Ekstrakt z tamarillo chroni przed skutkami ubocznymi terapii statynowej

Czy ekstrakt z tamarillo to przełom w terapii statynowej?

Ekstrakt z Solanum betaceum może chronić mięśnie przed toksycznością statyn – nowe badanie nadzieją dla pacjentów

Statyny, a szczególnie atorwastatyna, to jedne z najczęściej przepisywanych leków obniżających poziom cholesterolu i zapobiegających chorobom sercowo-naczyniowym. Mimo udowodnionej skuteczności, długotrwała terapia statynami wiąże się z różnymi działaniami niepożądanymi, w tym hepatotoksycznością, nefrotoksycznością, a przede wszystkim myotoksycznością indukowaną statynami (SIM). Myotoksyczność obejmuje spektrum zaburzeń mięśniowych – od łagodnych mialgii po ciężką rabdomiolizę, charakteryzującą się podwyższonym poziomem biomarkerów uszkodzenia mięśni, takich jak kinaza kreatynowa (CK), dehydrogenaza mleczanowa (LDH) i aminotransferaza alaninowa (ALT).

Naukowcy z Kampala International University przeprowadzili badanie, w którym wykazali, że frakcja bogata w związki fenolowe uzyskana z Solanum betaceum (tamarillo) może skutecznie chronić mięśnie przed toksycznym działaniem atorwastatyny. “Patofizjologia myotoksyczności indukowanej statynami pozostaje złożona i wieloczynnikowa, przy czym stres oksydacyjny, dysfunkcja mitochondrialna i zaburzenia homeostazy wapnia odgrywają kluczową rolę” – piszą autorzy badania, wskazując na rosnące zainteresowanie naturalnymi antyoksydantami jako potencjalnymi czynnikami ochronnymi.

Jak udowodniono skuteczność ekstraktu z tamarillo w modelu zwierzęcym?

Coraz więcej dowodów sugeruje, że stres oksydacyjny jest krytycznym mediatorem uszkodzenia mięśni wywołanego statynami. Statyny upośledzają funkcję mitochondriów poprzez hamowanie biosyntezy koenzymu Q10, co prowadzi do zmniejszonej produkcji ATP, zwiększonej generacji reaktywnych form tlenu (ROS) i późniejszych uszkodzeń oksydacyjnych tkanek mięśniowych. Ta nierównowaga oksydacyjna zaburza homeostazę mięśni, nasilając degradację białek i odpowiedzi zapalne.

Solanum betaceum (tamarillo) to owoc znany z bogatego składu związków fenolowych, w tym flawonoidów, kwasów fenolowych i furanów, które posiadają silne właściwości antyoksydacyjne i przeciwzapalne. Wcześniejsze badania wykazały korzyści zdrowotne tamarillo, szczególnie w modulacji stresu oksydacyjnego i stanu zapalnego w różnych modelach chorób. Jednak jego potencjalna rola ochronna przeciwko myotoksyczności indukowanej statynami nie była dotychczas dokładnie zbadana.

W przeprowadzonym eksperymencie naukowcy wykorzystali samice szczurów Wistar, co było uzasadnione ich specyficznym profilem hormonalnym, który wpływa na odpowiedzi na stres oksydacyjny i metabolizm mięśni. Estrogen moduluje biogenezę mitochondrialną i mechanizmy obrony antyoksydacyjnej, co czyni modele żeńskie istotnymi dla oceny skuteczności frakcji bogatej w związki fenolowe z S. betaceum (PRFSB) w łagodzeniu myotoksyczności. Warto zauważyć, że niektóre związki fitochemiczne obecne w PRFSB, szczególnie flawonoidy i kwasy fenolowe, mogą wykazywać słabą aktywność podobną do fitoestrogenów, potencjalnie wpływając na profil hormonalny samic, co uzasadnia dalsze badania ich działania modulującego układ endokrynny.

Przygotowanie ekstraktu było procesem wieloetapowym. Świeże czerwone owoce Solanum betaceum zostały dokładnie oczyszczone, rozdrobnione i poddane ekstrakcji przy użyciu 50% etanolu przez 72 godziny w temperaturze pokojowej. Po filtracji i wysuszeniu, surowy ekstrakt poddano frakcjonowaniu acetonowemu w celu wyizolowania frakcji bogatej w związki fenolowe. Analiza GC-MS ujawniła obecność kilku bioaktywnych związków, w tym 5-hydroksymetylofurfuralu (16,45%), 4H-piran-4-onu, 2,3-dihydro-3,5-dihydroksy-6-metylu (16,32%), kwasu n-heksadekanowego (1,88%) i kwasu oktadekanowego (0,86%).

