Νανοσωματίδια EGCG από τσάι αποκαθιστούν την εντερική και ψυχική ισορροπία στην κολίτιδα

Επιστήμονες από το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο του Σιτσουάν και το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας ανέπτυξαν βιοεμπνευσμένα νανοσωματίδια πρωτεΐνης τσαγιού (TSP) που μπορούν να μεταφέρουν και να απελευθερώσουν αξιόπιστα την (-)-επιγαλλοκατεχίνη-3-γαλλική (EGCG), μια βασική πολυφαινόλη στο πράσινο τσάι, στα έντερα, μειώνοντας έτσι όχι μόνο τη φλεγμονή στην κολίτιδα, αλλά και ανακουφίζοντας από το άγχος και την κατάθλιψη σε ποντίκια με την πάθηση. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Theranostics.

Το πρόβλημα της EGCG

Η (-)-επιγαλλοκατεχίνη-3-γαλλική (EGCG) είναι γνωστή για τις ισχυρές αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητές της, αλλά διασπάται γρήγορα στο γαστρεντερικό σωλήνα και απορροφάται ελάχιστα.

Δημιουργία «νανοταχυμεταφορέων τσαγιού»

• Πηγή υλικού: το υπόλειμμα εκχυλίσματος τσαγιού μετά την παραγωγή τσαγιού (τεϊάλευρο) είναι πλούσιο σε πρωτεΐνες (TProtein).
• Αυθόρμητη συναρμολόγηση: Σε φυσιολογικό ρυθμιστικό διάλυμα, η πρωτεΐνη T αναμίχθηκε με EGCG σε ελαφρώς όξινο pH, με αποτέλεσμα την αυτοσυναρμολόγηση νανοσωματιδίων διαμέτρου 100-120 nm χωρίς οργανικούς διαλύτες ή χημικά συνδετικά υλικά.
• Χαρακτηρισμός:
  • Η DLS και η TEM επιβεβαίωσαν τη στενή κατανομή μεγέθους και το σφαιρικό σχήμα.
  • Η FTIR και η DSC έδειξαν ότι η EGCG ήταν ενθυλακωμένη σε πρωτεϊνική μήτρα και ήταν σταθερή στους 37°C και pH 2-8.
  • Υψηλή φόρτωση: έως και 25% της μάζας των νανοσωματιδίων είναι EGCG.

Προστασία και παράδοση

• Σταθερότητα στομάχου: Τα TSP μειώνουν την οξείδωση της EGCG κατά 30% σε χαμηλό pH διατηρώντας παράλληλα τη δραστικότητά της.
• Διείσδυση στον βλεννογόνο: Το αρνητικό φορτίο και το μέγεθος <200 nm επιτρέπουν στα νανοσωματίδια να διεισδύσουν στον φλεγμονώδη βλεννογόνο του παχέος εντέρου.

Ελεγχόμενη απελευθέρωση στο έντερο

• Εξάρτηση από το pH: Σε pH 7,4 (έντερο), έως και 80% της EGCG απελευθερώθηκε από τα TSP εντός 12 ωρών, ενώ σε pH 2 (στομάχι) η αποικοδόμηση ήταν μικρότερη από 20%, προστατεύοντας την πολυφαινόλη από την αποικοδόμηση.
• Προστασία από την οξείδωση: σε όξινο περιβάλλον, η ελεύθερη EGCG έχασε τη δραστικότητά της μετά από 2 ώρες, ενώ σε TSP διατήρησε >70% του αντιοξειδωτικού της δυναμικού.

Προκλινικό μοντέλο κολίτιδας

• Πρόκληση κολίτιδας: Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε αγωγή με 2% DSS σε πόσιμο νερό για 7 ημέρες.
• Θεραπεία: χορηγήθηκαν από το στόμα είτε ελεύθερη EGCG (25 mg/kg), ισομοριακή EGCG σε TSP, κενά TSP ή φυσιολογικός ορός.
• Ακροαματικότητα:
  • DAI (Δείκτης Ενεργότητας Νόσου): ένας συνδυασμένος δείκτης βάρους, κοπράνων και αίματος στα κόπρανα.
  • Ιστολογία: Χρώση H&E και ανοσοφθορισμός ZO-1/οκλουδίνης.
  • Κυτοκίνες: ELISA για TNF-α, IL-6 σε ιστό του παχέος εντέρου.

Αποτελέσματα: Κολίτιδα και εντερικό φραγμό

• Η DAI μειώθηκε κατά 70% στην ομάδα TSP + EGCG έναντι 45% με την ομάδα ελεύθερης EGCG.
• Η επιθηλιακή ακεραιότητα αποκαταστάθηκε: Η έκφραση ZO-1 και οκκλουδίνης στις κρύπτες ήταν 60% υψηλότερη από ό,τι στους μάρτυρες.
• Η φλεγμονή καταστέλλεται: Ο TNF-α και η IL-6 μειώθηκαν σε επίπεδα που δεν παρατηρήθηκαν σε ομάδες ελέγχου με κολίτιδα, ενώ η ελεύθερη EGCG παρουσίασε μόνο μερική μείωση.

