Sisteminė enzimų terapija ir bromelainas

Dar XIX amžiuje mokslininkai atrado molekules, kurios užtikrino visų svarbių žmogaus organizme vykstančių procesų veiklą. Tai buvo enzimai.

Plant hormone - Gibberellin - A3 - molecular model

Kas yra enzimai? Enzimai – sudėtinės organinės medžiagos, turinčios daugiau nei 20 aminorūgščių, susidarančios gyvųjų ląstelių viduje. Jie svarbūs visų organizme vykstančių gyvybiškai reikšmingų procesų katalizatoriai. Pavyzdžiui, yra enzimų, kurie kiekvieną minutę dalyvauja net 36 mln. reakcijų. Iki šių dienų nustatyta maždaug 3 tūkst. enzimų. Kiekvienas enzimas organizme atlieka tik jam būdingą funkciją.

Kur galima jų rasti?

ananasaspapain

 

 

 

 

 

 

 

 

Enzimų (fermentų) galima rasti viskame, kas gyva, – augaluose, gyvūnų ir žmonių organizmuose. Daugiausiai enzimų yra šviežiuose vaisiuose ir daržovėse (bananuose, mango vaisiuose, avokaduose, ananasuose). Tiesa, asmenų, vartojančių termiškai apdorotų ar konservuotų produktų, tarpląsteliniuose tarpuose ir kraujyje enzimų dažnai trūksta.

Kaip veikia enzimai? Fermentai atsakingi už ląstelių regeneraciją, padeda organizmui kovoti su infekcijomis, skatina imuninę sistemą kovoti su ligomis.

X-ray of male body posterior view

Be to, pagerina kraujo klampumą, sumažina trombų susidarymo riziką, užtikrina gerą virškinamojo trakto veiklą, slopina uždegimą, užkerta kelią įvairių organų ir organizmo sistemų sutrikimams. Enzimai gaunamas maistines medžiagas panaudoja naujiems audiniams (nerviniams, kauliniams, raumenų, odos ir liaukiniams) gaminti. Beje, enzimai padeda iš organizmo pašalinti toksines medžiagas (iš virškinamojo trakto, inkstų, plaučių ir odos). Taigi nepakankamas enzimų kiekis organizme gali lemti ligos vystymąsi. 

Unikalus enzimų poveikis organizmui

Apie enzimų (bromelainas) naudą ir teigiamą poveikį organizmui kalbama daug. Tad kuo bromelainas toks ypatingas? Enzimai teigiamai veikia uždegimo ir imuninės sistemos mechanizmus, signalo perdavimą ląstelėse, kraujo krešėjimo molekules ir jų poveikį. Bromelainas veikia ir ląstelių paviršiuje esančius antigenus. Pasižymėdami uždegimo slopinamosiomis savybėmis, fermentai slopina bradikininų sekreciją ir kartu riboja fibrino gamybą, mažina krešėjimo kaskados tarpininkų kiekį. Bromelainas slopina leukocitų migraciją uždegimo srities link ir jų savybę pašalinti nuo molekulės paviršiaus CD128 chemokinų receptorius, taip neleisdamas leukocitams sukibti su kraujagyslėmis uždegimo vietoje (1). Remiantis in vitro atliktų tyrimų rezultatais, bromelainas yra specifinis ciklooksigenazės-2 (COX-2) sekrecijos inhibitorius (2, 3) ir gali turėti įtakos substancijos P koncentracijos sumažėjimui (4).

Daugybės atliktų tyrimų rezultatai patvirtino bromelaino imunomoduliacines savybes.

Fresh juicy pineapple with cut off slice

In vitro enzimas bromelainas aktyvina natūralias ląsteles žudikes ir skatina naviko nekrozės faktoriaus α (TNFα), interferono γ (IFN-γ), interleukino 1 (IL-1), interleukino 2 (IL-2), interleukino 6 (IL-6) ir granuliocitų-makrofagų kolonijas stimuliuojančio faktoriaus (GM-CSF) gamybą (5, 6, 7). Be to, bromelainas slopina CD4 (+) ląstelių aktyvumą ir CD25 ekspresiją (8).

