Гастродія висока

Латинська назва: Gastrodia elata Blume

Інші назви: Пузатка, Нанайський женьшень, Хато-Хто, Тянма (Tian Ma), Момбо-Ломбо.

Гастродія згадується у списку "Shennong Bencao Jing" (близько 100 р. н.е.) і пізніше була класифікована Tao Hong як чудова трава, що означає, що її можна приймати протягом тривалого часу для захисту здоров'я та продовження життя. Одне з найперших відомих письмових згадок рослини наведено у книзі "Shen Nong's Herbal Classic", написаній понад 2 (дві) тисячі років тому.

Гастродія висока з давніх-давен вважається Кітаю, Кореї та Японії високоцінним, елітним лікарським засобом, що значно покращує якість і тривалість життя. Народи, що проживають у цих країнах, (нанайці, удегейці, орочі, айни та ін., здавна цінують рослину та говорять, що вона перевершує за силою панти ізюбра, ведмежу жовч та женьшень, і завжди оцінювали (продавали) її дуже дорого.

Гастродія висока (Gastrodia elata Blume) - вид багаторічних безлистих бульбових безхлорофільних мікогетеротрофних роду (далі Гастродія).

Регіон зростання: східний і південний Китай, Японії, Індонезія, Індокитай, Південна Корея, іноді зустрічається в Японії, зустрічається на далекому сході Росії (Приморський край, південь Хабаровського регіону, Південні Курили, Південний Сахалін).У Китаї висока Гастродія виростає в основному в Аньхой, Ганьсу, Гуансі, Гуйчжоу, Хебей, Хенань, Хубей, Хунань, Цзянсу, Цзилінь, Ляонін, Ней Монгол, Шеньсі, Шаньдун, Шаньсі, Сичуань, Сізан, Юньнань. У Японії: Хоккайдо, Хонсю. Росте в широколистяних сируватих лісах, березових лісах, серед заростей бамбука, в прирічкових верболозах. У Китаї культивується як лікарська сировина.

Гастродія висока - мікогетерофіт, що має симбіотичний зв'язок з грибом Mycena osmundicola для проростання та Armillaria mellea для живлення на гнилий деревині.

Бульби Гастродії містять фенольні сполуки: гастродин (4-гідроксибензиловий спирт-4-O-β-D-глюкопіранозид), паришин, паришин Б, паришин С, гастродамін, гастродигеніна, 4-(метоксиметил)фенол, 4-4-(метоксиметил)феноксиметил]фенол, ваніліновий спирт, ванілін, 4-гідроксибензиловий спирт, 4-(b-О-глюкопіранозилокси) бензиловий спирт, біс(4-гідроксибензиловий) ефір, органічні кислоти: лимонну, бурштинову, пальмітинову, b-ситостерол, даукостерин, сахароза, білки (шитиназа, b-1,3-О-глюканаза), мікроелементи.

Основний терапевтичний ефект високої гастродії пов'язують з наявністю в ній гастродину, 4-гідроксибензальдегіду, гастродигеніна, ,4-біс (4-гідроксибензил) фенолу та ін.

Як показують багаточисленні наукові дослідження та багаторічний досвід застосування біологічно активні речовини Гастродії високої в офіційній (Китай, Корея, Японія, Індія та інші країни Далекого Сходу та Америки) та народній медицині, біологічно активні речовини рослини коренеплодів можуть мати болезаспокійливі, заспокійливі, психостимулюючі, імуномодулюючі, загальнозміцнюючі, адаптогенні та нейропротекторні дії. Регулярний прийом може уповільнювати процеси старіння в організмі, особливо процеси старіння клітин головного мозку.

Традиційно Гастродія висока використовується в азіатській медицині для лікування головного болю, запаморочення, оніміння, судом, в т.ч. і у дітей, епілепсії, правця, геміплегії, невростенії, ангіоневротичного головного болю, церебрального атеросклерозу, старечого недоумства та хвороби Альцгеймера, раптової глухоти, центрального реніту, шийного спондильозу, синдрому Меньєра.

У традиційній китайській медицині бульби рослини та їх препарати використовуються для лікування неврологічних розладів, таких як запаморочення, загальний параліч, епілепсія, правець при головних болях, мігренях, судомах, амнезії та інших розладів [2, 3]. Численні наукові дослідження показують, що екстракти бульб Гастродії та їх біологічно активні речовини (далі БАР) захищають клітини нейронів та здатні відновлювати функції головного мозку шляхом інгібування окисного стресу та запальних реакцій [2].

