Ratunek z natury na problemy trawienne

Ostre zapalenie jelita grubego jest złożoną chorobą, która może prowadzić do rozregulowania flory jelitowej, powodując bardziej złożone choroby pozajelitowe. Polisacharydy mniszka lekarskiego (DPS) mogą mieć potencjalne działanie zapobiegawcze i terapeutyczne w przypadku zapalenia jelit. W tym badaniu stosowano lipopolisacharyd (LPS)  do wywoływania zapalenia jelit, oraz kontrolę pozytywną w celu zbadania profilaktycznego i terapeutycznego wpływu DPS na zapalenie jelit. Wyniki wykazały, że DPS może naprawić barierę jelitową, obniżyć ekspresję TNF-alfa, IL-6, IL-1beta i innych czynników prozapalnych, zwiększyć ekspresję czynnika przeciwzapalnego IL-22, poprawiają zdolności antyoksydacyjne organizmu i poprawiają strukturę flory jelitowej. Udowodniono, że DPS może skutecznie zapobiegać i leczyć ostre zapalenie jelit wywołane LPS oraz odgrywać pozytywną rolę w promowaniu zdrowia jelit [13]. Mniszek lekarski (Taraxacum officinale Weber ex F. H. Wigg.), jako chwast ogrodowy rośnie na całym świecie, od dawna jest też spożywany jako zioło lecznicze. Jego tradycyjne zastosowania obejmują leczenie zaburzeń trawiennych (niestrawność, anoreksja, zaburzenia żołądkowe, zapalenie żołądka i jelit) oraz towarzyszących złożonych dolegliwości obejmujących zaburzenia macicy, wątroby i płuc. T. coreanum Nakai, T. mongolicum i T. officinale to gatunki najczęściej wykorzystywane w medycynie tradycyjnej, przy czym najczęściej wykorzystywno całą roślinę, liście i korzeń mniszka lekarskiego. Do substancji chroniących przewód pokarmowy mniszka lekarskiego należą taraksasterol, tarakserol, kwas kawowy, kwas cykorowy, kwas chlorogenowy, luteolina i jej glukozydy, polisacharydy, inulina i beta-sitosterol. Produkty z mniszka lekarskiego i ich pochodne wykazują działanie farmakologiczne przeciwko schorzeniom przewodu pokarmowego, w tym głównie niestrawności, refluksowi żołądkowo-przełykowemu, zapaleniu żołądka, wrzodzie jelita cienkiego, wrzodziejącemu zapaleniu jelita grubego, chorobom wątroby, kamicy żółciowej, ostremu zapaleniu trzustki i nowotworom przewodu pokarmowego. Podstawowe mechanizmy molekularne mogą obejmować mechanizmy immunozapalne, mechanizm apoptozy, mechanizm autofagii i mechanizm cholinergiczny, chociaż interakcje składników mniszka lekarskiego z jednostkami biologicznymi związanymi ze zdrowiem przewodu pokarmowego (np. mikroflorą przewodu pokarmowego i powiązanymi modulatorami biologicznymi) lub innymi spożytymi związkami bioaktywnymi nie powinny nie być ignorowane. Przegląd badań in vivo i in vitro dotyczące potencjału produktów pochodnych z mniszka lekarskiego pozwolił na ich ocenę jako leków/terapeutyków uzupełniających i alternatywnych w leczeniu zaburzeń przewodu pokarmowego. Całe ziele może łagodzić niektóre objawy immunologiczno-zapalne przewodu pokarmowego, dzięki dużej zawartości substancji aktywnych o działaniu przeciwzapalnym i przeciwutleniającym. Korzeń mniszka lekarskiego może też stanowić nietoksyczną i skuteczną alternatywę przeciwnowotworową ze względu na dużą ilość terpenoidów i polisacharydów. Jednakże badania dotyczące produktów na bazie mniszka lekarskiego chroniących przewód pokarmowy są nadal ograniczone. Oprócz konieczności identyfikacji związków/kompleksów bioaktywnych w różnych gatunkach mniszka lekarskiego, potrzebne są również dalsze badania kliniczne dotyczące metabolizmu, biodostępności i bezpieczeństwa tych substancji, aby wesprzeć ich zastosowania w żywności, medycynie i przemyśle farmaceutycznym [14].

