Toksykologia

Przegląd

Toksykologiczne bezpieczeństwo Ilex guayusa zostało zbadane w rozległych badaniach przedklinicznych i klinicznych. Ta strona oferuje szczegółowy przegląd wszystkich dostępnych danych toksykologicznych dla odbiorców naukowych i regulacyjnych.

Status regulacyjny

• Status GRAS (USA): Generalnie uznane za bezpieczne (GRN-835)
• Nowa żywność UE: Zatwierdzona w 2017 po ocenie EFSA
• Historyczne zastosowanie: Wielowiekowe bezpieczne użycie przez ludność tubylczą

Substancja testowa

Większość badań toksykologicznych stosowała standaryzowane ekstrakty z liści Guayusa o następującym składzie:

• Kofeina: 2,0-3,5% (w/w)
• Kwasy chlorogenowe: 8-12% (w/w)
• Polifenole ogółem: 15-20% (w/w)
• Wilgotność: <5%
• Metale ciężkie: Poniżej granicy wykrywalności

Toksyczność ostra

Ostra toksyczność doustna (szczury)

Przeprowadzono badanie ostrej toksyczności doustnej zgodnie z wytyczną OECD 423 na szczurach Sprague-Dawley:

Projekt badania

• Gatunek: Szczury Sprague-Dawley
• Płeć: Samice (n=6)
• Dawka: 2.000 mg/kg masy ciała (test limitowy)
• Podanie: Jednorazowa dawka doustna przez sondę
• Okres obserwacji: 14 dni

Wyniki

• Śmiertelność: 0/6 (brak zgonów)
• Objawy kliniczne: Brak objawów toksycznych
• Masa ciała: Prawidłowy przyrost masy
• Spożycie pokarmu: Bez zmian
• Patologia makroskopowa: Brak nieprawidłowości

Wartość LD₅₀

Na podstawie testu limitowego:

• LD₅₀ (doustnie, szczur): >2.000 mg/kg masy ciała
• Klasyfikacja: Nieostro toksyczny (kategoria GHS 5 lub nieklasyfikowany)

Porównanie z kofeiną

Dla porównania: LD₅₀ czystej kofeiny u szczurów wynosi:

• Kofeina LD₅₀ (doustnie, szczur): 192 mg/kg
• Ekstrakt Guayusa LD₅₀: >2.000 mg/kg
• Współczynnik bezpieczeństwa: >10-krotnie bezpieczniejszy niż czysta Kofeina

Wskazuje to, że inne składniki Guayusa (w szczególności Polifenole) modulują ostrą toksyczność kofeiny lub że efekty matrycowe zmniejszają biodostępność.

Daily caffeine cutoff

For most users, timing matters as much as total amount. Use this calculator to estimate a practical last-intake window.

Toksyczność subchroniczna

Badanie 90-dniowe (szczury)

Przeprowadzono 90-dniowe badanie toksyczności doustnej zgodnie z wytyczną OECD 408 na szczurach Sprague-Dawley:

Projekt badania

Badane parametry

• Obserwacje kliniczne: Codziennie
• Masa ciała: Co tydzień
• Spożycie pokarmu: Co tydzień
• Oftalmologia: Przed badaniem i przed uśmierceniem
• Hematologia: Dzień 45 i 90
• Chemia kliniczna: Dzień 45 i 90
• Analiza moczu: Dni 88-90
• Masa narządów: Przy uśmierceniu
• Histopatologia: Ponad 40 tkanek/narządów

Wyniki

Śmiertelność i objawy kliniczne

• Śmiertelność: Brak zgonów związanych z leczeniem
• Objawy kliniczne: Brak objawów toksycznych
• Oftalmologia: Brak nieprawidłowości

Masa ciała i spożycie pokarmu

• Masa ciała: Brak istotnych różnic między grupami
• Przyrost masy: Normalny we wszystkich grupach
• Spożycie pokarmu: Bez zmian
• Wykorzystanie pokarmu: Brak zaburzeń

Hematologia

Brak zmian związanych z leczeniem w:

• Erytrocyty, hemoglobina, hematokryt
• Leukocyty i rozmaz krwi
• Płytki krwi
• Parametry krzepnięcia (PT, aPTT)

Chemia kliniczna

Brak zmian związanych z leczeniem w:

• Enzymy wątrobowe: ALT, AST, ALP, GGT
• Parametry nerkowe: Kreatynina, Mocznik, Kwas moczowy
• Elektrolity: Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺, PO₄³⁻
• Metabolizm: Glukoza, Cholesterol, Trójglicerydy
• Białka: Białko całkowite, Albumina, Globuliny

Analiza moczu

• pH, gęstość właściwa: Bez zmian
• Białko, Glukoza: Brak nieprawidłowości
• Osad: Normalny

Wagi narządów

Brak zmian związanych z leczeniem w absolutnych lub względnych wagach narządów (wątroba, nerki, serce, śledziona, grasica, nadnercza, gonady, mózg).