Гастродин - одна з основних біологічно активних сполук Гастродії, фенольний глікозид, виявлений у 1978 році. Дослідження фармакологічних властивостей гастродину показують, що він має седативну [5], аналгетичну [6,7], протиепілептичну [9] дію, знижує запаморочення [10], має антидепресантну [12] дію, покращує пам'ять [11], запобігає остеонекрозу [13] ], сприяє зниженню артеріального тиску [14]. Гастродин здатний регулювати рівні нейромедіаторів ГАМК шляхом інгібування SSADH [22].

Наукові дослідження показують, що біологічно активні речовини Гастродії можуть забезпечувати нейропротекцію, інгібуючи деградацію ГАМК та, таким чином, підвищувати рівень ГАМК. [19, 20, 21] і мати протисудомну активність [19], можуть брати участь у регуляції рецептора при неврологічних розладах. [22, 23, 24]. Гастродин може забезпечувати нейропротекцію за рахунок посилення експресії антиоксидантного ферменту HO-1 за допомогою активації шляху p38 мітоген-активованої кінази (MAPK)/Nrf-2 у дофамінергічних клітинах людини [31] та антиоксидантного ефекту.

Гастродин та ваніліловий спирт знижують продукцію АФК± індукованої нейротоксичності [30, 31].

БАР Гастродії високою можуть чинити антидепресивну дію. З досліджень, проведених на тваринах, видно, що антидепресивна дія пов'язана з декількома механізмами фармакологічної дії БАВ високої гастродії. Антидепресантна активність може бути пов'язана зі значним збільшенням концентрації дофаміну (DA) і серотоніну і зменшенням концентрації 3,4-дигідроксифенілоцтової кислоти (DOPAC) викликаних прийомом екстракту гастродії високої [32], модуляцією та регуляцією активності моноаміноксидази, індукції гамма-аміномасляної кислоти (GABA)), нейропротекцією, антиоксидантною (видалення вільних радикалів та захист нейронів у пошкоджених клітинах) та протизапальною активністю БАВ, включаючи ваніліловий спирт, ванілін та п-гідроксибензиловий спирт [33].

Амілоїдний β-пептид, нерозчинний пептид, виявлений у мозку пацієнтів із хворобою Альцгеймера, викликає пошкодження клітин головного мозку. Опубліковані в пресі наукові дослідження показують, що БАР Гастродії зменшують пошкодження клітин, спричинені карбоксильним кінцевим фрагментом попередника амілоїдного β-білка та амілоїдного β-пептиду, у нейрональних або нейроноподібних клітинах. БАР екстракту Гастродії високої можуть сприяти зниженню втрати пам'яті та навченості, а також дисбаланс ГАМК (GABA), пов'язаним з нейродегенеративними захворюваннями, такими як хвороба Альцгеймера та деменція, спричинена хворобою Паркінсона [1, 4, 27, 33].

Дослідження на тваринах показують, що застосування БАР Гастродії забезпечує захист від втрати пам'яті та навчальності, спричиненої лікарськими засобами, у т.ч. скополаміном, апоморфіном, хлоридом алюмінію, циклогексімідом. Дослідження показують, що покращення когнетивної функції можуть бути пов'язані з впливом БАР Гастродії на серотонергічну, дофамінергічну та ГАМКергічну системи [1, 4, 33, 34, 35].

БАР Гастродії можуть надавати терапевтичну дію при серцево-судинних та церебрально-судинних захворюваннях. БАР Гастродії застосовуються для лікування гострого інфаркту мозку (ішемічний інсульт мозку) та гіпертонії у медичній практиці [36, 37]. Фенольні сполуки, які містяться в екстракті Гастродії, можуть захищати мозок від цередральної ішемії завдяки інтибуванню шляхів синтезу оксиду азоту (NOS) [37]. БАР Гастродії можуть ефективно знижувати нейротоксичність при ішемічному інсульті пов'язану зі зменшенням Н2О2-індукованого вивільнення лактатдегідрогенази (LDH), активацією експресії гем-оксигенази (HO-1), плейотропного ферменту NQO-1, який захищає при стресі, та нейротрофічного фактора мозку (BDNF) [38].