Επιπτώσεις στο μικροβίωμα και τον εγκέφαλο

• Μικροβίωμα:
  • Η α-ποικιλομορφία αποκαταστάθηκε κοντά στα αρχικά επίπεδα με TSPs + EGCG.
  • Η ανάπτυξη των παραγωγών SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) υποστήριξε τις μεταβολικές και αντιφλεγμονώδεις επιδράσεις.
• Άξονας εντέρου-εγκεφάλου:
  • Η συστηματική μείωση του LPS στο αίμα μείωσε τη διαπερατότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού.
  • Τα ποντίκια με κολίτιδα εμφάνισαν συνήθως αγχώδη (↑χρόνος σε τοίχους στη δοκιμή ανοιχτού πεδίου) και καταθλιπτική (↑περίοδος ακινητοποίησης στη δοκιμή αναγκαστικής κολύμβησης) συμπεριφορά.
  • Τα TSPs + EGCG ομαλοποίησαν αυτές τις παραμέτρους: το άγχος και η κατάθλιψη επέστρεψαν στο επίπεδο των υγιών ποντικών.

Δηλώσεις συγγραφέων

«Εμπνευστήκαμε από τον φυσικό συνδυασμό πρωτεϊνών και πολυφαινολών στα φύλλα τσαγιού και δημιουργήσαμε ένα σύστημα που παρέχει EGCG ακριβώς εκεί που χρειάζεται – το φλεγμαίνον έντερο – με το πρόσθετο πλεονέκτημα της βελτίωσης της διάθεσης μέσω του άξονα μικροχλωρίδας-εντέρου-εγκεφάλου», λέει ο Δρ. Guo Junling.

Οι συγγραφείς τονίζουν ορισμένα βασικά σημεία:

• Βιολογικά εμπνευσμένη και φυσική προσέγγιση
  «Η χρήση πρωτεϊνών τσαγιού από φυτικές πρώτες ύλες καθιστά το σύστημά μας όσο το δυνατόν πιο βιοσυμβατό και φιλικό προς το περιβάλλον», λέει ο Δρ. Guo Junling. «Απλώς αναδημιουργήσαμε φυσικά σύμπλοκα τσαγιού σε νανοκλίμακα, διατηρώντας τη λειτουργικότητά τους».

• Διπλή θεραπευτική δράση
  «Μας ενδιαφέρει ιδιαίτερα το γεγονός ότι τα TSP + EGCG όχι μόνο ανακουφίζουν από τη φλεγμονή στο έντερο, αλλά και ομαλοποιούν τους δείκτες συμπεριφοράς του άγχους και της κατάθλιψης», σημειώνει ο καθηγητής Li Xiaojun. «Αυτό επιβεβαιώνει τη σημασία του άξονα εντέρου-εγκεφάλου στην παθογένεση της ΙΦΝΕ».

• Προοπτικές για κλινική μετάφραση
  «Τα αποτελέσματα σε ποντίκια φαίνονται πολλά υποσχόμενα, αλλά πρέπει να αξιολογήσουμε τη φαρμακοκινητική και την ασφάλεια των TSP στους ανθρώπους», προσθέτει η Δρ. Σάρα Τσεν του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας. «Σχεδιάζουμε κλινικές δοκιμές φάσης Ι ήδη από το επόμενο έτος».

• Μια ολοκληρωμένη στρατηγική ανάρρωσης
  «Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα συμπλήρωμα που ταυτόχρονα ενισχύει το εντερικό φραγμό, ρυθμίζει το μικροβίωμα και βελτιώνει τη διάθεση των ασθενών», συνοψίζει ο Δρ. Zhang Wei. «Με τα TSP, αυτό γίνεται πραγματικότητα».

Προοπτικές

1. Νέο Nutraceutical: Τα TSPs μπορεί να γίνουν ένα ασφαλές συμπλήρωμα διατροφής για ασθενείς με IBD
2. Ψυχοβιοτικά: Ο συνδυασμός αντιφλεγμονωδών και αγχολυτικών επιδράσεων ανοίγει νέους ορίζοντες για τη θεραπεία διαταραχών του εντέρου-εγκεφάλου.
3. Κλινικές δοκιμές: Τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν την αξιολόγηση της ασφάλειας και της φαρμακοκινητικής των TSP σε υγιείς εθελοντές και ασθενείς με ήπια ελκώδη κολίτιδα.

Αυτή η φυσική-βιολογική προσέγγιση υπόσχεται μια ολοκληρωμένη θεραπεία για τις ΙΦΝΕ που συνδυάζει την προστασία του βλεννογόνου, τη μικροβιοτική ρύθμιση και τη βελτίωση της ψυχοσυναισθηματικής κατάστασης.