Histopatologia

Szczegółowe badanie histopatologiczne ponad 40 tkanek i narządów wykazało:

• Brak zmian związanych z leczeniem
• Brak dowodów na uszkodzenia narządów
• Brak zmian proliferacyjnych
• Prawidłowa architektura tkanki we wszystkich grupach

NOAEL i LOAEL

Ludzka dawka równoważna (HED)

Przeliczenie NOAEL na dawkę równoważną dla człowieka:

• NOAEL (szczur): 1.000 mg/kg/dzień
• Masa ciała (człowiek): 60 kg (założenie)
• Współczynnik przeliczeniowy: 6,2 (szczur → człowiek, FDA-Guidance)
• HED: 1.000 ÷ 6,2 = 161 mg/kg/dzień
• Dawka absolutna (60 kg): 9.660 mg/dzień (~10 g/dzień)

To odpowiada około 300-500 filiżankom herbaty Guayusa dziennie – znacznie powyżej każdej realistycznej ilości spożycia.

Toksyczność przewlekła

Specyficzne badania przewlekłej toksyczności (6-12 miesięcy) z ekstraktem Guayusa nie zostały przeprowadzone. Niemniej jednak następujące dane dostarczają wskazówek dotyczących bezpieczeństwa długoterminowego:

Historyczne zastosowanie

• Czas trwania: Wielowiekowe stosowanie przez ludność tubylczą
• Wzorzec konsumpcji: Codzienne spożycie, często wielokrotnie dziennie
• Raporty: Brak udokumentowanych przewlekłych toksyczności
• Literatura etnobotaniczna: Brak wskazań na uszkodzenia długoterminowe

Badania długoterminowe kofeiny

Ponieważ Kofeina jest głównym składnikiem aktywnym, istotne są badania długoterminowe dotyczące kofeiny:

• Badania epidemiologiczne: Brak zwiększonego ryzyka raka przy umiarkowanym spożyciu
• Układ sercowo-naczyniowy: Brak zwiększonej śmiertelności przy 3-5 filiżankach/dzień
• Wątroba: Efekty ochronne przeciw marskości wątroby i rakowi wątroby
• Neurodegeneracja: Możliwa ochrona przed chorobą Parkinsona i Alzheimera

Długoterminowe bezpieczeństwo polifenoli

Kwasy chlorogenowe i inne Polifenole w Guayusa:

• Zielona herbata: Wielowiekowe bezpieczne stosowanie podobnych polifenoli
• Kawa: Kwas chlorogenowy jako główny polifenol, brak toksyczności przewlekłej
• Efekty antyoksydacyjne: Raczej ochronne niż toksyczne

Genotoksyczność

Przeprowadzono kompleksowy zestaw testów genotoksyczności w celu oceny potencjału mutagennego i klastogennego Guayusa:

Test mutacji odwrotnych bakteryjnych (test Amesa)

Projekt badania

• Dyrektywa: OECD 471
• Szczepy: Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537; E. coli WP2 uvrA
• Dawki: 50, 150, 500, 1.500, 5.000 μg/płytkę
• Aktywacja metaboliczna: Z i bez mieszanki S9
• Kontrole pozytywne: 2-nitrofluoren, azotyn sodu, 9-aminoakrydyna, 2-aminoantracen

Wyniki

Wniosek: Ekstrakt z Guayusa jest niemutagenny u bakterii.

Test aberracji chromosomowych in vitro

Projekt badania

• Dyrektywa: OECD 473
• Komórki: Ludzkie obwodowe limfocyty krwi
• Dawki: 125, 250, 500, 1.000, 2.000 μg/mL
• Aktywacja metaboliczna: Z i bez mieszanki S9
• Czas leczenia: 3 godziny (z S9), 24 godziny (bez S9)
• Kontrola pozytywna: Mitomycyna C, cyklofosfamid

Wyniki

• Aberracje strukturalne: Brak wzrostu przy wszystkich dawkach
• Aberracje numeryczne: Brak poliploidii lub aneuploidii
• Indeks mitotyczny: Nie zmieniony (brak cytotoksyczności)
• Wniosek: Nie jest klastogenny (brak uszkodzeń chromosomów)

Test mikronukleusów in vivo

Projekt badania

• Wytyczna: OECD 474
• Gatunek: Myszy (CD-1)
• Płeć: Samce (n=5/grupa)
• Dawkowanie: 500, 1.000, 2.000 mg/kg (jednorazowe podanie doustne)
• Pobieranie próbek: Szpik kostny, 24 i 48 godzin po podaniu
• Kontrola pozytywna: Cyklofosfamid

Wyniki

*Znacząco zwiększone w porównaniu z kontrolą (p<0,001). PCE = erytrocyty polichromatyczne.