Tyrimų metu įrodyta, kad bromelaino preparatai padidina monocitų citotoksinį poveikį esant jo sutrikimui. Taip pat stimuliuoja IL-1 išsiskyrimą iš monocitų ir slopina CD44 ekspresiją. Enzimas bromelainas veikia kaip signalinė molekulė, turinti įtakos įvairių ląstelių signalo plitimo kaskadai, iš kurių daugelis yra svarbūs ląstelėms išlikti. Enzimai stimuliuoja proteazės aktyvinamus receptorius 2 ir 4 (9), reguliuoja baltymą 53 (p 53) ir su B ląstelių limfomos 2 susijusį baltymą; slopina B ląstelių limfomos 2 geno ekspresiją; blokuoja I-kappa-B α fosforilinimą; slopina ekstraląstelines, reguliuojamas proteinkinazės 1 ir 2, p 38 mitogeno,   proteinkinazės ir proteinkinazės B/Akt aktyvumą; inhibuoja branduolio faktorių kappa/κ B (NF-kB) (10, 11).

Įvertinus atliktų tyrimų, esant išeminiam reperfuziniam pažeidimui, rezultatus, paaiškėjo, kad enzimo bromelaino preparatai pagerina tiek proteinkinazes B, tiek FOXO3A (angl.foxheadboxO3) fosforilinimą, t.y. pagerina signalo perdavimą ląstelėse ir užtikrina kardiomiocitų išgyvenamumą (12).

Neuron

Remiantis tyrimų duomenimis galima teigti, kad bromelainas teigiamai veikia virškinamojo trakto motoriką. Nustatyta, kad enzimai skatina gausų indukuotos azoto oksido sintazės mRNR sekreciją, sumažina ląstelių paviršiuje esančių receptorių, jautrių branduolio faktoriui kappa B, kiekį (13).

 

Remiantis atliktų tyrimų įrodymais, bromelainas gali veikti kai kuriuos virškinamojo trakto patogenus (tarp jų ir Vibrio cholera ir Escherichia coli). Tokias enzimo savybes gali lemti bromelaino sąveika su žarnyno signalo perdavimu ląstelėse, užtikrinančiu sekreciją, įskaitant sąveiką su adenozino 3–5 ciklinio monofosfatu, guanozino 3–5 cikliniu monofosfatu ir nuo kalcio priklausomo signalo perdavimo kaskadą. Įrodyta, kad bromelainas skatina žarnyno sekreciją ir taip neutralizuoja žalingą enterotoksinų poveikį.

cancer cell

Bromelainas pašalina ląstelių paviršiaus molekules nuo T ląstelių, kurios turi įtakos imuninių ląstelių adhezijai. Enzimas mažina trombocitų agregaciją in vitro, be to, bromelainas slopina trombocitų agregaciją su endotelio ląstelėmis. Atliktais tyrimais in vitro ir in vivo nustatyta, kad bromelainas pasižymi fibrinolitinėmis savybėmis, skatina plazminogeno konversiją į plazminą ir taip suaktyvina fibrinolizę.

Enzimų terapija ir jų savybės

Sisteminė enzimų terapija – tai įvairių ligų gydymas natūraliais augalinės ar gyvulinės kilmės fermentais. Sisteminiai enzimai pasižymi keletu poveikių:

•      Neutralizuoja uždegimines medžiagas, „virškina“ žuvusias ląsteles.

•      Stimuliuoja imuninę sistemą ir taip pagreitina natūralią uždegimo eigą.

•      Veikiant enzimams greičiau atsinaujina pažeistos ląstelės.

•      Gerėja kraujotaka ir audinių aprūpinimas deguonimi.

•      Nyksta audinių patinimas, mažėja skausmas.

•      Enzimai taip pat pagerina antibiotikų transportą į uždegimo vietą, todėl gerėja vaistų poveikis.

Dėl efektyvumo sisteminė enzimų terapija taikoma ne tik gydant kvėpavimo sistemos infekcijas, bet ir reumatologijoje, ginekologijoje, chirurgijoje, traumatologijoje, gydant virškinamojo trakto, kraujagyslių, šlapimo takų ir kitas ligas.

Atliktų klinikinių tyrimų rezultatai įrodė bromelaino efektyvumą ir kaip savarankiško preparato, ir kaip derinio su kitais medikamentais.

