Що таке птеростильбен?

Птеростильбен – це хімічна речовина рослинного походження. Цей поліфенол має схожу до ресвератролу структуру. Однак через незначні структурні відмінності птеростильбен є більш жиророзчинним. Завдяки цим відмінностям птеростильбен має більш досконалу біодоступність. Загалом дослідження на тваринах показали, що, хоча властивості цих двох антиоксидантів досить схожі, дія птеростильбена значно сильніша за ресвератрол.

Птеростильбен добре засвоюється, легко поширюється в тканинах організму та може долати гематоенцефалічний бар’єр — фактори, невластиві багатьом натуральним корисним поліфенолам.  Зокремакуркумін, поліфенол в куркумі, відомий своїми сильними протизапальними властивостями, дуже погано засвоюється травним трактом, як і кверцетин. Це надає птеростильбену перевагу над іншими поліфенолами у клінічних дослідженнях.

Джерела птеростильбену

Вперше сполукуптеростильбену виявили у складі сандалового дерева. З розвитком досліджень було виявлено додаткові джерела птеростильбену, зокрема чорницявиноградарахіс та індійське дерево кіно. Сполука виробляється у рослинах у відповідь на стресові чинники та грибкові інфекції. Як правило, птеростильбен міститься у найвищих концентраціях у плодах, листі та серцевині деревини рослин.

Корисні властивості птеростильбену

У опублікованих дослідженнях навколо птеростильбену точиться достатньо багато схвильованих обговорень. Автори досліджень стверджують про виявлення численних потенційних властивостей, зокрема антиоксидантних, протизапальних, знеболювальних, а також здатності регулювати цукор в крові, запобігати ожирінню та захищати серце та мозок. Однак надмірна схвильованість може бути дещо завчасною, оскільки досліджень на людях і досі не так багато.

1. Антиоксидантні властивості

Як і вітамін C і вітамін E, птеростильбен демонструє здатність нейтралізувати та зменшувати наслідки дії вільних радикалів. Опубліковане дослідження свідчить, що птеростильбен проявляє пряму антиоксидантну дію та активізує антиоксидантні ферменти і захисні функції усього організму. Існує гіпотеза, що багато потенційних корисних властивостей птеростильбену пов'язані з антиоксидантною дією.

2. Протизапальна дія

Підвищення запальних процесів у організмі пов'язують з численними хронічними хворобами. Оксид азоту є сигнальною молекулою, що може відігравати роль збудника запалення в імунній системі. Циклооксигеназа (ЦОГ) – окрема сигнальна молекула запалення, яка інгібується аспірином та ібупрофеном. Схоже, що птеростильбен здатен інгібувати ці обидві сигнальні молекули. Надмірний рівень обох ферментів пов'язують з декількома хронічними захворюваннями.

3. Знеболювальний ефект

Існують попередні докази знеболювальних властивостей птеростильбену, однак клінічних досліджень за участю людей на разі не так багато. Попри те, що описані вище протизапальні властивості вказують на можливість застосування птеростильбену як засобу для лікування болю та запалення, підтверджені дані досліджень на людях вкрай обмежені. Проте результати досліджень на тваринах зазвичай підтверджують наявність знеболювальної дії. Нещодавнє дослідження артриту у щурів виявило зменшення набряку та запалення. Крім цього птеростильбен покращує склад мікрофлори кишківника, зменшуючи кількість патогенних бактерій у всьому кишковому тракті, що може сприяти зменшенню запалення.

Інше окреме дослідження вивчало застосування птеростильбену у щурів з ревматоїдним артритом. У поєднанні з помірною фізичною активністю комбінація виявилася ефективною для покращення стану.

Хоча дані досліджень на тваринах та клітинних культурах досить цікаві, для кращого розуміння потенціалу птеростильбену необхідно проведення додаткових досліджень за участю людей. Результати дослідження за участю добровольців, яким призначали 450 мг птеростильбену на день (дозування, що вважається безпечним для людей), не виявило підвищення рівня у крові, достатнього для створення клінічного ефекту зниження болю. Автори рекомендують здійснити додаткові дослідження, щоб встановити, чи буде безпечним та ефективним вище дозування для зменшення болю та запалення у людей.

