Według dr. Mercoli
Beta-glukany to naturalnie występujące długołańcuchowe węglowodany znane jako polisacharydy, występujące w drożdżach, grzybach, bakteriach i niektórych roślinach, w tym w wodorostach.
Powszechnie dostępne jako suplement diety, beta-glukany cieszą się niewielką popularnością w porównaniu z innymi, bardziej popularnymi suplementami. Jednak istnieją powody, aby sądzić, że mogą być przydatne do stymulowania układu odpornościowego i zapobiegania różnym chorobom – od chorób zakaźnych po nowotwory.
U podstaw ich korzystnych właściwości może leżeć zdolność do wzmacniania funkcji wrodzonego układu odpornościowego – mechanizm po raz pierwszy zasugerowany przez Rolfa Seljelida, emerytowanego profesora Uniwersytetu w Tromsø w Norwegii. W latach 80. prof. Seljelid zauważył, że jeżowce mają wyjątkową zdolność przetrwania i rozwoju w bardzo zanieczyszczonych wodach, w tym w skażonych bakteriami i wirusami ściekach szpitalnych.
„Podejrzewałem, że muszą mieć jakąś cechę, która zapobiega chorobie. Coś, o czym nic nie wiemy” - powiedział prof. Seljelid w wywiadzie dla Science Norway. Częścią jego życiowej pracy było odkrycie, czym było to „coś” – okazało się, że to beta-glukany.
Beta-glukany chronią przed infekcją i nowotworami
Wczesne badania prof. Seljelida ujawniły, że pewien rodzaj beta-glukanu znany jako beta-1,3 / 1,6-glukan może być korzystny dla wzmocnienia funkcji wrodzonego układu odpornościowego będącego pierwszą linią obrony, która jest złożona z komórek naturalnych zabójców (NK), makrofagów i leukocytów, takich jak neutrofile.
Prof. Seljelid i jego współpracownicy przeprowadzili badanie na myszach, które wykazało, że osobniki, którym wstrzyknięto beta-glukan były odporne na niebezpieczną infekcję bakteryjną, podczas gdy zwierzęta, które nie otrzymały beta-glukanu, zmarły. Beta-glukan nie ma właściwości przeciwbakteryjnych, więc podejrzewano, że może działać poprzez wzmacnianie funkcji układu odpornościowego organizmu powodując skuteczniejsze zwalczanie infekcji.
To skłoniło prof. Seljelida do podejrzenia, że beta-glukan może być również przydatny w leczeniu raka, a jego wczesne badania przyniosły imponujące wyniki. Kiedy myszy z guzami nowotworowymi otrzymały beta-glukan dożylnie, ich guzy zniknęły. „Już po sześciu godzinach guzy zaczęły się zapadać u wielu myszy, którym podano beta-glukan. Czternaście dni później guzy zniknęły” – powiedział prof. Seljelid w wywiadzie dla Science Norway.
Beta-glukany są stosowane w Japonii w leczeniu raka od 1980 roku. Zgodnie z raportem Medicina z 2007 roku, beta-glukany mogą zapobiegać onkogenezie – procesowi, w którym zdrowe komórki stają się komórkami nowotworowymi – chroniąc przed czynnikami rakotwórczymi, które uszkadzają DNA komórkowe.
Beta-glukany pomagają również zmniejszyć stany zapalne związane z nowotworami i zwalczać przerzuty, nawroty choroby nowotworowej i lekooporność nowotworu. Kilkadziesiąt lat później, w Memorial Sloan Kettering Cancer Center w Nowym Jorku rozpoczęto badania nad połączeniem beta-glukanów i szczepionek przeciwnowotworowych w leczeniu dzieci z zaawansowanym nerwiakiem zarodkowym.
Podczas gdy tylko 40% do 50% pacjentów z nerwiakiem zarodkowym przeżywa przez 5 lat po konwencjonalnym leczeniu, pacjenci, którzy otrzymali beta-glukan razem ze szczepionką przeciwnowotworową, mieli znacznie wyższe wskaźniki przeżycia.
„Od lat trwają prace nad szczepionką, która ma ograniczone działanie. Ale dzięki połączeniu szczepionki i beta-glukanu około 90% dzieci chorych na nerwiaka zarodkowego przeżyło powyżej 5 lat od zakończenia leczenia. To absolutnie rewelacyjne wyniki” – powiedział prof. Seljelid.