Esant viršutinių kvėpavimo takų infekcijai (pavyzdžiui, pneumonija, bronchitas), stafilokoko sukeltai odos infekcijai, tromboflebitui, celiulitui, pielonefritui, prirektaliniam ir/ar rektaliniam abscesui, sinusitui ir šlapimo takų infekcijoms ir taikant kombinuotą gydymą, t.y. antibakteriniais medikamentais su enzimo bromelaino preparatais, pasiekiama geresnių, greitesnių ir efektyvesnių gydymo rezultatų. Bromelainas, tripsinas ir rutinas, kaip adjuvantinė terapija, taikoma su antibiotikų vartojimu, t.y. sėkmingai naudojama gydant vaikų sepsį. Vertinant antibiotikų ar/ir placebo derinį su bromelaino, tripsino ir rutino, pastebėtas ankstyvas ir efektyvus temperatūros pokytis esant karščiavimui ir Glasgow skalės rodiklių pagerėjimas vaikui, sergančiam sepsiu (14).

virus infection invading microscopic bugs

Klinikinių tyrimų metu įrodytas ir antimikrobinis enzimų poveikis. Be to, bromelainas pasižymi antihelmintiniu poveikiu ir poveikiu grybeliui (Candidaalbicans). Bromelainas efektyviai ir visiškai pagydo nežinomos etiologijos ir užkrečiamą lėtinę lichenoidinę dedervinę (15–18).

Tyrimais nustatytas ir antikancerogeninis bromelaino poveikis – tai turi įtakos enzimo poveikiui imuninei sistemai, uždegimui ir henostazei, signalo perdavimams ląstelėse (19).

fat cell, erythrocyte

Bromelainas teigiamai veikia širdies ir kraujagyslių sistemą. Jau minėta, kad veikia trombocitų agregaciją ir yra veiksmingas gydant išeminį/reperfuzinį insultą, riboja miokardo pažeidimą ir užtikrina greitesnį sveikimo periodą. Be to, nustatytas teigiamas poveikis esant krūtinės anginai ir/ar trombozei, pagerina kraujo tėkmę aortoje, mažina infarkto pažeidimo plotą. Dėl fibrinolizinio enzimo poveikio slopinamas trombų susidarymas (20–23).

Bromelaino preparatai sėkmingai skiriami kaip virškinimo fermentai pacientams po pankreatektomijos ar sergantiems kitomis virškinamojo trakto ligomis. Tyrimų metu paaiškėjo, kad su bromelainu skirti natrio alginatas, natrio hidrokarbonatas ir/ar eteriniai aliejai gerokai palengvina dispepsijos simptomus (24, 25). Enzimo preparatai efektyvūs gydant lengvo laipsnio opinį kolitą ir endoskopinio tyrimo metu nustatytus pakitimus (26).

bromelainas

Įrodyta, kad bromelainas pagreitina mėlynių ir hematomų rezorbciją ir gijimą. Esant skeleto ir raumenų pažeidimams, kurie lemia traumą ar raiščio plyšimą, bromelainas sumažina patinimą, skausmingumą ir jautrumą. Tyrimo metu nustatyta, kad bromelaino, tripsino ir rutino derinio efektyvumas gydant kelio osteoartrito sukeltą skausmą ir uždegimą, palyginti su diklofenaku, yra reikšmingas (27).

enzimu nauda

 

Pacientams, kurie serga bronchine astma ir vartoja bromelainą, sumažėja kvėpavimo takų reaktyvumas ir jautrumas dirgikliams, plaučių uždegimo žymenų, tarp jų ir eozinofilų ir leukocitų infiltracija, sumažėja CD19+ B ląstelių, CD4+ IR CD8+ T limfocitų kiekis (28, 29).

 

Tyrime dalyvavo asmenys, kuriems diagnozuotas sinusitas. 85 proc. pacientų, kuriems paskirtas ne antibakterinis gydymas, bet bromelaino preparatas, išnyko nosies gleivinės uždegimas, visiškai normalizavosi pasunkėjęs kvėpavimas (30).

