Berberin och glykemisk kontroll

Relation

Zhang Y, Gu Y, Ren H, et al. Tarmmikrobiom-relaterade effekter av berberin och probiotika på typ 2-diabetes (PREMOTE-studien).Nat Commun. 2020;11(1):5015.

Studiemål

För att bestämma och jämföra effektiviteten av probiotika + berberin (Prob + BBR), berberin + placebo (BBR), eller probiotika + placebo (Prob) med effekten av placebo (Plac) för att sänka glykemiskt hemoglobin (HbA)_1c) bland deltagare som diagnostiserats med typ 2-diabetes (T2D).

Förslag

Detta var en 12-veckors, dubbelblind, randomiserad, placebokontrollerad studie som bestod av 4 armar utförd på patienter med nyligen diagnostiserad T2D från 20 centra i Kina.

Studien bestod av 4 grupper: enbart berberin (BBR), berberin plus probiotika (Prob+BBR), enbart probiotika (Prob) och placebo (Plac). Alla försökspersoner förbehandlades med gentamicin i 1 vecka innan inkludering i antingen behandlingsgrupp eller placebogrupp.

Interventioner

Alla deltagare fick ett antibiotikum gentamicin 80 mg två gånger dagligen under 1 vecka som förbehandling.

Doseringen av mediciner och kosttillskott var följande: berberin 600 mg två gånger dagligen före måltid och probiotika 4 gram en gång dagligen före sänggåendet. Probiotikan var en egenutvecklad blandning av 50 miljarder kolonibildande enheter bestående av följande arter och stammar:Bifidobacterium longumBL88,Bifidobacterium breveBB8,Lactococcus gasseriLG23,Lactobacillus rhamnosusLR22,Lactobacillus salivariusLS86,Lactobacillus crispatusLCR15,Lactobacillus plantarumSpela in,Lactobacillus fermentumLF33 ochLactobacillus caseiLC18.

Deltagare

Forskare randomiserade (1:1:1:1) 409 nydiagnostiserade typ 2-diabetiker till behandlings- och placebogrupperna. Alla försökspersoner var drognaiva och hade fått minst 2 månaders livsstilsutbildning. Vid tidpunkten för dataanalysen var det totalt 391 deltagare (104 försökspersoner i Prob+BBR-gruppen, 100 i Prob-gruppen, 90 i BBR-gruppen och 97 i Plac-gruppen).

Data rapporterades som genomsnittlig +/- standardavvikelse eller som median och interkvartilintervall.

Könsfördelningen och medianåldern (med interkvartilt intervall) för försökspersonerna i de olika grupperna var följande: placebogruppen, 54 år (46–61) och 59,2 % män; probiotisk grupp, 54 år (45–59) och 54 % män; Berberingrupp, 53 år (42–61) och 53 % män; och gruppen probiotika + berberin, 53,5 år (47–60) och 53,5 % män.

Studieparametrar utvärderade

Utöver det primära utfallsmåttet jämförde forskarna flera sekundära utfallsmått före och efter interventionen. Dessa metabola parametrar inkluderade: vikt, body mass index, midjeomkrets, systoliskt och diastoliskt blodtryck, fasteplasmaglukos, postload plasmaglukos, fasteinsulin, postload insulin, faste C-peptid, postload C-peptid, triglycerider, total cholesterol, high-density lipoproteins (HDL), homeostsasis model (LDL), low-density lipoproteins (LDL), bedömning av insulinresistens (HOMA-IR; en bedömning av insulinresistens) och HOMA-beta (en bedömning av betacellernas funktion).

Denna studie utvärderade också förändringar i tarmmikrobiomet genom metagenomiska och metabolomiska analyser som jämförde tidpunkten efter gentamicin/förbehandling med slutpunkten efter behandling/studie för varje arm.

Primära utfallsmått

Det primära effektmåttet var glykosylerat hemoglobin (HbA_1c)

Viktiga insikter

(Minsta kvadrater betyder [95 % KI])

Minskningen av HbA_1cvid slutet av interventionen i Prob+BBR-gruppen (minsta kvadratmedelvärde −1,04[95 % CI −1,19, −0,89]%) och i BBR-gruppen (−0,99[−1,16, −0,83]%) var signifikant större än i Plac-gruppen och Prob-gruppen (−0,59][-%; −0,53[−0,68, −0,37] %,P<0,001).

