1. A s h w a g a n d h a
- k o n t r o w e r s j e , f a k t y i m i t y
mgr Łukasz Jaśkiewicz
studia doktoranckie, Zakład Biochemii AWFiS Gdańsk
Katowice, 10 marca 2018 r.
2. A s h w a g a n d h a
- k o n t r o w e r s j e , f a k t y i m i t y
3. Plan wystąpienia
●
Problematyka badań
●
Rys historyczny
●
Działanie
●
Składniki aktywne
●
Analiza rynkowa produktów
●
Przegląd badań
●
Kontrowersje
●
Wnioski i uwagi praktyczne
7. Historia
Charak Samhita, 1949
Historia medycyny indyjskiej sięga czasów wedyjskich (ok. 1500 r. (p.n.e). Pierwsze
opisy zaburzeń medycznych i proponowanych przez nich metod leczenia za pomocą
receptur ziołowych.
Zioło pochodzące z medycyny starohinduskiej (Ajurvedy – wiedza o życiu) należący do
grupy tzw. „adaptogenów”, stosowane w Tradycyjnej Medycynie Wschodniej (Indie,
Izrael, Iran, Pakistan, Sri-Lanka, Bangladesz, Afganistan).
Adaptogeny z gr. ‘adapto’; adaptare (przystosować się, gen powodujący).
Rasayana – słowo ( रसायन ) pochodzące z sankryckiego oznaczające ścieżkę
( āyana ) esencję ( rasa ). Jest to termin, który we wczesnej medycynie ajurwedyjskiej
oznacza naukę o wydłużaniu długości życia, a w późniejszych pracach odnosi się do
indyjskiej alchemii.
9. 1943 r. Rada Komisarzy Ludowych ZSRR ( )Сове́тнаро́дныхкомисса́ровСССР
wydała projekt No 4654-p, w celu przygotowania badań nad znalezieniem
substancji „wzmacniających” dla wojska, pracowników fizycznych oraz
sportowców
1947 r. określono strukturę dibazolu (2-benzylbenzimidazol) jako pierwszego
adaptogenu
1947 r. Lazarev wprowadził termin „adaptogen” w celu opisu określenia
związków, które mogłyby potencjalnie zwiększyć „stan niespecyficznej
odporności” („the state of non-specific resistance”; SNIR) na stres
10. 1950-1960 r. Komarov i Arsenyev na podstawie wieloletnich
badań i obserwacji opisali działanie Schisandra chinensis
(Turcz.), który zyskał miano pierwszego oficjalnego adaptogenu
1960 r. - uruchomiono Instytut Fizjologii i Farmakologii we
Władywostoku
1960-1982 w ZSRR dr Israel Brekhman, pionier farmakologii
określany jako "ojciec adaptogenów” zapoczątkował początki
„farmakologii sportowej”
12. 1947 r. wg Lazareva
powodować minimalne zmiany w fizjologii organizm
nie działać specyficznie, lecz „uodparniać” organizm poprzez szerokie oddziaływanie
fizyczne, biochemiczne itp.
normalizować i usprawniać różne funkcje organizmu i być pozbawionym działań
niepożądanych
1969 r. wg Brekhmana i Darmydova
zmniejszać uszkodzenia wywołaną stresem (działać przeciwzapalne)
wykazywać działanie umiarkowanie stymulujące
różnić się od tradycyjnych używek w kontekście efektu stymulującego
być nieszkodliwy i nie zakłócać funkcjonowania organizmu
15. „Żeń-szeń indyjski”
Witania somnifera jest również nazywana Żeń-szeniem indyjskim
ze względu na podobieństwo we właściwościach działania do
Żeń-szenia właściwego (Panax Ginseng).