Збагачення їжі біологічно активними речовинами Гастродії, зокрема гастродином може значно продовжити латентний період нападів епілепсії, зменшувати тяжкість нападу, скорочувати тривалість нападу, дає можливість прискорити одужання і знизити смертність [4, 17]. Механізм фармакологічної дії БАР Гастродії високої пов'язаний зі зменшенням дисбалансу між активністю гальмівних та збуджуючих нейротрансмітерів (ключовий механізм порушення нейроактивності), інгібуванням запальних реакцій у головному мозку, які відіграють важливу роль в епілептогенезі, високій антиоксидантній активності БАР Гастродії. [4, 39-45]. Інформація про проведені клінічні дослідження з оцінки протиепілептичного ефекту БАР Гастродії високої, зокрема гастродину, дозволяє припустити, що екстракти Гастродії високої можуть позитивно впливати при епілепсії, як мінімум як допоміжна терапія. [4, 43, 46]

Джерела інформації

1. Guang-Biao Huang, Tong Zhao, Sushma Shrestha Muna, Hong-Mei Jin, Jong-II Park, Kyu-Sik Jo, Bo-Hee Lee, Soo-Wan Chae, Sun-Young Kim, Soo-Hyun Park, Eun-Ock Park, Eun-Kyung Choi, Young-Chul Chung. Therapeutic potential of Gastrodia elata Blume for the treatment of Alzheimer's disease. Neural Regen Res. 2013 Apr 25; 8(12): 1061–1070
2. Jung-Hee Jang, Yeonghoon Son, Seong Soo Kang, Chun-Sik Bae, Jong-Choon Kim, Sung-Ho Kim, Taekyun Shin, Changjong Moon. Neuropharmacological Potential of Gastrodia elata Blume and Its Components. Hindawi Publishing Corporation Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine Volume 2015, Article ID 309261, 14 pages
3. X. Xiong, X. Yang, Y. Liu, Y. Zhang, P. Wang, and J. Wang, “Chinese herbal formulas for treating hypertension in traditional Chinese medicine: perspective of modern science,” Hypertension Research , vol. 36, no 7, pp. 570–579, 2013.
4. Yuan Liu, Jialiang Gao, Min Peng, Hongyan Meng, Hongbo Ma, Pingping Cai, Yuan Liu, Jialiang Gao, Min Peng, Hongyan Meng, Hongbo Ma, Pingping Cai, Yuan Xu, Qiong Zhao and Guomin Si. A Review on Central Nervous SystemA Review on Central Nervous System Effects of Gastrodin. Frontiers in Pharmacology. February 2018. Volume 9. Article 24
5. Deng, S. X., and Mo, Y. J. (1979). Pharmacological studies on Gastrodia elata Blume. Acta Botanica Yunnan 1, 66–73.
6. Zhang, Z., Ma, P., Xu, Y., Zhan, M., Zhang, Y., Yao, S., et al. (2011). Preventive effect of gastrodin on cognitive decline after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass: a double-blind, randomized controlled study. J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. 31, 120–127
7. Zhang, Y. P., Lin, L. C., and Wu, C. M. (2006). Evaluation on analgesic effects of gastrodine and 4-hydroxybenzyl alcohol. J. Fujian coll. Tradit. Chin. Med. 16, 30–31
8. Tan S., Zhu R.W., Zhang J., Li G.F., Li L., Zou T. Extraction process optimization of polysaccharide in Gastonia elate by enzymatic method. Food. Res. Dev. 2017;38:50–53.
9. Ojemann, L. M., Nelson, W. L., Shin, D. S., Rowe, A. O., and Buchanan, R. A. (2006). Tian ma, an ancient Chinese herb, offers new options for the treatment of epilepsy and other conditions. Epilepsy Behav. 8, 376–383
10. Chen, J., Liu, S. X., Hu, G. H., Zhang, X. Y., and Xia, Y. (2004). Gastrodin injection in the treatment of vertigo: A multi center single-blind randomized controlled trial. Chin. J. Evid-Based. Med. 4, 864–870.
11. Hsieh, M. T., Wu, C. R., and Chen, C. F. (1997). Gastrodin and p-hydroxybenzyl alcohol facilitate memory consolidation and retrieval, but not acquisition, on the passive avoidance task in rats. J. Ethnopharmacol. 56, 45–54
12. Chen, P. J., and Sheen, L. Y. (2011). Gastrodiae Rhizoma (tiān má): a review of biological activity and antidepressant mechanisms. J. Tradit. Complement. Med. 1, 31–40