Wniosek: Ekstrakt z Guayusa nie indukuje mikronukleusów in vivo i jest zatem niegenotoksyczny.

Ocena ogólna genotoksyczności

Na podstawie całości danych:

• Mutagenność: Negatywna (test Amesa)
• Klastogenność: Negatywna (test aberracji chromosomowych)
• Genotoksyczność in vivo: Negatywna (test mikronukleusowy)
• Ocena ogólna: Niegenotoksyczny

Toksykologia reprodukcyjna

Specyficzne badania toksyczności reprodukcyjnej i rozwojowej z użyciem ekstraktu z Guayusa nie zostały opublikowane w recenzowanych czasopismach. Jednak następujące dane dostarczają wskazówek:

Badanie 90-dniowe: narządy rozrodcze

W badaniu 90-dniowym badano narządy rozrodcze:

• Masa narządów: Jądra, najądrza, jajniki, macica – brak zmian
• Histopatologia: Prawidłowa spermatogeneza, brak zmian w narządach rozrodczych
• Parametry hormonalne: Nie badano

Toksyczność reprodukcyjna kofeiny

Ponieważ Kofeina jest głównym składnikiem aktywnym, dane dotyczące kofeiny są istotne:

Płodność

• Dane ludzkie: Umiarkowane spożycie kofeiny (&lt;300 mg/dzień) nie ma negatywnego wpływu na płodność
• Badania na zwierzętach: NOAEL dla płodności: ~80 mg/kg/dzień (szczury)

Ciąża

• Zalecenie: Ograniczenie do &lt;200 mg kofeiny/dzień w czasie ciąży (EFSA, FDA)
• Przenikanie przez łożysko: Kofeina przenika przez łożysko
• Metabolizm płodowy: Zredukowany (brak ekspresji CYP1A2)
• Ryzyko przy wysokim spożyciu: Niska masa urodzeniowa, wcześniactwo (przy &gt;300 mg/dzień)

Okres laktacji

• Przenikanie do mleka: Kofeina przenika do mleka matki (~1% dawki matczynej)
• Zalecenie: &lt;300 mg/dzień podczas karmienia piersią
• Efekty u niemowląt: Drażliwość, zaburzenia snu przy bardzo wysokim spożyciu przez matkę

Zalecenia

Na podstawie zawartości kofeiny (2-3,5% w Guayusa):

• Ciąża: Ograniczenie do 1-2 filiżanek/dzień (odpowiada ~100-140 mg kofeiny)
• Karmienie piersią: Ograniczenie do 2-3 filiżanek/dzień
• Dzieci: Nie zaleca się dla dzieci poniżej 12 lat

Alergenność i uczulanie

Uczulenie skóry

Specyficzne badania nad uczuleniem skóry (np. Local Lymph Node Assay) z Guayusa nie zostały opublikowane.

Dowody pośrednie

• Historia użytkowania: Brak doniesień o alergicznych reakcjach skórnych
• Reaktywność krzyżowa: Możliwa reaktywność krzyżowa z innymi gatunkami Ilex (np. Yerba Mate) w przypadku alergii
• Polifenole: Kwasy chlorogenowe nie są znane jako alergeny skórne

Alergenność doustna

Guayusa nie zawiera znanych głównych alergenów:

• Zawartość białka: Bardzo niska w ekstraktach wodnych (&lt;1%)
• Znane alergeny: Nie zidentyfikowano specyficznych alergenów
• Reaktywność krzyżowa: Teoretycznie możliwa z innymi Aquifoliaceae

Alergia na pyłki

• Kwiaty: Bardzo rzadkie (patrz strona botaniki)
• Ekspozycja na pyłki: Pomijalna
• Ryzyko: Bardzo niskie

Anafilaksja

Nie udokumentowano przypadków anafilaksji wywołanej spożyciem Guayusa:

• Literatura: Brak doniesień w literaturze medycznej
• Zgłoszenia spontaniczne: Brak znanych przypadków
• Ocena ryzyka: Bardzo niskie ryzyko

Zalecenia

• Pierwsze spożycie: Ostrożność w przypadku znanej alergii na inne gatunki Ilex
• Objawy: W przypadku wysypki, świądu, duszności → zaprzestać spożycia i skonsultować się z lekarzem
• Reaktywność krzyżowa: Należy uwzględnić możliwą reaktywność krzyżową z Yerba Mate

Interakcje leków

Guayusa może wchodzić w interakcje z niektórymi lekami, głównie poprzez kofeinę i Polifenole:

Interakcje z cytochromem P450

Substraty CYP1A2

Kofeina jest metabolizowana głównie przez CYP1A2. Leki hamujące lub indukujące CYP1A2

Inhibitory CYP1A2 (zwiększają poziom kofeiny)

Induktory CYP1A2 (obniżają poziom kofeiny)

Interakcje farmakodynamiczne

Stymulanty

Dodatkowe efekty stymulujące z:

• Efedryna: Zwiększone ryzyko nadciśnienia, tachykardii
• Pseudoefedryna: Dodatkowe efekty sympatykomimetyczne
• Amfetaminy: Zwiększona stymulacja OUN
• MDMA (Ecstasy): Zwiększone ryzyko powikłań sercowo-naczyniowych

Bronchodilatatory

• Teofilina: Kofeina jest strukturalnie powiązana; możliwe efekty addytywne i toksyczność
• β2-Agoniści: Addytywne efekty sercowo-naczyniowe (tachykardia)

Leki przeciwnadciśnieniowe

• β-Blokery: Kofeina może częściowo antagonizować działanie obniżające ciśnienie krwi
• Antagoniści wapnia: Możliwe zmniejszenie skuteczności

Leki przeciwcukrzycowe

• Insulina: Kofeina może wpływać na regulację poziomu glukozy we krwi
• Dourowe leki przeciwcukrzycowe: Kwasy chlorogenowe mogą obniżać poziom glukozy (synergistycznie)

Interakcje polifenoli

Wchłanianie żelaza

• Mechanizm: Polifenole chelatują żelazo i zmniejszają jego wchłanianie
• Efekt: 40-60% redukcja wchłaniania żelaza niehemowego
• Zalecenie: Nie przyjmować Guayusa jednocześnie z suplementami żelaza (przerwa 2 godziny)

Inne minerały

• Wapń: Niewielkie zmniejszenie wchłaniania
• Cynk: Możliwe zmniejszenie wchłaniania
• Magnez: Minimalny efekt

Zalecenia

• Inhibitory CYP1A2: Ograniczyć spożycie kofeiny do 1-2 filiżanek dziennie
• Stymulanty: Unikać kombinacji lub stosować pod nadzorem lekarza
• Teofilina: Ścisłe monitorowanie poziomów teofiliny
• Suplementy żelaza: Przerwa 2 godziny od spożycia Guayusa
• Ciąża: Poinformować lekarza o spożyciu kofeiny

Bezpieczeństwo kliniczne

Krieger et al. (2016) - badanie na ludziach

Bezpieczeństwo kliniczne Guayusa badano w randomizowanym, podwójnie zaślepionym badaniu na 40 zdrowych dorosłych:

Parametry bezpieczeństwa

• Niepożądane zdarzenia: Brak poważnych działań niepożądanych
• Znaki życiowe: Brak klinicznie istotnych zmian
• EKG: Brak nieprawidłowości
• Parametry laboratoryjne: Wszystkie w zakresie normy

Zgłaszane działania niepożądane

Wszystkie działania niepożądane były łagodne i samoograniczające się. Co ciekawe, Guayusa wykazuje tendencję do mniejszej nerwowości niż syntetyczna Kofeina, prawdopodobnie dzięki synergii z L-teaniną.

Nadzór po wprowadzeniu do obrotu

Od wprowadzenia na rynek w Europie i USA (2012-2017):

• Zgłoszenia spontaniczne: Brak zgłoszonych poważnych działań niepożądanych
• Reakcje alergiczne: Bardzo rzadkie (&lt;0,01%)
• Dolegliwości żołądkowo-jelitowe: Sporadyczne (1-10%), zazwyczaj łagodne

Przeciwwskazania

• Nadwrażliwość na kofeinę: Bezwzględne przeciwwskazanie
• Poważne zaburzenia rytmu serca: Należy zachować ostrożność
• Poważne zaburzenia lękowe: Może nasilać objawy
• Ciąża: Zalecane ograniczenie do &lt;200 mg kofeiny/dzień

Ostrzeżenia

• Dzieci i młodzież: Nie zaleca się dla dzieci &lt;12 lat
• Osoby wrażliwe na kofeinę: Rozpoczynać od niskiej dawki
• Konsumpcja wieczorna: Może zaburzać sen
• Odwodnienie: Należy pić odpowiednią ilość wody (działanie moczopędne)

Przedawkowanie

Objawy przedawkowania kofeiny (&gt;400 mg kofeiny):

• OUN: Nerwowość, drżenie, bezsenność, bóle głowy
• Układ sercowo-naczyniowy: Tachykardia, palpitacje, nadciśnienie
• Układ pokarmowy: Nudności, wymioty, biegunka
• Poważne przedawkowanie (&gt;1.000 mg): Arytmie, drgawki, rabdomioliza

Leczenie: Objawowe, węgiel aktywowany przy ostrym spożyciu, środki wspomagające.