Lukrecja ma długą historię tradycyjnego stosowania i szeroki zakres działania farmakologicznego. Nazywany jest „królem wszystkich ziół”. Stosowano ją w detoksykacji, łagodzeniu kaszlu i tonizacji, a także ma wysoką aktywność biologiczną w wielu chorobach zapalnych, immunologicznych i nowotworowych. Do związków czynnych należą triterpenoidy, flawonoidy i kumaryny, które są szeroko stosowane w leczeniu klinicznym, zapobieganiu chorobom i codziennej żywności ze względu na ich „zwiększenie skuteczności” i „zmniejszenie toksyczności” wobec nowotworów układu trawiennego [15]. Flawonoid lukrecji (LF) jest głównym składnikiem Glycyrrhizae Radix et Rhizoma, leku ziołowego „homologii leczniczej z żywnością”, który ma działanie przeciw wrzodom trawiennym, ale mechanizm przeciwdziałający wrzodom żołądka (GU) pozostaje niewyjaśniony. W tym badaniu wykazano, że LF zwiększa żywotność ludzkich komórek nabłonka błony śluzowej żołądka (GES-1), osłabia objawy indukowane etanolem (EtOH), zmniejsza uszkodzenie histologiczne, tłumi stan zapalny i przywraca barierę błony śluzowej żołądka u szczurów GU. Po terapii LF dysbioza jelit wywołana EtOH została częściowo modulowana, a krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), takie jak kwas masłowy, kwas propionowy i kwas walerianowy, stwierdzono w wyższych stężeniach. Ponadto LF zwiększał wydzielanie śluzu w nabłonku żołądka i ekspresję mukoprotein (MUC) 5AC i MUC6, zwłaszcza MUC5AC w dołku żołądka. Co więcej, LF uruchamiał szlak sygnałowy EGFR/ERK, który promował regenerację komórek śluzu żołądka. Uzyskane wyniki sugerują, że LF może hamować stany zapalne, wspomagać naprawę bariery śluzowej i angiogenezę, regulować mikroflorę jelitową i metabolizm SCFA; co ważniejsze, promują proliferację nabłonka poprzez aktywację szlaku EGFR/ERK, wywierając działanie ochronne i regeneracyjne na błonę śluzową żołądka [16]. Lukrecja jest niezwykłym tradycyjnym lekiem chińskim otrzymywanym z suszonego korzenia i kłączy rodzaju Glycyrrhiza i jest stosowana w Chinach od wielu stuleci. Składa się z ponad 300 związków, które dzielą się głównie na saponiny triterpenowe, flawonoidy, polisacharydy i składniki fenolowe. Stwierdzono, że aktywne związki lukrecji mają wiele działań biologicznych, w tym funkcje przeciwnowotworowe, przeciwzapalne, przeciwwirusowe, przeciwdrobnoustrojowe, immunoregulacyjne, kardioprotekcyjne i neuroprotekcyjne. Oprócz krótkiego przeglądu właściwości adiuwantowych lukrecji, w tym przeglądzie opisano i przeanalizowano mechanizmy farmakologiczne, dzięki którym składniki lukrecji działają w leczeniu raka żołądka. Ponadto stwierdzono, że związki lukrecji są również silnymi środkami wspomagającymi chemioterapię, ponieważ mogą poprawić jakość życia pacjentów chorych na raka i złagodzić działania niepożądane wywołane chemioterapią [17].