13. Zheng, H., Yang, E., Peng, H., Li, J., Chen, S., Zhou, J., et al. (2014). Gastrodin prevents steroid-induced osteonecrosis of the femoral head in rats by anti-apoptosis. Chin. Med. J. 127, 3926–3931
14. Zhang, Q., Yang, Y. M., and Yu, G. Y. (2008). Effects of gastrodin injection on blood pressure and vasoactive substances in treatment of old patients with refractory hypertension: a randomized controlled trial. J. Chin. Integr. Med. 6, 695–699
15. Deng, S. X., and Mo, Y. J. (1979). Pharmacological studies on Gastrodia elata Blume. Acta Botanica Yunnan 1, 66–73.
16. Chang, B. S., and Lowenstein, D. H. (2003). Epilepsy. N. Engl. J. Med. 349, 1257–1266
17. Chai, H. X., Zeng, H. D., Xie, Y. G., Xu, J. G., and Chen, Q. X. (1983). Primary observations on synthetic gastrodin against epilepsy in rabbits induced by coriaria lactone. Acta Acad. Med. Sichuan 14, 288–292.
18. Arulmani Manavalan, Umamaheswari Ramachandran, Husvinee Sundaramurthi, Manisha Mishra, Siu Kwan Sze, Jiang-Miao Hu, Zhi Wei Feng, Klaus Heese. Gastrodia elata Blume (tianma) mobilizes neuro-protective capacities. Int J Biochem Mol Biol. 2012; 3(2): 219–241
19. J.-H. Ha, D.-U. Lee, J.-T. Lee et al., “4-Hydroxybenzaldehyde from Gastrodia elata B1. is active in the antioxidation and GABAergic neuromodulation of the rat brain,” Journal of Ethnopharmacology, vol. 73, no. 1-2, pp. 329–333, 2000.
20. S.-J. An, S.-K. Park, I. K. Hwang et al., “Gastrodin decreases immunoreactivities of γ-aminobutyric acid shunt enzymes in the hippocampus of seizure-sensitive gerbils,” Journal of Neuroscience Research, vol. 71, no. 4, pp. 534–543, 2003
21. J.-H. Choi and D.-U. Lee, “A new citryl glycoside from Gastrodia elata and its inhibitory activity on GABA transaminase,” Chemical & Pharmaceutical Bulletin, vol. 54, no. 12, pp. 1720–1721, 2006
22. E.-J. Shin, J.-H. Bach, T.-T. L. Nguyen et al., “Gastrodia elata Bl attenuates cocaine-induced conditioned place preference and convulsion, but not behavioral sensitization in mice: importance of GABAA receptors,” Current Neuropharmacology, vol. 9, no. 1, pp. 26–29, 2011
23. J. J. Choi, E.-H. Oh, M. K. Lee, Y. B. Chung, J. T. Hong, and K.-W. Oh, “Gastrodiae Rhizoma ethanol extract enhances pentobarbital-induced sleeping behaviors and rapid eye movement sleep via the activation of GABAA-ergic transmission in rodents,” Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, vol. 2014, Article ID 426843, 9 pages, 2014
24. J. W. Jung, B. H. Yoon, H. R. Oh et al., “Anxiolytic-like effects of Gastrodia elata and its phenolic constituents in mice,” Biological and Pharmaceutical Bulletin, vol. 29, no. 2, pp. 261–265, 2006
25. H. H. Szeto, “Mitochondria-targeted peptide antioxidants: novel neuroprotective agents,” The AAPS Journal, vol. 8, no. 3, pp. E521–E531, 2006.
26. H. J. Kim, I. K. Hwang, and M. H. Won, “Vanillin, 4- hydroxybenzyl aldehyde and 4-hydroxybenzyl alcohol prevent hippocampal CA1 cell death following global ischemia,” Brain Research, vol. 1181, no. 1, pp. 130–141, 2007.
27. H. Kumar, I.-S. Kim, S. V. More, B.-W. Kim, Y.-Y. Bahk, and D.- K. Choi, “Gastrodin protects apoptotic dopaminergic neurons in a toxin-induced Parkinson’s disease model,” Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, vol. 2013, Article ID 514095, 13 pages, 2013.
28. H. An, I. S. Kim, S. Koppula et al., “Protective effects of Gastrodia elata Blume on MPP± induced cytotoxicity in human dopaminergic SH-SY5Y cells,” Journal of Ethnopharmacology, vol. 130, no. 2, pp. 290–298, 2010.
29. M. Endres, D. Biniszkiewicz, R. W. Sobol et al., “Increased postischemic brain injury in mice deficient in uracil-DNA glycosylase,” The Journal of Clinical Investigation, vol. 113, no. 12, pp. 1711–1721, 2004.
30. I. S. Kim, D.-K. Choi, and H. J. Jung, “Neuroprotective effects of vanillyl alcohol in gastrodia elata blume through suppression of oxidative stress and anti-apoptotic activity in toxin-induced dopaminergic MN9D cells,” Molecules, vol. 16, no. 7, pp. 5349– 5361, 2011.
