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Berberin

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Berberin ist ein gelbes pflanzliches Isochinolinalkaloid, das aus verschiedenen Pflanzen, wie den Berberitzen (Berberis) oder Mahonien (Mahonia), gewonnen werden kann (vorzugsweise aus Wurzelrinde und Stammrinde) und medizinische Heilwirkung entfaltet. Es wurde seit alters her als Färbemittel verwendet und gehört zudem zu den traditionellen Heilmitteln Europas (z. B. der Hildegard von Bingen) und Asiens, inklusive der Ayurvedischen und Chinesischen Medizin.

Inhaltsverzeichnis
1 Allgemeines
2 Berebrin als Stabilisator der Darmschleimhaut
3 Wirkung bei Diabetes mellitus
4 Wirkung bei Hypercholesterinämie
5 Wirkung bei Nahrungsmittelallergie
6 Wirkung bei Arteriosklerose
7 Wirkung bei kardiovaskulären Krankheiten
8 Wirkung bei alkoholischer Fettleberhepatitis
9 Wirkung bei Entzündungen
10 Wirkung bei chronischen Nierenkrankheiten
11 Wirkung auf neurodegenerative Krankheiten
12 Antimikrobielle Wirkung
13 Wirkung gegen Pilzinfektionen
14 Wirkung bei Krebs
15 Entwicklung von Medikamenten
16 Verweise
17 Referenzen

Allgemeines

Berberitze (pixabay)

Berberin wirkt laut der bisher vorliegenden Erfahrungen und in Tierexperimenten nachweislich günstig bei Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus), erhöhten Cholesterinwerten im Blut (Hypercholesterinämie), Entzündungen, Arteriosklerose, Alzheimer-Demenz und anderen neurodegenerativen Krankheiten, der nichtalkoholischen Fettleberkrankheit sowie verschiedenen Krebsarten. 1 Vielfach wurde festgestellt, dass es die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und einer Lipidperoxidation reduziert und eine Apoptose (programmierter Zelltod) unterdrückt. 2 Die Wirkung beim Menschen wurde in mehreren Studien untersucht. Sie bestätigen die Wirkungen im Wesentlichen. 3

Es werden Derivate von Berberin entwickelt, die eine, je nach Zielsetzung, weitaus günstigere Wirkung erzielen sollen, als Berberin selbst, so z.B. gegen Krebs oder bakterielle Infektionen.  4  5  6

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Berebrin als Stabilisator der Darmschleimhaut

Vitamin D und sein Rezeptor (ein Kernrezeptor) spielen für die Barrierefunktion der Darmschleimhaut eine große Rolle. 7 Berberin wechselwirkt mit dem Vitamin-D-Rezeptor (VDR) des Darmepithels und führt darüber (mittels Occludin) zu einer Verbesserung der Barrierefunktion der Darmschleimhaut (Verstärkung der „tight junctions“). 8

Wirkung bei Diabetes mellitus

Berberin übt verschiedene günstige Wirkungen auf den Zuckerstoffwechsel bei Diabetes mellitus Typ 2 aus. Es verbessert laut experimenteller Befunde die Insulinresistenz, fördert die Insulinsekretion, hemmt die Glukoneogenese in der Leber und stimuliert die Glykolyse in peripheren Körperzellen 9. Auch senkt es die bei der Zuckerkrankheit häufig erhöhten Fettwerte. Es senkt damit das diabetische Komplikationsrisiko. Seine antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften wirken sich günstig auf die diabetische Nephropathie, Neuropathie und Kardiomyopathie aus. 10 Untersuchungen an Versuchstieren weisen darauf hin, dass ein wesentlicher Mechanismus dabei die Verbesserung (Abnahme) der Insulinresistenz des abdominellen Fettgewebes und eine Erhöhung der Glukosetransporter im Skelettmuskel ist. 11

Wirkung bei Hypercholesterinämie

Berberin senkt erhöhte Cholesterinwerte des Bluts durch Beeinflussung der Lebensdauer der LDL-Rezeptoren in der Leber. Es unterdrückt die Bildung (Expression) von TCSK9, einem im Blut zirkulierenden Enzym, das den Abbau des LDL-Rezeptors beschleunigt. 12 Im Tierexperiment wurde nachgewiesen, dass Berberin die Nachbildung des LDL-Rezeptors in der Leber hemmt 11, was wohl als Reaktion auf die verlängerte Lebensdauer gewertet werden kann. Die verlängerte Wirksamkeit des Rezeptors führt zu einer Senkung des LDL-Cholesterins im Blut.

