01Čo je to
Huperzín A je seskviterpénový alkaloid z čínskeho plavúňa Huperzia serrata, ktorý sa v čínskej medicíne po stáročia používal pri opuchoch, horúčke a poruchách krvi. Izolovali ho v Zhejiangskej akadémii lekárskych vied a v Šanghajskom inštitúte materia medica a v 80. rokoch ho čínski vedci opísali ako silný, selektívny a reverzibilný inhibítor acetylcholínesterázy.
V Číne je schválený ako liek na Alzheimerovu chorobu a predáva sa pod viacerými obchodnými názvami vrátane Shuangyipingu; podával sa aj pri myasténii gravis a v randomizovaných štúdiách sa skúšala aj jeho injekčná forma. V USA sa predáva ako doplnok výživy a pridáva sa aj do predtréningových doplnkov.
Patrí k inhibítorom cholínesterázy ako donepezil či rivastigmín; v porovnaní s takrínom, donepezilom a rivastigmínom lepšie preniká cez hematoencefalickú bariéru, má vyššiu perorálnu biologickú dostupnosť a jeho inhibícia acetylcholínesterázy trvá dlhšie.
02Mechanizmus účinku
Huperzín A sa viaže na acetylcholínesterázu lineárne kompetitívne a reverzibilne a v porovnaní s butyrylcholínesterázou ju inhibuje selektívne; brzdí tak rozklad acetylcholínu v synapsiách. U zdravých starších dobrovoľníkov, ktorí dostávali stúpajúce dávky až do 200 µg po štyroch týždňoch, inhiboval acetylcholínesterázu v erytrocytoch o viac než 50 %.
V bunkových modeloch chráni neuróny pred peroxidom vodíka, β-amyloidom, glutamátom, ischémiou a staurosporínom: tlmí oxidačný stres, mení expresiu apoptotických bielkovín Bcl-2, Bax, p53 a kaspázy 3, chráni mitochondrie, zvyšuje expresiu nervového rastového faktora a jeho receptorov a ovplyvňuje spracovanie amyloidového prekurzorového proteínu. K neuroprotekcii prispieva aj antagonizmus receptorov NMDA a draslíkových prúdov.
Mladým dospelým opiciam zvrátil huperzín A v dávkach 0,01–0,1 mg/kg intramuskulárne poruchu priestorovej pracovnej pamäti po skopolamíne a štyrom starým opiciam zlepšil v dávkach 0,001–0,01 mg/kg presnosť voľby z 20,5 na 25,2 z 30 pokusov; účinok jednej injekcie trval u opíc asi 24 hodín.
U zdravých čínskych mužov dosiahol po jednorazovej dávke maximálnu plazmatickú koncentráciu 1,55 ng/ml a jeho polčas bol asi 12 hodín. V ľudských pečeňových mikrozómoch sa nemetabolizoval a izoenzýmy cytochrómu P450 takmer neinhiboval; u 14 starších ľudí sa po 0,1 mg ústami vylúčilo do 48 hodín močom nezmenených 35 ± 9 % dávky. U starších ľudí jeho klírens s vekom klesá.
03Účinky
V Cochranovom prehľade šiestich randomizovaných štúdií so 454 pacientmi s Alzheimerovou chorobou zlepšil huperzín A oproti placebu skóre MMSE v priemere o 2,81 bodu, skóre ADAS-Cog po 6 a 12 týždňoch, celkové klinické hodnotenie, poruchy správania a denné činnosti. Metaanalýza 20 randomizovaných štúdií s 1823 pacientmi, z ktorých 19 prebehlo v Číne, potvrdila pri dávkach 0,2–0,8 mg denne zlepšenie skóre MMSE po 8, 12 a 16 týždňoch aj denných činností.