Devi, 1996; Jayaprakasam i Nair, 2003
1996-2003 r. - izolacja 4 nowych glikozydów (1), 7 nowych witanolidów
Indian ginsengPanax ginseng
18.
nieodpowiednia technika przechowywania roślin po plonach może zmniejszyć ich
jakość, same rośliny sa podatne na szkodniki (Singh, Kumar, 1998)
brak odpowiednich warunków atmosferycznych, nieodpowiednia gleba,
gatunkowa zmienność może obniżać jakość upraw (Yadaw, 1971)
ulepszenia uprawy obejmują najcześciej hodowle tkankowe / mutacje genetyczne
w warunkach naturalnych ilość substancji aktywnych może być zmienna, dlatego
w kontrolowanych warunkach można uzyskać pożądana ilość substancji
aktywnych biologicznie np. witanolidów (Mishra, 1998, Bhakuni, Jain, 1995)
uprawa WT może naturalnie zajmować 5-8 lat, w warunkach kontrolowanych ok.
8-12 miesięcy (pomimo krótkiego czasu możliwy jest pełny rozwój rośliny)
Uprawa i modyfikacje
19. A s h w a g a n d h a
- części rośliny a składniki biologicznie czynne
●
a. roślina
●
b. korzeń i suchy ekstrakt
●
c. kwiaty
●
d. liście
●
e. owoce
Surowcem leczniczym jest korzeń i owoc witanii (Radix et Fructus Withaniae)
20.
21. Działanie
↓ skutków wywołanych stresem / „adaptogenne” (Singh, 2001)
uspokajające (Sharma i Dandiya, 1992)
przeciwzapalne (Sahni and Srivastava, 1995)
przeciwdrobnoustrojowe (Kurup., 1956)
działanie tonizujące (Singh i wsp., 2002)
immunostymulacja (Shohat and Joshua, 1971)
przeciwbólowe, przeciwzapalne (Shohat, 1978)
antybakteryjne (Kurup., 1956)
wydolności fizycznej (Wagner, 1994)
neuroprotekcyjne (Jain i in., 2001; Ahmad i wsp., 2005)
25.
Głównymi bioaktywnymi związkami preparatu WS są witanolidy, które są laktonami
triterpenowymi
Obecnie wyodrębniono > 40 różnych witanolidów
Głównymi biochemicznymi składnikami są: withaferyna A, witanolid D and witanon
Ponadto: 12 alkaloidów i kilka sitoindozydów
Zidentyfikowano również kilka metabolitów, m.in.: żelazo, alaninę, asparaginian,
fruktozę, mleczan, glutaminę
Kuboyama i wsp., 2014; Dar et al, 2016
Badań fitochemiczne - skład WS
26.
Korzeń śpioszynu (radix, root)
- substancje adaptogenne
✔
Glikowitanolidy
opisane jako 'sitoindozydy'
IX, X
oraz 'witanozydy'
I, II, III, IV, V, VI, VII (Matsuda, 2001)
WITANOLIDY (Heble, 1985):
●
Witanon
●
witanolid G
●
witanolid A
●
witanolid E
Ziele (leaf)
- substancje antybakteryjne
- przeciwnowotworowe
- przeciwzapalne
- immunosupresyjne
np. witaferyna A (charakter 'laktonu') (Shohat i wsp., 1978)
np. witanolid D, E
Inne: korzeń, liście, owoce
●
fitosterole
●
kumaryny
●
alkaloidy
●
fenolokwasy (kwas chlorogenowy)
1668 r. - określenie struktury witaferyny A
27. Sengupta i wsp., 2017
Witaferyna A posiada właściwości przeciwzapalne, przeciwnowotworowe, immunosupresyjne (Shohat, 1978)
31. KSM-66
- standaryzacja
●
ekstrakt z Ashwagandhy (wyprodukowany przez Ixoreal Biomed)
o najwyższym stężeniu na dzisiejszym rynku światowym
(pobierany wyłącznie z korzeni WS)
●
jest produkowany przy użyciu pierwszego w swoim rodzaju
procesu ekstrakcji, opartego na zasadach "zielonej chemii", bez
użycia alkoholu lub innych rozpuszczalników chemicznych
●
stworzony w procesie, który wymagał 14 lat badań i rozwoju w
celu opracowania i udoskonalenia *
33. Standaryzacja
Nie należy jednak sądzić, iż czysta, wyizolowana substancja będzie pełnowartościowym lekiem,
ponieważ często biologiczna aktywność ziół jest często wynikiem synergizmu wielokierunkowego
farmakologicznego działania zespołu substancji biologicznie czynnych.
