1 Spitalul Universității de Medicină Tradițională Chineză Chengdu, Chengdu 610072, China

țintă

Abstract

Microbiota intestinală, ca un factor important care afectează sănătatea gazdei, joacă un rol semnificativ în apariția și dezvoltarea diabetului zaharat (DM), iar mecanismul poate fi legat de endotoxine excesive, acizi grași cu lanț scurt modificat (SCFA) și dezordonate. metabolismul acidului biliar. Medicina tradițională chineză (TCM) are o lungă istorie în tratarea DM, dar mecanismul său nu este foarte clar. Cercetări recente au sugerat că medicina din plante din China poate îmbunătăți metabolismul glucozei prin remodelarea microbiotei intestinale, ceea ce deschide noi căi pentru cercetări ulterioare privind mecanismele hipoglicemiante. Această revizuire prezintă progresul recent al plantelor chinezești, extractelor din plante și preparatelor compuse din plante în tratarea DM prin reglarea microbiotei intestinale și rezumă principalele mecanisme implicate, și anume, efectele antiinflamatorii și antioxidante, protejarea barierei intestinale și inhibarea lipotoxicității. În plus, sunt propuse și câteva sugestii de îmbunătățire.

1. Introducere

Diabetul zaharat (DM) este o problemă semnificativă de sănătate care amenință oamenii din întreaga lume. În 2017, Federația Internațională a Diabetului (IDF) a lansat cea de-a opta ediție a „hărții diabetului IDF”, care a arătat că există aproximativ 425 milioane de adulți (cu vârste cuprinse între 20 și 79 de ani) la nivel mondial care suferă de DM, iar acest număr ar putea ajunge la 629 milioane până în 2045. În China, aproximativ 114,4 milioane de persoane (20-79 de ani) trăiesc cu DM; astfel, China ocupă locul cel mai înalt din lume (http://www.diabetesatlas.org). În ultimii ani, oamenii au recunoscut treptat că funcția metabolismului uman nu este determinată doar de noi înșine, ci este, de asemenea, strâns legată de „al doilea genom” al nostru - microbiota intestinală, care a deschis o altă ușă pentru o mai bună înțelegere a DM [ 1–3]. Pentru a găsi efecte de tratament mai bune pentru DM, o multitudine de produse probiotice, prebiotice și sinbiotice au fost dezvoltate și introduse treptat în practica clinică [4].

Medicina tradițională chineză (TCM) are o istorie mai lungă de 2000 de ani de tratare a DM. În ultimii ani, acumularea de dovezi a confirmat că TCM poate îmbunătăți DM prin diferite mecanisme moleculare [5], iar remodelarea microbiotei intestinale este un important accent de cercetare [6]. În plus față de modificările specifice ale unor bacterii intestinale după administrarea medicamentelor pe bază de plante, cercetătorii sunt atenți și la modul în care microbiota intestinală îmbunătățită afectează metabolismul gazdei sale. În această revizuire, rezumăm literatura conexă, încercăm să extragem mai multe căi principale care leagă microbiota intestinală și glicometabolismul și apoi oferim direcții viitoare potențiale care pot îmbunătăți limitările cercetărilor actuale.

O căutare a literaturii a fost efectuată folosind bazele de date PubMed, CNKI, Literatura biomedicală chineză, Wanfang și VIP. Cuvintele cheie pentru căutare au inclus „diabet”, „microbiota intestinală”, „microflora intestinală”, „flora intestinală”, „microflora intestinală”, „Medicina tradițională chineză”, „medicina pe bază de plante” și „ierburi” și am căutat și noi referințe conexe.

2. Relația dintre DM și microbiota intestinală

Microbiota intestinală nu numai că afectează tractul intestinal, dar are și un impact profund asupra funcției metabolice a gazdei prin diferite mecanisme [1]. În ultimele decenii, acumularea de dovezi a sugerat o legătură strânsă între DM și microbiota intestinală. Două studii de cohortă pe indivizi din China și Europa au arătat că există modificări compoziționale și funcționale ale microbiotei intestinale a pacienților cu diabet zaharat de tip 2 (T2DM). De exemplu, cantitatea de bacterii producătoare de butirat Roseburia și Faecalibacterium prausnitzii a fost mai mic [7, 8]. În plus, un studiu bazat pe populația chineză Han a arătat că, comparativ cu subiecții sănătoși, persoanele cu diabet zaharat de tip 1 (T1DM) aveau o microbiotă intestinală distinctă și Bacteroides abundența a fost corelată pozitiv cu autoanticorpii [9].

3. Dovezi ale medicamentelor din plante chineze care tratează DM prin reglarea microbiotei intestinale

3.1. Ierburi și extracte din plante

Folium Mori pentru tratamentul Xiaoke (numele DM în TCM) este înregistrat în Compendiu al Materia Medica [16], iar efectul său hipoglicemiant a fost confirmat în experimente pe animale [17] și studii clinice [18]. Hrănirea unei diete care conține 20% Folium Mori puterea pentru șobolanii diabetici timp de 8 săptămâni poate inhiba calea de semnalizare a acidului gras neesterificat (NEFA) și ameliora hiperglicemia. În același timp, proporția de bacteroidete din bacteriile intestinale este restabilită după Folium Mori tratament [19]. Un alt studiu a confirmat asta Folium Mori ar putea promova producția de SCFA și să regleze metabolismul steroizilor și BA [20]. În plus față de Folium Mori, Dendrobium candidum poate atenua stresul oxidativ din ficat [21] și Rhizoma Dioscoreae este propice reducerii glicemiei pacienților cu T2DM [22]. Detaliile acestora sunt rezumate în Tabelul 1.