Kwiat lipy (Tiliae flos) to substancja roślinna używana od wieków w leczeniu i łagodzeniu objawów przeziębienia, podrażnienia gardła i zaburzeń górnych dróg oddechowych. Tradycyjnie zioło to podawane jest doustnie, dzięki czemu ulega metabolizmowi jelitowemu. Chociaż jest to materiał roślinny farmakopealny, nie ma doniesień na temat jego interakcji z mikroflorą jelitową człowieka. Celem eksperymentu było określenie interakcji pomiędzy mikroflorą jelitową człowieka a ekstraktami z kwiatu lipy, skutkujących biotransformacją składników ekstraktu i zmianami w składzie mikroflory. Metabolity kwiatu lipy otrzymano poprzez inkubację ekstraktu z zawiesiną ludzkich odchodów od 5 zdrowych dawców. Za pomocą analizy UHPLC-DAD-MSn określono skład surowego ekstraktu oraz przeprowadzono analizę metabolitów drobnoustrojów. Do określenia zmian w składzie mikroflory wykorzystano izolację i sekwencjonowanie mikroflory jelitowej. Działanie przeciwzapalne badano przy użyciu modelu ludzkich neutrofili stymulowanych LPS i testu ELISA. Po inkubacji ekstraktu z kwiatu lipy z mikroflorą jelitową człowieka wykryto i scharakteryzowano dwadzieścia metabolitów. Ekstrakt zmieniał skład mikroflory jelitowej człowieka, ale nie powodował dysbiozy (zmiany liczebności czterdziestu trzech rodzajów). Surowy ekstrakt i jego metabolity wykazują różny poziom hamowania wytwarzania cytokin przez neutrofile stymulowane LPS, ale zaobserwowano zmniejszenie wytwarzania TNF-alfa. Ekstrakt z kwiatu lipy korzystnie wpływa na mikroflorę jelitową człowieka, ponieważ sprzyja zwiększeniu liczebności bakterii odpowiedzialnych za produkcję SCFA. Działanie przeciwzapalne można powiązać zarówno ze zmianami składu mikroflory, jak i bezpośrednią aktywnością dostępnych biologicznie metabolitów. Zwiększona liczebność producentów SCFA może hamować wytwarzanie cytokin prozapalnych. Niskie stężenie związków fenolowych w metabolizowanym ekstrakcie z kwiatów lipy odpowiedzialnych za właściwości przeciwzapalne oraz mnogość cząstek biologicznych i chemicznych oraz ich wzajemne oddziaływanie mogą osłabiać te właściwości [18]. Funkcjonalne zaburzenia żołądkowo-jelitowe (FGID) charakteryzują się bólem brzucha, wzdęciami i zaburzeniami jelit. Terapia FGID ma przede wszystkim charakter objawowy i obejmuje leczenie ziołowe. Ekstrakt z kwiatów Tilia tomentosa Moench(TtM) jest czasami stosowany w medycynie popularnej jako środek przeciwskurczowy. Ponieważ nie jest znany jego wpływ na odpowiedź jelitową, oceniono wpływ ekstraktu TtM na kurczliwość jelita cienkiego. Preparaty z jelita krętego myszy C57BL/6J umieszczano w łaźniach narządów w celu oceny zmian napięcia mięśni po dodaniu ekstraktu TtM (0,5-36 ug/ml) lub nośnika (etanol). Zmiany w odpowiedzi skurczowej na bodźce pośredniczone i niereceptorowe oceniano w preparatach z jelita krętego traktowanych wstępnie 12 µg/ml TtM. Zmiany w sieci neuroglejowej jelitowego układu nerwowego analizowano metodą immunofluorescencji konfokalnej. Zwiększanie dodatku TtM powodowało wyraźne rozluźnienie próbek z jelita krętego w porównaniu z nośnikiem. Wstępne leczenie TtM wpływało na cholinergiczne i tachykininergiczne skurcze nerwowo-mięśniowe, a także depolaryzację mięśni gładkich indukowaną K+. Po inkubacji z TtM stwierdzono znaczące zmniejszenie nieadrenergicznej relaksacji za pośrednictwem niecholinergicznej, wrażliwej na chlorowodorek estru metylowego Nomega-Nitro-L-argininy (inhibitor syntazy pan-tlenku azotu). Inkubacja in vitro próbek jelitowych z TtM nie miała wpływu na sieć neuroglejową splotu mięśniowego. Nasze odkrycia pokazują, że w relaksacji jelit wywołanej TtM pośredniczą szlaki tlenku azotu, co stanowi farmakologiczną podstawę do stosowania TtM w FGID [19].

