Satyajit Patra 1 *, S Nithya 2, B Srinithya 2 и Meenakshi SM 2
1 Отдел по биохимия и генетика, Американски международен медицински университет, Сейнт Лусия, WI, САЩ
2 Департамент по биотехнологии, Schoolof Chemical & Biotechnology, SASTRAUniversity, Thirumalaisamudram, Thanjavur, Tamilnadu, India - 613401
* Автор-кореспондент: д-р Сатяджит Патра
Отдел по биохимия и генетика
Американски международен медицински университет
Сейнт Лусия, Уисконсин, САЩ
Тел: 1-758-488-0322
Електронна поща: [имейл защитен]
Дата на получаване: 20 август 2015 г .; Дата на приемане: 01 декември 2015 г .; Дата на публикуване: 04 декември 2015 г.
Цитат: Patra S, Nithya S, Srinithya B, et al. Преглед на лечебните растения за активност срещу затлъстяване. Transl Biomed. 2015 г., 6: 3. doi: 10.21767/2172-0479.100021
Резюме
Ключови думи
Затлъстяване; Лекарства против затлъстяване; Лечебни растения
Въведение
В настоящия сценарий затлъстяването е основният проблем за общественото здраве, тъй като около 1,9 милиарда възрастни (на 18 и повече години) по света имат наднормено тегло и около 600 милиона от тях са с клинично затлъстяване [1]. Затлъстяването се характеризира с увеличаване на размера на мастните клетки, което се определя от количеството мазнини, натрупани в цитоплазмата на адипоцитите [2]. Тази промяна в метаболизма в адипоцитите се регулира от различни ензими като синтаза на мастни киселини, липопротеин липаза и адипоцитен свързващ протеин на мастни киселини [3].
Затлъстяването е резултат от дисбаланс между енергийния прием и разход. Причинява се от променени липидни метаболитни процеси, включително липогенеза и липолиза [4]. Липогенезата е процес, който съхранява свободни мастни киселини под формата на триглицериди (TG) [5]; по същия начин липолизата е процес, при който съхраняваният TG се метаболизира до свободни мастни киселини и глицерол [6]. Затлъстяването, придружено от хиперлипидемия, което се показва от необичайно висока концентрация на липиди в кръвта [7]. Мастната тъкан, ендокринният орган, има основна роля в регулирането на метаболизма и хомеостазата, чрез секрецията на няколко биологично активни адипокини [8]. По време на развитието на мастната тъкан, три основни транскрипционни фактора, активиран от пероксизома пролифератор рецептор (PPAR) γ, CCAAT/свързващ белтък енхансер (C/EBP) α и протеин, свързващ регулаторен елемент (SREBP) 1c, регулират експресията на тези липиди -метаболизиращи ензими [9]. 5 'АМПактивирана протеинкиназа (AMPK) играе основна роля в метаболизма на глюкозата и липидите чрез инактивиране на ацетил-КоА карбоксилаза (АСС) и стимулира окисляването на мастните киселини чрез регулиране на експресията на карнитин палмитоилтрансфераза-1 (CPT-1), PPARα, и отделяне на протеини [10].
В днешно време промените в начина на живот на хората и високоенергийната диета са увеличили честотата на затлъстяване и дори са се превърнали в рисков фактор за популацията на децата [11,12]. Има няколко фармакологични вещества като лекарства за затлъстяване, но те имат опасни странични ефекти и следователно естествените продукти са били използвани за лечение на затлъстяване в много азиатски страни [13]. Потенциалът на природните продукти за лечение на затлъстяване все още е до голяма степен неизследван и може да бъде отлична алтернатива за безопасното и ефективно разработване на лекарства против затлъстяване [14].
Понастоящем лекарствата, предлагани на пазара за лечение на затлъстяване, могат да бъдат разделени на два основни класа, като единият е орлистат, който намалява абсорбцията на мазнини чрез инхибиране на панкреатичната липаза, а вторият е субутрамин, който е аноректик или подтискащ апетита. И двете лекарства имат неблагоприятни ефекти, включително повишено кръвно налягане, главоболие, сухота в устата, безсъние и запек [15,16]. През 1990 г. Фенфлурамин и Дексфенфлурамин бяха изтеглени от пазара поради увреждане на сърдечните клапи [17].
Американската FDA през 1997 г. одобри лекарството за субтрамин като лечение за затлъстяване. Но по-късно през октомври 2010 г. лекарството беше изтеглено от пазара поради увеличени сърдечно-съдови инциденти и инсулти [18,19]. През февруари 2011 г. FDA на САЩ отхвърли одобрението на contrive, което е комбинация от бупропион/налтрексон поради опасения относно потенциалните сърдечно-съдови рискове [20]. Някои лекарства имат потенциал за злоупотреба като фентермин и диетилпропион и следователно са одобрени за краткосрочна употреба [21].