4. Регулювання рівня цукру в крові

Ряд натуральних сполук демонструють здатність регулювати рівень цукру в крові та лікування діабету. Серед таких натуральних сполук потенційні корисні властивості проявляють  корицяберберин та гібіскус . Зовсім недавно були здійснені дослідження, які вказують на значний потенціал птеростильбену для регулювання рівня цукру в крові та усунення ускладнень, пов'язаних з діабетом.

Дані досліджень на тваринах свідчать про користь застосування птеростильбену і для лікування діабету, однак для розуміння, чи є він так само дієвим для людей, необхідно проаналізувати дані додаткових клінічних досліджень за участю людей. Під час найперших досліджень вчені вводили птеростильбен щурам, хворим на діабет. Було виявлено, що птеростильбен має здатність знижувати рівень цукру в крові, подібно до стандартного препарату для лікування цукрового діабету - метформіну.

Споживання великої кількості фруктози (зазвичай міститься у кукурудзяному сиропі) пов'язують з підвищенням ризику розвитку хвороб серця, цукровим діабетом та проблемами з рівнем цукру в крові. Зокрема високі дози фруктози можуть викликати швидке порушення регулювання рівня цукру та призводити до хвороб серця. Дивовижно те, що у тварин, яким усі вуглеводи в раціоні замінили на фруктозу, птеростильбен зміг запобігти діабетичним змінам.

Додаткові дослідження цукрового діабету у тварин виявили ряд захисних ефектів птеростильбену. Наприклад, птеростильбен пригнічує пошкодження нирок, поширене при цукровому діабеті. При цукровому діабеті загоєння ран відбувається погано. Застосування місцевих засобів з птеростильбеном покращило загоєння опіків у щурів, хворих на діабет. Іншим відомим ускладненням цукрового діабету є погіршення слуху. Дослідження цукрового діабету у щурів виявило, що птеростильбен сприяє захисту від втрати слуху, пом'якшуючи пошкодження внаслідок дії вільних радикалів.

5. Боротьба з ожирінням

Ожиріння різко перетворюється на епідемію у всьому світі. Ожиріння часто розглядають як банальну відсутність сили волі та небажання їсти менше, проте існують дані про інші фундаментальні причини, особливо, якщо врахувати той факт, що показники ожиріння синхронно зросли в усіх вікових групах. Для подолання епідемії ожиріння потрібні альтернативні підходи, крім дієти та фізичних вправ. Ранні дані свідчать про потенційну роль птеростельбену у цьому процесі.

Коричнева жирова тканина – це тип жиру в організмі, який використовує калорії для генерування тепла. Біла жирова тканина – це жирова тканина, що пов’язана зі збільшенням ваги та ожирінням. Коричнева жирова тканина є метаболічно активною, тобто спалює надлишкові калорії, що, власне, може сприяти втраті ваги. Було виявлено, що птеростильбен підвищує споживання калорій коричневою жировою тканиною у тварин. Крім цього птеростильбен допомагає перетворювати білу жирову тканину таким чином, щоб вона функціонувала як і коричнева жирова тканина – спалюючи додаткові калорії.

Цікаво, що птеростильбен також проявив здатність блокувати розмноження жирових клітин та всмоктування жиру білою жировою тканиною. Відомо, що ожиріння також посилює запалення. Жирові клітини виробляють сигнальні запальні молекули, що призводить до надмірного запалення в усьому організмі. Завдяки своїй протизапальній дії птеростильбен допомагає блокувати ці запальні сигнали жирових клітин.