Memorial Sloan Kettering Cancer Center złożyło nawet wniosek o patent na stosowanie połączenia beta-1,3 / 1,6-glukanu i szczepionki w leczeniu nowotworów. Ponadto, w styczniu 2020 roku zespół włoskich naukowców zauważył, że beta-glukany wydają się mieć obiecujący potencjał w zwalczaniu nowotworów:
„Główną cechą β-glukanów jest ich zdolność do modyfikowania odpowiedzi biologicznej, regulowania stanu zapalnego i kształtowania funkcji efektorowych różnych populacji komórek będących częścią odporności wrodzonej i adaptacyjnej. Potencjał zakłócania procesów związanych z rozwojem komórek nowotworowych sprawia, że β-glukany są interesującymi kandydatami na adiuwanty w terapiach przeciwnowotworowych, a także w strategiach profilaktyki przeciwnowotworowej”.
Beta-glukany zapobiegają chorobom bakteryjnym i wirusowym
Jan Raa, emerytowany profesor na Uniwersytecie w Tromsø, odkrył zdolności beta-glukanów do zwalczania infekcji - i to całkiem przypadkowo. Podczas przeprowadzania badań nad wykorzystaniem bakterii i grzybów jako pokarmu dla łososia hodowlanego, 18 akwariów zostało skażonych bakterią wywołującą chorobę Hitry, która często prowadzi do śmierci tych ryb.
Prof. Raa dodał do paszy ryb beta-glukan, aby sprawdzić, czy będzie to miało wpływ na ich zdrowie. Okazało się, że aż 90% łososi w zbiornikach bez beta-glukanu zostało zainfekowanych bakterią wywołującą chorobę Hitry, w porównaniu do zaledwie 20% ryb karmionych beta-glukanem. Według Science Norway:
„Z powodu zbiegów okoliczności i katastrofalnego wydarzenia, prof. Raa przeprowadził w ten sposób gigantyczny eksperyment, na który w normalnych okolicznościach nigdy nie uzyskałby pozwolenia. „Zdałem sobie sprawę, że dokonałem wielkiego odkrycia” – powiedział pofesor. Incydent zaowocował kilkoma kontrolowanymi próbami zakażenia, które potwierdziły pierwotną obserwację – stwierdził prof. Raa”.
Obecnie beta-glukany są szeroko stosowane w paszach dla zwierząt, w tym w granulkach dla ryb. Późniejsza praca prof. Raa sugeruje, że beta-glukan jest również przydatny w przypadku infekcji wirusowych, takich jak grypa. „Badania, które przeprowadziliśmy w Norweskim Instytucie Zdrowia Publicznego, wykazały, że zastosowanie beta-1,3 / 1,6-glukanu spowodowało gwałtowny wzrost liczby limfocytów T, które bardzo skutecznie chronią przed wirusem grypy” - powiedział prof. Raa.
To skłoniło zarówno prof. Raa, jak i prof. Seljelida do skontaktowania się z Norweskim Instytutem Zdrowia Publicznego, aby zaproponować badanie oceniające czy beta-glukan może zapobiegać COVID-19. We współpracy z UE, prof. Raa bierze również udział w badaniu, którego celem jest sprawdzenie czy beta-glukan może zapobiegać zachorowaniu na grypę i COVID-19 wśród pacjentów domu opieki.
Czy beta-glukany mogą chronić przed COVID-19?
W badaniu opublikowanym w sierpniu 2020 r. w Science of the Total Environment naukowcy zasugerowali, że beta-glukany mogą chronić przed SARS-CoV-2, wirusem wywołującym COVID-19. Jednym z głównych powikłań COVID-19 jest zapalenie płuc, któremu czasami towarzyszy szybka replikacja wirusa.
Podczas szybkiego namnażania się wirusa układ odpornościowy uwalnia duże ilości cytokin prozapalnych, co prowadzi do nadmiernej odpowiedzi immunologicznej nazywanej burzą cytokin. Burza cytokin może prowadzić do urazu płuc, zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) i śmierci.
We wspomnianym badaniu naukowcy przetestowali ekstrakt zawierający beta-glukany uzyskany z grzyba shiitake o nazwie Lentinus edodes na modelu uszkodzenia płuc in vitro. Okazało się, że beta-glukany zmniejszają poziom interleukiny-1 beta i interleukiny-6 – dwóch prozapalnych cząsteczek, które mogą wywołać burzę cytokin powodującą ARDS w ciężkich przypadkach COVID-19.
Beta-glukany zmniejszają również stres oksydacyjny i aktywują komórki odpornościowe zwane makrofagami, które niszczą patogeny, np. wirusy. Naukowcy podsumowali: „Dalsze badania kliniczne powinny skupić się na udoskonaleniu β-glukanu jako środka zaradczego hamującego burzę cytokin, która powoduje ARDS w przypadku COVID-19”.