Det fanns inga statistiskt signifikanta skillnader i HbA_1cmellan Prob+BBR och BBR-grupperna eller mellan Plac- och Prob-grupperna.

Förutom att sänka HbA_1cDe BBR-innehållande behandlingsgrupperna såg också förbättringar av fasteplasmaglukos, postload-glukos, triglycerider, totalt kolesterol och LDL. Intressant nog minskade HOMA-IR signifikant av synergieffekten av Prob-BBR, men inte i den ensamma BBR-gruppen.

De grupper som tog BBR rapporterade fler gastrointestinala symtom än andra grupper.

Sammanfattningsvis: BBR och Prob+BBR reducerade HbA_1cmer än placebo och mer än probiotika enbart, och det fanns ingen skillnad i förändringen i HbA_1cmellan placebo- och probiotikagruppen.

Tarmmikrobiotaanalys visade att BBR ensamt eller tillsammans med probiotika signifikant förändrade mikrobiomet jämfört med baslinjens tarmmikrobiota, placebogruppen och probiotikabehandlingsgruppen. Sammansättningen av tarmmikrobiotan (i termer av övergripande mikrobiell sammansättning och biologiska funktioner hos mikrober) i BBR- och Prob+BBR-grupperna var liknande efter 13 veckors intervention.

Forskarna identifierade 36 mikrobiella arter som nyckelarter som svarar på berberin. Berberin verkar företrädesvis decimera bakteriearter som fermenterar polysackarider och oligosackarider och producerar kortkedjiga fettsyror eller enstaka sockerenheter genom fermentering. Berberin ökade också den relativa förekomsten av vissa arter, inklusiveBakteroideroch de från klassen Gammaproteobacteria. Intressant nog har dessa arter tidigare visat sig svara på metformin.¹

Ur ett naturopatiskt perspektiv kan användningen av berberin i denna studie ses som ett exempel på att försiktigt driva kroppen mot mikrobiom homeostas.

Forskarna noterar att BBR påverkar gallsyrametabolismen och blodpoolen av gallsyror genom att påverka tarmmikrober som är involverade i omvandlingen av gallsyror. Specifikt fanns det fler konjugerade gallsyror i blodet i berberinbehandlingsgrupperna. Författarna föreslår att denna förändring i hur gallsyror omvandlas av tarmmikrober kan bidra till de antidiabetiska effekterna av berberin. Det antogs att mikrob-inducerade förändringar i dekonjugering och dehydroxylering av gallsyror hämmades av berberin och detta driver de gynnsamma effekterna på HbA_1c, fasteplasmaglukos, postprandial glukos och totalt kolesterol. Uppgifterna pekar på dettaRuminococcus bromiivar nyckelarten som hämmades av berberin. Forskarna misstänker att detta hämmarRuminococcus bromiiresulterade i mindre dekonjugering av deoxicholsyra, vilket utlöste mindre genetiskt uttryck av gallsyrareceptorn känd som farnesoid X-receptor (FXR) i tarmen, och därigenom producerade den antidiabetiska effekten.

Övningskonsekvenser

Jag minns när berberin först användes för att förbättra glykemisk kontroll. Jag hade några frågor som direkt dök upp. Först, "Är det bra att använda berberin på lång sikt? Kommer det att förändra tarmmikrobiotan för mycket och orsaka andra problem?" För det andra, "Hur i hela friden sänker berberin blodsockret?" Jag tror att många av mina kollegor kan ha undrat samma saker.

Många av oss är bekanta med användningen av berberin för att påverka dysbios. Berberin har generellt setts som ett medel som kan skona de "goda" tarmmikroberna och minska "dysbiotiska" organismer. Det rekommenderas ofta baserat på resultaten av funktionell avföringstestning av mikrobiotapopulationer, där berberin är ett rekommenderat medel för att minska dysbios, oavsett om det är svamp eller bakteriellt. Detta är den första studien jag är medveten om som börjar svara på några av mina första frågor angående användningen av berberin för att förbättra glykemisk kontroll.

