Liście gujawy a cukrzyca: korzystne zmiany metaboliczne w badaniu na szczurach

W badaniu przedklinicznym wodny ekstrakt z liści gujawy obniżał stężenie glukozy na czczo, korzystnie wpływał na profil lipidowy oraz wzmacniał mechanizmy antyoksydacyjne u szczurów z cukrzycą wywołaną streptozotocyną. Wyniki wskazują na potencjalne wielokierunkowe działanie preparatu roślinnego, jednak nie stanowią jeszcze dowodu jego skuteczności ani bezpieczeństwa u ludzi.

W artykule:

• Dlaczego zaburzenia lipidowe i stres oksydacyjny są istotne w cukrzycy
• Dlaczego badacze zainteresowali się liśćmi gujawy
• Jak zaprojektowano doświadczenie na szczurach
• Wpływ ekstraktu na glikemię i profil lipidowy
• Zmiany dotyczące stresu oksydacyjnego i obrony antyoksydacyjnej
• Najważniejsze ograniczenia i znaczenie wyników

Gujawa jako przedmiot badań nad zaburzeniami metabolicznymi

Cukrzyca często współistnieje z zaburzeniami gospodarki lipidowej, obejmującymi nieprawidłowe stężenia cholesterolu i triglicerydów. Towarzyszący chorobie przewlekły stres oksydacyjny może dodatkowo uszkadzać komórki i tkanki, zwiększając ryzyko rozwoju powikłań, w tym chorób układu sercowo-naczyniowego.

Autorzy badania opublikowanego w czasopiśmie Glucolipid Metabolic Disorders ocenili, czy wodny ekstrakt z gujawy pospolitej, czyli Psidium guajava, może jednocześnie oddziaływać na hiperglikemię, nieprawidłowy profil lipidowy oraz zaburzenia równowagi oksydacyjno-antyoksydacyjnej.

Badanie przeprowadziła Raj Kumari, profesor i dziekan I.T.S College of Pharmacy w Muradnagar, Ghaziabad, Uttar Pradesh w Indiach. Jej działalność naukowa koncentruje się na farmakognozji i fitochemii, czyli między innymi na analizie substancji biologicznie czynnych występujących w surowcach roślinnych.

Dlaczego badano liście gujawy?

Gujawa jest rośliną tropikalną i subtropikalną, od dawna wykorzystywaną w tradycyjnych praktykach leczniczych. Różne części rośliny były już przedmiotem badań dotyczących ich potencjalnych właściwości biologicznych. W omawianym doświadczeniu skoncentrowano się na wodnym ekstrakcie z liści gujawy, oznaczanym przez badaczy skrótem PsAq.

Celem było ustalenie, czy ekstrakt wpływa wyłącznie na stężenie glukozy we krwi, czy może również ograniczać zaburzenia lipidowe i stres oksydacyjny, które często współwystępują z przewlekłą hiperglikemią.

Takie podejście wynika z faktu, że skutki cukrzycy nie ograniczają się do podwyższonego stężenia glukozy. Zaburzenia metaboliczne mogą obejmować również wzrost stężeń triglicerydów, cholesterolu całkowitego, lipoprotein o małej gęstości oraz nasilenie procesów utleniania lipidów w tkankach.

Jak zaprojektowano badanie?

Eksperyment przeprowadzono na albinosach szczurów szczepu Wistar. Cukrzycę wywołano za pomocą pojedynczego podania streptozotocyny, określanej skrótem STZ. Jest to związek stosowany w badaniach laboratoryjnych do uszkadzania komórek beta trzustki wytwarzających insulinę i tworzenia zwierzęcego modelu zaburzeń przypominających cukrzycę.

Zwierzętom z wywołaną cukrzycą podawano doustnie wodny ekstrakt z gujawy w dwóch dawkach:

• 150 mg na kilogram masy ciała na dobę,
• 250 mg na kilogram masy ciała na dobę.

Interwencja trwała 21 dni. Po zakończeniu doświadczenia badacze analizowali szereg parametrów biochemicznych związanych z gospodarką węglowodanową, lipidową oraz funkcjonowaniem układu antyoksydacyjnego.

Oceniano między innymi stężenie glukozy we krwi na czczo, cholesterolu całkowitego, triglicerydów, cholesterolu frakcji LDL, VLDL i HDL. Obliczono również wskaźnik aterogenny, który miał odzwierciedlać potencjalne ryzyko związane z rozwojem zmian miażdżycowych.

W tkankach oznaczano ponadto wskaźniki stresu oksydacyjnego, peroksydacji lipidów oraz aktywności naturalnych mechanizmów obrony antyoksydacyjnej organizmu.

Wpływ ekstraktu na stężenie glukozy

Podawanie ekstraktu z liści gujawy wiązało się z istotnym obniżeniem stężenia glukozy na czczo u szczurów z cukrzycą. Wynik ten wskazuje na potencjalne działanie hipoglikemizujące badanego preparatu w zastosowanym modelu zwierzęcym.

W udostępnionym materiale nie przedstawiono jednak dokładnych wartości stężeń glukozy, wielkości uzyskanego efektu, liczebności poszczególnych grup ani szczegółowych wyników analiz statystycznych. Nie można więc na tej podstawie ocenić klinicznej skali obserwowanej zmiany ani bezpośrednio porównać skuteczności obu zastosowanych dawek.

Korzystne zmiany w profilu lipidowym

U zwierząt otrzymujących ekstrakt stwierdzono zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego i triglicerydów. Obniżyły się również stężenia frakcji LDL i VLDL, które w przypadku nadmiernej koncentracji mogą sprzyjać rozwojowi zmian miażdżycowych.