W oddzielnym badaniu opublikowanym 14 lipca 2020 r. w Frontiers in Immunology, naukowcy zasugerowali również, że beta-glukany mogą pomóc wzmocnić odpowiedź immunologiczną chroniącą przed COVID-19. Napisali: „Stawiamy hipotezę, że profilaktyczne stosowanie doustnego β-glukanu może być skutecznym sposobem wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej i złagodzenia objawów COVID-19 …” Inne badania również potwierdziły rolę beta-glukanów w zwalczaniu infekcji wirusowych. Na przykład:
- Maratończycy, którzy przyjmowali 250 miligramów (mg) beta-glukanów z drożdży piwnych przez 28 dni po maratonie, byli o 37% mniej narażeni na objawy przeziębienia lub grypy w porównaniu ze sportowcami przyjmującymi placebo.
- Osoby, które przyjmowały 250 mg beta-glukanów dziennie przez 90 dni, zgłaszały 43 dni mniej z objawami infekcji górnych dróg oddechowych w porównaniu z osobami przyjmującymi placebo.
- Badanie z 2013 roku wykazało, że przyjmowanie 900 mg beta-glukanów z drożdży piwnych przez 16 tygodni zmniejszyło wskaźnik przeziębienia o 25% i złagodziło objawy u osób, które zachorowały o 15%.
- Badanie przeprowadzone na zwierzętach w 2015 roku wykazało, że karmienie myszy beta-glukanami przez dwa tygodnie „znacznie zmniejszyło całkowitą śmiertelność u chorych na grypę”, prawdopodobnie poprzez stymulację komórkowej i humoralnej odpowiedzi immunologicznej, która doprowadziła do niższego obciążenia organizmu wirusem.
Więcej korzystnych właściwości beta-glukanu
Uważa się, że poza działaniem przeciwnowotworowym i stymulującym odporność, beta-glukany odgrywają również istotną rolę w metabolizmie tłuszczów i mogą wspomagać utratę wagi oraz optymalizować poziom cholesterolu. Ponadto beta-glukany mogą wspomagać wzrost pożytecznych bakterii w jelitach, działając jak prebiotyk.
W jednym z badań, beta-glukany poprawiły tempo wzrostu Lactobacillus plantarum w jelitach zarówno w warunkach niestresowanych, jak i stresowych. Co ważniejsze, beta-glukany były w stanie chronić probiotyki przed stresem żołądkowo-jelitowym spowodowanym niskim pH, solami żółci i enzymami trawiennymi, zwiększając ich przeżywalność podczas podróży przez układ pokarmowy.
Beta-glukany mogą nawet poprawiać insulinooporność, ponieważ wykazano, że zmniejszają poposiłkową reakcję na glukozę i insulinę, poprawiają wrażliwość na insulinę u osób z cukrzycą i bez cukrzycy oraz pomagają w kontrolowaniu glikemii.
W porównaniu do innych rodzajów rozpuszczalnego błonnika, mniejsze ilości beta-glukanów mogą zapewniać taki sam poziom odpowiedzi insulinowej. Według pewnej grupy naukowców z Uniwersytetu w Toronto, „Możliwość fermentacji β-glukanów i ich zdolność do tworzenia bardzo lepkich roztworów w ludzkim jelicie może stanowić podstawę ich korzystnych właściwości prozdrowotnych”.
Jak działają beta-glukany?
Nadal trwa debata nad tym, w jaki sposób działają beta-glukany, biorąc pod uwagę, że nie są wchłaniane przez organizm. Według Science Norway, „Problem z beta-glukanami… polega na tym, że organizm ich nie absorbuje. Po prostu przechodzą przez przewód pokarmowy. Pomiary wykazały, że prawie żadna ilość tego związku nie przedostaje się do krwi”. Zatem jak działają?
Mechanizm działania beta-glukanów nie jest do końca znany, ale według raportu: „Niektórzy badacze uważają, że ta substancja, pomimo że nie jest wchłaniana, może wpływać na układ odpornościowy poprzez stymulowanie komórek odpornościowych w ścianie jelita. Ostatnie badania wykazały, że wyściółka jelita jest bardzo ważną częścią układu odpornościowego”.
Ponadto prof. Raa sugeruje, że znaczenie ma rodzaj beta-glukanów, ponieważ nie wszystkie z nich mają działanie terapeutyczne. „Od lat staram się wytłumaczyć sceptykom, że działa tylko pewien związek o określonej strukturze chemicznej, a mianowicie beta-1,3 / 1,6-glukan. Jest to związek „rozpoznawany” przez zwierzęta i rośliny jako sygnał niebezpieczeństwa, który wyzwala immunologiczne reakcje obronne” – powiedział prof. Raa.
Beta-glukan jest powszechnie dostępny jako suplement diety. Ponadto beta-glukany można również znaleźć w produktach spożywczych, takich jak grzyby (reishi, shiitake, maitake), drożdże piekarnicze i wodorosty.