Berberina este principiul alcaloid bioactiv al unor plante de curățare a căldurii, cum ar fi Coptis chinensis [23]. Studii recente au arătat că berberina este un modulator excelent al microbiotei intestinale la animale și la oameni cu DM. De exemplu, poate promova proliferarea Bifidobacterium și Lactobacillus, inhibă creșterea Escherichia coli, și reduce nivelurile de LPS în intestin, ameliorând astfel inflamația sistemică cronică [24]. În plus, mucoasa intestinală deteriorată și bariera imună pot fi, de asemenea, reparate de berberină, care contribuie la prevenirea endotoxinelor intestinale de a intra în sânge și la menținerea homeostaziei metabolice a gazdei [25, 26]. În plus, multe alte substanțe fitochimice, cum ar fi rhein [27], Cătină proteine ​​[28], Zantoxil alchilamide [29] și polifenoli din Fructus MoriL. [30], au, de asemenea, un efect hipoglicemiant prin reglarea microbiotei intestinale (Tabelul 1).

În plus, polizaharidele extrase din medicamente pe bază de plante sunt, de asemenea, potențiale prebiotice. Qixing Nie și colegii săi [31] au confirmat că polizaharidele din semințele de Plantație asiatică L. ar putea reduce greutatea corporală, scăderea glicemiei și repararea funcției renale deteriorate la șobolanii diabetici. În plus, ar putea crește, de asemenea, numărul de bacterii, cum ar fi Bacteroides vulgatus, Lactobacillus fermentum, Prevotella loescheii, și Bacteroides ovatus și să promoveze producția de SCFA. Mai mult, polizaharidele extrase din Ganoderma atrum [32], Stigma Maydis[33], Radix Pseudostellariae [34], Morus nigra [35] și Momordica charantia L. fermentat cu Lactobacillus plantarum NCU116 [36] poate trata, de asemenea, DM prin reglarea microecologiei intestinale (Tabelul 1).

3.2. Preparate compuse din plante
3.3. rezumat

Conform literaturii existente, efectele medicamentelor pe bază de plante antidiabetice asupra microbiotei intestinale au următoarele reguli: (1) reglarea structurii microbiotei prin creșterea diversității microbiene și reducerea raportului Firmicutes/Bacteroidetes (F/B); (2) creșterea bacteriilor antiinflamatoare precum Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia, și Faecalibacterium; (3) creșterea SCFA producătoare de bacterii, cum ar fi Roseburia și Eubacterium, și promovarea concentrației de SCFA în intestin; (4) scăderea abundenței bacteriilor patogene precum Escherichia coli și Enterococ. Aceste modificări ale microbiotei intestinale pot declanșa o serie de reacții în lanț care pot îmbunătăți apoi metabolismul glucozei gazdelor. Mecanismele specifice sunt discutate mai jos.

4. Mecanismele medicamentelor din plante din China care tratează DM prin reglarea microbiotei intestinale

4.1. Efect antiinflamator

Luate împreună, creșterea bacteriilor antiinflamatorii, reducerea producției și scurgerilor de LPS și reducerea reglementării factorilor inflamatori asociați cu LPS sunt legăturile cheie pentru efectele antiinflamatorii ale TCM.

4.2. Efect antioxidant

Astfel, unele medicamente pe bază de plante, în special polizaharidele pe bază de plante, pot juca un rol antioxidant prin promovarea creșterii probiotice și inhibarea deteriorării endotoxinelor enterogene.

4.3. Protejarea barierei intestinale

Pe scurt, o barieră intestinală deteriorată este ucigașii ascunși ai homeostaziei metabolice, iar medicamentele pe bază de plante pot îmbunătăți această stare patologică prin scăderea bacteriilor patogene, creșterea bacteriilor de protecție a mucoasei și promovarea producției de SCFA.

4.4. Inhibarea lipotoxicității

În total, TCM atenuează lipotoxicitatea în principal prin reducerea raportului F/B, reglarea metaboliților microbieni acetat, butirat și scăderea deteriorării LPS.

4.5. rezumat

Pe scurt, medicamentele pe bază de plante pot exercita multiple efecte terapeutice benefice asupra DM prin reglarea microbiotei intestinale, iar efectele antiinflamatorii și antioxidante, protejarea barierei intestinale și inhibarea lipotoxicității sunt principalele mecanisme. Mai mult, promovarea secreției GLP-1 și inhibarea gluconeogenezei hepatice pot fi, de asemenea, legate de reglarea microbiotei. Pe lângă restabilirea funcției insulelor și îmbunătățirea rezistenței la insulină, aceste mecanisme sunt, de asemenea, favorabile pentru prevenirea dezvoltării complicațiilor legate de diabet. Într-un cuvânt, efectele medicamentelor pe bază de plante asupra microbiotei intestinale sunt cuprinzătoare și de anvergură (Figura 1).