Trigonella foenum graecum jest stosowana w tradycyjnej fitomedycynie ze względu na jej właściwości przeciwzapalne, antyseptyczne czy przeciwcukrzycowe. Obecne badanie miało na celu zbadanie ochronnego działania wodnego ekstraktu z nasion kozieradki (FSAE) przy użyciu eksperymentalnie wywołanego etanolem (EtOH) wrzodu żołądka u szczurów, ponieważ nadmierne spożycie alkoholu może prowadzić do wrzodów żołądka. Sześćdziesiąt dorosłych samców szczurów Wistar podzielono na 6 grup po 10 sztuk w każdej: kontrola, EtOH (4 g/kg masy ciała [m.c.]), EtOH + kilka dawek FSAE (50, 100 i 200 mg/kg masy ciała) i EtOH + Omeprazol (OM, 20 mg/kg doustnie [p.o.]). Zwierzęta były p.o. wstępnie leczono FSAE przez 21 dni i eksponowano na pojedyncze doustne podanie EtOH (4 g/kg masy ciała) przez 2 godziny. Wrzód żołądka u szczurów wywołano pojedynczą dawką EtOH. Zmierzono wskaźnik wrzodowy, zawartość dialdehydu malonowego (MDA), nadtlenku wodoru (H2O2) i grup tiolowych (-SH) w żołądku oraz enzymów przeciwutleniających: dysmutazę ponadtlenkową (SOD), katalazę (CAT) i peroksydazę glutationową (GPx). Nasze zarejestrowane wyniki wykazały, że EtOH indukował uszkodzenie żołądka, o czym świadczy poziom markerów stresu oksydacyjnego, takich jak MDA i H2O2, u szczurów narażonych na działanie EtOH. Zaobserwowano natomiast znaczny wzrost aktywności enzymów antyoksydacyjnych, takich jak SOD, CAT i GPx, oraz spadek aktywności antyoksydantów nieenzymatycznych, takich jak (-SH). Ponadto badania histopatologiczne wykazały obecność zmian chorobowych związanych z poważnym uszkodzeniem tkanek u nieleczonych szczurów. Co ciekawe, FSAE w znaczący sposób chroni przed wszystkimi uszkodzeniami żołądka powodowanymi przez EtOH. Uzyskane wyniki sugerują, iż FSAE wykazuje działanie ochronne w przypadku wrzodów trawiennych wywołanych EtOH u szczurów. Ochrona ta może być związana z jej właściwościami przeciwutleniającymi i przeciwzapalnymi, a także z przeciwstawnym wpływem na niektóre badane mediatory wewnątrzkomórkowe [20]. Leki ziołowe cieszą się coraz większą popularnością w leczeniu schorzeń metabolicznych, takich jak otyłość i cukrzyca typu 2. Jedną z potencjalnych opcji terapeutycznych są nasiona kozieradki, które stosowano w leczeniu wysokiego poziomu cholesterolu i cukrzycy typu 2. Proponowany mechanizm tych korzyści polega na zmianach w mikrobiomie, które wpływają na funkcje metaboliczne gospodarza-ssaka. W tym badaniu wykorzystano nieukierunkowaną metabolomię w celu zbadania wywołanych kozieradką zmian w profilach jelit, wątroby i surowicy myszy karmionych dietą kontrolną zawierającą 60% wysokotłuszczową lub niskotłuszczową, każda z suplementacją kozieradką lub bez niej (2% w/w). przez 14 tygodni. Analizy metagenomiczne treści jelitowej wykazały znaczące zmiany we względnym składzie mikrobiomu jelitowego wynikające z suplementacji kozieradką. W szczególności Verrucomicrobia,  pożyteczne bakterie, które są skorelowane z korzyściami zdrowotnymi, której ilość wzrosła we względnej liczebności w przypadku kozieradki. Metabolomiczna analiza dyskryminacyjna metodą najmniejszych kwadratów ujawniła istotne zmiany w jelicie grubym wywołane kozieradką. Jednakże zaobserwowano, że chociaż wielkość zmian była mniejsza, w tkankach wątroby wystąpiły znaczące modyfikacje wynikające z suplementacji kozieradką. Dalsze analizy ujawniły, że kozieradka ma wpływ na procesy metaboliczne i wykazały szeroki wpływ na wiele szlaków, w tym biosyntezę karnityny, metabolizm cholesterolu i kwasów żółciowych oraz biosyntezę argininy. Ścieżki te mogą odgrywać ważną rolę w korzystnym działaniu kozieradki [21]. Kozieradka to jednoroczna roślina zielna i podstawowy składnik tradycyjnych środków leczniczych na schorzenia metaboliczne, w tym wysoki poziom cholesterolu i cukrzycę. Chociaż mechanizmy korzystnego działania kozieradki pozostają nieznane, prawdopodobna jest rola mikroflory jelitowej w homeostazie metabolicznej. Aby ustalić, czy kozieradka wykorzystuje bakterie jelitowe do kompensowania niepożądanych skutków diet wysokotłuszczowych, myszy C57BL/6J karmiono dietą kontrolną/niskotłuszczową (CD) lub wysokotłuszczową (HFD), z których każda zawierała lub nie zawierała 2% (w/w) kozieradki przez 16 tygodni. Wpływ kozieradki i HFD na mikroflorę jelitową szczegółowo zmapowano, a następnie oceniono statystycznie w odniesieniu do wpływu na wskaźniki masy ciała, hiperlipidemię i tolerancję glukozy. Analizy metagenomiczne 16S ujawniły silny i znaczący wpływ kozieradki na mikroflorę jelitową, ze zmianami zarówno w różnorodności alfa, jak i beta, a także redystrybucją taksonomiczną zarówno w warunkach CD, jak i HFD. Jak wcześniej informowaliśmy, kozieradka łagodziła hiperlipidemię wywołaną HFD i stabilizowała tolerancję glukozy bez wpływu na masę ciała. Wreszcie kozieradka specyficznie odwracała dysbiotyczne skutki HFD na wiele taksonów w sposób ściśle skorelowany z ogólną funkcją metaboliczną. Łącznie dane te wzmacniają istotny związek między mikroflorą jelitową, a zespołem metabolicznym i sugerują, że zachowanie zdrowych populacji mikroflory jelitowej przyczynia się do korzystnych właściwości kozieradki w kontekście nowoczesnych diet w stylu zachodnim [22].

