MENU

Żeń-szeń

Żeń-szeń właściwy

Panax ginseng, korzeń życia, boskie ziele, cud świata, sól ziemi, korzeń-piorun

Greckie słowo „panax” oznacza „leczyć wszystko”.

Korzeń żeń-szenia zawiera liczne grupy związków naturalnych, wśród których na czołowym miejscu znajdują się saponiny i węglowodany (oligo- i polisacharydy). Obie grupy związków wykazują zbliżone działanie biologiczne i są odpowiedzialne za właściwości terapeutyczne rośliny.  Surowiec zawiera ponadto związki flawonoidowe, fenolokwasy (wanilinowy, salicylowy), peptydoglikany (panaksany), związki acetylenowe.

Ginsenozydy (należące do saponin) są aktywnymi składnikami surowca, które są najczęściej analizowane i mają udokumentowane działanie.

 

Działanie neuroprotekcyjne

  1. Ginsenozyd chroni neurony przed uszkodzeniem, wpływa na zahamowanie śmierci komórki. Mechanizm działania żeń-szenia polega tu na modulowaiu szlaków sygnałowych zależnych od kinazy Akt i ERK1/2 oraz hamowaniu szlaku zależnego od czynnika transkrypcyjnego NF-kB. [1] [2] 
  2. Hamuje nadmierny napływ jonów wapnia do wnętrza komórki neuronalnej oraz tlenku azotu (NO), zapobiegając ich apoptozie. [3]
  3. Zwiększa neurogenezę w obrębie hipokampa, zwłaszcza w zakręcie zębatym. Wykazuje działanie podobne do czynnika wzrostu nerwów (NGF, ang.nerve growth factor). Promuje również wzrost aksonów. [4]

 

Usprawnia funkcjonowanie mózgu po udarze

  1. Ginsenozyd zmniejsza anatomiczne i funkcjonalne uszkodzenia wywołane udarem mózgu. Tłumi stan zapalny poprzez hamowanie mediatorów prozapalnych, zmniejsza również zjawisko stresu oksydacyjnego, min. przez aktywację cytopotekcyjnego czynnika transkrypcyjnego Nrf2. [5]

 

Wpływ na neuroprzekaźniki

 

  1. Reguluje zależne od napięcia kanały jonowe, takie jak kanały Ca2 +, K + i Na +. Stwierdzono, że leczenie ginsenozydem stabilizuje komórki pobudliwe przez blokowanie napływów kationów, takich jak Ca2 + i Na +, lub przez zwiększanie napływu jonów Cl-. Chroni neurony przed uszkodzeniem. Regulacja aktywności kanału Ca2 + przez ginsenozydy wskazuje, że są one ściśle zaangażowane w regulację uwalniania neuroprzekaźników z presynaptycznego zakończenia nerwowego. [6] [7] [8]
  2. Wyizolowane z żeń-szenia saponiny mogą mieć wpływ na sygnalizację monoamin – zwiększają poziom dopaminy i noradrenaliny w mózgu, co sugeruje ich działanie przeciwdepresyjne. [9]
  3. Saponiny modulują aktywność dopaminergiczną zarówno presynaptycznych, jak i postsynaptycznych receptorów dopaminy. Usprawniają przekaźnictwo dopaminergiczne. [10]
  4. Wpływ na receptory NMDA – receptory dla glutaminianu selektywnie aktywowane przez kwas N-metylo-D-asparaginowy (NMDA).  Ginsenozydy osłabiają neurotoksyczność indukowaną glutaminianem i NMDA poprzez hamowanie nadprodukcji tlenku azotu, powstawanie dialdehydu malonowego (produkt utleniania kwasów tłuszczowych) i napływ Ca2 + do wnętrza komórki. [11] [12]