Wirkung bei Nahrungsmittelallergie

Die Nahrungsmittelallergie ist durch erhöhte Immunglobulin-E-Werte (IgE) gegen einzelne Nahrungsmittel im Blut gekennzeichnet (siehe hier). Berberin senkt die Expression von IgE in kultivierten menschlicher B-Zell-Linien von Lymphozyten bei Nahrungsmittelallergie. 13 Am Beispiel der Erdnussallergie wurde gezeigt, dass es die IgE-bedingte Aktivierung und Degranulation von Mastzellen verringert und so vor einem anaphylaktischen Schock schützen könnte. 14

Wirkung bei Arteriosklerose

Die Entwicklung einer Arteriosklerose beruht wesentlich auf der entzündlichen Wirkung von oxidiertem LDL (ox-LDL) in der Arterienwand. Berberin bewirkt eine Verminderung der ox-LDL-bedingten Entzündung durch Induktion einer Autophagie. Es wird als potentielles Mittel gegen die Bildung arteriosklerotischer Plaques angesehen. 15 Es stabilisiert  offenbar auch bereits bestehende Plaques 16.

Wirkung bei kardiovaskulären Krankheiten

Berberin hemmt einen Regulator des LDL-Cholesterins (Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9, PCSK9), indem es den Abbau des LDL-Rezeptors in den Leberzellen beschleunigt. Eine PCSK9-Hemmung verbessert die Überlebensrate von Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen. In dieser Weise sollen Berberin und Substanzen wirken, die als Abkömmlinge mit verbesserter Charakteristik entwickelt werden. 17

Wirkung bei alkoholischer Fettleberhepatitis

Die alkoholische Fettleberhepatitis (ASH) ist eine Leberkrankheit, die durch oxidativen Stress und Fettakkumulation in Leberzellen zustande kommt. Ein Berberin-Stoffwechselprodukt (Demethylenbereberin) wirkt stark antioxidativ und vermag HepG2-Zellen und Leberzellen von Mäusen, die Alkohol ausgesetzt wurden, vor der Alkoholtoxizität zu schützen. Es wird als eine neue Therapiemöglichkeit für ASH propagiert. 18

Wirkung bei Entzündungen

Experimentelle Befunde zeigen, dass Berberin die Expression von Entzündungsmediatoren in Immunzellen reduziert. Dies wurde an CD4+IL‑17+ -Zellen von Behcet-Kranken verifiziert (Der Morbus Behcet ist eine entzündliche Erkrankung, die viele Organe einbeziehen kann) 19. Auch in verschiedenen Autoimmunkrankheiten zeigt die Substanz antientzündliche und immunsuppressive Wirkungen, die über die Beeinflussung der TH17-Immunzellen (spezielle Lymphozyten, gehören zu den CD4-+ T-Helferzellen) erfolgt 20.

Wirkung bei chronischen Nierenkrankheiten

Berberin mindert die funktionellen Auswirkungen einer chronischen Nierenkrankheit durch Hemmung der Produktion der von Darmmikrobiota stammenden urämischen Toxine. 21

Wirkung auf neurodegenerative Krankheiten

Berberin wirkt neuroprotektiv (Nervenzellen schützend). 22  23

  • Ein zentraler Wirkmechanismus beinhaltet die Hemmung von oxidativem Stress, einer Neuroinflammation (diskrete Gehirnentzündung) und eine Apoptose.  24

Alzheimer: Es kommt zur begleitenden Behandlung der Alzheimer-Demenz in Betracht. 25

  • Es schützt Nervenzellen vor oxidativem Stress und Ischämie (Mangeldurchblutung) und hemmt die Bildung von Abeta (Amyloid-beta-Peptid) aus dem Amyloid-Precursorprotein (APP), wie an Neurogliomzellen nachgewiesen wurde. 26 Der Wirkmechanismus beinhaltet eine Dämpfung der Neuroinflammation . 27
  • Im Alzheimer-Tiermodell verbesserte Berberin das Orientierungsvermögen und erhöhte die Bildung von IL-1ß und iNOS 28 29.

