Nanoparticulele de EGCG din ceai restabilesc echilibrul intestinal și mental în cazul colitei

Oamenii de știință de la Universitatea Agricolă Sichuan și de la Universitatea din British Columbia au dezvoltat nanoparticule proteice de ceai (TSP) bioinspirate, care pot transporta și elibera în mod fiabil în intestine (-)-epigalocatechin-3-galat (EGCG), un polifenol cheie din ceaiul verde, reducând astfel nu numai inflamația în colită, ci și ameliorând anxietatea și depresia la șoarecii cu această afecțiune. Studiul este publicat în revista Theranostics.

Problema EGCG

(-)-Epigalocatechin-3-galatul (EGCG) este cunoscut pentru proprietățile sale antioxidante și antiinflamatorii puternice, dar se descompune rapid în tractul gastrointestinal și se absoarbe slab.

Crearea de „nanocuriere pentru ceai”

• Material sursă: reziduurile de extract de ceai după producerea ceaiului (făină de ceai) sunt bogate în proteine (Tprotein).
• Asamblare spontană: Într-un tampon fiziologic, TProtein a fost amestecată cu EGCG la pH ușor acid, rezultând auto-asamblarea nanoparticulelor cu diametrul de 100–120 nm fără solvenți organici sau lianți chimici.
• Caracterizare:
  • DLS și TEM au confirmat distribuția îngustă a dimensiunilor și forma sferică.
  • FTIR și DSC au arătat că EGCG a fost încapsulat într-o matrice proteică și a fost stabil la 37°C și pH 2-8.
  • Încărcare mare: până la 25% din masa nanoparticulelor este EGCG.

Protecție și livrare

• Stabilitate stomacală: TSP-urile reduc oxidarea EGCG cu 30% la pH scăzut, menținându-i în același timp activitatea.
• Penetrarea mucoasei: Sarcina negativă și dimensiunea <200 nm permit nanoparticulelor să penetreze mucoasa colonului inflamat.

Eliberare controlată în intestin

• Dependența de pH: La pH 7,4 (intestin), până la 80% din EGCG a fost eliberat din TSP-uri în decurs de 12 ore, în timp ce la pH 2 (stomac) degradarea a fost mai mică de 20%, protejând polifenolul de degradare.
• Protecție împotriva oxidării: într-un mediu acid, EGCG liber și-a pierdut activitatea după 2 ore, în timp ce în TSP-uri și-a păstrat >70% din potențialul antioxidant.

Model preclinic de colită

• Inducerea colitei: Șoarecii au fost tratați cu DSS 2% în apă potabilă timp de 7 zile.
• Tratament: s-au administrat oral fie EGCG liber (25 mg/kg), EGCG echimolar în TSP, TSP goale sau soluție salină.
• Evaluări:
  • DAI (Indicele de activitate a bolii): un indice combinat al greutății, scaunului și sângelui din scaun.
  • Histologie: colorare H&E și imunofluorescență ZO-1/ocludină.
  • Citokine: ELISA pentru TNF-α, IL-6 în țesutul de colon.

Rezultate: Colita și bariera intestinală

• DAI a fost redus cu 70% în grupul tratat cu TSP + EGCG față de 45% în grupul tratat cu EGCG liber.
• Integritatea epitelială a fost restabilită: expresia ZO-1 și a ocludinei în cripte a fost cu 60% mai mare decât în lotul de control.
• Inflamația este suprimată: TNF-α și IL-6 au scăzut la niveluri care nu au fost observate la grupul de control cu colită, în timp ce EGCG liber a prezentat doar o reducere parțială.

Impactul asupra microbiotei și creierului

• Microbiota:
  • α-diversitatea a fost restabilită aproape la niveluri inițiale prin TSP + EGCG;
  • Creșterea producătorilor de SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) a susținut efectele metabolice și antiinflamatorii.
• Axa intestin-creier:
  • Reducerea sistemică a LPS în sânge a redus permeabilitatea barierei hematoencefalice.
  • Șoarecii cu colită au prezentat de obicei un comportament anxios (↑timpul petrecut la pereți în testul în câmp deschis) și depresiv (↑perioada de imobilizare în testul de înot forțat).
  • TSP-urile + EGCG au normalizat acești parametri: anxietatea și depresia au revenit la nivelul șoarecilor sănătoși.

Declarațiile autorilor

„Ne-am inspirat de combinația naturală de proteine și polifenoli din frunzele de ceai și am creat un sistem care furnizează EGCG exact acolo unde este nevoie – în intestinul inflamat – cu avantajul suplimentar de a îmbunătăți starea de spirit prin intermediul axei microbiotă-intestin-creier”, spune Dr. Guo Junling.

Autorii subliniază câteva aspecte cheie:

• Abordare bioinspirată și naturală
  „Utilizarea proteinelor din ceai din materii prime vegetale face ca sistemul nostru să fie cât mai biocompatibil și ecologic posibil”, spune Dr. Guo Junling. „Pur și simplu am recreat complexe naturale de ceai la nanoscală, păstrându-le funcționalitatea.”

• Efect terapeutic dublu
  „Suntem deosebit de interesați de faptul că TSP + EGCG nu numai că ameliorează inflamația din intestin, dar normalizează și indicatorii comportamentali ai anxietății și depresiei”, notează prof. Li Xiaojun. „Acest lucru confirmă importanța axei intestin-creier în patogeneza bolilor inflamatorii intestinale.”

• Perspective pentru transferul clinic
  „Rezultatele la șoareci par promițătoare, dar trebuie să evaluăm farmacocinetica și siguranța TSP-urilor la om”, adaugă Dr. Sarah Chen de la Universitatea din Columbia Britanică. „Planificăm studii clinice de fază I încă de anul viitor.”

• O strategie cuprinzătoare de recuperare
  „Scopul nostru este de a crea un supliment care să întărească simultan bariera intestinală, să moduleze microbiota și să îmbunătățească starea de spirit a pacienților”, rezumă Dr. Zhang Wei. „Cu ajutorul TSP-urilor, acest lucru devine realitate.”

Perspective

1. Nou nutraceutic: TSP-urile ar putea deveni un supliment alimentar sigur pentru pacienții cu boli inflamatorii intestinale (BII)
2. Psihobiotice: Combinația efectelor antiinflamatorii și anxiolitice deschide o nișă pentru tratamentul tulburărilor „intestin-creier”.
3. Studii clinice: Următorii pași includ evaluarea siguranței și farmacocineticii TSP-urilor la voluntari sănătoși și pacienți cu colită ulcerativă ușoară.

Această abordare inspirată din elemente naturale și bio promite o terapie completă pentru bolile inflamatorii intestinale (BII), care combină protecția mucoasei, reglarea microbiotică și îmbunătățirea stării psiho-emoționale.