Kliniskt är det intressant att notera att denna studie faktiskt visade att berberin dödar vissa tarmmikrober och ökar andra. Detta stöder den mångåriga naturmedicinska idén att berberin är en tarmmikrobiommodulator. I århundraden har människor också använt berberininnehållande växter i traditionella kinesiska örtformler för att stödja tarmhälsa utan att helt förstå deras tarmmikrobiommodulerande egenskaper.²

Ur ett naturopatiskt perspektiv kan användningen av berberin i denna studie ses som ett exempel på att försiktigt driva kroppen mot mikrobiom homeostas. Jag tycker att det är fascinerande att nedströms dominoeffekten av berberinadministrering är en förbättring av glykemisk kontroll genom att modulera slutprodukterna av mikrobiell metabolism i tarmen.

Djupet av dataanalys som användes i denna studie var svårt att föreställa sig för 30 år sedan. Denna forskargrupp genomförde en djupgående "metagenomisk" och "metabolomisk" analys av deras data. Liksom en Sherlock Holmes-roman reducerade de data till en slutlig slutsats: berberin hämmade biotransformationen av deoxicholsyra genom hämningRuminococcus bromii, som sedan minskade tarmaktiviteten av FXR, en regulator av glukos och lipider i kroppen. Denna händelsekedja kunde ha orsakat den nämnda antidiabetiska effekten. Snacka om en dominoeffekt.

De sekundära resultaten av denna studie är spännande. Författarna gör ett intressant uttalande i sin resultatsektion. De noterar: "Rekonstitution av tarmmikrobiomet efter probiotika liknade den efter Plac-behandling, förutom anrikningen av intagna probiotiska arter." De klargör sedan: "Därför visade behandling med probiotika liknande effekter inte bara på glykemisk kontroll utan också på tarmmikrobiotans motståndskraft efter gentamycinförbehandling med placebo."

Sett till nominellt värde verkar dessa uttalanden indikera att probiotika i denna studie, när de används ensamma, inte var bättre än placebo för att återställa den totala tarmmikrobiotan och förbättra glykemisk kontroll efter förbehandling med gentamicin.

Vid närmare granskning kan man tro att "berikning av intagna probiotiska arter" skulle ge en betydande fördel för en patient efter antibiotikabehandling. Detta är särskilt sant med tanke på de kända fördelaktiga effekterna av de olika probiotiska arterna som används i denna studie.³

För mig är det något förvånande att försökspersonernas tarmmikrobiotapopulationer inte hade återgått till baslinjen trots probiotikaanvändning 13 veckor efter deras antibiotikabehandling. Att inte få läkare att känna skuld när de förskriver antibiotika är indicerat, men detta är något att tänka på. Kanske någon "prebiotika" kan vara till nytta här?

Låt oss nu titta på andra sidan av myntet. Författarna konstaterar att probiotika kandröjsmålåterställande av mikrobiomets "symbios" efter antibiotikabehandling. Jag tyckte att detta uttalande var kontraintuitivt vid första anblicken. Om vi ​​ser på det här ur ett helt annat perspektiv kan det här vara bra. Författarna noterar träffande att denna situation kan representera en möjlighet att "återställa" den sjuka mikrobiomet som är känt för att vara associerat med diabetes i första hand.

Den noterade bristen på effekt av probiotika på glykemisk kontroll i denna studie skiljer sig från tidigare studier. En metaanalys av randomiserade, placebokontrollerade studier av probiotika fann förbättringar av HbA_1CTriglycerider, C-reaktivt protein (CRP), fasteinsulin, fasteblodsocker och blodtryck i flera studier.⁴

Slutligen är det frestande att nämna ytterligare ett sekundärt resultat av denna studie. De genomiska analyserna visade att berberinförstärkta mikrober var involverade i nedbrytningen av främlingsfientliga läkemedel. Jag kan inte låta bli att undra om berberin kan bidra till att förbättra avgiftning och hormonbalans hos diabetiker och andra populationer. Denna fråga kommer förhoppningsvis att besvaras av framtida studier som vi kommer att granska under de kommande åren.