Сприятливий вплив на кишкову флору, про який згадувалося раніше, також виявляється актуальним для ожиріння. Відомо, що конкретні зміни мікрофлори кишківника сприяють набору ваги. Схоже, що здатність птеростильбену впливати на відновлення мікрофлори кишківника відіграє роль і для лікування ожиріння. Результати досліджень показали, що застосування добавок птеростильбену сприяє корекції дисбалансу мікрофлори кишківника у тварин з надмірною вагою.

6. Захист мозку

Оскільки населення планети продовжує старіти, кількість випадків хвороби Альцгеймера збільшується. І, на жаль, на разі не існує загальноприйнятної терапії для модифікації симптомів хвороби. Сьогодні, навіть за умови стандартного лікування, щойно у людини починає розвиватися хвороба Альцгеймера, запускається процес повільної, невблаганної деградації, що в кінцевому підсумку призводить до втрати пам’яті, інвалідності та смерті.

Зважаючі на такі перспективи, вчені намагаються знайти альтернативні підходи. Результати вивчення деяких добавок, зокрема ацетил-L-карнітинуриб'ячого жиру та цитиколіну свідчать про принаймні помірні переваги для запобігання або лікування деменції. Птеростильбен також дає надію. У межах початкового випробування добавок птеростильбену на дорослих щурах вчені вивчали їхні когнітивні функції. У результаті дослідження птеростильбен зміг усунути вікові зниження когнітивних функцій. Крім цього спостерігалося також покращення пам'яті.

Ключовим нейромедіатором, рівень якого знижується при деменції, є ацетилхолін. Дослідження свідчать, що птеростильбен допомагає протистояти цьому зниженню, уповільнюючи його метаболізм та розпад. Інше дослідження на різних моделях тварин підтверджує ці дані та свідчить про покращення роботи пам'яті та підвищення рівнів ацетилхоліну. У моделі прискореного старіння у мишей птеростильбен зміг запобігти втраті пам’яті, зменшити запалення та інші ознаки патології деменції. У тому ж моделюванні ресвератрол був неефективний.

7. Користь для здоров'я серця

Завдяки ряду вже описаних механізмів, зокрема антиоксидантній та протизапальній дії, птеростильбен також сприяє захисту від серцевих захворювань. Дослідження знову показали, що, на тваринних моделях птеростильбен захищає серце від пошкоджень або покращує роботу серця навіть під час гострої серцевої недостатності або після серцевого нападу. Попередні випробування на людях також свідчать про потенційний вплив птеростильбену на зниження артеріального тиску. Слід провести додаткові дослідження за участю людей, аби підтвердити можливі значні переваги птеростильбену для серця, подібні до дії інших натуральних сполук, як-то коензим Q10карнітин та екстракт часнику .

Висновки

Дослідження на тваринах і доклінічні моделювання впевнено свідчать про значний потенціал  птеростильбену.. Найсвіжіші дослідження виявили ряд потенційних властивостей, зокрема антиоксидантних, протизапальних, знеболювальних, а також здатність регулювати цукор в крові, запобігати ожирінню та захищати серце та мозок. І на відміну від багатьох інших потенційно ефективних натуральних сполук птеростильбен добре засвоюється і легко поширюється в тканинах організму. З розвитком клінічних досліджень за участю людей птеростильбен може стати потенційним засобом для лікування низки складних захворювань.

Джерела:

  1. Bray GA. Fructose: pure, white, and deadly? Fructose, by any other name, is a health hazard. J Diabetes Sci Technol. 2010;4(4):1003-1007. Published 2010 Jul 1. doi:10.1177/193229681000400432
  2. Chan EWC, Wong CW, Tan YH, Foo JPY, Wong SK, Chan HT. Resveratrol and pterostilbene: A comparative overview of their chemistry, biosynthesis, plant sources and pharmacological properties. JAPS. 2019;9(7). DOI: 10.7324/JAPS.2019.90717
  3. Daniel M Riche, David Deschamp, Michael E Griswold, Corey L McEwen, Krista D Riche, Justin J Sherman and Marion R Wofford. Abstract 617: Impact Of Pterostilbene On Blood Pressure and Other Metabolic Parameters In Adults. Hypertension. 2018;60(1).
  4. Ding RR, Huang GY, Zhang YJ, et al. Pterostilbene Ameliorates Renal Damage in Diabetic Rats by Suppressing Hyperglycemia with Inhibition of Inflammatory and Fibrotic Responses. Biomed Environ Sci. 2021;34(12):1015-1019. doi:10.3967/bes2021.137
  5. Gareri P, Castagna A, Cotroneo AM, Putignano S, De Sarro G, Bruni AC. The role of citicoline in cognitive impairment: pharmacological characteristics, possible advantages, and doubts for an old drug with new perspectives [published correction appears in Clin Interv Aging. 2015;10:1625]. Clin Interv Aging. 2015;10:1421-1429. Published 2015 Sep 3. doi:10.2147/CIA.S87886
  6. Grover JK, Vats V, Yadav SS. Pterocarpus marsupium extract (Vijayasar) prevented the alteration in metabolic patterns induced in the normal rat by feeding an adequate diet containing fructose as sole carbohydrate. Diabetes Obes Metab. 2005;7(4):414-420. doi:10.1111/j.1463-1326.2005.00414.x
  7. Han Y, Xiang Y, Shi Y, et al. Pharmacokinetics and Pharmacological Activities of Berberine in Diabetes Mellitus Treatment. Evid Based Complement Alternat Med. 2021;2021:9987097. Published 2021 Aug 21. doi:10.1155/2021/9987097
  8. Hougee S, Faber J, Sanders A, et al. Selective COX-2 inhibition by a Pterocarpus marsupium extract characterized by pterostilbene, and its activity in healthy human volunteers. Planta Med. 2005;71(5):387-392. doi:10.1055/s-2005-864130
  9. Hu W, Yu H, Zhou X, et al. Topical administration of pterostilbene accelerates burn wound healing in diabetes through activation of the HIF1α signaling pathway [published online ahead of print, 2021 Nov 6]. Burns. 2021;S0305-4179(21)00306-5. doi:10.1016/j.burns.2021.10.019
  10. Jaacks LM, Vandevijvere S, Pan A, et al. The obesity transition: stages of the global epidemic. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019;7(3):231-240. doi:10.1016/S2213-8587(19)30026-9
  11. Koh YC, Ho CT, Pan MH. Recent Advances in Health Benefits of Stilbenoids. J Agric Food Chem. 2021;69(35):10036-10057. DOI: 10.1021/acs.jafc.1c03699. Epub 2021 Aug 30. PMID: 34460268.
  12. Kosuru R, Cai Y, Kandula V, et al. AMPK Contributes to Cardioprotective Effects of Pterostilbene Against Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury in Diabetic Rats by Suppressing Cardiac Oxidative Stress and Apoptosis. Cell Physiol Biochem. 2018;46(4):1381-1397. doi:10.1159/000489154
  13. Kosuru R, Rai U, Prakash S, Singh A, Singh S. Promising therapeutic potential of pterostilbene and its mechanistic insight based on preclinical evidence. Eur J Pharmacol. 2016;784:192-198. doi:10.1016/j.ejphar.2016.05.026
  14. Kumar R, Malik S, Tiwari R, et al. Pathophysiology of Cardiovascular Diseases and the Role of Vitamins, and Herbal Extracts in the Reduction of Cardiovascular Risks. Cardiovasc Hematol Agents Med Chem. 2021;19(2):175-186. doi:10.2174/1871525718666201217102638
