ננו-חלקיקי EGCG מתה משקמים איזון במעיים ובנפש בקוליטיס

מדענים מאוניברסיטת סצ'ואן החקלאית ומאוניברסיטת קולומביה הבריטית פיתחו ננו-חלקיקי חלבון תה (TSPs) בהשראה ביולוגית שיכולים להעביר ולשחרר באופן אמין (-)-אפיגלוקטכין-3-גאלט (EGCG), פוליפנול מפתח בתה ירוק, לתוך המעיים, ובכך לא רק להפחית דלקת בקוליטיס, אלא גם להקל על חרדה ודיכאון בעכברים הסובלים מהמצב. המחקר פורסם בכתב העת Theranostics.

בעיית ה-EGCG

(-)-אפיגלוקטכין-3-גאלט (EGCG) ידוע בתכונותיו נוגדות החמצון והאנטי-דלקתיות החזקות, אך הוא מתפרק במהירות במערכת העיכול ונספג בצורה גרועה.

יצירת "ננו-שליחים לתה"

• חומר מקור: שאריות תמצית תה לאחר ייצור תה (קמח תה) עשירות בחלבונים (TProtein).
• הרכבה ספונטנית: בבופר פיזיולוגי, TProtein עורבב עם EGCG ב-pH חומצי מעט, וכתוצאה מכך נוצרה הרכבה עצמית של ננו-חלקיקים בקוטר 100-120 ננומטר ללא ממסים אורגניים או חומרים קלסרים כימיים.
• אִפיוּן:
  • DLS ו-TEM אישרו את התפלגות הגודל הצרה ואת הצורה הכדורית.
  • FTIR ו-DSC הראו ש-EGCG היה עטוף במטריצת חלבון והיה יציב בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס וב-pH 2-8.
  • טעינה גבוהה: עד 25% ממסת הננו-חלקיקים הוא EGCG.

הגנה ומסירה

• יציבות קיבה: TSPs מפחיתים את חמצון EGCG ב-30% ב-pH נמוך תוך שמירה על פעילותם.
• חדירה לרירית: המטען השלילי וגודלו <200 ננומטר מאפשרים לננו-חלקיקים לחדור לרירית המעי הגס הדלקתית.

שחרור מבוקר במעי

• תלות ב-pH: ב-pH 7.4 (מעי), עד 80% מ-EGCG שוחרר מתאי TSP תוך 12 שעות, בעוד שב-pH 2 (קיבה) הפירוק היה פחות מ-20%, מה שמגן על הפוליפנול מפני פירוק.
• הגנה מפני חמצון: בסביבה חומצית, EGCG חופשי איבד פעילות לאחר שעתיים, בעוד שב-TSPs הוא שמר על >70% מהפוטנציאל נוגד החמצון שלו.

מודל פרה-קליני של קוליטיס

• אינדוקציה של קוליטיס: עכברים טופלו ב-2% DSS במי שתייה במשך 7 ימים.
• טיפול: ניתנו דרך הפה EGCG חופשי (25 מ"ג/ק"ג), EGCG אקווימולרי ב-TSPs, TSPs ריקים או תמיסת מלח.
• דירוגים:
  • DAI (מדד פעילות מחלה): מדד משולב של משקל, צואה ודם בצואה.
  • היסטולוגיה: צביעת H&E ואימונופלואורסצנציה ZO-1/occludin.
  • ציטוקינים: ELISA עבור TNF-α, IL-6 ברקמת המעי הגס.

תוצאות: קוליטיס ומחסום המעי

• רמת ה-DAI פחתה ב-70% בקבוצת ה-TSPs + EGCG לעומת 45% עם EGCG חופשי.
• שלמות האפיתל שוחזרה: ביטוי ZO-1 ו-occludin בקריפטות היה גבוה ב-60% מאשר בקבוצת הביקורת.
• דלקת מדוכאת: TNF-α ו-IL-6 ירדו לרמות שלא נצפו בקבוצת ביקורת של קוליטיס, בעוד ש-EGCG חופשי הראה ירידה חלקית בלבד.

השפעה על המיקרוביוטה והמוח

• מיקרוביוטה:
  • מגוון α שוחזר לרמות בסיסיות קרובות על ידי TSPs + EGCG;
  • הגידול של יצרני SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) תמך בהשפעות מטבוליות ואנטי דלקתיות.
• ציר מעי-מוח:
  • הפחתה מערכתית של LPS בדם הפחיתה את חדירות מחסום הדם-מוח.
  • עכברים עם קוליטיס הראו בדרך כלל התנהגות חרדה (↑זמן בקירות במבחן שדה פתוח) ודיכאון (↑תקופת קיבוע במבחן השחייה הכפויה).
  • TSPs + EGCG נירמלו פרמטרים אלה: חרדה ודיכאון חזרו לרמה של עכברים בריאים.

הצהרות המחברים

"קיבלנו השראה מהשילוב הטבעי של חלבונים ופוליפנולים בעלי התה ויצרנו מערכת שמספקת EGCG בדיוק לאן שהוא נחוץ - למעי המודלק - עם הבונוס הנוסף של שיפור מצב הרוח דרך ציר המיקרוביוטה-מעי-מוח", אומר ד"ר גואו ג'ונלינג.

המחברים מדגישים מספר נקודות מרכזיות:

• גישה טבעית ומבוססת על ביולוגיה
  "השימוש בחלבוני תה מחומרי גלם צמחיים הופך את המערכת שלנו לביולוגית וידידותית לסביבה ככל האפשר", אומר ד"ר גואו ג'ונלינג. "פשוט יצרנו מחדש קומפלקסים טבעיים של תה בקנה מידה ננומטרי, תוך שמירה על הפונקציונליות שלהם."

• אפקט טיפולי כפול
  "אנו מתעניינים במיוחד בעובדה ש-TSPs + EGCG לא רק מקלים על דלקת במעיים, אלא גם מנרמלים אינדיקטורים התנהגותיים של חרדה ודיכאון", מציין פרופ' לי שיאוג'ון. "זה מאשר את חשיבותו של ציר המעי-מוח בפתוגנזה של IBD."

• סיכויים לתרגום קליני
  "התוצאות בעכברים נראות מבטיחות, אך עלינו להעריך את הפרמקוקינטיקה והבטיחות של TSPs בבני אדם", מוסיפה ד"ר שרה צ'ן מאוניברסיטת קולומביה הבריטית. "אנו מתכננים ניסויים קליניים שלב I כבר בשנה הבאה."

• אסטרטגיית החלמה מקיפה
  "המטרה שלנו היא ליצור תוסף תזונה שמחזק בו זמנית את מחסום המעיים, מווסת את המיקרוביוטה ומשפר את מצב הרוח של המטופלים", מסכם ד"ר ג'אנג ווי. "עם TSPs, זה הופך למציאות."

לקוחות פוטנציאליים

1. תוסף תזונה חדש: TSPs עשויים להפוך לתוסף תזונה בטוח לחולי IBD
2. פסיכוביוטיקה: שילוב של השפעות נוגדות דלקת וחרדה פותח נישה לטיפול בהפרעות "מעי-מוח".
3. ניסויים קליניים: השלבים הבאים כוללים הערכת הבטיחות והפרמקוקינטיקה של TSPs במתנדבים בריאים ובחולים עם קוליטיס כיבית קלה.

גישה טבעית-ביולוגית זו מבטיחה טיפול מקיף למחלות מעי דלקתיות (IBD) המשלב הגנה על הרירית, ויסות מיקרוביוטי ושיפור המצב הפסיכו-רגשי.