Atliktų tyrimų duomenys įrodė, kad bromelaino uždegimo slopinamasis potencialas, esant reumatoidiniam artritui, yra efektyvesnis ir geriau toleruojamas negu kitų vartojamų vaistų nuo skausmo (tokių, kaip naproksenas, piroksikamas, ketoprofenas, indometacinas, etodolakas, diklofenakas).

artritas

Skiriant enzimo bromelaino preparatų prieš operaciją, sumažėja skausmo ir uždegimo laikotarpis. Be to, enzimas sumažina pooperacinį patinimą ir edemą. Kremas, kurio sudėtyje yra 35 proc. bromelaino lipidinio pagrindo, naudojamas norint pašalinti ir paspartinti nekrozės apimto audinio gijimą.

Terapinis enzimo bromelaino preparato poveikis pasiekiamas, kai per parą suvartojama dozė sudaro ne mažiau nei 160 mg, tačiau geresnių rezultatų pasiekiama, kai asmuo suvartoja 750–1000 mg bromelaino per parą.

Neretai kyla klausimas, ar enzimai yra papildai, ar vaistai. Įvertinus atliktų ilgamečių tyrimų rezultatus, enzimų poveikį imunomoduliacijai, uždegimo slopinimui ir kita, galima drąsiai teigti, kad enzimų preparatai yra vaistai.