Działanie ochronne 

  1. Ginsenozydy zmniejszają produkcję i odkładanie się toksycznego amyloidu beta (Aβ), zwiększają jego usuwanie, zmniejszają hiperfosforylację białka tau (jego ufosforylowana forma jest formą patologiczną i wraz z Aβ stanowi główny biochemiczny marker choroby Alzheimera). Usprawniają także funkcjonowanie układu cholinergicznego (związanego z przekaźnictwem acetylocholiny). [13] [14] [15]
  2. Ginsenozydy zmniejszają powstawanie Aβ przez hamowanie aktywności sekretazy β i γ – enzymów odpowiedzialnych za “cięcie” białka APP i powstwanie patologicznej formy amyloidu. Aktywują także szlak nieamyloidogenny, podczas którego nie dochodzi do powstania nieprawidłowej formy Aβ.  Zmniejszają rozkład acetylocholiny poprzez hamowanie aktywności acetylocholinoesterazy.  Niwelują indukowane Aβ wytwarzanie reaktywnych form tlenu i reakcji neurozapalnych. Doustne podawanie ginsenozydów zwiększa poziomy ekspresji enzymów biorących udział w syntezie acetylocholiny w mózgu i łagodzi indukowane przez Aβ niedobory cholinergiczne w modelach choroby Alzheimera. Wzmacniając układy cholinergiczne hipokampa i neurogenezę, łagodzi upośledzenie uczenia się i pamięci. [16] [17]

 

Zmniejsza stan zapalny w mózgu

  1. Gisenozyd zmniejsza aktywację komórek mikrogleju w mózgu. Mikroglej aktywowany jest w odpowiedzi na różne bodźce, takie jak infekcja, urazowe uszkodzenie mózgu, toksyczne metabolity czy stan zapalny. Żeń-szeń hamuje ekspresję białek zaangażowanych w aktywowanie odpowiedzi zapalnej – indukowanej syntazy tleku azotu (iNOS), cyklooksygenazy 2 (COX-2) i cytokin prozapalnych, zwiększając jednocześnie ekspresję przeciwzapalnej IL-10 w mikrogleju, który stymulowany był LPS (lipopolisacharyd, element zewnętrznej błony bakteryjnej, endotoksyna). [18]

Działanie przeciwdepresyjne

  1. Ekstrakt z żeń-szenia może wykazywać działanie przeciwdepresyjne poprzez wpływ na BDNF, neurogenezę oraz dopaminę. Ginsenozyd usprawnia sygnalizację BDNF w hipokampie, zmniejsza poziom kortykosteronu (hormon sterydowy o działaniu zbliżonym do kortyzolu) w surowicy. Usprawnia proces neurogenezy, który hamowany jest pod wpływem przewlekłego stresu i depresji. [19] [20]

 

Działanie przeciwstresowe

  1. Ginsenozydy mogą przeciwdziałać skutkom stresu. Prawdopodobnie zmniejszają ekspresję hydroksylazy tyrozynowej (TH) i β-hydroksylazy dopaminy (DBH)– enzymów biorących udział w syntezie katecholamin w rdzeniu nadnerczy. Wzrost poziomu tych enzymów jest jedną z pierwszych zmian pojawiających się w warunkach długotrwałego lub powtarzającego się stresu. Zwiększenie produkcji katecholamin następuje także w odpowiedzi na stymulację nikotynowych receptorów acetylocholiny w rdzeniu nadnerczy. Ginsenozydy powodują spadek poziomu mRNA (transkryptu, z którego następnie na drodze syntezy rybosomalnej powstaje dane białko) na TH o 57%, a DBH o 48%, co zapobiega syntezie zwiększonych ilości katecholamin. [21]

 

Działanie antyoksydacyjne

Mózg jest szczególnie podatny na stres oksydacyjny ze względu na stosunkowo niski poziom przeciwutleniaczy, wysoki poziom wielonienasyconych kwasów tłuszczowych i zwiększone zapotrzebowanie na tlen [22].

