Nanodelci EGCG iz čaja obnavljajo črevesno in duševno ravnovesje pri kolitisu

Znanstveniki s kmetijske univerze v Sečuanu in Univerze v Britanski Kolumbiji so razvili bioinspirirane nanodelce čajnih beljakovin (TSP), ki lahko zanesljivo prenašajo in sproščajo (-)-epigalokatehin-3-galat (EGCG), ključni polifenol v zelenem čaju, v črevesje, s čimer ne le zmanjšajo vnetje pri kolitisu, temveč tudi lajšajo tesnobo in depresijo pri miših s to boleznijo. Študija je objavljena v reviji Theranostics.

Problem EGCG

(-)-Epigalokatehin-3-galat (EGCG) je znan po svojih močnih antioksidativnih in protivnetnih lastnostih, vendar se v prebavilih hitro razgradi in se slabo absorbira.

Ustvarjanje "čajnih nanokurirjev"

• Izvorni material: ostanek čajnega ekstrakta po pridelavi čaja (čajna moka) je bogat z beljakovinami (TPetin).
• Spontano sestavljanje: V fiziološkem pufru smo T-protein zmešali z EGCG pri rahlo kislem pH, kar je povzročilo samosestavljanje nanodelcev s premerom 100–120 nm brez kakršnih koli organskih topil ali kemičnih veziv.
• Karakterizacija:
  • DLS in TEM sta potrdila ozko porazdelitev velikosti in sferično obliko.
  • FTIR in DSC sta pokazala, da je EGCG enkapsuliran v beljakovinski matriks in stabilen pri 37 °C in pH 2–8.
  • Visoka obremenitev: do 25 % mase nanodelcev predstavlja EGCG.

Zaščita in dostava

• Stabilnost v želodcu: TSP zmanjšajo oksidacijo EGCG za 30 % pri nizkem pH, hkrati pa ohranjajo njegovo aktivnost.
• Prodiranje skozi sluznico: Negativni naboj in velikost <200 nm omogočata nanodelcem, da prodrejo v vneto sluznico debelega črevesa.

Nadzorovano sproščanje v črevesju

• Odvisnost od pH: Pri pH 7,4 (črevesje) se je iz TSP v 12 urah sprostilo do 80 % EGCG, medtem ko je bila pri pH 2 (želodec) razgradnja manjša od 20 %, kar ščiti polifenol pred razgradnjo.
• Zaščita pred oksidacijo: v kislem okolju je prosti EGCG po 2 urah izgubil aktivnost, medtem ko je v TSP ohranil >70 % svojega antioksidativnega potenciala.

Predklinični model kolitisa

• Indukcija kolitisa: Miši so 7 dni zdravili z 2 % DSS v pitni vodi.
• Zdravljenje: peroralno so dajali bodisi prosti EGCG (25 mg/kg), ekvimolarni EGCG v TSP, prazne TSP ali fiziološko raztopino.
• Ocene:
  • DAI (indeks aktivnosti bolezni): kombinirani indeks teže, blata in krvi v blatu.
  • Histologija: barvanje s H&E in imunofluorescenca ZO-1/okluzin.
  • Citokini: ELISA za TNF-α, IL-6 v tkivu debelega črevesa.

Rezultati: Kolitis in črevesna pregrada

• DAI se je v skupini, ki je prejemala TSP + EGCG, zmanjšal za 70 % v primerjavi s 45 % pri prosti EGCG.
• Celovitost epitelija je bila obnovljena: izražanje ZO-1 in okludina v kriptah je bilo za 60 % višje kot v kontrolni skupini.
• Vnetje je zatreno: TNF-α in IL-6 sta padla na ravni, ki jih pri kontrolnih osebah s kolitisom niso opazili, medtem ko je prosti EGCG pokazal le delno zmanjšanje.

Vpliv na mikrobioto in možgane

• Mikrobiota:
  • α-raznolikost je bila s TSP + EGCG obnovljena skoraj na izhodiščno raven;
  • Rast proizvajalcev kratkolančnih maščobnih kislin (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) je podpirala presnovne in protivnetne učinke.
• Os črevesja in možganov:
  • Sistemsko zmanjšanje LPS v krvi je zmanjšalo prepustnost krvno-možganske pregrade.
  • Miši s kolitisom so običajno kazale anksiozno (↑čas ob stenah v testu odprtega polja) in depresivno (↑obdobje imobilizacije v testu prisilnega plavanja) vedenje.
  • TSP + EGCG so normalizirali te parametre: tesnoba in depresija sta se vrnili na raven zdravih miši.

Izjave avtorjev

»Navdihnila nas je naravna kombinacija beljakovin in polifenolov v čajnih listih in ustvarili sistem, ki dostavi EGCG točno tja, kjer je potreben – v vneto črevo – z dodatnim bonusom izboljšanja razpoloženja prek osi mikrobiota-črevesje-možgani,« pravi dr. Guo Junling.

Avtorji poudarjajo več ključnih točk:

• Biološko navdihnjen in naraven pristop
  »Uporaba čajnih beljakovin iz rastlinskih surovin naredi naš sistem čim bolj biokompatibilen in okolju prijazen,« pravi dr. Guo Junling. »Preprosto smo poustvarili naravne čajne komplekse na nanoskali in ohranili njihovo funkcionalnost.«

• Dvojni terapevtski učinek
  »Posebej nas zanima dejstvo, da TSP + EGCG ne le lajša vnetje v črevesju, ampak tudi normalizira vedenjske kazalnike tesnobe in depresije,« ugotavlja prof. Li Xiaojun. »To potrjuje pomen osi črevesje-možgani pri patogenezi vnetne črevesne bolezni.«

• Možnosti za klinično uporabo
  »Rezultati pri miših so videti obetavni, vendar moramo oceniti farmakokinetiko in varnost TSP pri ljudeh,« dodaja dr. Sarah Chen z Univerze v Britanski Kolumbiji. »Klinična preskušanja faze I načrtujemo že za naslednje leto.«

• Celovita strategija okrevanja
  »Naš cilj je ustvariti prehransko dopolnilo, ki hkrati krepi črevesno pregrado, modulira mikrobioto in izboljšuje razpoloženje bolnikov,« povzema dr. Zhang Wei. »S TSP-ji to postaja resničnost.«

Obeti

1. Novo nutracevtsko zdravilo: TSP-ji bi lahko postali varno prehransko dopolnilo za bolnike z vnetno črevesno boleznijo (VČB)
2. Psihobiotiki: Kombinacija protivnetnih in anksiolitičnih učinkov odpira nišo za zdravljenje motenj "črevesja in možganov".
3. Klinična preskušanja: Naslednji koraki vključujejo oceno varnosti in farmakokinetike TSP pri zdravih prostovoljcih in bolnikih z blagim ulceroznim kolitisom.

Ta pristop, ki temelji na naravnih biotehnologijah, obljublja celovito terapijo za vnetno črevesno bolezen (VČB), ki združuje zaščito sluznice, mikrobiotsko regulacijo in izboljšanje psihočustvenega stanja.