31. G. Jiang, Y. Hu, L. Liu, J. Cai, C. Peng, and Q. Li, “Gastrodin protects against MPP+-induced oxidative stress by up regulates heme oxygenase-1 expression through p38 MAPK/Nrf2 pathway in human dopaminergic cells,” Neurochemistry International, vol. 75, pp. 79–88, 2014.
32. Pei-Ju Chen, Ching-Liang Hsieh, Kuan-Pin Su, Yu-Chi Hou, Hsiu-Mei Chiang, I-Hsin Lin and Lee-Yan Sheen. The Antidepressant Effect of Gastrodia elata Bl. on the Forced-Swimming Test in Rats. The American Journal of Chinese Medicine, Vol. 36, No. 01, pp. 95-106, 2008
33. Pei-Ju Chen, Lee-Yan Sheen. Gastrodiae Rhizoma (天麻tiān má): a review of biological activity and antidepressant mechanisms. Journal of Traditional and Complementary Medicine. 2011 Oct-Dec; 1(1): 31–40
34. Gnerre C, Kosel M, Baumann P, Carrupt P.A, Testa B. Interaction of psychotropic drugs with monoamine oxidase in rat brain. J Pharm Pharmacol. 2001;53:1125–1130
35. Choi J, Lee D.U. A new citryl glycoside from Gastrodia elata and its inhibitory activity on GABA transaminase. Chem Pharm Bull (Tokyo) 2006;54:1720–1721
36. W. Gang and H. Yong, “Xueshuantong injection powder and gastrodin injection combined treatment of cerebral infarction clinical observation of 120 cases,” China Journal of Pharmaceutical Economics , vol.9, no. 1, p. 225–227, 2014.
37. F. He, X. Duan, R. Dai, W. Wang, C. Yang, and Q. Lin, “Protective effects of ethyl acetate extraction from Gastrodia elata Blume on blood-brain barrier in focal cerebral ischemia reperfusion,” African Journal of Traditional, Complementary, and Alternative Medicines , vol. 13, no. 4, p. 199–209, 2016
38. Anhuan Shi, Jianming Xiang, Fangyan He, Yanping Zhu, Gongbei Zhu, Yuhan Lin, Ningna Zhou. The Phenolic Components of Gastrodia elata improve Prognosis in Rats after Cerebral Ischemia/Reperfusion by Enhancing the Endogenous Antioxidant Mechanisms. Oxidative Medicine and Cellular Longevity Volume 2018, Article ID 7642158, 16 pages
39. An, S. J., Park, S. K., Hwang, I. K., Choi, S. Y., Kim, S. K., Kwon, O. S., et al. (2003). Gastrodin decreases immunoreactivities of gamma-aminobutyric acid shunt enzymes in the hippocampus of seizure-sensitive gerbils. J. Neurosci. Res. 71, 534–543
40. Chen, X. Y., and Tian, L. Y. (2009). Influence of gastrodin on amino acid transmitter in hippocampus of pentylenetetrazole-induced epileptic rats. Tianjin J. Trad. Chin. Med. 26, 476–478.
41. Mu, C. J., Zhang, T., and Dang, Y. (2009). Effects of gastrodin on expressions of mGluR1 and PKCα in hippocampus of rats with seizures. Chin. J. Clin. Neurosci. 17, 595–600.
42. Nie, J., Du, L., Lu, Y. F., and Shi, J. S. (2012). Inhibitory action of gastrodin on the neuronal apoptosis after focal cerebral ischemia reperfusion. Chongqing Med. 25, 1841–1842.
43. Li, F., Sun, Y. L., Cheng, X. L., Cai, G. X., Cai, X. Y., Xu, X. M., et al. (2015). Research on antiepileptic mechanism of gastrodin in adjusting inflammatory signal pathway on the hippocampus of epileptic rats. Pract. Pharm. Clin. Remed. 18, 510–512
44. Cao, Y. Q., Su, Y. F., Chen, H., Dong, J., and Wang, J. P. (2008a). Expressions of synaptophysin in temporal lobe cortex and hippocampus of rat with epilepsy induced by pentylenetetruzole and interventive effect of gastrodin. J. Appl. Clin. Pediatr. 23, 776–778.
45. Cao, Y. Q., Su, Y. F., Chen, H., Wang, J. P., and Dong, J. (2008b). Effects of gastrodin on Cx43 expression in temporal lobe cortex and hippocampus of pentylenetetrazole-induced epileptic immature rats. J. Lanzhou Univ. Med. Sci. 34, 53–56
46. Wang, J. Q., Han, D. N., Guan, B. Y., Wu, J. Z., and Wang, W. Z. (2005). The therapeutic effect of gastrodin in treating chronic refractory epilepsy. Chin. Gen. Pract. 8, 1181–1182.