Depression: Berberin lindert das experimentell herbeigeführte Depressions-ähnliche Verhalten bei Mäusen durch Hemmung der entzündlichen Reationen (Neuroinflammation) und Verbesserung der Neuroplastizität. 30

Kognition: Es reduziert die kognitive Beeinträchtigung, die häufig eine Chemotherapie begleitet  31

Schizophrenie: Bei der chronischen Schizophrenie verbessert es negative Symptome und kognitive Einschränkungen durch Dämpfung der Neuroinflammation. 32

Demethylenberberin (ein Metabolit von Berberin) vermag die Blut-Hirn-Schranke besser zu überwinden und besitzt ebenfalls entzündungshemmende und antioxidative Eigenschaften (über Abschwächung verschiedener Signalwege, wie die über NF-κB, MAPK und AMPK). Es wird als potenzielles Mittel bei neurodegenerativen Erkrankungen angesehen. 33

Antimikrobielle Wirkung

Berberin wirkt auf viele Keime antimikrobiell, selbst auf MRSA (Methicillin-resistente Staphylococcus aureus, siehe hier). Es senkte die MRSA-Adhäsion und intrazelluläre Invasion (z. B. in menschliche Gingiva-Fibroblasten) deutlich und vermag die Effektivität von Beta-Laktam-Antibiotika wiederherzustellen. 34 Derivate von Berberin (9-phenoxyalkyl-Derivative) zeigen eine wesentlich erhöhte antimikrobielle Wirkung gegen klinisch wichtige Bakterienstämme, so gegen Vancomycin-resistente E. faecium und Methicillin-resistente S. aureus (MRSA). 35

Wirkung gegen Pilzinfektionen

Berberin hat zwar keine intrinsische (eigene) antimykotische Wirkung auf Candida albicans bei niedrigen Dosen, bewirkt jedoch eine deutliche Steigerung der antimykotischen Wirkung von Fluconazol. 36 Fluconazol bewirkt eine Erhöhung der intrazellulären Berberin-Konzentration. 37 Durch die Behandlung mit Berberin entstehen reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und dysfunktionelle Mitochondrien, und es werden Gene gegen oxidativen Stress hochreguliert. 38

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Wirkung bei Krebs

Die antineoplastische Wirkung von Berberin wurde mehrfach nachgewiesen. Sie beruht offenbar wesentlich auf einer vermehrten Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Es kommt zu einem Wachstumsarrest und einer Hemmung der Metastasierungsfähigkeit von Tumoren sowie einer Hemmung der Neubildung von Tumorgefäßen (Angiogenese).

