EGCG наночастици от чай възстановяват чревния и психическия баланс при колит

Учени от Съчуанския земеделски университет и Университета на Британска Колумбия са разработили биоинспирирани наночастици от чаен протеин (TSP), които могат надеждно да транспортират и освобождават (-)-епигалокатехин-3-галат (EGCG), ключов полифенол в зеления чай, в червата, като по този начин не само намаляват възпалението при колит, но и облекчават тревожността и депресията при мишки със състоянието. Изследването е публикувано в списание Theranostics.

Проблемът с EGCG

(-)-Епигалокатехин-3-галат (EGCG) е известен със своите силни антиоксидантни и противовъзпалителни свойства, но бързо се разгражда в стомашно-чревния тракт и се абсорбира слабо.

Създаване на „нанокуриери за чай“

• Изходен материал: остатъкът от чаен екстракт след производството на чай (чаено брашно) е богат на протеини (ТПротеин).
• Спонтанно сглобяване: Във физиологичен буфер, TProtein се смесва с EGCG при леко киселинно pH, което води до самосглобяване на наночастици с диаметър 100–120 nm без никакви органични разтворители или химически свързващи вещества.
• Характеристика:
  • DLS и TEM потвърдиха тясното разпределение на размерите и сферичната форма.
  • FTIR и DSC показаха, че EGCG е капсулиран в протеинова матрица и е стабилен при 37°C и pH 2–8.
  • Високо натоварване: до 25% от масата на наночастиците е EGCG.

Защита и доставка

• Стабилност на стомаха: TSP намаляват окислението на EGCG с 30% при ниско pH, като същевременно запазват активността му.
• Проникване в лигавицата: Отрицателният заряд и размерът <200 nm позволяват на наночастиците да проникнат през възпалената лигавица на дебелото черво.

Контролирано освобождаване в червата

• Зависимост от pH: При pH 7,4 (черва), до 80% от EGCG се освобождава от TSP в рамките на 12 часа, докато при pH 2 (стомах) разграждането е по-малко от 20%, което предпазва полифенола от разграждане.
• Защита от окисляване: в киселинна среда свободният EGCG губи активност след 2 часа, докато в TSP запазва >70% от антиоксидантния си потенциал.

Предклиничен модел на колит

• Индуциране на колит: Мишките са третирани с 2% DSS в питейна вода в продължение на 7 дни.
• Лечение: перорално са прилагани или свободен EGCG (25 mg/kg), еквимоларен EGCG в TSP, празни TSP или физиологичен разтвор.
• Оценки:
  • DAI (Индекс на активност на заболяването): комбиниран индекс на тегло, изпражнения и кръв в изпражненията.
  • Хистология: оцветяване с хематоксилин и ейфория (H&E) и имунофлуоресценция със ZO-1/оклудин.
  • Цитокини: ELISA за TNF-α, IL-6 в тъкан на дебелото черво.

Резултати: Колит и чревна бариера

• DAI е намален със 70% в групата, приемаща TSP + EGCG, в сравнение с 45% при приема на свободен EGCG.
• Епителната цялост беше възстановена: експресията на ZO-1 и оклудин в криптите беше с 60% по-висока, отколкото в контролите.
• Възпалението е потиснато: TNF-α и IL-6 спадат до нива, ненаблюдавани при контролите с колит, докато свободният EGCG показва само частично намаление.

Въздействие върху микробиотата и мозъка

• Микробиота:
  • α-разнообразието беше възстановено до почти изходни нива чрез TSPs + EGCG;
  • Растежът на продуцентите на SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) подкрепя метаболитните и противовъзпалителните ефекти.
• Ос черва-мозък:
  • Системното намаляване на LPS в кръвта намалява пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера.
  • Мишките с колит обикновено показват тревожно (↑време на стените в теста с открито поле) и депресивно (↑период на обездвижване в теста с принудително плуване) поведение.
  • TSPs + EGCG нормализираха тези параметри: тревожността и депресията се върнаха до нивото на здрави мишки.

Изявления на авторите

„Вдъхновихме се от естествената комбинация от протеини и полифеноли в чаените листа и създадохме система, която доставя EGCG точно там, където е необходим – възпалените черва – с добавения бонус от подобряване на настроението чрез оста микробиота-черва-мозък“, казва д-р Гуо Джунлинг.

Авторите акцентират върху няколко ключови момента:

• Биовдъхновен и естествен подход
  „Използването на чаени протеини от растителни суровини прави нашата система възможно най-биосъвместима и екологична“, казва д-р Гуо Джунлинг. „Просто пресъздадохме естествени чаени комплекси в наномащаб, запазвайки тяхната функционалност.“

• Двоен терапевтичен ефект
  „Особено ни интересува фактът, че TSPs + EGCG не само облекчава възпалението в червата, но и нормализира поведенческите показатели за тревожност и депресия“, отбелязва проф. Ли Сяоджун. „Това потвърждава значението на чревно-мозъчната ос в патогенезата на IBD.“

• Перспективи за клинично приложение
  „Резултатите при мишки изглеждат обещаващи, но трябва да оценим фармакокинетиката и безопасността на TSP при хора“, добавя д-р Сара Чен от Университета на Британска Колумбия. „Планираме клинични изпитвания от фаза I още през следващата година.“

• Цялостна стратегия за възстановяване
  „Нашата цел е да създадем добавка, която едновременно укрепва чревната бариера, модулира микробиотата и подобрява настроението на пациентите“, обобщава д-р Джан Уей. „С транквилантите това се превръща в реалност.“

Перспективи

1. Нов нутрацевтик: TSPs може да се превърнат в безопасна хранителна добавка за пациенти с възпалителни заболявания на червата (IBD)
2. Психобиотици: Комбинацията от противовъзпалителни и анксиолитични ефекти отваря ниша за лечение на нарушения на "чревно-мозъчната връзка".
3. Клинични изпитвания: Следващите стъпки включват оценка на безопасността и фармакокинетиката на TSP при здрави доброволци и пациенти с лек улцерозен колит.

Този подход, вдъхновен от естествените биологични методи, обещава цялостна терапия за възпалителни чревни заболявания (IBD), която съчетава защита на лигавицата, микробиотична регулация и подобряване на психоемоционалното състояние.