Saponiny to glikozydy steroidowe lub triterpenowe, które występują w wielu ważnych roślinach spożywczych, w tym w takich podstawowych produktach jak soja (Glycine max) i ciecierzyca (Cicer arietinum). Wiadomo, że wpływają korzystnie na terapię chorych na hipocholesterolemię. Niektóre saponiny tworzą z cholesterolem nierozpuszczalny kompleks, który uniemożliwia jego wchłanianie z jelita cienkiego, a inne powodują zwiększenie wydalania kwasów żółciowych z kałem, co jest pośrednią drogą eliminacji cholesterolu. W opisanym badaniu testowano wpływ różnych saponin na wchłanianie cholanu sodu, soli żółciowej z perfundowanych pętli jelita cienkiego, in vivo, u szczurów. Oczyszczone saponiny z mydlnicy lekarskiej (Saponaria officinalis), nasion soi i Quillaia (Quillaia saponaria) zmniejszają szybkość wchłaniania soli żółciowych; saponiny z nasion soi i mydlnicy zasadniczo tak, ale saponiny quillaia w znacznie mniejszym stopniu. Uzyskane wyniki wyjaśniono tworzeniem się dużych mieszanych miceli przez cząsteczki kwasu żółciowego i saponiny w roztworze wodnym. Agregaty te mogą mieć masę cząsteczkową przekraczającą 10(6) daltonów, w związku z czym zawarte w nich cząsteczki kwasu żółciowego nie są dostępne do wchłaniania. Kontrola poziomu cholesterolu w osoczu i wchłaniania składników odżywczych przez saponiny zawarte w diecie może zapewnić ludziom znaczne korzyści zdrowotne i odżywcze [22]. W innym badaniu przeprowadzono fermentację okrężniczą in vitrobogatych w saponiny ekstraktów z komosy ryżowej, soczewicy i kozieradki. Oceniano wytwarzanie sapogenin przez mikroflorę kałową człowieka oraz wpływ ekstraktów na reprezentatywne grupy bakterii jelitowych. Główne sapogeniny znalezione po fermentacji to sojasapogenol B w przypadku soczewicy; kwas oleanolowy, hederagenina, kwas fitolakagenowy i kwas serjanowy w przypadku komosy ryżowej oraz sarsasapogenina, diosgenina i octan neotigogeniny w przypadku kozieradki. Zaobserwowano różnice międzyosobnicze, przy czym największą produkcją sapogenin charakteryzowały się ekstrakty z komosy ryżowej (90 ug/ml) i kozieradki (70 ug/ml), najmniejszą w przypadku soczewicy (4 ug/ml). Ekstrakty z soczewicy i komosy ryżowej wykazały ogólne działanie przeciwdrobnoustrojowe, głównie na bakterie kwasu mlekowego i Lactobacillus spp. Znaczący wzrost Bifidobacterium spp. i Lactobacillus spp. zaobserwowano pod kątem kozieradki u jednego ochotnika. W ten sposób wykazano transformację bogatych w saponiny ekstraktów z komosy ryżowej, soczewicy i kozieradki w sapogeniny przez ludzką mikroflorę jelitową, wykazującą modulujący wpływ na wzrost wybranych bakterii jelitowych [23].