17.4.4.3 saponiny
w próbie zbadania wkładu saponin w przeciwcukrzycowe i przeciwobrzękowe działanie nasion kozieradki, Uemura et al. (2011) zbadano wątrobowy metabolizm lipidów / lipogenezę u cukrzycowych otyłych myszy KK-Ay, które były karmione HFD (60% energii jako tłuszcz) przez 4 tygodnie w obecności lub braku 0,5% lub 2% kozieradki. Zauważyli, że poziom ekspresji TG i mRNA w wątrobie i osoczu genów lipogennych został obniżony przez suplementację 2%, ale nie 0,5% nasion. Co ciekawe, badania in vitro z wykorzystaniem komórek hepatocytów HepG2 wykazały, że to właśnie hydrolizowana frakcja saponiny, ale nie cała saponina, była odpowiedzialna za obserwowane hamowanie akumulacji TG. Dalsze badania frakcjonowania prowadzone metodą testów biologicznych wykazały, że diosgenina była aktywną zasadą, ponieważ stężenie 5 lub 10 µM było wystarczające do zahamowania akumulacji TG i ekspresji genów lipogennych w komórkach HepG2. Dalsze testy zmiany mobilności lucyferazy i żelu potwierdziły, że diosgenina hamuje transaktywację receptora wątrobowego-x-α (LXR α). W modelu testu IGGT u myszy otrzymujących HFD, poprawę kontroli glukozy odnotowały saponiny furostanolowe kozieradki wraz z TG w surowicy, które było podwyższone po karmieniu HFD (Hua i wsp ., 2015).
w doświadczeniach na zwierzętach naśladujących T1D i T2D, diosgenina stała się wybitną aktywną zasadą, którą należy poważnie uznać za potencjalny środek terapeutyczny. W indukowanych STZ i innych modelach szczura T2D, na przykład, działanie hipoglikemizujące (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Saravanan et al., 2014; Sangeetha et al., 2013) zostały dobrze wykazane, podczas gdy inne markery cukrzycy, takie jak HbA1c, również okazały się tłumione (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012). Nieprawidłowości związane z cukrzycą, o czym świadczy tłumienie stężenia markerów w surowicy, takich jak AlAT i AspAT, wzmocnienie obrony przeciwutleniaczy, o czym świadczy zwiększenie SOD, CAT, GSH, GSH-peroksydaza (GPx) lub zmniejszenie TBARS i ROS (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Sangeetha et al., 2013; Son et al., 2007; Tharaheswari et al., 2014) są obserwowane dla tego związku. Inną interesującą aktywnością biologiczną tego związku w tych modelach zwierzęcych, istotną dla kontroli glikemii, jest jego hamujący wpływ na glukozo-6-fosfatazę (G6pazę), podczas gdy aktywność GK jest zwiększona i zwiększa się poziom glikogenu w wątrobie (Kalailingam i in., 2014; Tharaheswari et al., 2014). Działanie obniżające stężenie lipidów tego związku wykazano również w różnych modelach myszy z cukrzycą, HFD i otyłych z cukrzycą (np. myszy KK-ay). W związku z tym udokumentowano zmniejszenie stężenia LDL w surowicy, TC w surowicy, FFAs, TG w surowicy, cholesterolu wątrobowego, stłuszczenia wątroby, mniejszej wielkości adipocytów i zwiększenie stężenia HDL w surowicy, wydalania cholesterolu, wydzielania cholesterolu z żółcią, zwiększonej adipogenezy (Kalailingam et al., 2014; Sangeetha et al., 2013; Tang et al., 2011; Tharaheswari et al., 2014; Turer et al., 2012). Poprawa kontroli lipidów i glikemii przez ten związek może również wynikać z jego znanego działania przeciwzapalnego zarówno in vitro, jak i In vivo, o czym świadczy hamowanie poziomu i aktywności makrofagowego chemioatrakcyjnego białka-1 (MCP-1), TNF-α, interleukiny-6 (IL-6), NF-kB oraz zwiększenie leptyny, PPAR-γ, zmniejszenie nacieku makrofagów i zapalenia adipocytów (Hirai i wsp., 2010; Tharaheswari et al., 2014; Uemura et al., 2010). Odnotowano również zmniejszenie aktywności SREBP – 1C, FAS, desaturazy stearoilo-CoA (SCD-1), karboksylazy acetylo-CoA (ACC) i aktywacji LXRa w modelach komórkowych (HEPO-G2) i zwierzęcych otyłości cukrzycowej (Turer i wsp., 2012). Przeciwzapalne i przeciwutleniające potencjał tego związku steroidowego na różnych pierwotnych hodowanych komórek (na przykład komórek śródbłonka, Manivannan i in., 2013a) i zwierzęce modele niedokrwienia (Badalzadeh et al., 2014; Liu et al., 2012b; Manivannan et al., 2013b), uszkodzenie nerek (Manivannan et al., 2014; Salimeh et al., 2013). Wszystkie te dane wykazały, że zmniejszenie poziomu prozapalnych cytokin (TNF-α, IL-1 i IL-6), prozapalnych sygnałów (IKK-β i NF-kB), zapalenia jelit (np., 1997); ROS, NO, peroksydacja lipidów i LDH; zwiększona ochrona przeciwutleniaczy (GSH, SOD i CAT) są indukowane przez ten związek. Efekty supresyjne w zmianach zapalnych w specyficznych interakcjach między adipocytami i makrofagami zostały również dobrze udokumentowane(Hirai et al., 2010).