Przed rozpoczęciem głównego eksperymentu, przeprowadzono test toksyczności ostrej metodą dawki granicznej. Pięć samic szczurów otrzymało doustnie ekstrakt w dawce 2000 mg/kg i były obserwowane przez 14 dni. Ponieważ nie zaobserwowano żadnych objawów toksyczności, wybrano niższe dawki do dalszych badań: 100 mg/kg (niska), 200 mg/kg (średnia) i 400 mg/kg (wysoka).

Badacze podzielili 30 samic szczurów na pięć grup po sześć zwierząt. Grupa kontrolna otrzymywała wodę destylowaną, druga grupa atorwastatynę w dawce 7,089 mg/kg masy ciała, a pozostałe trzy grupy otrzymywały PRFSB w dawkach 100, 200 lub 400 mg/kg masy ciała, podawanych 90 minut przed tą samą dawką atorwastatyny. Wszystkie terapie były podawane codziennie przez 28 dni.

Czy wyniki badań potwierdzają ochronne działanie PRFSB?

Wyniki badania były bardzo obiecujące. Podanie atorwastatyny znacząco podwyższyło poziomy kinazy kreatynowej i dehydrogenazy mleczanowej w surowicy, wskazując na wyraźne uszkodzenie mięśni. Leczenie frakcją bogatą w związki fenolowe z S. betaceum w dawkach 100, 200 i 400 mg/kg znacząco złagodziło te podwyższenia. Dawka 200 mg/kg PRFSB spowodowała największą redukcję poziomów CK i LDH, przywracając je prawie do wartości wyjściowych, a tuż za nią plasowała się dawka 400 mg/kg.

Ponadto, podanie atorwastatyny znacząco zaburzyło obronę antyoksydacyjną mięśni, na co wskazywała podwyższona aktywność katalazy (CAT) i dysmutazy ponadtlenkowej (SOD). Leczenie PRFSB znacząco normalizowało aktywność tych enzymów w sposób zależny od dawki. W przypadku aktywności CAT, dawka 200 mg/kg wykazała największą normalizację, podczas gdy dla aktywności SOD najskuteczniejsza była dawka 400 mg/kg.

Peroksydacja lipidów, oceniana na podstawie poziomów dialdehydu malonowego (MDA), była znacząco podwyższona w grupie leczonej atorwastatyną w porównaniu z kontrolą, wskazując na uszkodzenie oksydacyjne błon komórek mięśniowych. Podanie PRFSB spowodowało jednak znaczące, zależne od dawki zmniejszenie poziomów MDA, przy czym dawka 400 mg/kg wykazała największą redukcję. “Sugeruje to, że PRFSB łagodzi peroksydację lipidów i chroni błony mięśniowe przed uszkodzeniami oksydacyjnymi wywołanymi przez atorwastatynę” – komentują badacze.

Badanie histopatologiczne tkanek mięśniowych dostarczyło dodatkowych informacji na temat ochronnego działania PRFSB. Grupa leczona atorwastatyną wykazała wyraźną degenerację miocytów i naciek komórek zapalnych, co jest zgodne z miopatią indukowaną statynami. Jednak leczenie PRFSB znacząco złagodziło te nieprawidłowości histologiczne, szczególnie przy najwyższej dawce 400 mg/kg. Tkanki mięśniowe szczurów leczonych PRFSB wykazywały minimalne oznaki degeneracji i stanu zapalnego.

Kilka bioaktywnych związków obecnych w PRFSB zostało powiązanych z ochronnymi efektami przeciwko uszkodzeniom komórkowymi wywołanym przez stres oksydacyjny. Na przykład, flawonoidy takie jak kwercetyna i kemferol, powszechnie występujące w S. betaceum, wykazały zdolność do poprawy funkcji mitochondrialnej i zmniejszenia peroksydacji lipidów w tkankach mięśniowych. Ponadto, kwasy fenolowe, takie jak kwas chlorogenowy, zwiększają aktywność enzymatycznych antyoksydantów, w tym dysmutazy ponadtlenkowej i katalazy, neutralizując reaktywne formy tlenu i zapobiegając uszkodzeniom oksydacyjnym.

Jakie perspekty niesie przyszłość terapii statynowej?

Jeden z potencjalnych mechanizmów, poprzez który PRFSB wywiera swoje ochronne działanie, polega na zwiększaniu aktywności endogennych enzymów antyoksydacyjnych, takich jak CAT i SOD, zmniejszając w ten sposób poziomy ROS i zapobiegając uszkodzeniom oksydacyjnym. Dodatkowo, polifenole są znane z hamowania szlaków prozapalnych, co może pomóc zmniejszyć stan zapalny mięśni i promować naprawę tkanek.