LITERATŪRA

  1. Fitzhugh D.J., Shan S., Dewhirst M.W., Hale L.P. Bromelaintreatmentdecreasesneutrophilmigration to sitesofinflammation. ClinicalImmunology2008, 128, 66–74.
  2. Bhui K., Prasad S., George J., Shukla Y.Bromelaininhibits COX-2 expressionbyblockingtheactivationof MAPK regulated NF-kappa B againstskintumor-initiationtriggeringmitochondrialdeathpathway. CancerLett 2009, 282, 167–176.
  3. Huang J.R., Wu C.C., Hou R.C., Jeng K.C. Bromelaininhibitslipopolysaccharideinducedcytokineproductioninhuman THP-1 monocytes via theremovalof CD14. Immunologicalinvestigations2008, 37, 263–277.
  4. Gaspani L., Limiroli E., Ferrario P., Bianchi M. Invivoandinvitroeffectsofbromelainon PGE(2) and SP concentrationsintheinflammatoryexudateinrats. Pharmacology 2002, 65, 83–86.
  5. Engwerda C.R., Andrew D., Murphy M., Mynott T.L. Bromelainactivatesmurinemacrophagesandnaturalkillercellsinvitro. CellularImmunology2001, 210, 5–10.
  6. Engwerda C.R., Andrew D., Ladhams A., Mynott T.L. Bromelainmodulates T celland B cellimmuneresponsesinvitroandinvivo. CellularImmunology2001, 210, 66–75.
  7. Barth H., Guseo A., Klein R. Invitrostudyontheimmunologicaleffectofbromelainandtrypsinonmononuclearcellsfromhumans. EuropeanJournalofMedicalResearch2005, 10, 325–331.
  8. Secor E.R.Jr., Singh A., Guernsey L.A. et al. Bromelaintreatmentreduces CD25 expressiononactivated CD4+ T cellsinvitro. InternationalImmunopharmacology2009, 9, 340–346.
  9. Reddy V.B., Lerner E.A. Plantcysteineproteasesthatevokeitchactivateproteaseactivatedreceptors. BritishJournalofDermatology2010 May 20.
  10. Bhui K., Prasad S., George J., Shukla Y. Bromelaininhibits COX-2 expressionbyblockingtheactivationof MAPK regulated NF-kappa B againstskintumor-initiationtriggeringmitochondrialdeathpathway. CancerLett 2009, 282, 167–176.
  11. Kalra N., Bhui K., Roy P. et al. Regulationof p53, nuclearfactorkappaBandcyclooxygenase-2expressionbybromelainthroughtargetingmitogen-activatedproteinkinasepathwayinmouseskin. ToxicologyandAppliedPharmacology2008, 226, 30–37.
  12. Juhasz B., Thirunavukkarasu M., Pant R. et al. Bromelaininducescardioprotectionagainstischemia-reperfusioninjurythrough Akt/FOXO pathwayinratmyocardium. AmericanJournalofPhysiology – HeartandCirculatoryPhysiology2008, 294, H1365-H1370.
  13. Wen S., Huang T.H., Li G.Q. et al. Bromelainimprovesdecreaseindefecationinpostoperativerats: modulationofcolonic gene expressionofinduciblenitricoxidesynthase. LifeSciences2006, 78, 995–1002.
  14. Shahid S.K., Turakhia N.H., Kundra M. et al. Efficacyandsafetyofphlogenzym – a proteaseformulation, in sepsis inchildren. JournaloftheAssociationofPhysiciansofIndia2002, 50, 527–531.
  15. Stepek G., Lowe A.E., Buttle D.J. et al. Invitroandinvivoanthelminticefficacyofplantcysteineproteinasesagainsttherodentgastrointestinalnematode, Trichurismuris. Parasitology 2006, 132, 681–689.
  16. Stepek G., Buttle D.J., Duce I.R. et al. Assessmentoftheanthelminticeffectofnaturalplantcysteineproteinasesagainstthegastrointestinalnematode, Heligmosomoidespolygyrus, invitro. Parasitology 2005, 130, 203–211.
  17. Brakebusch M., Wintergerst U., Petropoulou T. et al. Bromelainisanacceleratorofphagocytosis, respiratoryburstandkillingofCandidaalbicansbyhumangranulocytesandmonocytes. EuropeanJournalofMedicalResearch2001, 6, 193–200.
  18. Massimiliano R., Pietro R., Paolo S. et al. Role ofbromelaininthetreatmentofpatientswithpityriasislichenoideschronica. JournalofDermatologicalTreatment2007, 18, 219–222.
  19. Chobotova K., Vernallis A.B., Majid F.A. Bromelain’sactivityandpotentialasananti-canceragent: Currentevidenceandperspectives. CancerLett 2010, 290, 148–156.
  20. Gläser D., Hilberg T. Theinfluenceofbromelainonplateletcountandplateletactivityinvitro. Platelets 2006, 17, 37–41.
  21. Juhasz B., Thirunavukkarasu M., Pant R. et al. Bromelaininducescardioprotectionagainstischemia-reperfusioninjurythrough Akt/ FOXO pathwayinratmyocardium. AmericanJournalofPhysiology–HeartandCirculatoryPhysiology2008, 294, H1365-H1370.
  22. Bahde R., Palmes D., Minin E. et al. Bromelainameliorateshepaticmicrocirculationafterwarmischemia. JournalofSurgicalResearch2007, 139, 88–96.
  23. Neumayer C., Fügl A., Nanobashvili J. et al. Combinedenzymaticandantioxidativetreatmentreducesischemia-reperfusioninjuryinrabbitskeletalmuscle. JournalofSurgicalResearch2006, 133, 150–158.
  24. Pellicano R., Strona S., Simondi D. et al. Benefitofdietaryintegratorsfortreatingfunctionaldyspepsia: a prospectivepilotstudy. Minerva GastroenterolDietol 2009, 55, 227–235.
  25. Wen S., Huang T.H., Li G.Q. et al. Bromelainimprovesdecreaseindefecationinpostoperativerats: modulationofcolonic gene expressionofinduciblenitricoxidesynthase. LifeSciences2006, 78, 995–1002.
  26. Kane S., Goldberg M.J. Useofbromelainformildulcerativecolitis. AnnalsofInternalMedicine2000, 132, 680.
  27. Akhtar N.M., Naseer R., Farooqi A.Z. et al. Oralenzymecombinationversusdiclofenacinthetreatmentofosteoarthritisoftheknee – a double-blindprospectiverandomizedstudy. ClinicalRheumatology2004, 23, 410–415.
  28. Secor E.R., Carson W.F., Singh A. et al. Oralbromelainattenuatesinflammationinanovalbumin-inducedmurinemodelofasthma. Evidence-BasedComplementaryandAlternativeMedicine2008, 5, 61–69.
  29. Secor E.R., Carson W.F., Cloutier M.M. et al. Bromelainexertsanti-inflammatoryeffectsinanovalbumin-inducedmurinemodelofallergicairwaydisease. CellularImmunology2005, 237, 68–75.
  30. Braun J.M., Schneider B., Beuth H.J. Therapeuticuse, efficiencyandsafetyoftheproteolyticpineappleenzymeBromelain-POSinchildrenwithacutesinusitisin Germany. InVivo 2005, 19, 417–421.