Jednocześnie zaobserwowano wzrost stężenia cholesterolu frakcji HDL. Autorzy opisali łączny wpływ ekstraktu na parametry lipidowe jako działanie przeciwhiperlipidemiczne i przeciwmiażdżycowe.

Zmiany te mogą mieć znaczenie w kontekście cukrzycy, ponieważ dyslipidemia cukrzycowa jest jednym z czynników zwiększających ryzyko sercowo-naczyniowe. Nie oznacza to jednak, że ekstrakt z liści gujawy zapobiega chorobom serca u ludzi. W badaniu oceniano zastępcze markery biochemiczne u zwierząt, a nie występowanie zawałów serca, udarów mózgu lub innych klinicznych powikłań.

Ograniczenie peroksydacji lipidów

U szczurów otrzymujących ekstrakt odnotowano zmniejszenie peroksydacji lipidów. Jest to proces, w którym reaktywne formy tlenu uszkadzają wielonienasycone kwasy tłuszczowe obecne w błonach komórkowych i innych strukturach biologicznych.

Nasilona peroksydacja lipidów może prowadzić do powstawania kolejnych reaktywnych produktów, zaburzenia integralności błon komórkowych oraz pogłębienia uszkodzeń tkanek. W przewlekłej hiperglikemii nadmierne wytwarzanie reaktywnych form tlenu jest jednym z mechanizmów uczestniczących w rozwoju powikłań metabolicznych.

Zmniejszenie wskaźników peroksydacji lipidów sugeruje, że składniki obecne w wodnym ekstrakcie z gujawy mogły ograniczać niektóre następstwa stresu oksydacyjnego. Dostępny opis nie pozwala jednak ustalić, które konkretne związki chemiczne odpowiadały za obserwowany efekt.

Wzmocnienie obrony antyoksydacyjnej

Badacze zaobserwowali również zwiększenie stężenia glutationu, jednego z najważniejszych wewnątrzkomórkowych przeciwutleniaczy. Glutation uczestniczy w neutralizowaniu reaktywnych form tlenu, utrzymywaniu prawidłowego środowiska oksydacyjno-redukcyjnego komórki oraz ochronie białek i lipidów przed uszkodzeniem oksydacyjnym.

Pod wpływem ekstraktu poprawiła się ponadto aktywność kilku enzymów antyoksydacyjnych. Enzymy te tworzą element naturalnego systemu ochronnego organizmu i pomagają ograniczać skutki nadmiernego powstawania wolnych rodników.

Łączne zmniejszenie peroksydacji lipidów, zwiększenie zasobów glutationu i poprawa aktywności enzymów antyoksydacyjnych wskazują, że działanie ekstraktu mogło wykraczać poza sam wpływ na stężenie glukozy.

Możliwe wielokierunkowe działanie ekstraktu

Według autorów uzyskane wyniki sugerują, że wodny ekstrakt z gujawy może oddziaływać na kilka powiązanych ze sobą obszarów zaburzeń metabolicznych. W badanym modelu zaobserwowano jednocześnie:

• obniżenie stężenia glukozy na czczo,
• zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego i triglicerydów,
• obniżenie stężeń frakcji LDL i VLDL,
• wzrost stężenia frakcji HDL,
• ograniczenie peroksydacji lipidów,
• zwiększenie stężenia glutationu i aktywności enzymów antyoksydacyjnych.

Takie wielokierunkowe działanie może być interesujące z punktu widzenia badań nad cukrzycą, ponieważ hiperglikemia, dyslipidemia i stres oksydacyjny wzajemnie się nasilają i uczestniczą w rozwoju przewlekłych powikłań choroby.

Badanie na szczurach nie potwierdza skuteczności u ludzi

Najważniejszym ograniczeniem jest przedkliniczny charakter badania. Metabolizm substancji roślinnych, ich biodostępność, skuteczność oraz toksyczność mogą znacząco różnić się między szczurami a ludźmi. Dawki wynoszące 150 i 250 mg/kg masy ciała nie mogą być mechanicznie przeliczane na dawkowanie dla pacjentów.

Wyniki nie uzasadniają również samodzielnego stosowania ekstraktów z liści gujawy zamiast leków przeciwcukrzycowych, terapii hipolipemizującej, właściwego sposobu żywienia ani innych interwencji zalecanych przez lekarza.

Nie wiadomo, czy podobny efekt wystąpiłby u osób z cukrzycą typu 1 lub typu 2, jak długo mógłby się utrzymywać, jaka postać ekstraktu byłaby optymalna ani czy preparat nie wchodziłby w interakcje z lekami. Konieczne są dalsze badania obejmujące standaryzację ekstraktu, identyfikację jego aktywnych składników, ocenę toksykologiczną oraz kontrolowane badania kliniczne u ludzi.

Znaczenie wyników

Badanie dostarcza przesłanek do dalszych prac nad właściwościami biologicznymi Psidium guajava. Zaobserwowane zmiany wskazują, że wodny ekstrakt z liści gujawy może wpływać nie tylko na glikemię, ale także na zaburzenia lipidowe i mechanizmy stresu oksydacyjnego w zwierzęcym modelu cukrzycy.

Na obecnym etapie wyniki należy traktować jako podstawę do formułowania kolejnych hipotez badawczych, a nie jako potwierdzenie skuteczności terapeutycznej gujawy u pacjentów. Dopiero dobrze zaprojektowane badania kliniczne pozwolą określić, czy obserwacje dokonane u szczurów mają znaczenie dla profilaktyki lub leczenia zaburzeń metabolicznych u ludzi.

Źródło: Glucolipid Metabolic Disorders, Therapeutic Effects of Psidium guajava on Lipids and Pancreatic Antioxidants in Streptozotocin-induced Diabetic Rats.
DOI: https://doi.org/10.2174/0129499011433204260702182239