Klinická studie universita Memphis

Zde je nejnovější vědecká studie o MSM z roku 2017, kterou financovala Univerzita v Memphisu. Držitel licence je MDPI, Basilej, Švýcarsko.Je tam vlastně úplně všechno, co se doposud o MSM zjistilo. Jak funguje, proč to tak funguje a odkazy na další vědecké studie. Takový ucelený materiál. 

originál v Anglickém jazyce: http://www.mdpi.com/2072-6643/9/3/290/htm 

 

strojový překlad:

Živiny 2017 , 9 (3), 290; dva: 10,3390 / nu9030290

Posouzení
Metylsulfonylmethan: Aplikace a bezpečnost nového doplňku stravy
Matthew Butawan 1 , Rodney L. Benjamin 2 a Richard J. Bloomer 1 , *
1
Centrum výživy a výživové doplňky výzkumu, School of Health Studies, Univerzita v Memphis, Memphis, TN 38152, USA
2
Bergstrom Nutrition, Vancouver, WA 98660, USA
* * *
Korespondence: Tel .: + 1-901-678-5638
Přijato: 19. prosince 2016 / Přijato: 13. března 2017 / Publikováno: 16. března 2017
 
Methylsulfonylmethan (MSM) se stal oblíbeným doplňkem stravy používaným pro různé účely, včetně nejběžnějšího použití jako protizánětlivého činidla. To bylo dobře prozkoumáno na zvířecích modelech, stejně jako v lidských klinických studiích a experimentech. Různá zdravotně specifická výsledná opatření se zlepšují pomocí doplnění MSM, včetně zánětu, bolesti kloubů / svalů, oxidativního stresu a antioxidační kapacity. Počáteční důkazy jsou k dispozici o dávce MSM potřebné k zajištění přínosu, ačkoli další práce jsou v současné době pro určení přesné dávky a časového průběhu léčby potřebné k poskytnutí optimálních výhod. Jako látka schválená jako bezpečná (GRAS) je MSM dobře tolerována většinou jedinců v dávkách až do 4 gramů denně, s málo známými a mírnými vedlejšími účinky.
Klíčová slova:
 methylsulfonylmethan; MSM; dimethylsulfon; zánět; bolest kloubů

1. Popis a historie MSM

Methylsulfonylmethan (MSM) je přirozeně se vyskytující organosírová sloučenina používaná jako doplňkový a alternativní léčivý přípravek (CAM) pod různými názvy včetně dimethylsulfonu, methylsulfonu, sulfonylbisethanu, organické síry nebo krystalického dimethylsulfoxidu [ 1 ]. Před použitím jako klinická aplikace byla MSM primárně používána jako vysokoteplotní, polární, aprotické komerční rozpouštědlo, stejně jako její mateřská sloučenina, dimethylsulfoxid (DMSO) [ 2]. Během poloviny padesátých lét do sedmdesátých let dvacátého století bylo DMSO intenzivně studováno pro své jedinečné biologické vlastnosti včetně průniku membrány s a bez ko-transportu jiných látek, antioxidační schopnosti, protizánětlivé účinky, anticholinesterázovou aktivitu a schopnost indukuje uvolňování histaminu z žírných buněk [ 3 ]. Poté, co Williams a kolegové [ 4 , 5 ] zkoumali metabolismus DMSO u králíků, jiní předpokládali, že některé biologické účinky přiřazené DMSO mohou být částečně způsobeny jeho metabolity [ 6 ].
V pozdních sedmdesátých letech začali chemici společnosti Crown Zellerbach Corporation, Dr. Robert Herschler a Dr. Stanley Jacob z Oregonské univerzity pro zdraví a vědu, experimentovat s MSM bez zápachu při hledání podobného terapeutického použití na DMSO [ 7 ]. V roce 1981 byl Dr. Herschlerovi udělen americký patent pro použití MSM k vyhlazení a změkčení pokožky, posílení nehtů nebo jako krevní ředidlo [ 8 ]. Kromě aplikací uvedených v prvním patentu Herschler, následné patenty společnosti Herschler prohlašovaly, že MSM odstraňuje stres, zmírňuje bolesti, léčí parazitní infekce, zvyšuje energii, zvyšuje metabolismus, zvyšuje oběh a zlepšuje hojení ran [ 9 , 10 , 11 , 12 , 1314 , 15 , 16 ], ačkoli existuje málo podpůrných vědeckých důkazů [ 17 ]. Na druhé straně, vědecká literatura se naznačuje, že MSM může mít klinické aplikace při artritidě [ 18 , 19 , 20 ] a jiných zánětlivých chorob, jako je intersticiální cystitidy [ 21 ], alergické rýmy [ 22 , 23 ], a akutní námahového zánět [ 24 ].
Ačkoli MSM výzkum rozšířil od patentů Herschler a jednoho produktu MSM (OptiMSM ® ; Bergstrom výživa, Vancouver, WA, USA) byla udělena obecně považované za bezpečné (GRAS) stavu Food and Drug Administration v roce 2007 [ 25 ], používání MSM se od roku 2002 do roku 2012 z velké části nezměnilo [ 26 ]. Například podle národního průzkumu zdravotní a výživové prohlídky (NHANES) 1999-2004 byl vážený procentní podíl běžných uživatelů MSM 1,2% [ 27 ]. Studie z roku 2007 s využitím subjektivního průzkumu uváděla, že 9,6% respondentů zkoušelo MSM [ 28]; Vzorek těch, kteří dokončili průzkum, však nebyl různorodý. Nedávná analýza minulých údajů z národních dotazníků o zdravotních rozhovorech (NHIS) tvrdí, že užívání MSM kleslo mezi lety 2007 a 2012 o 0,2 procentního bodu [ 26 ]. V posledních letech se zdá, že využití MSM je na vzestupu založeno na aktuálních datech prodeje MSM.

1.1. Syntéza MSM - Síra cyklu

MSM je členem methyl- S- methanových sloučenin v cyklu síry Země. Přírodní syntéza MSM začíná vychytáváním síranu za vzniku dimethylsulfoniopropionátu (DMSP) pomocí řas, fytoplanktonu a dalších mořských mikroorganismů [ 29 ]. DMSP se buď štěpí za vzniku dimethylsulfidu (DMS), nebo se podrobí demethiolaci za vzniku methanthiolu, který pak může být převeden na DMS [ 30 ]. Přibližně 1% -2% DMS produkovaných v oceánech je aerosolizováno [ 29 ].
Atmosférické DMS jsou oxidovány ozonem, UV zářením, dusičnanem (NO 3 ) nebo hydroxylovým zbytkem (OH) za vzniku DMSO nebo oxidu siřičitého [ 30 , 31 , 32 , 33 , 34 , 35 ]. Atmosférické hladiny DMSO a MSM se zdají záviset na sezóně s maximem na jaře / létě a minimem v zimě [ 36 ], pravděpodobně kvůli produkci DMS a volatilitě závislé na teplotě. Oxidované produkty DMS, jako je oxid siřičitý, přispívají ke zvýšené kondenzaci a tvorbě mraků [ 37 , 38]], čímž se poskytne vehikulum, aby se DMSO vrátil na Zem rozpuštěný ve srážení, kde může projít disproporcionací buď DMS nebo MSM [ 39 ].
Po vstřebání do půdy budou DMSO a MSM převzaty z rostlin [ 40 ] nebo budou využívány vzájemně propojitelnými půdními bakteriemi, jako je bioremediativní přísada Pseudomonas putida , s cílem zlepšit půdní podmínky [ 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 ]. MSM je obecně vyjádřeno v řadě plodů [ 40 , 47 ], zeleniny [ 40 , 47 , 48 ] a obilí [ 47 , 49]], avšak rozsah bioakumulace MSM závisí na rostlině. V tomto okamžiku se MSM a další zdroje síry konzumují jako rostlinný produkt a vylučují se, uvolňují se jako vedlejší produkt dýchání rostlin ve formě sulfidu nebo nakonec se rozloží, když rostlina zemře. Neerosolizované zdroje síry lze potom oxidovat na sírany a zabudovat do minerálů, které procházejí erozí a vracejí se do oceánů, čímž dokončí tento sub-cyklus síry.
Alternativně se synteticky vyrobený MSM vyrábí oxidací DMSO pomocí peroxidu vodíku (H 2 O 2 ) a čistí buď krystalizací nebo destilací. Během destilace je energeticky náročná, je rozpoznán jako výhodný způsob [ 50 ] a využívány pro výrobu v GRAS OptiMSM ® (Bergstrom výživy, Vancouver, WA, USA) [ 25 ]. Biochemicky by tento vyráběný MSM neměl žádné zjistitelné strukturální nebo bezpečnostní rozdíly od přirozeně produkovaného produktu [ 51]. Vzhledem k tomu, že koncentrace MSM je ve stotinách ppm v potravinářských zdrojích, synteticky vyrobené MSM umožňují požívat bioaktivní množství bez nutnosti konzumovat nerealistické množství potravin.

1.2. Absorpce a biologická dostupnost

Exogenní zdroje SOM jsou zavedeny do těla přes doplnění nebo konzumace potravin, jako je ovoce [ 40 , 47 ], zeleniny [ 40 , 47 , 48 ], obilí [ 47 , 49 ], pivo [ 47 ], portské víno [ 52 ], káva [ 47 ], čaj [ 47 , 53 ] a kravské mléko [ 47 , 54 ]. Spolu s MSM mohou být mikrobiálními látkami absorbovány methionin, methanthiol, DMS a DMSO, které přispívají k agregátu MSM v savčím hostiteli [ 55 , 56 , 57]. Bylo prokázáno, že mikrobiální změny indukované dietou ovlivňují hladiny MSM v séru u potkanů ​​[ 58 ] a těhotenských prasnic [ 59 ]. To znamená, že střevní flóra je snadno ovlivněna dietou [ 60 ], cvičením [ 61 ] nebo jinými faktory a pravděpodobně ovlivňuje biologicky dostupné zdroje MSM, jak bylo navrženo v těhotenství [ 62 ].
Farmakokinetické studie ukazují, že MSM se rychle absorbuje u potkanů ​​[ 63 , 64 ] a u lidí [ 65 ], přičemž trvá 2,1 hodiny a 1 hodinu. Podobné studie využívající DMSO u opic demonstrují rychlou konverzi DMSO na MSM během 1-2 hodin po podání pomocí orální sondou [ 66 ]. Lidé, kteří pohltili DMSO, oxidovali přibližně 15% na MSM jaterními mikrozomy v přítomnosti NADPH 2 a O 2 [ 56 ].
U potkanů ​​je vyloučeno 59 až 79% MSM ve stejném dni jako podání v moči, buď nezměněné nebo jako další metabolit obsahující S [ 64 ]. Moč je nejčastější formou exkrecí jako MSM byla zjištěna v moči krys [ 63 , 67 ], králíci [ 4 , 5 ], Bobcats [ 68 ], gepardy [ 69 ], psů [ 70 ], opice [ 66 ], a lidé [ 4 , 62 , 71 , 72 ]. Navíc vylučování MSM může být obsaženo ve stolici [ 63 , 64] nebo několika jinými biologickými tekutinami, včetně kravského mléka [ 54 , 73 ], vylučování zadní žlázy jelenu [ 74 ] a lidské sliny [ 75 ].
Zbývající MSM vykazuje poměrně homogenní tkáňovou distribuci a biologický poločas přibližně 12,2 hodin u potkanů ​​[ 63 ]. Distribuce tkáně u lidí je také pravděpodobně rozšířená, jak byla zjištěna v mozkomíšním moku a rovnoměrně rozložena mezi šedou a bílou hmotu mozku [ 76 , 77 , 78 , 79 , 80 ]. Kromě toho je biologický poločas rozpadu v mozku odhadován na 7,5 hodiny [ 79 ], zatímco celkový poločas je odhadován na více než 12 hodin [ 65 ]. Přetrvávající systémová MSM zahrnuje biologicky dostupný zdroj.
MSM je běžný metabolit s koncentrací v rovnovážném stavu, který závisí na sortimentu faktorů specifických pro jednotlivé látky, včetně genetiky [ 55 , 67 , 81 ] a stravy [ 58 , 59 , 82 ]. V roce 1987 byly první hlášené základní hladiny MSM 700-1100 ng / ml nebo 7,44-11,69 μmol / l [ 83 ]. Podobné výsledky byly pozorovány s hladinami v malém mikromolárním rozmezí 0-25 μmol / l [ 55 ]. Nedávno bylo zjištěno případné nesrovnalosti ve zprávě o studii uvádějící základní hladiny MSM v rozmezí od 13,3 do 103 μM / ml [ 65]. V nedávné studii na lidském těle s denním požitím MSM u 3 g u 20 zdravých mužů po dobu čtyř týdnů bylo zjištěno, že sérum MSM bylo zvýšeno u všech mužů po požití, s dalším zvýšením ve 4. týdnu oproti 2. týdnu v většina mužů [ 84 ]. Tyto údaje naznačují, že orální MSM je vstřebávána zdravými dospělými a časem se akumuluje s chronickým příjmem.

2. Mechanismus akcí

Díky své zvýšené schopnosti penetrovat membrány a pronikat do celého těla může plná mechanická funkce MSM zahrnovat sbírku buněčných typů a je proto obtížně objasnitelná. Výsledky studií in vitro a in vivo naznačují, že MSM působí při záchvatu zánětu a oxidativního stresu na transkripční a subcelulární úrovni. Vzhledem k malé velikosti této organosírové sloučeniny je rozlišování přímých a nepřímých účinků problematické. V sekcích, které budou následovat, se pokusí popisovat každý mechanismus v rámci cíleného cíle.

2.1. Protizánět

In vitro studie ukazují, že MSM inhibuje transkripční aktivitu nukleárního faktoru kappa-lehkého řetězce zesilovače aktivovaných B-buněk (NF-κB) [ 85 , 86 ] tím, že brání translokaci do jádra a současně zabraňuje degradaci NF-kB inhibitor [ 86 ]. Bylo prokázáno, že MSM mění posttranslační modifikace včetně blokování fosforylace podjednotky p65 u Serine-536 [ 87 ], i když není jasné, zda se jedná o přímý nebo nepřímý účinek. Modifikace takových podjednotek významně přispívají k regulaci transkripční aktivity NF-kB [ 88], a proto jsou pro podrobnější pochopení tohoto protizánětlivého mechanismu vyžadovány další podrobnosti. Tradičně je cesta NF-kB považována za prozánětlivou signalizační dráhu odpovědnou za upregulaci genů kódujících cytokiny, chemokiny a adhezní molekuly [ 89 ]. Inhibiční účinek MSM na NF-kB má za následek in vitro regulaci mRNA pro interleukin (IL) -1, IL-6 a tumor necrosis factor-α (TNF-α) in vitro [ 90 , 91 ]. Jak bylo očekáváno, translační exprese těchto cytokinů je také snížena; IL-1 a TNF-α jsou inhibovány způsobem závislým na dávce [ 90 ].
MSM může také potlačit expresi inducibilní syntázy oxidu dusnatého (iNOS) a cyklooxygenázy-2 (COX-2) prostřednictvím suprese NF-kB; čímž se sníží tvorba vazodilatačních činidel, jako jsou oxid dusnatý (NO) a prostanoidy [ 86 ]. NO nejen moduluje cévní tón [ 92 ], ale také reguluje aktivaci žírných buněk [ 93 ]; proto MSM může nepřímo mít inhibiční úlohu na zprostředkování zánětu mastocytů. Snižováním cytokinů a vazodilatačních činidel se inhibuje tok a nábor imunitních buněk do míst lokálního zánětu.
Na úrovni subcelulárních buněk, doména vázající nukleotidy, pyrin doména s opakovanou rodinou bohatou na leucin obsahující 3 (NLRP3) inflammasome snímá signály buněčného stresu a reaguje tím, že napomáhá dozrávání zánětlivých markerů [ 94 , 95 ]. MSM negativně ovlivňuje expresi inflammasomu NLRP3 snížením NF-kB produkce NLRP3 inflammasomového transkriptu a / nebo blokováním aktivačního signálu ve formě mitochondriálních generovaných reaktivních kyslíkových druhů (ROS) [ 90 ]. Mechanismy, kterými MSM vykazuje antioxidační vlastnosti, budou popsány v následující části.

2.2. Antioxidant / volné radikální úklid

Přestože přebytek ROS může způsobit zmatek na množství intracelulárních složek, je zapotřebí prahového množství pro aktivaci vhodných cest v fenotypicky normálních buňkách [ 96 ]. Antioxidační účinek MSM byl poprvé zaznamenán, když stimulovaná produkce ROS v neutrofilu byla potlačena in vitro, ale nedotčena v bezbuněčném systému [ 97 ]; z tohoto důvodu bylo navrženo, aby mechanismus antioxidantů působil spíše na mitochondrii než na chemické úrovni.
MSM ovlivňuje aktivaci alespoň čtyř typů transkripčních faktorů: NF-κB, signálních snímačů a aktivátorů transkripce (STAT), p53 a nukleárního faktoru (2-erythroid-derived-like 2) (Nrf2). Zprostředkováním těchto transkripčních faktorů může MSM regulovat rovnováhu ROS a antioxidačních enzymů. Je důležité si uvědomit, že každý z nich je částečně aktivován společností ROS.
Jak již bylo zmíněno výše, MSM může inhibovat transkripční aktivitu NF-kB a tím snížit expresi enzymů a cytokinů podílejících se na produkci ROS. Downregulace COX-2 a iNOS snižuje množství superoxidového radikálu (O - ) a oxidu dusnatého (NO) [ 86 ]. Kromě toho MSM potlačuje expresi cytokinů, jako je TNF-α [ 86 , 90 , 91 ], které mohou snížit všechny stimulované mitochondriální ROS [ 98 ]. Dekrece exprese cytokinů mohou být také zahrnuty v redukované parakrinní signalizaci a aktivaci dalších transkripčních faktorů a cest.
Bylo prokázáno, že MSM potlačuje expresi nebo aktivity STAT transkripčních faktorů v řadě nádorových buněčných linií in vitro [ 99 , 100 , 101 ]. Stage janus kinázy (Jak) / STAT se podílí na regulaci genů souvisejících s apoptózou, diferenciací a proliferací, z nichž všechny vytvářejí ROS jako nezbytnou signalizační složku [ 102 , 103 , 104 ]. Signalizace cestou Jak / STAT může být rovněž potlačena redukovanou expresí cytokinů. Downregulace cesty Jak / STAT může dále snížit generaci ROS snížením exprese oxidáz [ 105 ] a B-buněčného lymfomu-2 (Bcl-2) [ 106 ].
V makrofágovitých buňkách bylo zjištěno, že předběžná léčba MSM in vitro snižuje akumulaci p53 transkripčního faktoru citlivého na redox [ 107 ]. Tento p53 vykazuje dichotomovou oxidativní funkci v závislosti na intracelulárních hladinách ROS, čímž obecně p53 vykazuje antioxidační funkce při nízkých intracelulárních hladinách ROS a prooxidačních funkcích při vysokých úrovních ROS [ 108 ]. Antioxidativní funkce p53 zvyšuje regulaci enzymů, jako jsou Sestrin, glutathionperoxidáza (GPx) a aldehyddehydrogenasa (ALDH). Prooxidační funkce p53 upreguluje oxidázy a zároveň potlačuje antioxidační geny. Podrobnější shrnutí p53 a oxidativního stresu naleznete v přehledu Liu a Xu [ 108 ].
Myší neuroblastomové buňky kultivované s transfekčním regulačním proteinem viru lidské imunodeficience typu 1 (HIV-1 Tat) vykazovaly sníženou nukleární translokaci Nrf2; nicméně společná kultivace s MSM vrátila translokaci Nrf2 do jádra pro kontrolu hladin [ 109 ]. Nrf2 je dobře doloženo pro jeho spojení s antioxidačních enzymů, včetně glutamátu-cystein ligázou (GCL), superoxid dismutases (sods), kataláza (CAT), peroxiredoxin (Prdx), GPX, glutathion-S-transferázou (GST) a další [ 110 ] . Ačkoli není jasné, jaký má přímý účinek MSM na Nrf2, stojí za zmínku, že Nrf2 může být také regulován p53 expresí p21 nebo Jak / STAT exprese B-buněčného lymfomu (Bcl-XL) [ 111 ].

2.3. Imunní modulace

Stres může vyvolat akutní odpověď vrozeného imunitního systému a následnou adaptivní imunitní odpověď, pokud je stresor patogenní. Sloučeniny obsahující síru včetně MSM hrají rozhodující roli při podpoře imunitní odpovědi [ 112 , 113 , 114 ]. Prostřednictvím integrovaného mechanismu, včetně výše uvedených, MSM moduluje imunitní odpověď přes přeslech mezi oxidačním stresem a zánětem.
Chronická expozice stresorům může mít škodlivý vliv na imunitní systém, protože se stává znecitlivěním nebo nadměrným napětím a není schopen vyvolat typickou imunitní reakci. Široké účinky IL-6 se podílejí na udržování chronického zánětu [ 115 ]. Bylo prokázáno, že MSM redukuje IL-6 in vitro, což může zmírnit tyto chronické škodlivé účinky [ 86 , 87 , 90 ]. Předběžná léčba pomocí MSM před vyčerpávajícím cvičením zabránila nadměrnému stresu imunitních buněk, protože krev ošetřená lipopolysacharidem (LPS) byla ještě schopna provést odpověď prostřednictvím sekrece cytokinů ex vivo, což nebylo pozorováno ve skupině s placebem [ 24 ].
Sousední vaskulatura hraje roli při zprostředkování akutní imunitní odpovědi především aktivací žírných buněk. Uvolňování histaminu z žírných buněk je inhibováno DMSO [ 116 ]; účinky MSM na uvolňování histaminu však zůstávají neprozkoumané. Předchozí studie naznačují, že MSM má inhibiční účinek na vaskulární funkci [ 117 , 118 ]. Další studie in vitro ukazují, že MSM má schopnost tlumit expresi vazodilatačních látek, jako je NO a prostanoidy [ 86 ]. Snížení NO chrání makrofágy před NO vyvolanou apoptózou [ 107 ].
Navíc MSM může sloužit dalším imunomodulačním účinkům souvisejícím s buněčným cyklem a smrtí buněk. Studie in vitro naznačují, že MSM může indukovat apoptózu v gastrointestinálních rakovinových buňkách [ 119 ], buňkách rakoviny jater [ 120 ] a buňkách rakoviny tlustého střeva [ 121 ]. Na rozdíl od těchto zjištění MSM neindukovala apoptózu u myších buněk rakoviny prsu [ 122 ]. Bylo prokázáno, že MSM obnovuje normální buněčný metabolismus jak u metastatických myších karcinomů prsu, tak u buněk myších melanomů [ 123 ]. Zastavení buněčného cyklu bylo také pozorováno u gastrointestinálních rakovinných buněk [ 119 ] a myoblastů [ 124]. Tyto změny přežití buněk mohou vzniknout z modulací produkce cyklinů na dráhách p53 a Jak / STAT.
Přestože málo studií zkoumalo účinnost MSM při hojení ran, vrozený imunitní systém může také mít prospěch ze zvýšené uzávěrky rány, jak bylo hodnoceno in vitro testem poškození [ 124 , 125 , 126 ]. Budoucí studie budou zapotřebí k potvrzení těchto výsledků in vivo.

2.4. Síra dárce / methylace

MSM je již dávno považován za donoru síry pro sloučeniny obsahující síru, jako je methionin, cystein, homocystein, taurin a mnoho dalších. Morčata krmená radioaktivně značeným MSM obsahují značenou síru do sérových proteinů obsahujících methionin a cystein [ 127 ]. Tato studie naznačuje, že mikrobiální metabolismus může být odpovědný za využití MSM za vzniku methioninu a následné syntézy cysteinu. Novější studie in vivo s radioaktivně značeným MSM naznačují, že tato sloučenina je rychle metabolizována v homogenní distribuci tkání [ 63 , 64 ]. Tyto studie údajně shromáždily nejvíce značenou síru jako metabolity MSM v moči, ale neurčily metabolity. Další studie týkající se aktivity MSM jako donoru síry probíhá.
U lidí nebyly pozorovány žádné trendy závislé na dávce MSM mezi jednotlivci pro změnu plazmatického sulfátu a homocysteinu [ 65 ]. U mikroorganismů, které jsou z velké části odpovědné za využití síry v celém cyklu síry, může být MSM jako donor síry závislé na existujícím mikrobiómu u savčích hostitelů.
MSM je údajně ne-alkylačním činidlem a methylaci DNA [ 128 ]. V dopise Kawai a kol., Mateřská sloučenina MSM, DMSO, může methylatovat DNA v přítomnosti hydroxylového radikálu (OH) [ 129 ], který má také potenciál pomoci oxidaci DMSO na MSM [ 32 , 35 ]. Ačkoliv není přesvědčeno, zda MSM alkyluje DNA, zdá se, že MSM způsobuje chromozomální aberaci in vitro nebo mikronucleation in vivo podle dvou závěrečných studií. Budoucí studie jsou potřebné k určení, zda je MSM methyl donor.

3. Společné použití

Jako terapeutické činidlo využívá MSM své jedinečné pronikavosti pro změnu fyziologických účinků na úrovni buněk a tkání. Mimoto má MSM schopnost působit jako nosič nebo spolutvůrce pro jiné terapeutické látky, a to dokonce i při podpoře svých potenciálních aplikací.

3.1. Artritida a zánět

Artritida je zánětlivý stav kloubů, který v současnosti postihuje přibližně 58 milionů dospělých, s odhadovaným nárůstem na 78,4 milionů do roku 2040 [ 130 ]. Tento zánět je charakterizován bolestí, ztuhlostí a sníženým pohybem pohybů s ohledem na artritické klouby. MSM je v současnosti CAM léčba samotná a v kombinaci pro artritidu a jiné zánětlivé stavy. MSM, jako mikronutrient se zvýšenou pronikavostí, je běžně integrován s jinými anti-artritickými činidly, včetně glukosaminu, chondroitin sulfátu a kyseliny boswellové.
Jak bylo uvedeno výše, řada in vitro studií naznačuje, že MSM vykazuje protizánětlivý účinek redukcí exprese cytokinu [ 86 , 87 , 90 , 91 ]. Podobné výsledky byly pozorovány u MSM u experimentálně indukovaných artritických zvířecích modelů, jak dokládá redukce cytokinů u myší [ 131 ] a králíků [ 86 , 87 , 90 , 91 , 132 ]. Navíc MSM v kombinatorickém doplňku s glukosaminem a chondroitin sulfátem účinně snižoval C-reaktivní protein (CRP) u potkanů ​​s experimentálně indukovanou akutní a chronickou revmatoidní artritidou [ 133 ].
K dnešnímu dni jsou většina studií s lidskými artritidami neinvazivní a zhodnotí společný stav pomocí dotazních dotazníků, jako je např. Western Ontario a McMaster University Arthritis Index (WOMAC), 36-položkový krátký průzkum (SF36), vizuální analogová stupnice VAS) a Lequesneho indexu. V jeho přehledu MSM dokládá Stanley Jacob jedenáct případových studií pacientů trpících osteoartrózou, u kterých došlo ke zlepšení symptomů po doplnění MSM [ 7 ]. Klinické studie naznačují, že MSM je účinný při snižování bolesti, jak je naznačeno stupnicí bolesti VAS [ 18 , 134 ], podskupinou bolesti WOMAC [ 18 , 19 , 135 , 136 ]18 , 136 ] a Lequesneho indexu [ 134 ]. Současná zlepšení byla zaznamenána také u tuhosti [ 18 , 135 , 136 ] a opuchu [ 134 ]. Navíc, ve studii provedené Usha a Naidu [ 134 ], MSM v kombinaci s glukosaminem posílilo zlepšení bolesti, intenzity bolesti a otoku.
Jiné studie prováděné u lidí, které využívají kombinované terapie, vykazují podobné výsledky. Například bolesti a tuhost spojená s artritidou byla významně zlepšena použitím glukosaminu, chondroitin sulfátu a MSM (GCM) [ 137 , 138 ]. Pouze marginální zlepšení bolesti a ztuhlosti byly pozorovány, když byla doplněna kombinace GCM nad modifikací diety a cvičení u sedavých obézních žen s diagnózou osteoartritidy (OA) [ 139 ]. Bylo také prokázáno, že MSM je účinný při snižování bolesti s artritidou, když je používán v kombinaci s kyselinou boswellovou [ 140 ] a kolagenem typu II [ 141 ].
Kromě artritidy MSM zlepšuje zánět v řadě dalších podmínek. MSM například oslabila expresi cytokinů in vivo při indukované kolitidě [ 142 ], poškození plic [ 143 ] a poškození jater [ 143 , 144 ]. Hasegawa a spolupracovníci [ 131 ] uvedli, že MSM je užito při ochraně před UV zářením při lokálním a akutním alergickém zánětu po předúpravě 2,5% vodným roztokem pitné vody.
MSM je účinná také při snižování jiných zánětlivých patologií u lidí. V lékařském přehledu klinických případových studií byl MSM účinnou léčbou u čtyř ze šesti pacientů trpících intersticiální cystitidou [ 21 ]. Dále se doporučuje, aby MSM zmírnila příznaky sezónní alergické rýmy [ 22 , 23 ]. Ačkoli bylo pozorováno snížení zánětu indukovaného systémovým cvičením pomocí MSM [ 24 ], studie u člověka neprohlížejí zánětlivé účinky přímo na chrupavku nebo synovium, jak je patrné ze sníženého zánětu synovitidy u myší s MSM [ 145 ].

3.2. Zachování chrupavky

Degradace chrupavky je již dlouho myšlenkou hnací síly osteoartrózy [ 146 ]. Kloubní chrupavka je charakterizována hustou extracelulární matricí (ECM) s malým až žádným přívodem krve, která vede k extrakci živin z sousední synoviální tekutiny [ 147 ]. Prozánětlivé cytokiny, zejména IL-1 beta a TNF-a, jsou zapojeny do destruktivního procesu chrupavky ECM [ 148 ]. Při minimálním přívodu krve a možných hypoxických mikroprostředích in vitro studie naznačují, že MSM chrání chrupavku prostřednictvím supresivních účinků na IL-1β a TNF-α [ 86 , 90 , 91 ] a její případné normalizující změny hypoxie způsobené buněčným metabolizmem [ 123 ] .
Rozrušení této destruktivní autokrinní nebo parakrinní signalizace pomocí MSM bylo také pozorováno u chirurgicky indukovaných králíků OA snížením chrupavky a synoviální tkáně [ 132 ], TNF-α a chráněného povrchu kloubní chrupavky během progrese OA. Histopatologie modelu potkanů ​​s revmatoidní artritidou (RA) doplněnou kombinací GCM prokázala sníženou proliferaci synovia a vývoj nepravidelného okraje v kloubním kloubu [ 133 ]. Navíc suplementace MSM u OA myší významně snižovala degeneraci povrchu chrupavky [ 149 ]. Ve skutečnosti jsou ochranné účinky MSM vidět již v roce 1991, kdy Murav'ev a kolegové popsali snížení degenerace artritických myší [ 150]. Zajímavé je, že endogenní sérum MSM se zvýší u postmeniskální destabilizace ovcí způsobené osteoartritidou [ 151 ]; avšak velikost této fyziologické odpovědi nebyla dostatečně velká, aby byla chráněna před erozí chrupavky.

3.3. Zlepšení rozsahu pohybu a fyzické funkce

S výše zmíněnými zlepšeními zánětu a uchování chrupavky se nepozorovaně projevily příznivé změny celkové fyzické funkce pomocí subjektivních měření [ 18 , 19 , 135 , 136 ]. Ve studiích s osteoartritidou populací daných MSM denně, bylo pozorováno významné zlepšení fyzické funkce, jak bylo stanoveno pomocí WOMAC [ 18 , 19 , 135 , 136 ], SF36 [ 19 , 135 , 136 ], a agregované pohybového funkce (ALF) [ 135]. Objektivní měření kinetického kolenního kloubu po excentrickém cvičení vyvolaném svalovým poškozením nebylo přesvědčivé, ale naznačují, že MSM může pomoci při maximálním izometrickém zotavení extenzoru kolena [ 152 ].
MSM byla použita v řadě kombinovaných terapií s pozitivními výsledky. Doplnění glukosaminem, chondroitinsulfátem, MSM, extraktem z guavaových listů a vitaminem D zlepšilo fyzickou funkci u pacientů s kolenní osteoartritidou založenou na japonském KA OA opatření [ 137 ]. Doplněk GCM byl úspěšný při zvyšování funkční schopnosti a mobility kloubů [ 138]. Bylo také prokázáno, že MSM v kombinaci s kyselinou boswellovou zlepšuje funkci kolenního kloubu, jak bylo hodnoceno pomocí Lequesneho indexu [ 140 ]. MSM s argininem 1 -α-ketoglutarátem, hydrolyzovaným kolagenem typu I a bromelainem odebraným po dobu tří měsíců po opravě manžety po rotaci zlepšily integritu oprav, aniž by ovlivnily objektivní funkční výsledky [ 153 ].
Jiné studie zkoumající použití MSM v kombinačních terapiích neprokázaly významné zlepšení. V jedné takové studii u geriatrických koní nebyl kombinovaný GCM kombinovaný přípravek podávaný orálně po dobu tří měsíců vykazovat významné změny v charakteristikách chůze [ 154 ]. U lidí MSM a kyselina boswellicová snížily potřebu protizánětlivých léků, ale nebyly účinnější než placebo jako léčba gonartrózy [ 155 ]. Nicméně, když byl podáván doplňkový kombinovaný přípravek GCM vedle dietních a cvičebních zásahů, nebyly zaznamenány žádné významné zlepšení ve srovnání s neupplementovanou skupinou [ 139 ].
Subjekty s bolestem dolní části zad, kteří podstoupili konvenční fyzikální terapii s doplněním komplexu glukosamin obsahujícího MSM, zaznamenali zlepšení jejich kvality života [ 156 ]. Systematické přezkoumání doplňků GCM v roce 2011 jako léčby degenerativního onemocnění kloubů a degenerativního onemocnění disků nedosáhlo k závěru o účinnosti kvůli nedostatečné kvalitě literatury [ 157 ].

3.4. Chcete-li snížit bolesti svalů spojené s cvičením

Prodloužené namáhavé cvičení může mít za následek bolesti svalů způsobené mikrotrauma ve svalech a v okolí pojivové tkáně, což vede k lokální zánětlivé odezvě [ 158 ]. MSM je zmiňována jako účinná látka proti bolesti svalů kvůli jeho protizánětlivým účinkům, stejně jako jeho možnému přínosu síry do pojivové tkáně. Snižování svalové hmoty způsobené vytrvalostním cvičením bylo sníženo doplněním MSM, měřeno kreatinkinázou [ 159 ]. Před léčbou MSM byla snížena bolestivost svalů po namáhavých cvičeních odporu [ 152 , 160 , 161 ] a vytrvalostní cvičení [ 162 ].

3.5. Snižte oxidační stres

Studie in vitro naznačují, že MSM chemicky neutralizuje ROS u stimulovaných neutrofilů, ale místo toho potlačuje mitochondriální tvorbu superoxidů, peroxidu vodíku a kyseliny chlórné [ 97 ]. Navíc MSM je schopen obnovit poměr redukovaného glutathionu (GSH) / oxidovaného glutathionu (GSSG) k normálním hladinám, snížit produkci NO a snížit produkci ROS neuronů po expozici HIV-1 Tat [ 109 ]. Studie na zvířatech používající MSM jako primární léčba pro experimentálně indukovaná poranění ukazují snížení výskytu malondialdehydu (MDA) [ 142 , 143 , 144 , 163 , 164 , 165 ], GSSG [ 165 ], myeloperoxidázy (MPO)142 , 143 , 163 ], NO [ 164 ], a oxid uhelnatý (CO) [ 164 ] a / nebo zvýšení GSH [ 142 , 143 , 163 , 164 , 165 , 166 ], CAT [ 142 , 143 , 144 , 165 ], SOD [ 143 , 144 , 163 , 165 ] a GPx [ 165 ]. Způsoby léčby pro tyto studie na zvířatech byly buď akutní jednorázová dávka nebo před léčbou před vyvoláním poranění [ 144 , 163]165 ].
U lidí předchází léčba MSM před vytrvalostním výkonem akutní útlum indukované oxidace proteinů [ 167 , 168 ], bilirubin [ 159 , 168 ], peroxidace lipidů [ 167 ], kreatinkinázu [ 159 ], oxidovaný glutathion [ 167 ] a kyseliny močové [ 168 ] a rovněž zvýšení celkové antioxidační kapacity [ 159 , 168 ]. Po vytrvalostním výkonu byl snížený glutatión zvýšen o 10 dní před léčbou [ 167 ], ale byl nepatrně ovlivněn jednorázovou perorální dávkou těsně před cvičením [ 168 ].
Předběžná léčba MSM u subjektů podstupujících cvičení s rezistencí vykazuje větší variabilitu. Doplnění po dobu 28 dní s dávkou 3,0 g / den před vyčerpávajícím cvičením s rezistencí ukázalo zvýšit antioxidační kapacitu (TEAC) a pokles homocysteinu [ 161 ]; zatímco suplementace po dobu 14 dnů ve stejné dávce nezaznamenala významné změny v TEAC nebo homocysteinu [ 160 ]. Delší doba doplňování může umožňovat, aby biologické zásoby MSM dosáhly úrovně, v níž by mohla upregulovat Nrf2 natolik, aby produkoval významnější vzestup antioxidačních enzymů.
Kombinované terapie včetně MSM se v poslední době staly populárnějšími, zejména s kyselinou ethylendiamintetraoctovou (EDTA) v důsledku zlepšení permeability poskytované MSM [ 169 ]. Například topická EDTA-MSM je účinná při snižování oxidativního poškození ve formě aduktů protein-lipid aldehyd [ 170 , 171 , 172 ]. EDTA-MSM redukovala opacitu optiky u diabetické katarakty [ 172 ], ale byla neúčinná při reverzaci experimentálně indukovaného nitroočního tlaku u potkanů ​​[ 170 ]. U lidí, lotion EDTA-MSM významně zlepšil příznaky otokového poškození po dvou týdnech aplikace, přičemž byla zaznamenána celková antioxidační kapacita v oběhu a redukce MDA [ 173 ].
Lidé studie ukazují příslib MSM jako antioxidant s podobnými výsledky poznamenat, včetně snížení MDA [ 19 , 167 , 168], proteinové karbonyly (PC) [ 167 , 168 ], a močové kyseliny [ 168 ] a zvýšení GSH [ 167 ] a TEAC [ 159 , 161 , 168 ]. Na rozdíl od předchozí literatury, Kantor et al. že uživatelé MSM zaznamenali sníženou schopnost opravit DNA lymfocytů za 60 minut. [ 174 ]. Tento konfliktní výsledek může být vysvětlen tím, že vzorky jsou shromažďovány v různých bodech dne, protože cirkadiánní hodiny mohou toto opatření modulovat [ 175 ].

3.6. Zlepšete sezónní alergie

Při hodnocení MSM na sezónní alergie se po dobu 30 dnů po dobu 30 dnů zlepšilo MSM po dobu 30 dnů zlepšení horních a celkových respiračních symptomů stejně jako symptomy dolních cest dýchacích až do třetího týdne [ 23 ]. Všechna tato zlepšení byla zachována po dobu 30 dnů doplňování. Nevýhodou této studie je nedostatek hlášení o počtu pylu a dotazníku symptomů [ 176 ]. To bylo později opraveno, když Barrager a Schauss zveřejnili další požadovaná data [ 22 ]. Barrager a kol. použil subsekci populace tohoto vzorku k měření uvolnění histaminu, ale nenalezl žádné významné změny v plazmatických hladinách IgE nebo histaminu [ 23 ].

3.7. Zlepšete kvalitu a texturu pokožky

Vzhledem k tomu, počáteční patentu udělena Herschler v roce 1981, MSM bylo navrženo, aby terapeutické použití pro zlepšení kvality pokožky a textury tím, že působí jako donoru síry na keratin. Podle jedné závěrečné zprávy o studiích MSM nepodráždí kůži králíků pomocí okluzivní náplasti. Další závěrečná studie naznačila, že MSM může lehce dráždit pokožku morčat. Použitím lotionu obsahujícího EDTA a MSM bylo pozorováno mírné zlepšení míst popálenin na krysách po třech dnech topické aplikace každých 8 hodin [ 171 ].
Vzhled a stav pokožky po léčbě MSM se výrazně zlepšil, jak bylo hodnoceno expertní klasifikací, instrumentální analýzou a samohodnocení účastníků [ 177 ]. Studie s lidskými kombinacemi se čtyřmi peelingy s použitím kyseliny pyrohroznové a MSM jednou za dva týdny zlepšily stupeň pigmentace melismy, elasticitu pokožky a stupeň zvrásnění [ 178 ]. Kombinovaná léčba silymarinu a MSM se ukázala jako užitečná při léčbě symptomů rosacey [ 179 ]. Případová studie 44letého muže s těžkou ihtiózou typu X ukázala zlepšení symptomů po čtyřech týdnech lokálního zvlhčovače obsahujícím aminokyseliny, vitamíny, antioxidanty a MSM [ 180 ].

3.8. MSM a rakovina

An emerging area of MSM research deals with the anti-cancer effect of the organosulfur compound. In vitro studies using MSM alone or in combination have evaluated the metabolic and phenotypic effects of a number of cancer cell lines including breast [100,101,122,123,126,181], esophagus [119], stomach [119], liver [119,120], colon [121], bladder [99], and skin cancers [123,125] with promising results. MSM independently has been shown to be cytotoxic to cancer cells by inhibiting cell viability through the induction of cell cycle arrest [119,122,123], necrosis [119], or apoptosis [100,101,119,120,121]. The inhibition of cell growth and proliferation may be attributed to the metabolic alterations induced by MSM at the transcriptional and/or post-translational stages. For instance, MSM has been shown to inhibit expression and DNA binding of transcription factors such as STAT3 [100,101] and STAT5b [100,101,181]; meanwhile, the p53 transcription factor is maintained by MSM [100] and does not induce apoptosis [121]. Though MSM inhibition of DNA binding by STAT3 may be an indirect effect of the phosphorylation of Jak2 [99]. Nonetheless, by inhibiting the binding of STAT3 and STAT5b to promoters, the reduced expression of oncogenic proteins such as vascular endothelial growth factor (VEGF) [99,100,101,123], heat shock protein (HSP)90α [100], and insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R) [99,100,101] has been observed. The reduced expression of IGF-1R and VEGF may help prevent the development of tumors by reducing the insulin-like growth factor-1 (IGF-1)-mediated cell survival and proliferation pathways and preventing tumor-induced angiogenesis [182,183]. These metabolic alterations contribute to profound alterations at the cellular level as well.
Studie in vitro s rakovinnými buněčnými liniemi naznačují, že MSM má schopnost stimulovat fenotypové změny, které se více podobají na nerakovinné buňky. Léčba MSM má za následek indukci kontaktní inhibice a stárnutí buněk [ 122 , 123 , 125 , 126 ], růst závislý na ukotvení [ 122 , 125 ], snížená migrace metastatických linií [ 101 , 122 , 125 , 126 ] hojení ran [ 122 , 125 ]. To by mohlo být částečně přičítáno silným změnám buněčných vláken, včetně demontáže a nepřímého opětovného sestavení mikrotubulů [123 ] a reorganizace lokalizace aktinu [ 125 ]. Zatímco prevence angiogeneze může vyvolat stav hypoxie, bylo také prokázáno, že MSM snižuje hladiny HIF-1α za hypoxických podmínek [ 100 , 123 ] a zabraňuje nebo zlepšuje různé metastatické biomarkery v reakci na hypoxii [ 123 ]. Studie MSM in vitro byly také podpořeny dalšími studiemi xenograftu a in vivo, které potvrzují výsledky.
Pokud jsou rakovinné buňky xenotransplantaovány na zvířecí modely léčené MSM, bylo pozorováno potlačení růstu nádorů [ 99 , 100 , 101 ], ačkoli dvě z těchto studií zahrnovaly kombinovanou léčbu MSM a AG490 [ 99 ] nebo Tamoxifen [ 101 ]. Tkáňová tkáň u myší léčených výhradně MSM vykazovala sníženou expresi IGF-1, STAT3, STAT5b a VEGF bez významné suprese IGF-1R [ 100 ]. Tkáně izolované z myší xenografovaných léčených kombinovanými léčbami ukazují dolů regulaci signalizace STAT5b a IGF-1R [ 99 , 101]. Předchozí studie rovněž naznačují, že předběžné ošetření MSM přibližně jeden týden před indukcí rakoviny u potkanů ​​vede k významnému snížení střední doby do nástupu nádoru [ 184 , 185 ]. Lidské studie s MSM jako léčba rakoviny doposud nebyly provedeny; jedna studie však naznačuje, že použití MSM může být spojeno se sníženým rizikem rakoviny plic a kolorektálního karcinomu [ 186 ]. Výsledky in vitro a in vivo vyžadují další vyšetření MSM jako léčby rakoviny.

4. Bezpečnostní profil

MSM se zdá být dobře tolerovaná a bezpečná. Byla provedena řada studií toxicity u souboru zvířat včetně potkanů ​​[ 184 , 185 , 187 , 188 , 189 ], myší [ 190 ] a psů [ 191 , 192]. V předběžné zprávě o studii toxicity byla hlášena jediná mortalita u samic potkanů ​​při dávce perorální vody 15,4 g / kg po dvou dnech; avšak postmortální pitva neprokázala žádné patologické změny. Další technické zprávy ukazují, že při aplikaci topicky aplikovaného léčiva bylo pozorováno mírné podráždění pokožky a očí. Nicméně, pod zprávou GRAS o potravinách a lécích (FDA), MSM je považováno za bezpečné při dávkách pod 4845,6 mg / den [ 25 ]. Shrnutí studií toxicity je uvedeno v tabulce 1 .
Tabulka 1. Údaje o toxicitě methylsulfonylmethanu (MSM).

MSM a alkohol

Mnoho anekdotálních důkazů z webových fór a videí existuje v souvislosti s chronickým užíváním MSM a zvýšenou citlivostí na alkohol. Vzhledem k tomu, že jiné molekuly obsahující síru, jako je disulfiram, se používají k boji proti alkoholismu vyvoláním nežádoucích účinků při konzumaci alkoholu [ 193 ], stojí za zmínku, že dosud nebyly provedeny žádné studie zkoumající účinky používání MSM na metabolismus alkoholu nebo cesty závislosti. Jak již bylo zmíněno výše, MSM snadno překročí hematoencefalickou bariéru a rovnoměrně se rozdělí do celého mozku [ 76 , 77 , 78 , 79 , 80]; Studie se však nezaměřují na metabolické účinky na různé neurální dráhy. Další studie jsou potřebné k posouzení bezpečnosti používání MSM při rekreačním užívání alkoholu.

5. Závěry

MSM je přirozeně se vyskytující organosírová sloučenina se širokými biologickými účinky. Lidská absorpce a biosyntéza této sloučeniny pravděpodobně velmi závisí na ko-metabolismu mezi mikroflórou a hostitelem. Ať už se přirozeně vyrábí nebo vyrábí, MSM nevykazuje žádné biochemické rozdíly ve své schopnosti přechodného oxidativního stresu a zánětu. Tento mikroživin je dobře tolerován na artritidu a řadu dalších stavů souvisejících se zánětem, fyzickou funkcí a výkonem. Vznikající výzkum naznačuje, že MSM může jednoduše pomoci při léčbě různých typů rakoviny [ 49 , 99 , 100 , 101 , 119 , 120 , 121 , 122 ,123 , 125 , 126 , 181 , 184 , 185 , 186 , 194 ] nebo metabolických syndromů [ 195 ].

Poděkování

Financování této práce poskytla Univerzita v Memphisu.

Autorské příspěvky

MB, RJB a RLB přispěly k hledání literatury i ke psaní a úpravám rukopisu.

Střet zájmů

MB nemá žádné střety zájmů zveřejnit. RLB je zaměstnancem společnosti Bergstrom Nutrition. Společnost RJB získala finanční prostředky z výzkumu a jednalo jako konzultant společností zabývajících se výživovými doplňky, včetně těch, kteří prodávají MSM. Všichni autoři četli a schválili závěrečný rukopis.