  • Prostatakarzinom: Die Metastasierung des Prostatakarzinoms wird durch Berberin unterdrückt. Dies geschieht durch Unterdrückung eines genetischen Programms, das ein Eindringen der Krebszellen aus dem epithelialen Zellverband ins Mesenchym und in Blutgefäße („epithelial-to-mesenchymal transition“) bewirkt. Es wird angeregt, Berberin zu einem Medikament weiterzuentwickeln. 39
  • Lungenkrebs: In-vitro- und in-vivo-Untersuchungen an A549-Zellen zeigen, dass Berberin die epithelial-to-mesenchymal transition, die zu einer aggressiven Metastasierung beiträgt (s.o.), unterdrückt. 40
  • Cervixkarzinom (Gebärmutterhalskrebs): In einer Arbeit wird nachgewiesen, dass Berberin die Gewebsinvasion von Tumorzellen sowie die Bildung von Blutgefäßen im Tumorbereich (Angiogenese) in vitro und in vivo hemmt. 41
  • Mammakarzinom: Die Progression von lokalem zu invasivem Brustkrebs (Mammakarzinom) wird durch chemische Derivate von Berberin gehemmt. Wirksam dabei ist eine Induktion von Apoptose und eine erhöhte Expression einiger Zellzyklus-regulierender Moleküle, die eine beschleunigte Alterung bewirken. 42
  • Pankreaskarzinom: In Zelllinien des Pankreaskarzinoms konnte eine antineoplastische Wirkung festgestellt werden. 43 Berberin hemmt die Ausbreitung des Tumors durch Induktion eines Zellzyklusarrests (G1-Phase-Arrest) und einer Apoptose. Der apoptotische Effekt in PANC-1-Zellen ist ausgeprägter als der von Gemcitabin. Berebrin vermag vermutlich die Antikrebstherapie des Pankreaskarzinoms zu ergänzen. Die Antitumorwirkung von Berberin erfolgt durch eine Erhöhung der Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS-Generation). 44
  • Kolonkarzinom: Menschliche Zelllinien von Darmkrebs (Kolonkarzinom) wurden in einer Arbeit mit chemischen Derivaten von Bereberin behandelt. Die Derivate waren bezüglich ihrer antineoplastischen Wirkung effektiver als die Ausgangssubstanz. Sie induzierten einen Zellzyklusarrest und eine Apoptose. 45  Berberin beeinflusst die Genexpression, den Zellzyklus, es reduziert die Entzündungsreaktion, den oxidativen Stress und moduliert Signalwege. Darüber hinaus beeinflusst es die Darmmikrobiota und reguliert über sie die Barrierefunktion der Schleimhaut. Es senkt über alle diese Wege die Bereitschaft Darmkrebs zu entwickeln. 46 Zur Verbesserung der Wirkung wurde Berberin in PEG-Nanopartikel (NPBer) geladen. NPBer hatte eine deutlich erhöhte Wirksamkeit gegen Zellen eines Kolonkarzinoms, wobei die Mitophagie und Apoptose der Krebszellen gesteigert wurde. Dies kann, so wird angenommen, auch beim Menschen ausgenutzt werden 47.
  • Leukämie: An einer p53-null-Leukemie Zelllinie (EU-4) wurde festgestellt, dass Berberin die Empfindlichkeit von Leukämiezellen gegenüber Doxorubicin erhöht und die Apoptose der Tumorzellen anregt. Berberin wird als neuer Kandidat zur Erhöhung einer Apoptose von Tumorzellen angesehen. 48 Er wirkt beim diffusem großzelligem B-Zell-Lymphom hemmend, indem es den Tumorpromotor CD47, der überexprimiert ist und für einen Immunescape der Tumorzellen verantwortlich ist, unterdrückt. 49
  • Leberkrebs: Das hepatozelluläre Karzinom reagiert auf eine in Nanocarriern verkapselte Mischung aus Doxorubicin und Berberin mit erhöhtem Zelluntergang. Der „Co-Delivery-Nanoträger HA-MSN@DB“ wird als aussichtsreiche Neuentwicklung betrachtet. 50

Entwicklung von Medikamenten

Synthetische Berberinderivate: Auf der Basis von Berberin werden Medikamente entwickelt, die die Wirkmechanismen der Substanz ausnutzen 51 52 53. So ist eine neue Klasse von Medikamenten entwickelt worden, deren Wirkung gegen Krebs bereits an Leberkrebszellen (HCC, hepatozelluläres Karzinom) nachgewiesen werden konnte 54.

Berberin-geladene Nanopartikel: Berberin wurde in Nanopartikeln verpackt und in dieser Form auf medikamentöse Wirksamkeit untersucht. Bei Versuchstieren mit experimenteller Dickdarmentzündung (Colitis) senkte es die Entzündungsmediatoren (wie Interleukin-6. IL-6) und erwies sich als antientzündlich wirksam. Zudem kam es zu einer günstigen Beeinflussung der Darm-Mikrobiota (Bakterienarten im Darm). Die Autoren folgern, dass Berberin-geladene Nanopartikel einen verheißungsvollen neuen Ansatz zur Therapie der chronisch entzündlichen Darmkrankheiten darstellen. 55 Bezüglich Ber-Nanopartikel und Krebs s. o.

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Verweise

Referenzen

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