Chociaż ochronne działanie PRFSB wydaje się być zapośredniczone głównie przez jego właściwości antyoksydacyjne, należy rozważyć inne potencjalne mechanizmy. Statyny, jak wykazano, zaburzają homeostazę wapnia w komórkach mięśniowych, prowadząc do zwiększonej podatności na uszkodzenia mięśni. Biorąc pod uwagę, że polifenole wpływają na szlaki sygnalizacji wapniowej, przyszłe badania mogłyby zbadać, czy PRFSB wywiera ochronne działanie poprzez regulację homeostazy wapnia. Dodatkowo, PRFSB może wpływać na biogenezę mitochondrialną i szlaki apoptotyczne, jak zaobserwowano w przypadku innych fitochemikaliów posiadających właściwości antyoksydacyjne.

Czy ekstrakt z tamarillo może stać się przełomem w bezpieczniejszej terapii statynowej? Naukowcy są ostrożni, ale pełni nadziei. Obecne badanie ma pewne ograniczenia, w tym brak grupy kontrolnej otrzymującej tylko PRFSB, co pozwoliłoby na rozróżnienie jego podstawowych efektów od jego roli ochronnej przeciwko toksyczności atorwastatyny. Ponadto, podczas gdy to badanie koncentrowało się na enzymatycznych antyoksydantach, inne markery stresu oksydacyjnego, takie jak poziomy zredukowanego glutationu (GSH), powinny być ocenione w przyszłych badaniach.

Wyłączne wykorzystanie samic szczurów Wistar w tym badaniu było oparte na ich profilu hormonalnym, który wpływa na odpowiedzi na stres oksydacyjny i metabolizm mięśni. Estrogen wykazuje ochronne działanie przeciwko uszkodzeniom oksydacyjnym poprzez poprawę funkcji mitochondrialnej i zwiększenie obrony antyoksydacyjnej. Przyszłe badania powinny zbadać efekty PRFSB u samców szczurów, aby określić, czy istnieją różnice płciowe w jego skuteczności ochronnej. Biorąc pod uwagę, że samce szczurów wykazują różne odpowiedzi na stres oksydacyjny i zapalne na statyny, takie badania byłyby istotne dla szerszej istotności translacyjnej.

Mimo tych ograniczeń, badanie dostarcza przekonujących dowodów na ochronną rolę frakcji bogatej w związki fenolowe z S. betaceum przeciwko toksyczności mięśniowej wywołanej atorwastatyną. “Wyniki wspierają potencjalne wykorzystanie PRFSB jako naturalnego adjuwanta w łagodzeniu działań niepożądanych związanych ze statynami, co mogłoby poprawić przestrzeganie przez pacjentów terapii obniżającej poziom lipidów” – konkludują autorzy.

Dla lekarzy prowadzących pacjentów na terapii statynowej, wyniki te otwierają nowe możliwości w zarządzaniu działaniami niepożądanymi. Jakie praktyczne zastosowanie mogą mieć te odkrycia w codziennej praktyce klinicznej? Czy suplementacja ekstraktem z tamarillo mogłaby stać się standardowym zaleceniem dla pacjentów z grupy wysokiego ryzyka myotoksyczności indukowanej statynami? Odpowiedzi na te pytania przyniosą zapewne przyszłe badania kliniczne, które będą kluczowe dla oceny potencjału terapeutycznego PRFSB w długotrwałej terapii statynami.

W przyszłości naukowcy planują przeprowadzić badania mechanistyczne skupiające się na uszkodzeniu mitochondrialnego DNA, uwalnianiu cytochromu c i aktywacji kaspaz, co dostarczyłoby głębszego wglądu w rolę PRFSB w ochronie mięśni. Techniki takie jak test TUNEL do wykrywania apoptozy oraz RT-PCR lub immunohistochemia do walidacji specyficznych markerów uszkodzenia komórek i proliferacji, mogłyby dostarczyć cennych informacji na temat zaangażowanych szlaków molekularnych. Dodatkowo, badania kliniczne będą kluczowe dla oceny potencjału terapeutycznego PRFSB w długotrwałej terapii statynami.

Podsumowanie

Naukowcy odkryli, że frakcja bogata w związki fenolowe z Solanum betaceum (tamarillo) skutecznie chroni mięśnie przed toksycznością atorwastatyny. W badaniu na szczurach Wistar wykazano, że ekstrakt z tamarillo znacząco redukuje poziomy biomarkerów uszkodzenia mięśni (CK i LDH) oraz normalizuje aktywność enzymów antyoksydacyjnych. Najskuteczniejsze okazały się dawki 200-400 mg/kg ekstraktu. Mechanizm działania ochronnego opiera się głównie na właściwościach antyoksydacyjnych związków zawartych w tamarillo, które przeciwdziałają stresowi oksydacyjnemu i peroksydacji lipidów wywołanych przez statyny. Badania histopatologiczne potwierdziły zmniejszenie degeneracji miocytów i stanu zapalnego w tkankach mięśniowych. Odkrycie to może stanowić przełom w zwiększeniu bezpieczeństwa terapii statynowej, choć konieczne są dalsze badania kliniczne potwierdzające skuteczność u ludzi.