Problem stanowi również standaryzacja substancji aktywnych w suplementach diety.
Animacja: Tom Dunne
34. Standaryzacja preparatów jest ważnym krokiem do utworzenia spójnej aktywności
biologicznej, spójnego profilu chemicznego, lub po prostu programem stosowanym w
celu zapewnienia jakości produkcji i wytwarzania preparatów ziołowych.
Podkreśla się potrzebę zapewnienia kontroli jakości produktów roślinnych
za pomocą nowoczesnych technik i odpowiednich standardów.
Obecnie ilość surowca w przypadku Ashwagandhy
nie zawsze jest zgodna z zapewnieniem producenta.
Część przemysłu używa substancji zastępczych.
36. F o r m y
●
Sproszkowany korzeń – 6-7 gramów / dzień
●
Kapsułki – 300 – 600 mg / dzień
●
Nalewki – proporcja 1:12
* ekstrakty suche (1,5% witanolidów)
41. Chandra i wsp., 2012; Nargund., 2015
Ashwagandga a „wyczerpanie nadnerczy”
hormony związane ze stresem, w szczególności
glukokortykoidy mogą mieć szkodliwy wpływ na oś podwzgórze-
przysadka-gonady
hormon uwalniający gonadotropinę (GnRH) z podwzgórza
stymuluje przedni płat przysadki do uwalniania FSH i LH
następnie oba działają na gonady, regulując spermatogenezę
i produkcję testosteronu
gdy oś HPG jest zakłócana przez hormony, takie jak hormon
hamujący gonadotropinę, prolaktynę (PRL) i kortyzol, negatywny
wpływ na spermatogenezę
42. Dar i wsp., 2016
WS a nadnercza - szczury
ekstrakt z Withania somnifera stymulował aktywność neuronalną GnRH
naukowcy (Kataria i wsp., 2015) wykorzystali komórki GnV-3, które są
komórkami neuronowymi z linii komórkowej GnRH pochodzącej z komórek
podwzgórza szczura
badacze postawili hipotezę, że wzrost aktywności neuronalnej GnRH był
spowodowany przez mimetyczne działanie poprzez aktywację receptorów
GABA
hipotezę tę potwierdzono w kolejnych badaniach in vitro z użyciem
wycinków podwzgórzowych z mózgu myszy
43.
funkcja tarczycy – zanotowano zwiększenie T3 i T4 wskutek
zmniejszonej peroksydacja lipidów (LPO) w wątrobie i zwiększenia
aktywności: SOD, CAT, GST u myszy, które otrzymywały przez 20 dni
ekstrakt z korzenia WS (1,4 g / kg MC)
Anbalagan i wsp., 1981 ; Begum i wsp., 1998
antydepresyjne, przeciwlękowe – glikozydy WS (sitoindozydy VII i VIII, 50
do 100 mg / kg) obniżały stres u myszy
Singh., 1982; Grandhi., 1994
44.
45.
placebo, skale oceny subiektywnej, problematyka kwestionariusza
Efficacy and Safety of Ashwagandha (Withaniasomnifera) Root Extract in Improving Sexual Function in Women:
a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Dongre, 2015
Leczenie zaburzeń funkcji seksualnych w grupie kobiet
46.
