Наночастицы EGCG из чая восстанавливают кишечник и душевное равновесие при колите

Учёные из Сычуаньского аграрного университета и Университета Британской Колумбии разработали биовдохновлённые чайные белковые наночастицы (TSPs), способные надёжно перевозить и отпускать в кишечнике (-)-эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG) — ключевой полифенол зелёного чая — и благодаря этому не только снимать воспаление при колите, но и облегчать тревожные и депрессивные проявления у больных мышей. Исследование опубликовано в журнале Theranostics.

Проблема EGCG

(-)-Эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG) известен своими сильными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, однако в желудочно-кишечном тракте он быстро распадается и плохо всасывается.

Создание «чайных нанокурьеров»

• Исходный материал: остатки чайного экстракта после производства чая (чайный шрот) богаты белками (TProtein).
• Спонтанная сборка: в физиологическом буфере TProtein смешивали с EGCG при слегка кислом pH, что приводило к самосборке наночастиц диаметром 100–120 нм без каких-либо органических растворителей или химических связующих.
• Характеризация:
  • DLS и TEM подтверждали узкий размерной распределение и сферическую форму.
  • FTIR и DSC показывали, что EGCG заключён в белковую матрицу и стабилен при 37 °C и pH 2–8.
  • Высокая загрузка: до 25 % массы наночастиц — EGCG.

Защита и доставка

• Стабильность в желудке: TSPs на 30 % уменьшают окисление EGCG при низком pH, сохраняя его активность.
• Пенетрация в слизистую: отрицательный заряд и размер <200 нм позволяют наночастицам проникать в воспалённую оболочку толстой кишки.

Контролируемый выпуск в кишечнике

• pH-зависимость: при pH 7,4 (кишечник) из TSPs выделялось до 80 % EGCG за 12 ч, тогда как при pH 2 (желудок) распад был менее 20 %, что защищает полифенол от разложения.
• Защита от окисления: в кислой среде свободный EGCG терял активность уже через 2 ч, а в составе TSPs сохранял >70 % антиоксидантного потенциала.

Доклиническая модель колита

• Индукция колита: мышей лечили 2 % DSS в питьевой воде в течение 7 дн.
• Лечение: перорально давали либо свободный EGCG (25 мг/кг), либо эквимолярный EGCG в TSPs, либо пустые TSPs, либо физиологический раствор.
• Оценки:
  • DAI (Disease Activity Index): комбинированный показатель веса, стула и крови в кале.
  • Гистология: окрашивание H&E и иммунофлуоресценция ZO-1/occludin.
  • Цитокины: ELISA для TNF-α, IL-6 в ткани толстой кишки.

Результаты: колит и кишечный барьер

• DAI снизился на 70 % в группе TSPs + EGCG против 45 % у свободного EGCG.
• Целостность эпителия восстанавливалась: экспрессия ZO-1 и occludin в криптах была на 60 % выше по сравнению с контролем.
• Воспаление подавлено: TNF-α и IL-6 упали до уровня ненаблюдаемого колитом контроля, тогда как свободный EGCG давал лишь частичное снижение.

Влияние на микробиоту и мозг

• Микробиота:
  • α-разнообразие восстановилось почти до исходного уровня под действием TSPs + EGCG;
  • Рост SCFA-продуцентов (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) поддерживал метаболические и противовоспалительные эффекты.
• Ось «кишечник–мозг»:
  • Системное снижение LPS в крови уменьшило проницаемость гематоэнцефалического барьера.
  • Мыши с колитом обычно показывали тревожное (↑время у стенок в тесте открытого поля) и депрессивное (↑иммобилизационный период в тесте принудительного плавания) поведение.
  • TSPs + EGCG нормализовали эти параметры: тревожность и депрессия вернулись к уровню здорοвых мышей.

Заявления авторов

«Мы вдохновились природной комбинацией белков и полифенолов в чайном листе и создали систему, которая доставляет EGCG именно туда, где он нужен, — в воспалённый кишечник, с дополнительным бонусом — улучшением настроения через ось микробиота–кишечник–мозг», — говорит д-р Го Цзюньлинг .

Авторы подчёркивают несколько ключевых моментов:

• Биовдохновение и естественность подхода
  «Использование чайных белков из растительного сырья делает нашу систему максимально биосовместимой и экологичной, — говорит д-р Го Цзюньлинг. — Мы лишь воссоздали в наномасштабе естественные комплексы чая, сохранив их функциональность» .

• Двойной терапевтический эффект
  «Нам особенно интересно, что TSPs + EGCG не просто снимают воспаление в кишечнике, но и нормализуют поведенческие показатели тревожности и депрессии, — отмечает проф. Ли Сяоцзюнь. — Это подтверждает значение оси «кишечник–мозг» в патогенезе IBD» .

• Перспективы клинической трансляции
  «Результаты у мышей выглядят многообещающе, однако нам предстоит оценить фармакокинетику и безопасность TSPs в человеке, — добавляет д-р Сара Чен из Университета Британской Колумбии. — Мы планируем первые фазы клинических испытаний уже в следующем году» .

• Стратегия комплексного восстановления
  «Наша цель — создать добавку, которая одновременно укрепляет барьер кишечника, модулирует микробиоту и улучшает настроение пациентов, — резюмирует д-р Чжан Вэй. — Благодаря TSPs это становится реальностью» .

Перспективы

1. Новая нутрицевтика: TSPs могут превратиться в безопасную пищевую добавку для пациентов с IBD.
2. Психобиотики: сочетание анти-воспалительных и анксиолитических эффектов открывает нишу для лечения «кишечно-мозговых» расстройств.
3. Клинические испытания: ближайшие шаги включают оценку безопасности и фармакокинетики TSPs в здоровых добровольцах и пациентах с легкой формой Ulcerative Colitis.

Этот натурально-биоинспирированный подход обещает комплексную терапию IBD, объединяющую защиту слизистой, микробиотическую регуляцию и улучшение психоэмоционального состояния.