthaceae | Seed, leaf | Inhibits the activities of glucosidase enzymesReduces oxidative damage and increases the expression of the pancreatic insulin protein | [34,36] |
| Allium sativum | Amaryllidaceae | Whole plant | Inhibits the enzyme alpha glucosidaseIncreases insulin sensitivity | [40,41] |
| Aloe vera | Liliaceal | Whole plant | Inhibits glycation pathwayAffects insulin secretion rate | [42,45] |
| Amaranthus tricolor | Amaranthaceae | Leaf and stem | Prevents oxidative stress in cellsStimulates anti-α-amylase, anti-α-glucosidase properties | [50,51] |
| Anacardium occidentale | Anacardiaceous | Leaf and stem | Improves hepatic and renal functionsEnhances β-cell functions | [57] |
| Annona squamosa | Annonaceae | Roots, seeds, leaves, and fruits | Stimulates glucose uptake and the release of the insulin hormone | [61] |
| Berberis vulgaris | Berberidaceae | Fruit | Inhibits fructose-induced insulin resistanceDownregulates the expression of aldose reductaseImproves the sensitivity and the secretion of insulinInhibits the release of glucagonStimulates the proliferation of pancreatic β-cells and that of the GLP-1 hormone secretion which plays a role in insulin secretionUpregulates the expression of insulin receptor proteinsInhibits key enzymes contribution to glucose regulation | [63,64,66,67] |
| Cinnamomum zeylanicum | Lauraceae | Whole plant | Inhibits pancreatic α-amylase and α-glucosidase by stimulating the synthesis of glycogen and the metabolism of glucoseEnhances GLUT-4 production and translocation | [70,71,73] |
| Curcuma longa | Zingiberaceae | Root | Improves the overall functions of b-cellsReduces the levels of metabolic parameters | [81,82] |
| Gymnema sylvestre | Asclepiadaceae | Leaves | Increases insulin secretion, inhibits intestinal glucose absorption, inhibits α-glucosidase enzyme | [84] |
| Gynostemma pentaphylium | Cucurbitaceae | Improves insulin sensitivityIncreases the expression of GLUT4Decreases the histological liver damage | [91,92] | |
| Momordica charantia | Cucurbitaceae | Fruit | Controls glucose transportationReduces gluconeogenic enzymes (such as glucose-6-phosphatase and fructosebiphosphatase)Increases the levels of intestinal Na+/glucose co-transporters, protectors of pancreatic islet β cells | [95,96,97] |
| Nigella sativa | Ranunculaceae | Whole plant | Blocks α-glucosidase and α-amylase digestive enzymesReduces gluconeogenesis in the liverInhibits the intestinal glucose transportersIncreases the secretion of antioxidant enzymesStimulates pancreatic-cell proliferation | [98,99,100,101] |
| Ocimum sanctum | Lamiaceae | Leaves | Increases the intra cellular calcium concentration of beta islet cells | [106] |
| Punica granatum | Lythraceae | Leave and flower | Increases the secretion of pancreatic β-cellsStimulates the mRNAs expression of IRS-1 and Akt genesIncreases the activity of CAT enzymes and improves the health of pancreatic islets of Langerhans | [109,111] |
| Trigonella foenum-graecum | Fabaceae | Seeds and leaves | Overexpresses of GLUT2 mRNARenews β-cell and promotes insulin secretion stimulationInhibits lipid- and carbohydrate-hydrolyzing enzymesStimulates translocation of GLUT4 to cell membrane | [114,115,116,117] |
Table 2. Pharmacological data by study type.
| Plant | Study Type | Model | Extract/Compound | Results | Ref |
|---|---|---|---|---|---|
| Achyranthes aspera | In vitro, in vivo | Rats | Ethanolic seed extracts | Reduced the blood glucose levels Inhibited the activities of α-amylase and α-glucosidase enzymes | [35,36] |
| Allium sativum | In vivo | Mice | Garlic polysaccharide | Reduced blood glucose; inhibited the enzyme α-glucosidase | [39,41] |
| Aleo vera | In vivo and in vitro and clinical | Rats | Aqueous crude extract (PBS-homogenized) | Increased serum insulin and decreased serum glucose | [45] |
| Amaranthus tricolor | In vivo and in vitro | Rats | 70% ethanolic extract (in vivo). Water extract (in vitro) | Reduced the pancreatic malondialdehyde (MDA) levels and blood glucose. antidiabetic, anti-lipase, anti-α-amylase, anti-α-glucosidase, and anti-acetylcholinesterase | [50,51] |
| Anacardium occidentale | In vivo | Rats | Ethanolic extract | Reduced hyperglycemia | [55] |
| Annona squamosa | In vivo | Rats | Petroleum ether, ethyl acetate and alcoholic extracts | Blood glucose levels | [60] |
| Berberis vulgaris | In vivo and clinical | Rats, human | Water extract | Reduced blood glucose. downregulating aldose reductase expression and inhibiting its enzymatic activity | [65,66] |
| Cinnamomum zeylanicum | In vivo, clinical and in vitro | Rats, human | Water extract | Decrease plasma glucose and increase plasma insulin. GLUT-4 translocation | [72,75] |
| Curcuma longa | In vivo and clinical and in vitro | Mice, human | Ethanolic extract | Reduced reactive oxygen species (ROS) and fasting glucose levels | [79] |
| Gymnema sylvestre | In vivo | Rabbits | Ethanolic extract | Regeneration of pancreatic islet cells, increased insulin secretion, inhibition of intestinal glucose absorption, inhibition of α-glucosidase enzyme, enhancement of peripheral glucose metabolism | [85] |
| Gynostemma pentaphyllum | In vivo, in vitro and clinical | Mice, human | Water extract | Lowered plasma glucose | [91] |
| Momordica charantia | In vivo and vitro | Mice | Methanolic extract | Preserved the morphology and function of pancreatic islet β-cells, which are responsible for insulin secretion | [96] |
| Nigella sativa | In vivo | Rats | Essential oil extract | Protected the pancreatic islets | [103] |
| Ocimum sanctum | In vivo | Rats | Ethanolic extract | Enhanced the insulin secretion | [106] |
| Punica granatum | In vivo | Rat | Ethanolic extract | Resulted in reduced blood glucose levels | [110] |
| Trigonella foenum-graecum ranatum | In vitro | HepG2 cells | Water extract | Increased glucose uptake through upregulation of glucose transporter-2 (GLUT-2) mRNA levels | [116] |
По сравнению с традиционными лекарственными препаратами, растения обеспечивают большую доступность, меньшую стоимость и лучший профиль безопасности. www.mdpi.com/2218-273X/15/12/1674#B123-biomolecules-15-01674