  1. Wraz z wiekiem nasila się zjawisko stresu oksydacyjnego. Generowanie reaktywnych form tlenu może prowadzić do uszkodzenia hipokampa i zwiększyć podatność na upośledzone uczenie się i pamięć. Ekstrakt z żeń-szenia hamuje wytwarzanie indukowanej wiekiem iNOS, COX-2, czynnika martwicy nowotworu-α (TNF-alfa) i ekspresji IL-1β. Zwiększa także poziom glutationu i usprawnia całkowitą obronę antyoksydacyjną organizmu (TAS). [23]
  2. Ginsenozydy zwiększają poziom antyoksydantów i obniżają poziom związków, powstałych w wyniku szkodliwego działania reaktywnych form tlenu – biomarkerów stresu oksydacyjnego. Żeń-szeń podnosi poziom dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) i peroksydazy glutationowej (GSH-Px). W surowicy i hipokampie zmniejsza stężenie substancji reagujących z kwasem tiobarbiuturowym, tzw. TBARS, które są markerem niekorzystnego utleniania lipidów, oraz grup karbonylowych – znacznik utleniania białek. Osłabia aktywację lipofuscyny (wewnątrzkomórkowy marker starzenia się). Lipofuscyny stanowią głównie produkty peroksydacji nienasyconych kwasów tłuszczowych. [24] [25]
  3. Niwelowanie powstałych w wyniku działania amyloidu beta reaktywnych form tlenu i stresu oksydacyjnego.

Wykazano, że występowanie stresu oksydacyjnego w komórce i amylodu beta jest ze sobą ściśle powiązane. Wiadomo bowiem, że nieprawidłowa obrona antyoksydacyjna i nadmiar wolnych rodników może promować powstawanie patologicznej formy amyloidu, z drugiej zaś strony amyloid beta działa jako związek prooksydacyjny. Aβ generuje powstawanie reaktywnych form tlenu, utlenianie lipidów (jednym z biomarkerów jest wzrost poziomu dialdehydu malonowego) i zmniejszenie aktywności dysmutazy ponadtlenkowej (SOD), ostatecznie powodując spadek przeżycia komórek. Ginsenozyd hamuje indukowaną Aβ nadprodukcję reaktywnych form tlenu i utlenianie lipidów, oraz zwiększa aktywność SOD. [26] [27]

Wpływ na utratę pamięci spowodowaną wiekiem

 

  1. Procesy tworzenia pamięci i plastyczności neuronalnej związane są z aktywnością białka gęstości synaptycznej (PSD-95), podjednostką kinazy białkowej Cγ (PKCγ) i czynnikiem neurotroficznym pochodzenia mózgowego (BDNF). Podawanie ginsenozydów zapobiegało związanym z wiekiem zmniejszeniu poziomów PSD-95, PKCγ i BDNF w hipokampie. Wyniki te wskazują, że długotrwałe podawanie ginsenozydów może zapobiegać utracie pamięci poprzez usprawnianie regulacji białek związanych z plastycznością w hipokampie. [28]
  2. Synteza acetylocholiny z choliny katalizowana jest przez enzym – acetylotransferazę cholinową. Ginsenozyd moduluje uwalnianie i wychwyt choliny i zwiększa poziom ekspresji acetylotransferazy cholinowej. Chroni neurony cholinergiczne przed uszkodzeniem. [29]
  3. Ginsenozyd poprawia wydajność starszych myszy w testach behawioralnych i znacząco zwiększa ekspresję białek związanych z plastycznością synaptyczną w hipokampie, w tym synaptofizynę, podjednostkę NMDAR 1, białko PSD95. [30] 

Regulacja gospodarki węglowodanowej i lipidowej

  1. Żeń-szeń jest tradycyjnie stosowany we wspieraniu leczenia cukrzycy. Powoduje znaczne obniżenie poziomu glukozy we krwi i ochronę komórek β trzustki przed działaniem toksycznych czynników. Ginsenozyd zwiększa fosforylację kinazy aktywowanej 5’AMP (AMPK, ang. 5’AMP-activateg protein kinase), enzymu zwiększającego wychwyt glukozy oraz wydzielanie insuliny przez komórki wyspowe trzustki. [31] [32]
  2. Żeń-szeń obniża poziom cholesterolu we krwi, powoduje wzrost frakcji HDL cholesterolu, działa przeciwzakrzepowo na płytki krwi oraz obniża poziom cukru we krwi, co może stanowić uzasadnienie do stosowania preparatów z surowca jako środka wspomagającego w leczeniu cukrzycy. [33]

 