Понастоящем поради високите разходи и потенциално опасните странични ефекти се проучва необходимостта от природни продукти срещу затлъстяването, което може да бъде алтернативна стратегия за разработване на ефективни, безопасни лекарства против затлъстяване [22]. През 2000 г. Моро и Базиле съобщават за употребата на някои добре известни лечебни растения, за които се твърди, че са полезни при лечението на затлъстяването. Ефектите срещу затлъстяването на природните продукти от по-разнообразни източници [23]. Целта на настоящия преглед беше да актуализира данните за потенциалните билкови растения срещу затлъстяване.
Методи
Маса 1: Ефект срещу затлъстяването на естествени растения с механизъм на действие, изследван върху животински модели
Таблица 2: Ефект срещу затлъстяването на растения с механизъм на действие, изследван върху клетъчна линия като модел.
| 1 | Carum carviL. (Apiaceae) | Семе | Намалява теглото, индекса на телесна маса, процента на телесните мазнини и съотношението между талията и ханша. | Клинични изпитвания при хора | [213] |
| 2 | Cissus quadrangularisL. (Животни) | Формулата Cylaris съдържа C. quadrangularextract | Фитостеролите и екстрактите от фибри имат анти-липазни и анорексиантни свойства, които намаляват усвояването на хранителните мазнини и подобряват наситеността чрез повишаване на серумните нива на серотонин. | Клинични изпитвания при хора | [214] |
| 3 | Citrus aurantiumL. (Rutaceae) | Плодове, листа | Активният компонент p-синефрин увеличава метаболизма, енергийните разходи и увеличаването на загубата на тегло. Екстрактът от листа надолу регулира експресията на C/EBPβ и впоследствие инхибира активирането на PPARγ и C/EBPα. Антиадипогенната активност на се медиира от инхибирането на Akt активиране и GSK3β фосфорилиране, което индуцира понижаващата регулация на липидното натрупване и липидните метаболизиращи гени, като в крайна сметка инхибира диференциацията на адипоцитите. | Клинични изпитвания при хора | [22 187 187] |
| 4 | Garcinia cowa Roxb. ex Choisy (Clusiaceae) | Плодове, предлагани на пазара таблетки | Инхибира ензим АТР-зависимата цитратна лиаза, която катализира разцепването на цитрат до оксалоацетат и ацетил-КоА. | Клинични изпитвания при хора | [86,87] |
| 5 | Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino (Cucurbitaceae) | Листа | Активирането на AMPK от 5-аминоимидазол-4-карбоксамид-1-b-D-рибофуранозид (AICAR) инхибира адипогенезата чрез понижаване на регулацията на PPARcand CEBP1a, както и на липогенни фактори, включително свързващ протеин 4 с мастни киселини и липопротеин липаза. Активирането на AMPK директно инактивира ACC чрез фосфорилиране на Ser79, което води до намален синтез на мазнини чрез намаляване на производството на малонил-CoA от ацетил-CoA. | Клинични изпитвания при хора | [215] |
| 6 | Nigella sativaL. (Ranunculaceae) | Търговско масло Nigella sativa, приготвено чрез парна дестилация. | N. sativa намалява общия холестерол, липопротеините с ниска плътност (LDL) и кръвната глюкоза на гладно. Маслото е ефективно като допълнителна терапия при пациенти с метаболитен синдром. | Човешки доброволец | [216 217] |
| 7 | Salacia reticulatawight (Celastraceae) | Корен | Наблюдавано е значително намаляване на теглото и телесните мазнини при лекувани с S. reticulata животни, а също така се наблюдава и намаляване на ИТМ. | Клинични изпитвания при хора | [218] |
| 8 | Trigonella foenum-graecumL. (Бобови растения) | Семе | Ежедневната консумация на мазнини, изразена като съотношението на отчетения енергиен прием/общия енергиен разход (мазнини-REI/TEE), намалява при лица с наднормено тегло, на които се прилага екстракт от сминдух Значително намаляване на съотношението инсулин/глюкоза при лица, лекувани с екстракт от семена от сминдух. | Клинични изпитвания | [219] |
| 9 | Turnera diffusa Willd. ex Schult. (Passifloraceae) | Листа | Капсулите с растителен препарат забавят изпразването на стомаха, намалявайки времето до усещане за пълнота на стомаха и предизвикват загуба на тегло. | Здрави доброволци | [220 221] |
| 10 | Vernonia amygdalinaDelile (Compositae) | Лист | Елиминирането на мазнини обикновено се случва в рамките на 2 секунди, 2 минути от приема на екстракт. Глюкозата в кръвта намалява ефектите на екстракта от листа на V. amygdalina обикновено се упражнява за 2 секунди, 2 минути прием на екстракт от пациента. | Клинични изпитвания | [222] |
| 11. | Ziziphus jujubeMill. (Rhamnaceae) | Плодове | Екстрактът потиска натрупването на липиди и глицерол-3-фосфат дехидрогеназата. Екстрактът от Z. jujuba предизвиква най-инхибиторен ефект с отслабване на експресията на ключови адипогенни транскрипционни фактори, включително PPAR-γ и CCAAT енхансер-свързващи протеини (C/EBP) на ниво протеин. | Клинични изпитвания при хора | [209-211] |
Таблица 3: Списък на растенията, проявяващи активност срещу затлъстяване, изследвани върху човешки доброволци.