47. Neuroprotekcja np. choroby: Parkinsona, Huntingtona, Alzheimera
CEL: zapobieganie patologicznym zmianom w komórkach
glikowitanolidy (witaferyna A i sitoindozydy VII-X) z korzenia WS zmniejszają defekt poznawczy
za hipotetyczny mechanizm uznaje się działanie antyoksydacyjne (podawano 10-20 mg
witanolidów przez okres 20 dni)
U zwierząt w warunkach "stresu" w korze mózgowej podnosi się poziom peroksydacji lipidów i
obniża się aktywność enzyów antyoksydacyjnych tj.:
✔
dysmutaza ponadtlenkowa (SOD)
✔
katalaza (CAT)
✔
S-transferaza glutationu (GST)
Bhatacharayya, 1995; Bhatacharayya, 2002
48. Choroba Alzheimera
ekstrakty WS zwiększają aktywność cholinergiczną (wzrost zawartości acetylocholiny
i aktywności cholinacetylotransferazy) u szczurów co może częściowo tłumaczyć
działanie poprawiające funkcje poznawcze
Schliebs R, Liebmann A, Bhattacharya SK, Kumar A, Ghosal S, Bigl V. Systemic administration of defined extracts from Withania somnifera (Indian
Ginseng) and Shilajit differentially affects cholinergic but not glutamatergic and GABA ergic markers in rat brain. Neurochem Int. 1997;30:181–190.
sugeruje się, że ekstrakty WS stymulują tworzenie dendrytów (zwiększenie poziomu
markerów MAP2 i PSD-95)
Kuboyama T, Tohda C, Zhao J, Nakamura N, Hattori M, Komatsu K. Axon- or dendrite-predominant outgrowth induced by constituents from Ashwagandha.
Neuroreport. 2002;13:1715–1720.
49.
przeciwzapalne – w zapaleniu stawów u szczurów, zwierzęta leczone
preparatem WS wykazywały zmniejszenie zmian zwyrodnieniowych
kości
Begum, Sadique, 1988, Mishra i wsp., 2000
przeciwwrzodowe - substancje czynne z korzeni witanii chronią też
przed wywołanymi stresem wrzodami żołądka u szczurów
(zmniejszenie wartości "ulcer index in rats")
Singh i wsp., 1982; Bhattacharya i in., 1987
przeciwnowotworowe – hipoteza działania za pośrednictwem kilku
szlaków, tj. P53 (białko supresorowe guza), DR (Death Receptors),
sygnalizacjia apoptozy (myszy)
Ashwagndha: Natural Product Database (NPD), Lexi-Comp. Inc.; Belviranli i in. ., 2015
50.
płodność – wykazuje aktywność przeciwutleniającą, hamuje peroksydację lipidów (LPO) w
plemnikach, które uważa się za główny czynnik przyczyniający się do niepłodności męskiej
Shukla i wsp., 2011
antystresowe, płodność – związana z normalizacją poziomów hormonów płciowych u
niepłodnych mężczyzn, którzy są poddawani stresowi psychologicznemu, fizjologicznemu
Mahdi i wsp., 2009
Mechanizmy działania
aktywność LPO
oś neuronalna GnRH
mimetyczne działanie GABA
Sengupta i wsp., 2017
52.
immunomodulacja – wzrost enzymów zmniejszających RTF tj.: SOD, CAT,
GST, wpływająych na zmniejszenie LPO u myszy i królików
Dhuley, 1998
przeciwzapalnie – zmniejszenie stanu zapalnego (szczury)
Anbalagan i wsp., 1981 ; Begum i wsp., 1998
reumatyzm, analgezja – redukcja nasilenia bólu (myszy)
Kulkarni i wsp., 1991
53.
57 mężczyzn (18-50 lat), 300 mg / x 2 dziennie
ocena parametrów: skład ciała (LBM), markerów tj. TST, CK
Wankhede, Sachin, et al. "Examining the effect of Withania somnifera supplementation on muscle strength and
recovery: a randomized controlled trial." Journal of the International Society of Sports Nutrition 12.1 (2015): 43.
suppversity.com
54. Efficacy of Ashwagandha (Withania somnifera [L.] Dunal) in improving
cardiorespiratory endurance in healthy athletic adults
podwójnie ślepa próba, randomizowane, kontrolowane placebo
50 osób, 12 tygodni, 20 m test (bieg wahadłowy)
ocena skuteczności suplementacji WS na wydolność krążeniowo-oddechową
(V02max) i poprawę jakości życia (QQL)
Ograniczenia
mała ilość badanych osób, ocena narzędzi
Choundhary i wsp. 2015