V čínskej multicentrickej dvojito zaslepenej štúdii so 103 pacientmi s Alzheimerovou chorobou zlepšil huperzín A v dávke 0,2 mg dvakrát denne počas ôsmich týždňov pamäť, kognitívne funkcie a správanie u 58 % pacientov oproti 36 % pri placebe. V americkej štúdii fázy 2 s 210 pacientmi s miernou až stredne ťažkou Alzheimerovou chorobou nezmenila dávka 200 µg dvakrát denne skóre ADAS-Cog po 16 týždňoch. V sekundárnej analýze tej istej štúdie zlepšila dávka 400 µg dvakrát denne skóre ADAS-Cog po 11 týždňoch o 2,27 bodu, kým pri placebe sa zhoršilo o 0,29 bodu.
V dvojito zaslepenej štúdii s 34 pármi dospievajúcich žiakov so sťažnosťami na pamäť zvýšil huperzín A v dávke 100 µg dvakrát denne počas štyroch týždňov pamäťový kvocient na 115 oproti 104 pri placebe a zlepšil aj ich výsledky z čínskeho jazyka. V randomizovanej štúdii so 127 pacientmi po neurochirurgickej operácii v celkovej anestézii mali pacienti s huperzínom A podaným intramuskulárne počas prvých 96 hodín menší pokles skóre MMSE než pacienti bez neho.
V čínskej štúdii s 56 pacientmi s multiinfarktovou alebo senilnou demenciou a so 104 ľuďmi so senilnými a presenilnými poruchami pamäti zlepšil huperzín A podaný intramuskulárne v dávkach 0,05 mg a 0,03 mg dvakrát denne pamäť meranú Wechslerovou škálou oproti fyziologickému roztoku. U 15 trénovaných dospelých nezmenila jednorazová dávka 200 µg ústami kognitívne funkcie ani výkon pri záťaži a subjektívnu náročnosť cvičenia hodnotili vyššie než s placebom.
04Dávkovanie
V randomizovaných štúdiách pri Alzheimerovej chorobe sa huperzín A podával ústami v dávkach 0,2–0,8 mg denne, priemerne 0,37 mg denne, počas 8–36 týždňov. V čínskej štúdii so 60 pacientmi mali kapsuly aj tablety s 50 µg huperzínu A pri rovnakej dávke rovnakú účinnosť a bezpečnosť.
Jednotky
- µg
- mikrogram; 1 000 µg = 1 mg
Skúmané dávky
Fáza 2, randomizovaná štúdia s placebom, 210 pacientov s miernou až stredne ťažkou Alzheimerovou chorobou (USA)
kognitívne funkcie
200 alebo 400 µg dvakrát denne
- Podanie
- perorálne
- Trvanie
- najmenej 16 týždňov
Pri 200 µg dvakrát denne sa skóre ADAS-Cog po 16 týždňoch nezmenilo; 400 µg dvakrát denne ho v sekundárnej analýze zlepšilo po 11 týždňoch.
Zdroj Rafii a kol. 2011 ↗
Multicentrická dvojito zaslepená štúdia, 103 pacientov s Alzheimerovou chorobou (Čína)
pamäť, kognitívne funkcie a správanie
0,2 mg dvakrát denne
- Podanie
- perorálne, tablety po 50 µg
- Trvanie
- 8 týždňov
Zdroj Efficacy of tablet huperzine-A on memory, cognition, and behavior in Alzheimer's disease. ↗
Dvojito zaslepená štúdia, 34 párov dospievajúcich žiakov so sťažnosťami na pamäť
pamäť a učenie
100 µg dvakrát denne
- Podanie
- perorálne, kapsuly po 50 µg
- Trvanie
- 4 týždne
Randomizovaná štúdia, 127 dospelých po neurochirurgickej operácii v celkovej anestézii (Čína)
kognitívne funkcie v prvých dňoch po operácii
0,2 mg po extubácii, potom 0,2 mg denne
- Podanie
- intramuskulárne
- Trvanie
- 4 dávky počas 3 dní po operácii
Prehľad dávok z registrácií, klinickej praxe a štúdií; pri každej je uvedený zdroj. Slúži na vzdelávanie, nie ako individuálny protokol.
05Riziká a súvislosti
Ako inhibítor acetylcholínesterázy zvyšuje huperzín A cholínergný tonus aj mimo mozgu, odkiaľ pochádza väčšina jeho nežiaducich účinkov. V 12 z 20 randomizovaných štúdií pri Alzheimerovej chorobe, ktoré ich podrobne opísali, išlo o mierne účinky: nevoľnosť, nechutenstvo, závrat, vracanie, zápchu, nespavosť, excitabilitu, smäd, potenie, spomalenie srdcovej frekvencie, bolesť brucha, ospalosť, hnačku a opuchy. Ich výskyt sa od kontrolných skupín nelíšil a žiadna z týchto štúdií neopísala závažný nežiaduci účinok súvisiaci s huperzínom A.
V americkej štúdii fázy 2 sa huperzín A dobre znášal v dávkach do 400 µg dvakrát denne počas 24 týždňov aj u pacientov, ktorí nezniesli iné inhibítory cholínesterázy. U ľudí s kokaínovou závislosťou sa dávky 0,4 a 0,8 mg znášali dobre a farmakokinetiku kokaínu nezmenili; u zdravých čínskych mužov sa po jednorazovej dávke nežiaduce účinky neobjavili.
V analýze 22 doplnkov výživy predávaných v USA s huperzínom A na etikete sa namerané množstvo pohybovalo od nekvantifikovateľného po 267,1 µg v porcii a len dva výrobky sa od deklarovaného obsahu odchyľovali o menej než 10 %. Deväť výrobkov (41 %) uvádzalo zložky, ktoré nespĺňajú požiadavky FDA na zložky doplnkov výživy, a v niektorých sa našli nedeklarované stimulanciá, napríklad 1,3- a 1,5-dimetylhexylamín, higenamín a halostachín, ako aj vinpocetín a noopept.
06Ako zapadá do celku
Huperzín A pôsobí ako donepezil a rivastigmín: brzdí rozklad acetylcholínu acetylcholínesterázou. V porovnaní s takrínom, donepezilom a rivastigmínom lepšie preniká do mozgu, má vyššiu perorálnu biologickú dostupnosť a dlhšie trvajúcu inhibíciu enzýmu a nevyvoláva poškodenie pečene, pre ktoré sa obmedzilo použitie takrínu.
Rovnako ako pyridostigmín reverzibilne obsadzuje acetylcholínesterázu, ktorú tak chráni pred ireverzibilnou väzbou organofosfátov; u zdravých dobrovoľníkov obsadil v erytrocytoch viac acetylcholínesterázy než jednorazová dávka 30 mg pyridostigmínu.
Štúdie a zdroje
- Progress in clinical, pharmacological, chemical and structural biological studies of huperzine A: a drug of traditional chinese medicine origin for the treatment of Alzheimer's disease. ↗Review by the Shanghai Institute of Materia Medica: huperzine A is a potent reversible AChE inhibitor with good blood–brain barrier penetration and a prolonged biological half-life; approved as a drug for Alzheimer's disease in China and marketed in the USA as a dietary supplement.
- Progress in studies of huperzine A, a natural cholinesterase inhibitor from Chinese herbal medicine. ↗Review: potent, highly specific, reversible AChE inhibitor; better blood–brain barrier penetration, higher oral bioavailability and longer AChE inhibition than tacrine, donepezil and rivastigmine; neuroprotection against H2O2, beta-amyloid, glutamate, ischaemia and staurosporine (oxidative stress, Bcl-2/Bax/p53/caspase-3, mitochondria, NGF, APP metabolism); NMDA and potassium-current antagonism; no tacrine-like hepatotoxicity; phase IV trials in China in benign senescent forgetfulness, Alzheimer's disease and vascular dementia; protection against organophosphates.
- The psychopharmacology of huperzine A: an alkaloid with cognitive enhancing and neuroprotective properties of interest in the treatment of Alzheimer's disease. ↗Review: sesquiterpene alkaloid from the club moss Huperzia serrata, used in China for centuries for swelling, fever and blood disorders; powerful reversible AChE inhibitor; neuroprotection and protection against organophosphate intoxication in animals.
- [Drug evaluation of huperzine A in the treatment of senile memory disorders]. ↗First isolated from Huperzia serrata by the Zhejiang Academy of Medical Sciences and the Shanghai Institute of Materia Medica; used in myasthenia gravis; random, matched, double-blind evaluation in 56 patients with multi-infarct or senile dementia (0.05 mg i.m. twice daily for 4 weeks) and 104 with senile and presenile memory disorders (0.03 mg i.m. twice daily for 2 weeks): Wechsler memory scale improved; slight dizziness in a few patients; Chinese-language report.
- Huperzine A for Alzheimer's disease. ↗Cochrane review, 6 RCTs, 454 patients with Alzheimer's disease: MMSE WMD 2.81 (95 % CI 1.87–3.76), ADAS-Cog at 6 weeks 1.91 and at 12 weeks 2.51, CDR −0.80, CIBIC-plus OR 4.32, ADAS-non-Cog and ADL improved; adverse events mild, no significant difference from controls; huperzine A is a linearly competitive, reversible AChE inhibitor.
- Huperzine A for Alzheimer's disease: a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. ↗20 RCTs, 1823 participants (19 trials in China, 1 in the USA); doses 0.2–0.8 mg/day (mean about 0.37 mg/day), 8–36 weeks; MMSE improved at 8, 12 and 16 weeks, ADL at 6, 12 and 16 weeks; adverse events detailed in 12 trials and mild (nausea, anorexia, dizziness, vomiting, constipation, insomnia, excitability, thirst, sweating, bradycardia, abdominal pain, somnolence, hyperactivity, nasal obstruction, diarrhoea, oedema); no severe related events; one trial: well tolerated up to 0.4 mg twice daily for 24 weeks; Chinese trade names include shuang yi ping (full text).
- Efficacy of tablet huperzine-A on memory, cognition, and behavior in Alzheimer's disease. ↗Multicentre, prospective, double-blind, placebo-controlled randomised trial: 50 patients on 0.2 mg (4 tablets) twice daily and 53 on placebo for 8 weeks; 58 % improved in memory, cognition and behaviour versus 36 % on placebo; no severe side effect.
- Huperzine-A in capsules and tablets for treating patients with Alzheimer disease. ↗Multicentre double-blind double-dummy randomised trial, 60 Alzheimer patients, 4 capsules or 4 tablets of 50 µg twice daily for 60 days: equal efficacy and safety of the two forms; mild to moderate nausea only.
- A phase II trial of huperzine A in mild to moderate Alzheimer disease. ↗Alzheimer's Disease Cooperative Study phase 2 RCT, 210 patients with mild to moderate Alzheimer's disease, placebo, 200 µg twice daily or 400 µg twice daily for at least 16 weeks: primary analysis (200 µg) no change in ADAS-Cog; 400 µg twice daily improved ADAS-Cog by 2.27 points at 11 weeks versus a 0.29-point decline on placebo (p = 0.001) and 1.92 vs 0.34 at 16 weeks (p = 0.07).
- Huperzine-A capsules enhance memory and learning performance in 34 pairs of matched adolescent students. ↗Double-blind matched-pair study, 34 pairs of junior middle school students complaining of memory inadequacy, 2 capsules of 50 µg twice daily for 4 weeks: memory quotient 115 vs 104 with placebo (p < 0.01); Chinese language scores also improved.
- Huperzine A associated with improved early postoperative cognitive function after neurosurgery under general anesthesia: a randomized clinical trial. ↗Parallel-group RCT in a Chinese neurosurgical department, 127 adults (123 analysed): 0.2 mg huperzine A i.m. after extubation and on postoperative days 1, 2 and 3 versus standard care; less decline in MMSE AUC over 0–96 h (2770.67 vs 2651.34, p = 0.010); sponsor-affiliated co-authors (Wanbangde).
- Effect of Huperzine A on Cognitive Function and Perception of Effort during Exercise: A Randomized Double-Blind Crossover Trial. ↗Randomised double-blind crossover, 15 exercise-trained adults, single 200 µg dose: no change in cognitive, neuromuscular or exercise measures; post-exercise subjective difficulty higher (6.8 vs 5.7); huperzine A is commonly added to pre-workout supplements.
- Oral administration of pyridostigmine bromide and huperzine A protects human whole blood cholinesterases from ex vivo exposure to soman. ↗WRAIR whole-blood cholinesterase assay in FDA-regulated volunteer studies: healthy elderly volunteers on an increasing huperzine A regimen (final dose 200 µg after 4 weeks) had more than 50 % RBC-AChE inhibition and tolerated it well; huperzine A is selective for AChE over BChE, more potent than pyridostigmine (30 mg), and sold as a nutraceutical.
- Improving effects of huperzine A on spatial working memory in aged monkeys and young adult monkeys with experimental cognitive impairment. ↗Monkeys, delayed-response task: huperzine A 0.01–0.1 mg/kg i.m. reversed scopolamine deficits in young adults; in four aged monkeys 0.001–0.01 mg/kg raised choice accuracy from 20.5/30 to 25.2/30; effects lasted about 24 h after one injection.
- Pharmacokinetics and tolerability of oral dosage forms of huperzine a in healthy Chinese male volunteers: a randomized, single dose, three-period, six-sequence crossover study. ↗Randomised single-dose crossover bioequivalence study in fasting healthy Chinese men: reference formulation Cmax 1.550 ng/ml, t½ 12.09 h, AUC0–72h 17.55 ng·h/ml; no adverse events.
- Evaluation of the in vitro and in vivo metabolic pathway and cytochrome P450 inhibition/induction profile of Huperzine A. ↗Human liver microsomes and hepatocytes: huperzine A not metabolised in 90 min, negligible CYP inhibition (0.2–100 ng/ml), no CYP1A2/3A4 induction; open single-dose study in 14 elderly subjects, 0.1 mg orally: 35 ± 9 % excreted unchanged in urine within 48 h.
- Population pharmacokinetic modeling and simulation of huperzine A in elderly Chinese subjects. ↗341 concentrations from 14 elderly healthy subjects (phase 1) and 35 elderly Alzheimer patients (phase 2): one-compartment model; age the significant covariate on clearance (CL 2.46 l/h × (age/86)^−3.39, V 104 l); huperzine A is used to treat Alzheimer patients in China.
- Safety and Preliminary Efficacy of the Acetylcholinesterase Inhibitor Huperzine A as a Treatment for Cocaine Use Disorder. ↗Double-blind placebo-controlled study, 14–17 participants per group with cocaine use disorder, huperzine A 0.4 or 0.8 mg: safe and well tolerated; no change in cocaine pharmacokinetics.
- The scoop on brain health dietary supplement products containing huperzine A. ↗LC-QTOF analysis of 22 US supplements listing huperzine A (queried by military service members): huperzine A from below the limit of quantification to 267.1 µg per serving, only 2 within 10 % of label; 16 (73 %) missing a labelled ingredient and 16 containing unlabelled compounds; 9 (41 %) listed ingredients not meeting FDA dietary-ingredient rules; stimulants detected included 1,5- and 1,3-dimethylhexylamine, higenamine, halostachine, N-phenethyl dimethylamine, demelverine, beta-PEA, vinpocetine, sulbutiamine, noopept and hordenine.
