Nanočástice EGCG z čaje obnovují střevní a duševní rovnováhu při kolitidě

Vědci ze Zemědělské univerzity v S'-čchuanu a Univerzity Britské Kolumbie vyvinuli bioinspirované nanočástice čajového proteinu (TSP), které dokáží spolehlivě transportovat a uvolňovat (-)-epigalokatechin-3-galát (EGCG), klíčový polyfenol v zeleném čaji, do střev, čímž nejen snižují zánět při kolitidě, ale také zmírňují úzkost a depresi u myší s tímto onemocněním. Studie je publikována v časopise Theranostics.

Problém s EGCG

(-)-Epigalokatechin-3-gallát (EGCG) je známý svými silnými antioxidačními a protizánětlivými vlastnostmi, ale v gastrointestinálním traktu se rychle rozkládá a špatně se vstřebává.

Vytváření „čajových nanokurýrů“

• Výchozí materiál: zbytek čajového extraktu po výrobě čaje (čajová moučka) je bohatý na bílkoviny (T-protein).
• Spontánní sestavení: Ve fyziologickém pufru byl T-protein smíchán s EGCG při mírně kyselém pH, což vedlo k samosestavení nanočástic o průměru 100–120 nm bez použití organických rozpouštědel nebo chemických pojiv.
• Charakterizace:
  • DLS a TEM potvrdily úzké rozložení velikostí a kulovitý tvar.
  • FTIR a DSC ukázaly, že EGCG byl zapouzdřen v proteinové matrici a byl stabilní při 37 °C a pH 2–8.
  • Vysoké zatížení: až 25 % hmotnosti nanočástic tvoří EGCG.

Ochrana a doručení

• Stabilita žaludku: TSP snižují oxidaci EGCG o 30 % při nízkém pH a zároveň si zachovávají jeho aktivitu.
• Penetrace sliznicí: Negativní náboj a velikost <200 nm umožňují nanočásticím proniknout zanícenou sliznicí tlustého střeva.

Řízené uvolňování ve střevě

• Závislost na pH: Při pH 7,4 (střevo) se z TSP uvolnilo až 80 % EGCG během 12 hodin, zatímco při pH 2 (žaludek) byla degradace menší než 20 %, což chrání polyfenol před degradací.
• Ochrana proti oxidaci: v kyselém prostředí volný EGCG ztrácel aktivitu po 2 hodinách, zatímco v TSP si zachoval >70 % svého antioxidačního potenciálu.

Preklinický model kolitidy

• Vyvolání kolitidy: Myši byly léčeny 2% DSS v pitné vodě po dobu 7 dnů.
• Léčba: perorálně byl podáván buď volný EGCG (25 mg/kg), ekvimolární EGCG v TSP, prázdné TSP nebo fyziologický roztok.
• Hodnocení:
  • DAI (Index aktivity onemocnění): kombinovaný index hmotnosti, stolice a krve ve stolici.
  • Histologie: barvení H&E a imunofluorescence ZO-1/occludin.
  • Cytokiny: ELISA pro TNF-α, IL-6 v tkáni tlustého střeva.

Výsledky: Kolitida a střevní bariéra

• DAI byl ve skupině s TSP + EGCG snížen o 70 % oproti 45 % u skupiny s volným EGCG.
• Epitelová integrita byla obnovena: exprese ZO-1 a okluzinu v kryptách byla o 60 % vyšší než v kontrolní skupině.
• Zánět je potlačen: TNF-α a IL-6 klesly na hladiny, které nebyly pozorovány u kontrolní skupiny s kolitidou, zatímco volný EGCG vykazoval pouze částečné snížení.

Dopad na mikrobiotu a mozek

• Mikrobiota:
  • α-diverzita byla obnovena téměř na výchozí úroveň pomocí TSP + EGCG;
  • Růst producentů SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) podpořil metabolické a protizánětlivé účinky.
• Osa střevo-mozek:
  • Systémové snížení LPS v krvi snížilo propustnost hematoencefalické bariéry.
  • Myši s kolitidou typicky vykazovaly úzkostné (↑doba u stěn v testu otevřeného pole) a depresivní (↑doba imobilizace v testu nuceného plavání) chování.
  • TSP + EGCG tyto parametry normalizovaly: úzkost a deprese se vrátily na úroveň zdravých myší.

Prohlášení autorů

„Inspirovala nás přirozená kombinace proteinů a polyfenolů v čajových listech a vytvořili jsme systém, který dodává EGCG přesně tam, kde je potřeba – do zaníceného střeva – a navíc zlepšuje náladu prostřednictvím osy mikrobiota-střevo-mozek,“ říká Dr. Guo Junling.

Autoři zdůrazňují několik klíčových bodů:

• Bioinspirovaný a přírodní přístup
  „Použití čajových proteinů z rostlinných surovin činí náš systém co nejvíce biokompatibilním a šetrným k životnímu prostředí,“ říká Dr. Guo Junling. „Jednoduše jsme znovu vytvořili přírodní čajové komplexy v nanoměřítku a zachovali jejich funkčnost.“

• Dvojí terapeutický účinek
  „Obzvláště nás zajímá skutečnost, že TSP + EGCG nejen zmírňuje zánět ve střevech, ale také normalizuje behaviorální ukazatele úzkosti a deprese,“ poznamenává profesor Li Xiaojun. „To potvrzuje důležitost osy střevo-mozek v patogenezi IBD.“

• Perspektivy klinického využití
  „Výsledky u myší vypadají slibně, ale musíme vyhodnotit farmakokinetiku a bezpečnost TSP u lidí,“ dodává Dr. Sarah Chenová z University of British Columbia. „Klinické studie fáze I plánujeme již na příští rok.“

• Komplexní strategie obnovy
  „Naším cílem je vytvořit doplněk stravy, který současně posiluje střevní bariéru, moduluje mikrobiotu a zlepšuje náladu pacientů,“ shrnuje Dr. Zhang Wei. „S TSP se to stává realitou.“

Vyhlídky

1. Nové nutraceutikum: TSP se mohou stát bezpečným doplňkem stravy pro pacienty s IBD
2. Psychobiotika: Kombinace protizánětlivých a anxiolytických účinků otevírá prostor pro léčbu poruch „střev a mozku“.
3. Klinické studie: Další kroky zahrnují posouzení bezpečnosti a farmakokinetiky TSP u zdravých dobrovolníků a pacientů s mírnou ulcerózní kolitidou.

Tento přístup inspirovaný přírodními biotechnologiemi slibuje komplexní terapii IBD, která kombinuje ochranu sliznic, mikrobiotickou regulaci a zlepšení psychoemočního stavu.