Działanie hepatoprotekcyjne

  1. Ginsenozyd wpływa korzystnie na regenerację wątroby, zmiejsza poziomy enzymów wątrobowych – ALT, AST i ALP w surowicy. Zmniejsza związany z uszkodzeniem wątroby stres oksydacyjny (o czym świadczy spadek MDA i wzrost GSH, SOD i CAT w wątrobie). Ponadto tłumi odpowiedź zapalną poprzez obniżanie poziomów ekspresji genów związanych z zapaleniem, w tym TNF-α, IL-1β, IL-6, COX-2 i iNOS. [34]

 

Poprawa funkcji seksualnych

  1. Farmakologicznie aktywne składniki żeń-szenia, ginsenozydy, są zdolne do indukcji syntezy tlenku azotu (NO) w komórkach śródbłonka i nerwach okołonaczyniowych, a także do zwiększenia wrażliwości komórek mięśni gładkich naczyń na NO. Uwalnianie NO powoduje rozluźnienie mięśni gładkich, dopuszczenie większej ilości krwi do ciał jamistych, a co za tym idzie wywołanie erekcji. [35] [36]
  2. Główny hormon męski – testosteron, syntetyzowany jest w jądrach (w komórkach Leydiga) pod kontrolą hormonu luteinizującego (LH), który jest wytwarzany przez przedni płat przysadki mózgowej. Poziom testosteronu jest silnie skorelowany z libido i funkcjami seksualnymi. Ekstrakt z żeń-szenia znacznie zwiększa poziom całkowitego i wolnego testosteronu w osoczu, hormonu folikulotropowego i LH, usprawniając funkcje seksualne i wpływając korzystnie na libido. [37]
  3. Poprzez swój wpływ na syntezę i działanie neuroprzekaźników, żeń-szeń odgrywa istotną rolę w utrzymaniu prawidłowych funkcji seksualnych. Dopamina odpowiedzialna jest za pożądanie, acetylocholina usprawnia pobudzenie, GABA odgrywa rolę w odczuwaniu orgazmu. Wykazano, że ginsenozyd zwiększa pozakomórkowe poziomy dopaminy i acetylocholiny i wpływa na uwalnianie GABA w mózgu. [38]

Wykazano, że obróbka cieplna żeń-szenia (gotowany na parze i parzony)  wzmacnia antyoksydacyjne działanie tej rośliny. [39]

 

Bibliografia:

  1. Zhang X et al. Ginsenoside Rd promotes glutamate clearance by up-regulating glial glutamate transporter GLT-1 via PI3K/AKT and ERK1/2 pathways. Front Pharmacol. 2013 Dec 11;4:152.2.
  2. Zhang Y, Zhou L, Zhang X, Bai J, Shi M, Zhao G. Ginsenoside-Rd attenuates TRPM7 and ASIC1a but promotes ASIC2a expression in rats after focal cerebral ischemia. Neurol Sci. 2012 Oct; 33(5):1125-31.3.
  3. Li J. Q, Li Z. K, Duan H, Zhang J. T. Effect of age and ginsenoside Rg1 on nitric oxide content and nitric oxide synthase activity of cerebral cortex on rats. Acta Pharm Sin. 1997;32:251–4.4.
  4. Ryu S, Jeon H, Koo S, Kim S. Korean Red Ginseng Enhances Neurogenesis in the Subventricular Zone of 1-Methyl-4-Phenyl-1,2,3,6-Tetrahydropyridine-Treated Mice. Front Aging Neurosci. 2018;10:355.
  5. Rastogi V, Santiago-Moreno J, Doré S. Ginseng: a promising neuroprotective strategy in stroke. Front Cell Neurosci. 2015;8:457. Published 2015 Jan 20.
  6. Wu J., Jeong H. K., Bulin S. E., Kwon S. W., Park J. H., Bezprozvanny I. Ginsenosides protect striatal neurons in a cellular model of Huntington’s disease. Journal of Neuroscience Research. 2009;87(8):1904–1912.
  7. Nah SY, Park HJ, McCleskey EW trace component of ginseng that inhibits Ca2+ channels through a pertussis toxin-sensitive G protein. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 Sep 12; 92(19):8739-43
  8. Rhim H, Kim H, Lee DY, Oh TH, Nah SY. Ginseng and ginsenoside Rg3, a newly identified active ingredient of ginseng, modulate Ca2+ channel currents in rat sensory neurons. Eur J Pharmacol. 2002 Feb 2; 436(3):151-8.
  9. Xiang H, Liu Y, Zhang B, Huang J, Li Y, Yang B, Huang Z, Xiang F, Zhang H. The antidepressant effects and mechanism of action of total saponins from the caudexes and leaves of Panax notoginseng in animal models of depression. 2011 Jun 15; 18(8-9):731-8.
  10. Kim HS, Zhang YH, Fang LH, Lee MK Effect of ginseng total saponin on bovine adrenal tyrosine hydroxylase. Arch Pharm Res. 1998 Dec; 21(6):782-4.
  11. Kim YC, Kim SR, Markelonis GJ, Oh TH Ginsenosides Rb1 and Rg3 protect cultured rat cortical cells from glutamate-induced neurodegeneration. J Neurosci Res. 1998 Aug 15; 53(4):426-32.
  12. Lee E, Kim S, Chun K. C, editors. et al. 20(S)-ginsenoside Rh2, a newly identified active ingredient of ginseng, inhibits NMDA receptors in cultured rat hippocampal neurons. Eur J Pharmacol. 2006;536:69–77.
  13. Fang F., Chen X., Huang T., Lue L.-F., Luddy J. S., Yan S. S. Multi-faced neuroprotective effects of Ginsenoside Rg1 in an Alzheimer mouse model. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)—Molecular Basis of Disease. 2012;1822(2):286–292.
  14. Kim M. S., Yu J. M., Kim H. J., et al. Ginsenoside Re and Rd enhance the expression of cholinergic markers and neuronal differentiation in Neuro-2a cells. Biological and Pharmaceutical Bulletin. 2014;37(5):826–833.15.  Hwang SH, Shin EJ, Shin TJ, Lee BH, Choi SH, Kang J, Kim HJ, Kwon SH, Jang CG, Lee JH, Kim HC, Nah SY. Gintonin, a ginseng-derived lysophosphatidic acid receptor ligand, attenuates Alzheimer’s disease-related neuropathies: involvement of non-amyloidogenic processing. J Alzheimers Dis. 2012;31(1):207-23. 16.  Cho I.H. Effects of panax ginseng in neurodegenerative diseases. J Ginseng Res. 2012;36:342–353.
  15. Sheng C., Peng W., Xia Z.A., Wang Y., Chen Z., Su N., Wang Z. The impact of ginsenosides on cognitive deficits in experimental animal studies of Alzheimer’s disease: a systematic review. BMC Complement Altern Med. 2015;15:386.
  16. Park SM, Choi MS, Sohn NW, Shin JW. Ginsenoside Rg3 attenuates microglia activation following systemic lipopolysaccharide treatment in mice. Biol Pharm Bull. 2012;35(9):1546-52. PubMed PMID: 22975507.
  17. Teng J., Chen W., Ge Q., Yang Z., Yu C., et al. . (2010). 20 (S)-protopanaxadiol, an active ginseng metabolite, exhibits strong antidepressant-like effects in animal tests. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry 34, 1402–1411.