leczenie myszy KK-Ay z HFD uzupełnionym 2% kozieradką wykazało łagodzenie cukrzycy w połączeniu ze zmniejszeniem wielkości adipocytów i zwiększeniem poziomu ekspresji mRNA genów związanych z różnicowaniem w tkankach tłuszczowych; hamowanie nacieku makrofagów do tkanek tłuszczowych i zmniejszenie poziomu ekspresji mRNA genów zapalnych (Uemura i wsp ., 2010). Podobnie, diosgenina Promuje różnicowanie adipocytów i hamuje poziomy ekspresji kilku kandydatów molekularnych związanych z zapaleniem w komórkach 3T3-L1(Uemura i in., 2010). Właściwości hipocholesterolemiczne ekstraktu etanolowego z odtłuszczonych nasion kozieradki badali również Stark i Madar (1993). Frakcjonowanie surowego ekstraktu etanolowego metodą dializy prowadziło do łączenia saponin, co jest związane z ich profilem TLC i właściwościami hemolitycznymi. Wykazano, że dializat, który zawierał saponiny w chromatografii cienkowarstwowej, hamuje wchłanianie taurocholanu i deoksycholanu w sposób zależny od dawki; podczas gdy w dwóch oddzielnych eksperymentach z żywieniem (30 lub 50 g ekstraktu etanolu/kg przez okres 4 tygodni), szczury hipercholesterolemiczne wykazały obniżenie poziomu cholesterolu w osoczu w zakresie od 18% do 26%. Zaobserwowano również tendencję do obniżania stężenia cholesterolu w wątrobie. Ekstrakt etanolowy z nasion kozieradki wzbogacony saponinami wykazuje działanie hipocholesterolemiczne poprzez interakcję z solami żółciowymi w przewodzie pokarmowym.
(1995) wykazali, że saponiny (Typ furostanolu), które zostały skoncentrowane do co najmniej 90% ekstraktu, mają głęboki wpływ na zachowanie żywieniowe i metaboliczne zmiany endokrynologiczne u zdrowych i cukrzycowych szczurów z cukrzycą Stz, gdy są podawane przewlekle (12,5 mg/dobę na 300 g masy ciała, P. O.). Zaobserwowano znaczny wzrost spożycia pokarmu i motywacji do jedzenia u normalnych szczurów, jednocześnie modyfikując rytm dobowy zachowań żywieniowych. Saponiny kozieradki ustabilizowały również spożycie pokarmu u szczurów z cukrzycą, co spowodowało postępujący przyrost masy ciała u tych zwierząt. Zarówno u szczurów zdrowych, jak i chorych na cukrzycę, saponiny steroidowe zmniejszały TC bez zmiany TG.
ponieważ wszystkie wyżej wymienione doświadczenia na zwierzętach wykazały, że diosgenina jest dobrze tolerowana z ograniczoną toksycznością w terapeutycznie stosowanych dawkach, związek ma potencjał terapeutyczny do wykorzystania jako środek przeciwcukrzycowy i zmniejszający stężenie lipidów. Badania toksyczności podprzewlekłej związku również dobrze zgadzają się z tym wnioskiem (Qin et al., 2009). Biorąc pod uwagę długą listę saponin wyizolowanych z nasion kozieradki (sekcja 17.3.2), nie ma wątpliwości, że więcej aktywnych zasad opartych na saponinie zostanie odkrytych z nasion kozieradki w przyszłości. Związki te są również bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie i przechodzą przez błony ze względu na ich amfifilowy charakter. W rzeczywistości po doustnej pojedynczej dawce (200 mg/kg mc.) u szczurów glikozydy furostanolu można było wykryć w płucach, a nawet w mózgu; co wskazywało, że mogą one przekroczyć barierę krew–mózg. Wykazują również powolną dystrybucję do tkanek, ale mają szybką eliminację nerkową(Kandhare et al., 2015).