На кафедре экспериментальной медицины CIRM под руководством профессора Юрия Захарова разработаны новые подходы к терапии сахарного диабета 1 типа и профилактики осложнений с помощью растительных препаратов с разноплановым антидиабетическим действием. В отличие от фармпрепаратов, лекарственные растения безопасны, не токсичны и эффективны, но имеют один недостаток — терапия предполагает длительное использование от 8 месяцев и выше.
At the Department of Experimental Medicine CIRM, under the leadership of Professor Yuri Zakharov, new approaches to the treatment of type 1 diabetes mellitus and the prevention of complications using herbal preparations with diverse antidiabetic effects have been developed. Unlike pharmaceuticals, medicinal plants are safe, non-toxic and effective, but have one drawback — therapy requires long-term use of 8 months or more.
У инсулинорезистентности (ИР) при СД 1 типа несколько причин. Возможность существования сниженной чувствительности тканей к инсулину у детей, подростков и взрослых с диагнозом СД1 уже не подвергается сомнению. Развитие ИР при СД1 может быть спровоцировано многими факторами риска. Ключевую роль в инициации ИР при СД1 приписывают сложному взаимодействию генетической предрасположенности человека и его образа жизни. ИР обнаружена у одной трети текущей популяции СД1. У инсулинорезистентных пациентов чаще наблюдались микрососудистые осложнения и сердечно-сосудистые события. Более низкий рГДР, более продолжительный диабет и более низкий уровень HbA1c значительно повышают риск исхода сердечно-сосудистых заболеваний. ИР был связан с курением, ожирением, полом, возрастом и продолжительностью диабета. Более того, уровень тестостерона у мужчин имел положительную корреляцию с ИР при СД1. Пациенты с СД1 и положительным семейным анамнезом СД2 не были подвержены увеличению веса, в то время как распространенность метаболического фенотипа рассеянного склероза имела тенденцию быть выше у тучных пациентов, чем у худых пациентов с СД1, с тенденцией к значительной разнице. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6965600/
В Питтсбургском эпидемиологическом исследовании осложнений диабета показано, что среди взрослых с СД1 распространенность людей с избыточным весом и ожирением увеличилась с 29% до 42% и с 3% до 23%. Впервые участников наблюдали в 1986–1988 гг. (средний возраст и длительность СД составили 29 и 20 лет соответственно), а затем через 18 лет. Предикторами увеличения веса были: более высокая исходная концентрация гемоглобина A1c (HbA1c) (прямая связь), симптоматическая автономная нейропатия (обратная связь), явная нефропатия (обратная связь) и интенсивная инсулинотерапия во время наблюдения (прямая связь), пациенты с СД1 имеют более высокие значения ИМТ. Однако более высокие значения ИМТ наблюдались в группе больных СД1 в возрасте 30–49 лет. Это может быть связано с тем, что в этой возрастной группе инсулинотерапия проводилась с момента установления диагноза СД1. С ухудшением метаболической стабильности диабета тяжесть ИР также увеличивается. Токсическое действие гипергликемии и некоторых фракций липидов также способствует повышению резистентности инсулинозависимых тканей к действию инсулина, тем самым усиливая ИР и ее метаболические последствия.
Статус ИР часто встречается у пациентов с СД1, особенно у пациентов с продолжительностью заболевания ≥10 лет. onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/dmrr.3640
Сообщается о снижении инсулиновой реакции в подростковом возрасте, когда наблюдаются гормональные изменения, главным образом в уровнях гормона роста и половых гормонов. Часто говорят, что гормон роста обладает антиинсулиновым действием, поскольку он ухудшает способность инсулина стимулировать захват глюкозы в периферических тканях и усиливает синтез глюкозы в печени. Секреция гормона роста пульсирует в течение дня, но почти 50% суточной секреции этого гормона происходит в ночное время. Феномен рассвета возникает в результате повышения уровня глюкозы в крови в ранние утренние часы (между 3 и 5 часами утра) и приводит к значительному повышению уровня глюкозы при пробуждении. С физиологической точки зрения, между этими часами уровень инсулина падает, что приводит к разблокированию секреции гормона роста. У здорового человека имеется компенсаторный механизм в виде дополнительного выброса инсулина, у людей с СД этот механизм нарушается, что приводит к появлению патологии в виде феномена утренней зари. Данное явление чаще всего наблюдается у больных СД1, особенно у детей пубертатного периода. Это связано с повышенной секрецией гормона роста гипофизом в ночное время.
Однако у взрослых может возникнуть дефицит гормона роста. Оно проявляется усилением висцерального ожирения, ИР, дислипидемии и гипергликемии и способствует увеличению сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности. Инсулиноподобный фактор роста (IGF-1), который, как и инсулин, снижает уровень глюкозы в крови, обладает противовоспалительными свойствами и важен для регуляции поглощения глюкозы периферическими тканями. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7700208/
Профилактика и терапия: ранее pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28318105/ было проведено 10-ти летнее исследование по влиянию терапии метформином при СД 1 типа, которое не показало улучшения, хотя в тоже время, работа pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24698216/ показала некоторое улучшение при СД 1 типа у детей и подростков.
Для профилактики ИР и терапии успешно применяются действующие вещества лекарственных растений:
| Лекарственные растения | Части растений | Традиционное использование | Получатели | Фармакологические эффекты | Введенная доза | Продолжительность лечения | Рекомендации |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Алтея лекарственная L. | Листья, цветы, корни | Диабет, воспаления, кожные инфекции, расстройства пищеварения и дыхания. | Крысы с диабетом, вызванным аллоксаном | ↓ Глутаматпируваттрансаминаза (GPT), ↓ холестерин, ↓ уровень глюкозы в сыворотке, ↓ уровень щелочного фосфата (APL) | Порошкообразные листья (5% рациона) | 28 дней | [ 33 ] |
| Анетум гравеоленс L. | Листья, стебли и семена | Диабет, расстройства пищеварения, рак, микробные инфекции, воспаления, гиперлипидемия, | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↓ Воспалительные цитокины, ↓ триглицериды, ↓ общий холестерин, ↓ Х-ЛПНП, ↓ Х-ЛПОНП, ↓ глюкоза в крови, ↓ КПГ, ↓ гликирование белка, ↓ уровень фруктозамина, ↓ глюкоза в крови натощак | 300 мг/мл | 56 дней | [ 38 , 39 ] |
| Аллиум посевной L. | Целлюлоза | Диабет, заболевания дыхательных путей, бактериальные и грибковые инфекции, раны, рак, сердечно-сосудистые заболевания, дискомфорт в животе, диарея, простуда, астма, сенная лихорадка, воспаления, ожирение. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↓ ЛПНП, ↓ общий холестерин, ↓ окислительный стресс, ↑ ЛПВП, ↓ глюкоза в крови, ↓ всасывание глюкозы в кишечнике, ↓ генерация АФК, ↑ внутриклеточное содержание GSH, ↓ эндотелиальная дисфункция | 200 мг/кг | 21 день | [ 43 , 44 , 45 ] |
| Brassica oleracea L. | Листья | Воспаление, расстройства пищеварения, рак, язвенная болезнь, подагра, детоксикация. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↑ Гомеостатическая регуляция глюкозы, ↓ повреждение органов при СД2, ↓ окислительный стресс, ↓ ожирение, ↓ холестерин ЛПНП, ↓ общий холестерин, ↓ перекисное окисление липидов, ↑ функции β-клеток поджелудочной железы | 250 мг/кг | 40 дней | [ 52 , 53 , 55 ] |
| Цицер ариетинум L. | Листья, плоды, семена | Диабет, запор, диарея, диспепсия, метеоризм, потеря веса, воспаления, микробные инфекции. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↑ Гликемический контроль, ↓ общий холестерин, ↓ активность α-амилазы и α-глюкозидазы, ↑ секреция инсулина и активность рецепторов, ↓ дефицит инсулина, ↓ ЛПНП | 200 мг/кг | 30 дней | [ 58 , 61 , 62 ] |
| Cinnamomum verum J. Presl. | Сушеная кора (внутренняя часть) | Диабет, артрит, диарея, геморрой, зубная боль, кашель, простуда, нарушения менструального цикла, воспаления, бактериальные инфекции. | Больные СД2 | ↓ ферменты ЖКТ, ↑ реакция и чувствительность к инсулину, ↑ поглощение глюкозы, ↑ синтез гликогена, ↓ глюконеогенез, ↓ образование AGE, ↑ фосфорилирование, ↑ GLUT4 | 1000 мг/день | 84 дня | [ 67 , 68 , 69 ] |
| Крокус посевной Л. | Цветочное рыльце | Диабет, печеночные и когнитивные расстройства, люмбаго, астма, кашель, бронхит, сердечно-сосудистые заболевания, рак, гиперлипидемия. | Крысы с диабетом, вызванным аллоксаном | ↓ АФК, ↓ ТГ, ↓ ОХ, ↓ глюкозы в крови, ↓ резистентности к инсулину, ↑ секреции и чувствительности к инсулину, ↓ ЛПНП, ↑ ЛПВП, ↑ сывороточного инсулина, ↓ массы тела, ↓ уровня липидов | 25, 50, 100, 200 мг/кг | 60 дней | [ 75 , 76 ] |
| Куминум циминум L. | Семена | Сахарный диабет, хроническая диарея, диспепсия, астма, гипертония, воспаления, бронхит, головокружение, экзема, желудочно-кишечные расстройства. | Больные СД2 | ↓ Глюкоза крови, ↓ гликозилированный гемоглобин, ↓ масса тела, ↓ фосфолипиды, ↓ холестерин, ↓ свободные жирные кислоты, ↓ ТГ, ↑ секреция инсулина, ↓ альдозоредуктаза, ↓ активность α-амилазы и ɑ-глюкозидазы, ↓ КПГ | 50 100 мг/кг | 56 дней | [ 83 , 84 , 85 , 86 ] |
| Eugenia caryophyllata Thunb. | Нераскрытые засушенные цветочные бутоны, стебли, листья и плоды. | Тошнота, расстройства печени, кишечника и желудка, рвота, микробные и протозойные инфекции, холера, малярия, туберкулез. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↓ PEPCK, ↓ экспрессия гена G6Pase, ↓ AChE, ↓ α-гликозидаза, ↓ α-амилаза, ↓ повышенный уровень сахара в крови, ↓ перекисное окисление липидов | 100 мг/кг | 105 дней | [ 88 , 90 , 91 , 92 ] |
| Foeniculum vulgare Mill. | Семена и плоды | Сахарный диабет, лактация, нарушения менструального цикла, либидо, опухоли, воспалительные заболевания, рак, заболевания печени. | STZ-индуцированные диабетические самцы крыс | ↑ GSH, ↓ активность α-амилазы и α-глюкозидазы, ↓ расщепление углеводов, ↑ гликемический контроль, ↓ холестерин, ↓ ТГ, ↓ ЛПНП, ↑ ЛПВП | 150 мг/кг | 28 дней | [ 95 , 96 , 98 ] |
| Ордеум обыкновенный L. | Зерна, листья, ростки | Диабет, кожные инфекции, артрит, заболевания органов пищеварения, потеря веса, рак, детоксикация, липидный обмен. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↓ Глюкоза в крови, ↓ Холестерин, ↓ Синтез холестерина в печени, ↓ α-глюкозидаза, ↓ α-амилаза, ↑ Секреция инсулина | 100, 250, 500 мг/кг | 11 дней | [ 101 , 102 , 103 , 104 ] |
| Юглан регия Л. | Шелуха, ядра, скорлупа, семена, цветы, кора и листья. | Диабет, астма, артрит, экзема, боль в животе, синусит, диарея, вяжущее, антисептическое средство. | Больные СД2 | ↓ Глюкоза крови, ↑ Инсулин, ↓ HbA1c, ↑ GLUT2, ↓ кишечная абсорбция глюкозы, ↓ ВБР, ↓ ТГ | 100 мг/кг | 90 дней | [ 105 , 106 , 107 ] |
| Линза кулинарная L. | Семена и ростки | Сахарный диабет, заменители мяса, ожирение, воспаления, гиперлипидемия. | Мыши с диабетом, индуцированные STZ | ↓ АФК, ↑ улучшение метаболизма липопротеинов, ↑ гликемический контроль, ↓ уровень глюкозы в крови натощак, ↓ уровень глюкозы в сыворотке крови, ↑ моторика кишечника, ↓ масса тела | 100, 200, 400 мг/кг | 21 день | [ 113 , 114 , 115 , 117 ] |
| Нигелла сатива L. | Семена | Диабет, расстройства пищеварения, диарея, бородавки, зубные боли, отеки, одышка, микробные инфекции, лихорадка, воспаления, гипертония, аллергия, бесплодие, опухоли. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↑ Инсулин сыворотки, ↓ глюкоза сыворотки, ↓ ЛПНП, ↓ ТГ, ↓ общий холестерин, ↑ пролиферация β-клеток, ↓ окислительный стресс | 300, 400 мг/кг | 84 дня | [ 118 , 119 , 120 , 121 ] |
| Олея европейская L. | Плоды, мякоть, листья | Сахарный диабет, гипертония, воспаления, диарея, инфекции дыхательных и мочевыводящих путей, геморрой, ревматизм, слабительные, кишечные заболевания, астма, гиперуремия, гиперлипидемия. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↓ активность α-глюкозидазы и пищеварительных ферментов, ↓ постпрандиальная гипергликемия, ↑ действие инсулина, ↑ функциональность и выживаемость β-клеток | 1 мл/100 м.т./день (масло) | 42 дня | [ 127 , 128 , 129 , 131 , 163 ] |
| Сосна герардиана Стена. бывший Д. Дон | Семена, листья, кора | Сахарный диабет, гипертония, сепсис, грибковые и микробные инфекции. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↓ Масса тела, ↓ окислительный стресс, ↓ гипергликемия, ↑ экспрессия гена PPARγ, ↑ Akt, ↑ секреция инсулина, ↓ малонового диальдегида, ↓ уровень глюкозы в крови натощак. | 3% и 6% по весу , (Порошок) | 42 дня | [ 133 , 135 ] |
| Пайпер нигрум L. | Семена, листья, цветы и плоды | Диабет, проблемы с менструальным циклом, атрофический артрит, проблемы с пищеварением, грипп, бактериальные инфекции, воспаления, лихорадка, гипертония, рак, депрессанты, диарея | Крысы с диабетом, вызванным аллоксаном | ↓ Генерация АФК, ↓ перекисное окисление липидов, ↓ липогенез, ↑ секреция инсулина, ↓ глюкоза в крови, ↓ триглицериды, ↓ общий холестерин, ↑ ЛПВП, ↓ ЛПНП, ↑ общая антиоксидантная способность | 50 мг/кг | 56 дней | [ 137 , 141 , 143 ] |
| Фисташка вера L. | Семена, листья, плоды | Сахарный диабет, кашель, заболевания желудка, астма, язвы, заболевания грудной клетки, ревматизм, травмы, гинекологические заболевания, геморрой. | Пациенты с предиабетом | ↓ Уровень глюкозы в крови натощак, ↓ Инсулинемия, ↓ Сывороточный IL-6, ↓ фруктозамин, ↓ инсулинорезистентность, ↓ ЛПНП, ↓ малоновый диальдегид, ↓ провоспалительные цитокины, ↓ всасывание глюкозы | 57 г/день | 28 дней | [ 145 , 146 , 149 , 164 ] |
| Витис винифера Л. | Сухофрукты | Диабет, рак, ожирение, воспаление, гиперлипидемия | Больные СД2 | ↓ окисление ЛПНП и холестерин ЛПНП, ↓ контроль уровня глюкозы в крови, ↓ уровень постпрандиальной глюкозы, ↓ HbA1c, ↓ артериальное давление | 36 г/день | 168 дней | [ 152 , 154 , 155 ] |
| Зингибер лекарственный Роско | Корни и корневища | Диабет, расстройства пищеварения, тошнота, ревматизм, инфекции дыхательных путей, кашель, гиперхолестеринемия, неврологические заболевания, астма, инсульт, запор, рак. | STZ-индуцированные диабетические крысы | ↓ Супероксид-анион, ↓ гидроксильные радикалы, ↓ активность α-глюкозидазы и α-амилазы, ↓ холестерин, ↓ глюкоза сыворотки, ↓ триглицериды, ↑ ЛПВП, ↑ чувствительность к инсулину | 400 мг/кг | 56 дней | [ 158 , 159 , 160 ] |
Фармакологические эффекты активных фитокомпонентов выбранных противодиабетических растений.
| Лекарственные растения | Используемые детали | Фитокомпонент изучен | Диабетическая модель | Введенная доза | Продолжительность лечения | Фармакологические эффекты используемых фитокомпонентов | Рекомендации |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Алтея лекарственная L. | Листья, корни, семена | Лауриновая кислота | Инсулинорезистентность, индуцированная в макрофагах THP-1 | 5 мкМ–50 мкМ | 1 день | Увеличивает поглощение глюкозы скелетными мышцами и улучшает митохондриальную дисфункцию, чувствительность к инсулину и экспрессию GLUT-1 и GLUT-3. | [ 165 ] |
| Анетум гравеоленс L. | Листья, семена | Карвон | STZ-индуцированные диабетические крысы | 25, 50, 100 мг/кг | 30 дней | Снижает резистентность к инсулину, улучшает секрецию инсулина и устраняет нарушения гликопротеинов. | [ 166 ] |
| Аллиум посевной L. | Фрукты | Аллицин | STZ-индуцированные диабетические крысы | 15, 30, 45 мг/кг | 84 дня | Улучшает чувствительность к инсулину и толерантность к глюкозе, уменьшает вызванные диабетом морфологические изменения в почках и снижает уровень FBG и триглицеридов. | [ 167 ] |
| Brassica oleracea L. | Листья | Антоциан | Больные СД2 | 160 мг/кг | 168 дней | Улучшает липидный обмен и резистентность к инсулину, снижает уровень ЛПНП, общего холестерина и постпрандиальной глюкозы, а также облегчает осложнения диабета. | [ 168 ] |
| Цицер ариетинум L. | Семена | Кверцетин | Крысы с диабетом, вызванным аллоксаном | 50 мг/кг | 30 дней | Снижает уровень глюкозы в крови, общий холестерин, общий билирубин, креатинин и окислительный стресс, регулирует гомеостаз глюкозы и улучшает резистентность к инсулину. | [ 169 ] |
| Cinnamomum verum J. Presl. | Лаять | коричный альдегид | STZ-индуцированные диабетические крысы | 5, 10, 20 мг/кг | 45 дней | Повышает уровень ЛПВП, инсулина в плазме и печеночного гликогена и снижает уровень глюкозы в сыворотке, общего холестерина, триглицеридов и ЛПНП. | [ 170 ] |
| Крокус посевной Л. | Цветочное рыльце | Кроцин | Больные СД2 | 15 мг/кг | 84 дня | Усиливает экспрессию GLUT-4, ингибирует TNF-α, IL-6, снижает уровень глюкозы в крови, улучшает гомеостаз глюкозы и резистентность к инсулину. | [ 171 ] |
| Cuminum cyminum L. | Seeds | Cuminaldehyde and cuminol | STZ-induced diabetic rats | 5, 10 mg/kg | 45 days | Increases insulin secretion and insulin sensitivity, lowers blood glucose, provides β-cell protection, and improves lipid profile | [172] |
| Eugenia caryophyllata Thunb. | Flower buds, leaves, stem, fruits | Eugenol | STZ-induced diabetic mice | 100 mg/kg bw (I.P. route) | 45 days | Lowers blood glucose, blood lipids, and AGEs formation and inhibits α-amylase and α-glucosidase enzymes | [173] |
| Foeniculum vulgare Mill. | Seeds | Kaempferol | STZ-induced diabetic mice | 50 mg/kg | 84 days | Suppresses gluconeogenesis, enhances glucose uptake in skeletal muscles, and restores hexokinase activity | [174] |