| 1. | Verbesina persicifolia DC (Compositae) | Въздушни части | 4β-цинамоилокси, 1β, 3α-дихидроксиеудезм-7,8-ен е активната съставка, присъстваща в V. persicifolia индуцира биоенергиен колапс в митохондриите на черния дроб на плъх, демонстрирайки типичен разединяващ агент. Той действа като лек разединител, падащ Δψ и увеличава дихателното състояние 4. Енергийният колапс, лекото откачване и фактът, че V. persicifolia се използва до голяма степен в народните лекарства, това растение може да се разглежда като потенциално ефективно лекарство против затлъстяване. | Митохондрии от черен дроб на плъх | [223] |
Таблица 4: Ефект срещу затлъстяването на растения с механизъм на действие, изследван върху изолирани клетъчни органели.
| 1. | Fraxinus chinensis subsp. rhynchophylla (Hance) А. Е. Мъри (Oleaceae) | Стъблата и корите | Основни активни компоненти са секоиридоиди лигстрозид, олевропеин, 2 "-хидроксиолевропеин и хидроксифрамозид В. Тези съединения значително инхибират панкреатичната липаза и хидроксифрамозид В като най-активния инхибитор в смесен механизъм на конкурентен и неконкурентен. | Свинска панкреатична липаза | [224] |
| 2 | Vitis viniferaL. (Vitaceae) | Брашна от семена, кора, корени, плодове | Чрез повишаване на регулирането на чернодробните гени, свързани със синтеза на холестерол (CYP51) и жлъчна киселина (CYP7A1), както и с усвояването на LDL-холестерол. Гените, свързани с липидния метаболизъм Mlxp1, Stat5a, Hsl, Plin1 и Vdr, бяха регулирани надолу. Лечението с екстракт намалява експресията на aP2, Fas и Tnfa, известни маркери на адипогенезата, измерено чрез реакция на полимераза в реално време. | Чиста панкреатична липаза | [54,171-178] |
Таблица 5: Ефект срещу затлъстяването на растенията с изучен механизъм на действие върху изолирани клетъчни ензими.
Дискусия
Проучване съобщава, че зеленият чай притежава по-висока антиоксидантна активност от активността на затлъстяването поради високата му концентрация на катехини, включително епикатехини, ЕКГ и EGCG. Доказано е, че активността на затлъстяването на катехините е резултат от комбинираните действия за намаляване на апетита, по-голяма липолитична активност, разход на енергия и диференциация на адипоцитите.
Активните съединения умбелиферон и ескулетин от растението Aegle marmelos показват изразен ефект чрез изчерпване на липидното съдържание в адипоцитите и чрез намаляване на хиперлипидемията. По същия начин, галангин, съединение от Alpinia galangal, показва значително намаляване на серумните липиди, чернодробното тегло, липидната пероксидация и натрупването на чернодробни триглицериди. Decursin съединение от Angelica gigas значително подобрява глюкозния толеранс и намалява секрецията на индуцирани от HFD адипоцитокини. Фитоконституиращото съединение ситостерол, открито в Boerhaavia diffusa, е структурно подобно на холестерола, за намаляване на холестерола чрез понижаване на нивото на LDL-холестерол. p-синефриновото съединение от растението Citrus aurantium показва повишена скорост на метаболизма, разход на енергия и увеличаване на загубата на тегло. В Nelumbo nucifera флавоноидите показват лек инхибиторен ефект както върху диференциацията на адипоцитите, така и върху панкреатичната липазна активност. Сред флавоноидите флавоните без глюкоза инхибират панкреатичната липазна активност, докато флавоновите гликозиди не показват инхибиране. Наличието на ефедрин и псевдоефедрин в растението Sida rhomboidea предизвиква потискане на апетита, което инхибира наддаването на телесно тегло.
Заключение
Естествените продукти, идентифицирани от традиционните лечебни растения, винаги са проправяли пътя за разработване на нови видове терапевтични средства. Обикновено повечето от съединенията са изолирани от естествени източници, въпреки че орлистатът е полусинтетично производно на липстатин е одобрено от американската администрация по храните и лекарствата за лечение на затлъстяване. Орлистатът е мощен инхибитор на панкреатичната липаза (PL), която е липолитичен ензим, който хидролизира хранителните мазнини в началния етап на липидния метаболизъм. Има много доклади за други ефекти като ефекти на антиоксидативния стрес, които могат да бъдат важни при лечението на други заболявания като сърдечно-съдови заболявания и диабет. Лекарствата против затлъстяване обикновено се предпочитат въз основа на висока ефикасност и ефективност. Активното проучване на природните източници даде нови разработки, базирани на разбирането на сложни и излишни физиологични механизми. Такова проучване ще доведе до безопасно и ефективно фармакологично лечение.