  15. Lacerda D, Türck P, Campos-Carraro C, et al. pterostilbene improves cardiac function in a rat model of right heart failure through modulation of calcium handling proteins and oxidative stress. Appl Physiol Nutr Metab. 2020;45(9):987-995. doi:10.1139/apnm-2019-0864
  16. Lange KW, Li S. Resveratrol, pterostilbene, and dementia. Biofactors. 2018;44(1):83-90. doi:10.1002/biof.1396
  17. Liu Y, You Y, Lu J, Chen X, Yang Z. Recent Advances in Synthesis, Bioactivity, and Pharmacokinetics of Pterostilbene, an Important Analog of Resveratrol. Molecules. 2020;25(22):5389. Published 2020 Nov 6. doi:10.3390/molecules25215166
  18. Manickam M, Ramanathan M, Jahromi MA, Chansouria JP, Ray AB. Antihyperglycemic activity of phenolics from Pterocarpus marsupium. J Nat Prod. 1997;60(6):609-610. doi:10.1021/np9607013
  19. McCormack D, McFadden D. A review of pterostilbene antioxidant activity and disease modification. Oxid Med Cell Longev. 2013;2013:575482. doi:10.1155/2013/575482
  20. Milton-Laskíbar I, Gómez-Zorita S, Arias N, et al. Effects of resveratrol and its derivative pterostilbene on brown adipose tissue thermogenic activation and on white adipose tissue browning process. J Physiol Biochem. 2020;76(2):269-278. doi:10.1007/s13105-020-00735-3
  21. Özdaş S, Taştekin B, Gürgen SG, et al. Pterostilbene protects cochlea from ototoxicity in streptozotocin-induced diabetic rats by inhibiting apoptosis. PLoS One. 2020;15(7):e0228429. Published 2020 Jul 28. doi:10.1371/journal.pone.0228429
  22. Pan MH, Wu JC, Ho CT, Lai CS. Antiobesity molecular mechanisms of action: Resveratrol and pterostilbene. Biofactors. 2018;44(1):50-60. doi:10.1002/biof.1409
  23. Pennisi M, Lanza G, Cantone M, et al. Acetyl-L-Carnitine in Dementia and Other Cognitive Disorders: A Critical Update. Nutrients. 2020;12(5):1389. Published 2020 May 12. doi:10.3390/nu12051389
  24. Rabanal-Ruiz Y, Llanos-González E, Alcain FJ. The Use of Coenzyme Q10 in Cardiovascular Diseases. Antioxidants (Basel). 2021;10(5):755. Published 2021 May 10. doi:10.3390/antiox10050755
  25. Remsberg CM, Yáñez JA, Ohgami Y, Vega-Villa KR, Rimando AM, Davies NM. Pharmacometrics of pterostilbene: preclinical pharmacokinetics and metabolism, anticancer, anti-inflammatory, antioxidant and analgesic activity. Phytother Res. 2008;22(2):169-179. doi:10.1002/ptr.2277
  26. Rodgers A, Woodward A, Swinburn B, Dietz WH. Prevalence trends tell us what did not precipitate the US obesity epidemic. Lancet Public Health. 2018;3(4):e162-e163. doi:10.1016/S2468-2667(18)30021-5
  27. Rui Z, Zhang L, Li X, et al. Pterostilbene exert an anti-arthritic effect by attenuating inflammation, oxidative stress, and alteration of gut microbiota [published online ahead of print, 2022 Jan 20]. J Food Biochem. 2022;e14011. doi:10.1111/jfbc.14011
  28. Salleh NH, Zulkipli IN, Mohd Yasin H, et al. Systematic Review of Medicinal Plants Used for Treatment of Diabetes in Human Clinical Trials: An ASEAN Perspective. Evid Based Complement Alternat Med. 2021;2021:5570939. Published 2021 Oct 13. doi:10.1155/2021/5570939
  29. Shang C, Lin H, Fang X, et al. Beneficial effects of cinnamon and its extracts in the management of cardiovascular diseases and diabetes. Food Funct. 2021;12(24):12194-12220. Published 2021 Dec 13. doi:10.1039/d1fo01935j
  30. Wood AHR, Chappell HF, Zulyniak MA. Dietary and supplemental long-chain omega-3 fatty acids as moderators of cognitive impairment and Alzheimer's disease. Eur J Nutr. 2022;61(2):589-604. doi:10.1007/s00394-021-02655-4