| Hordeum vulgare L. | Grains, leaves, sprouts | β-glucan | STZ-induced diabetic rats | 80 mg/kg | 28 days | Alleviates diabetic complications, reduces oxidative stress, and lowers blood glucose, total cholesterol, total triglyceride, and LDL level | [175] |
| Juglans regia L. | Husks, kernels, seeds, flowers, bark, leaves | β-carotene | STZ-induced diabetic rats | 10, 20 mg/kg | 14 days | Improves glucose metabolism and lipid accumulation, lowers inflammatory cytokines, nitric oxide production, and oxidative stress, and enhances glucose uptake in skeletal muscle | [176] |
| Lens culinaris L. | Seeds, sprouts | Saponins | STZ-induced diabetic rats | 100, 200 mg/kg | 14 days | Ameliorates postprandial hyperglycemia and diabetic complications and inhibits α-glucosidase and aldose reductase enzymes | [177] |
| Nigella sativa L. | seeds | Thymoquinone | STZ-induced diabetic rats | 50 mg/kg | 28 days | Attenuates blood glucose, lipid peroxidase, nitric oxide production, and oxidative stress and alleviates diabetic nephropathy | [178] |
| Olea europaea L. | Fruits, leaves | Lutein | ARPE-19 cells | 0.5–1 μM | 24 h | Ameliorates diabetic retinopathy and hyperglycemia, Improves SOD2, HO-1, Nrf2, GSH and catalase regulation | [179] |
| Pinus gerardiana Wall. ex D. Don | Nuts | Linoleic acid | PTPN1, PTPN9, PTPN11 cell lines | 0.5–300 μM | 7 days | Inhibits the catalytic activity of PTPN1, PTPN9, and PTPN11 and improves glucose uptake by activating AMPK and Akt pathway | [180] |
| Piper nigrum L. | Seeds, flowers fruits, leaves | β-caryophyllene | STZ-induced diabetic rats | 200 mg/kg | 42 days | Decreases glucose absorption and increases glucose uptake in skeletal muscles, ameliorates glucose tolerance, pancreatic cell damage, oxidative stress, and lipid and blood glucose levels | [181] |
| Pistacia vera L. | Fruits, nuts, leaves | Procyanidins | STZ-induced db/db type 2 diabetic mice | 250 mg/kg | 45 days | Enhances GLUT-4 translocation and glucose uptake on skeletal muscles, possesses insulinotropic ad anti-hyperglycaemic effects | [182] |
| Витис винифера Л. | Фрукты | Феруловая кислота | STZ-индуцированные диабетические крысы | 10 мг/кг | 14 дней | Снижает массу тела и уровень глюкозы в крови, ослабляет симптомы, связанные с диабетом, и снижает уровни общего триглицерида, общего холестерина, ЛПНП и ЛПОНП. | [ 183 ] |
| Зингибер лекарственный Роско | Корнеплоды | Гингерол | Мыши с диабетом 2 типа (Leprdb/db) | 200 мг/кг | 28 дней | Индуцирует секрецию инсулина, повышает уровень GLP-1 в плазме, активирует цАМФ, PKA и CREB в островках поджелудочной железы и усиливает транслокацию GLUT-4. | [ 184 ] |
Химическая структура противодиабетических фитокомпонентов избранных лекарственных растений.
| Лекарственное растение | Противодиабетический фитокомпонент | Химическая структура |
|---|---|---|
| Алтея лекарственная L. | Лауриновая кислота |  |
| Анетум гравеоленс L. | Карвон |  |
| Аллиум посевной L. | Аллицин |  |
| Brassica oleracea L. | Антоцианы |  |
| Цицер ариетинум L. | Кверцетин |