  18. Boonlert W, Benya-Aphikul H, Umka Welbat J, Rodsiri R. Ginseng Extract G115 Attenuates Ethanol-Induced Depression in Mice by Increasing Brain BDNF Levels. Nutrients. 2017 Aug 24;9(9).
  19. Kim Y, Choi EH, Doo M, et al. Anti-stress effects of ginseng via down-regulation of tyrosine hydroxylase (TH) and dopamine β-hydroxylase (DBH) gene expression in immobilization-stressed rats and PC12 cells. Nutr Res Pract. 2010;4(4):270–275.
  20. Floyd R.A., Carney J.M. Free radical damage to protein and DNA: Mechanism involved and relevant observations on brain undergoing oxidative stress. Ann Neurol. 1992;32:S22–S27.23.  Lee Y., Oh S. Administration of red ginseng ameliorates memory decline in aged mice. J Ginseng Res. 2015;39:250–256.24.  Zhao H.F., Li Q., Li Y. Long-term ginsenoside administration prevents memory loss in aged female C57BL/6J mice by modulating the redox status and up-regulating the plasticity-related proteins in hippocampus. Neuroscience. 2011;183:189–202.
  21. Lee MR, Ma JY, Sung CK. Chronic dietary ginseng extract administration ameliorates antioxidant and cholinergic systems in the brains of aged mice. J Ginseng Res. 2017;41(4):615–619.
  22. Wu J., Yang H., Zhao Q., Zhang X., Lou Y. Ginsenoside Rg1 exerts a protective effect against Aβ25-35-induced toxicity in primary cultured rat cortical neurons through the NF-κB/NO pathway. Int J Mol Med. 2016;37:781–788.
  23. Qian YH, Han H, Hu XD, Shi LL. Protective effect of ginsenoside Rb1 on beta-amyloid protein(1-42)-induced neurotoxicity in cortical neurons. Neurol Res. 2009 Sep;31(7):663-7.
  24. Zhao H.F., Li Q., Li Y. Long-term ginsenoside administration prevents memory loss in aged female C57BL/6J mice by modulating the redox status and up-regulating the plasticity-related proteins in hippocampus. Neuroscience. 2011;183:189–202.
  25. Benishin CG, Lee R, Wang LC, Liu HJ. Effects of ginsenoside Rb1 on central cholinergic metabolism. 1991; 42(4):223-9.
  26. Yang L, Zhang J, Zheng K, Shen H, Chen X Long-term ginsenoside Rg1 supplementation improves age-related cognitive decline by promoting synaptic plasticity associated protein expression in C57BL/6J mice. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2014 Mar; 69(3):282-94.
  27. Kang OH, Shon MY, Kong R, et al. Anti-diabetic effect of black ginseng extract by augmentation of AMPK protein activity and upregulation of GLUT2 and GLUT4 expression in db/db mice. BMC Complement Altern Med. 2017;17(1):341. Published 2017 Jun 29.
  28. Yuan HD, Kim JT, Kim SH, Chung SH. Ginseng and diabetes: the evidences from in vitro, animal and human studies. J Ginseng Res. 2012;36(1):27–39.
  29. Ng TB, Yeung HW. Hypoglycemic constituents of Panax ginseng. Gen Pharmacol. 1985;16(6):549-52.34.  Ning C, Gao X, Wang C, Huo X, Liu Z, Sun H, Yang X, Sun P, Ma X, Meng Q, Liu K. Hepatoprotective effect of ginsenoside Rg1 from Panax ginseng on carbon tetrachloride-induced acute liver injury by activating Nrf2 signaling pathway in  mice. Environ Toxicol. 2018 Oct;33(10):1050-1060.
  30. Leung KW, Cheng YK, Mak NK, Chan KK, Fan TP, Wong RN Signaling pathway of ginsenoside-Rg1 leading to nitric oxide production in endothelial cells. FEBS Lett. 2006 May 29; 580(13):3211-6.
  31. Chen X, Lee TJ. Ginsenosides-induced nitric oxide-mediated relaxation of the rabbit corpus cavernosum. Br J Pharmacol. 1995 May; 115(1):15-8]
  32. G, Marcellini L, Paolini P, De Nuccio I, Pepe M, Re M. Effects of Panax Ginseng C.A. Meyer saponins on male fertility. Salvati G, Genovesi. Panminerva Med. 1996 Dec; 38(4):249-54.
  33. Shi J, Xue W, Zhao WJ, Li KX. Pharmacokinetics and dopamine/acetylcholine releasing effects of ginsenoside Re in hippocampus and mPFC of freely moving rats. Acta Pharmacol Sin. 2013 Feb; 34(2):214-20.
  34. Kang KS, Kim HY, Pyo JS, Yokozawa T. Increase in the free radical scavenging activity of ginseng by heat-processing. Biol Pharm Bull. 2006 Apr;29(4):750-4.

 

W celu wzmocnienia działania antystresowego i prokognitywnego można łączyć P. ginseng z:

Z kolei w celu wzmocnienia odporności organizmu i kondycji, można stosować żeń-szeń w połączeniu z: