EGCG nanodaļiņas no tējas atjauno zarnu un garīgo līdzsvaru kolīta gadījumā

Sičuaņas Lauksaimniecības universitātes un Britu Kolumbijas universitātes zinātnieki ir izstrādājuši bioiedvesmotas tējas proteīna nanodaļiņas (TSP), kas var droši transportēt un atbrīvot (-)-epigalokatehīna-3-gallātu (EGCG), galveno zaļās tējas polifenolu, zarnās, tādējādi ne tikai samazinot iekaisumu kolīta gadījumā, bet arī mazinot trauksmi un depresiju pelēm ar šo slimību. Pētījums ir publicēts žurnālā Theranostics.

EGCG problēma

(-)-Epigalokatehīna-3-galāts (EGCG) ir pazīstams ar savām spēcīgajām antioksidanta un pretiekaisuma īpašībām, taču tas ātri sadalās kuņģa-zarnu traktā un slikti uzsūcas.

"Tējas nanokurjeru" izveide

• Izejmateriāls: tējas ekstrakta atlikumi pēc tējas ražošanas (tējas milti) ir bagāti ar olbaltumvielām (TProtein).
• Spontāna montāža: Fizioloģiskā buferšķīdumā TProtein tika sajaukts ar EGCG viegli skābā pH vidē, kā rezultātā notika 100–120 nm diametra nanodaļiņu pašsalikšanās bez jebkādiem organiskiem šķīdinātājiem vai ķīmiskām saistvielām.
• Raksturojums:
  • DLS un TEM apstiprināja šauru izmēru sadalījumu un sfērisku formu.
  • FTIR un DSC parādīja, ka EGCG bija iekapsulēts olbaltumvielu matricā un bija stabils 37°C temperatūrā un pH 2–8.
  • Augsta slodze: līdz 25% no nanodaļiņu masas ir EGCG.

Aizsardzība un piegāde

• Kuņģa stabilitāte: TSP samazina EGCG oksidēšanos par 30% zemā pH līmenī, vienlaikus saglabājot tā aktivitāti.
• Gļotādas iespiešanās: negatīvais lādiņš un izmērs <200 nm ļauj nanodaļiņām iekļūt iekaisušajā resnās zarnas gļotādā.

Kontrolēta izdalīšanās zarnās

• pH atkarība: Pie pH 7,4 (zarnās) līdz pat 80% EGCG tika atbrīvots no TSP 12 stundu laikā, savukārt pie pH 2 (kuņģī) degradācija bija mazāka par 20%, pasargājot polifenolu no degradācijas.
• Aizsardzība pret oksidēšanos: skābā vidē brīvais EGCG zaudēja aktivitāti pēc 2 stundām, savukārt TSP tas saglabāja >70% no sava antioksidanta potenciāla.

Kolīta preklīniskais modelis

• Kolīta indukcija: Peles 7 dienas tika apstrādātas ar 2% DSS dzeramajā ūdenī.
• Ārstēšana: iekšķīgi tika ievadīts vai nu brīvs EGCG (25 mg/kg), ekvimolārs EGCG TSP, tukši TSP vai fizioloģiskais šķīdums.
• Vērtējumi:
  • DAI (slimības aktivitātes indekss): kombinēts svara, izkārnījumu un asiņu klātbūtnes izkārnījumos indekss.
  • Histoloģija: H&E krāsošana un ZO-1/oklūdīna imunofluorescence.
  • Citokīni: ELISA TNF-α, IL-6 noteikšanai resnās zarnas audos.

Rezultāti: kolīts un zarnu barjera

• TSP + EGCG grupā DAI samazinājās par 70%, salīdzinot ar 45% grupā, kas saņēma brīvo EGCG.
• Epitēlija integritāte tika atjaunota: ZO-1 un oklūdīna ekspresija kriptās bija par 60% augstāka nekā kontroles grupā.
• Iekaisums tiek nomākts: TNF-α un IL-6 līmenis pazeminājās līdz līmenim, kas netika novērots kolīta kontroles grupā, savukārt brīvā EGCG līmenis samazinājās tikai daļēji.

Ietekme uz mikrobiotu un smadzenēm

• Mikrobiota:
  • TSP + EGCG atjaunoja α-daudzveidību gandrīz sākotnējā līmenī;
  • Īskšūnu taukskābju (ĪĶĶ) ražotāju (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) augšana veicināja vielmaiņas un pretiekaisuma iedarbību.
• Zarnu-smadzeņu ass:
  • LPS sistēmiska samazināšana asinīs samazināja hematoencefāliskā barjeras caurlaidību.
  • Pelēm ar kolītu parasti bija raksturīga trauksme (↑laiks pie sienām atklātā lauka testā) un depresīva (↑imobilizācijas periods piespiedu peldēšanas testā).
  • TSP + EGCG normalizēja šos parametrus: trauksme un depresija atgriezās veselīgu peļu līmenī.

Autoru paziņojumi

“Mūs iedvesmoja tējas lapās esošā dabiskā olbaltumvielu un polifenolu kombinācija, un mēs izveidojām sistēmu, kas piegādā EGCG tieši tur, kur tas nepieciešams – iekaisušajās zarnās –, ar papildu priekšrocību, uzlabojot garastāvokli, izmantojot mikrobiotas-zarnu-smadzeņu asi,” saka Dr. Guo Džunlins.

Autori uzsver vairākus svarīgus punktus:

• Bioloģiski iedvesmota un dabiska pieeja.
  “Tējas proteīnu izmantošana no augu izejvielām padara mūsu sistēmu pēc iespējas bioloģiski saderīgāku un videi draudzīgāku,” saka Dr. Guo Džunlins. “Mēs vienkārši atjaunojām dabiskos tējas kompleksus nanoskalā, saglabājot to funkcionalitāti.”

• Divkārša terapeitiskā iedarbība
  . “Mūs īpaši interesē fakts, ka TSP + EGCG ne tikai mazina iekaisumu zarnās, bet arī normalizē trauksmes un depresijas uzvedības rādītājus,” atzīmē profesors Li Sjaodzjuņs. “Tas apstiprina zarnu-smadzeņu ass nozīmi IBD patogenezē.”

• Klīniskās interpretācijas perspektīvas
  “Rezultāti ar pelēm izskatās daudzsološi, taču mums jānovērtē TSP farmakokinētika un drošība cilvēkiem,” piebilst Dr. Sāra Čena no Britu Kolumbijas Universitātes. “Mēs plānojam I fāzes klīniskos pētījumus jau nākamgad.”

• Visaptveroša atveseļošanās stratēģija
  “Mūsu mērķis ir radīt uztura bagātinātāju, kas vienlaikus stiprina zarnu barjeru, modulē mikrobiotu un uzlabo pacientu garastāvokli,” rezumē Dr. Džans Vei. “Ar TSP tas kļūst par realitāti.”

Perspektīvie klienti

1. Jauns uztura bagātinātājs: TSP var kļūt par drošu uztura bagātinātāju IBD pacientiem
2. Psihobiotikas: pretiekaisuma un anksiolītisku efektu kombinācija paver nišu "zarnu-smadzeņu" traucējumu ārstēšanai.
3. Klīniskie pētījumi: Nākamie soļi ietver TSP drošības un farmakokinētikas novērtēšanu veseliem brīvprātīgajiem un pacientiem ar vieglu čūlaino kolītu.

Šī dabiski bioloģiski iedvesmotā pieeja sola visaptverošu IBD terapiju, kas apvieno gļotādas aizsardzību, mikrobiotisko regulāciju un psihoemocionālā stāvokļa uzlabošanu.