Çaydan Elde Edilen EGCG Nanopartikülleri Kolit Hastalarında Bağırsak ve Zihinsel Dengeyi Geri Kazandırıyor

Sichuan Tarım Üniversitesi ve British Columbia Üniversitesi'nden bilim insanları, yeşil çaydaki önemli bir polifenol olan (-)-epigallokateşin-3-gallat'ı (EGCG) bağırsaklara güvenilir bir şekilde taşıyıp salabilen ve böylece kolitteki iltihabı azaltmanın yanı sıra bu rahatsızlığa sahip farelerde anksiyete ve depresyonu da hafifletebilen biyolojik olarak ilham alan çay protein nanopartikülleri (TSP'ler) geliştirdiler. Çalışma Theranostics dergisinde yayınlandı.

EGCG Sorunu

(-)-Epigallokateşin-3-gallat (EGCG) güçlü antioksidan ve antiinflamatuar özellikleriyle bilinir, ancak mide-bağırsak sisteminde hızla parçalanır ve emilimi zayıftır.

"Çay nanokuryeleri" yaratmak

• Kaynak: Çay üretiminden sonra kalan çay ekstresi (çay unu) protein (TProtein) açısından zengindir.
• Kendiliğinden birleşme: Fizyolojik tampon içerisinde TProtein, hafif asidik pH'da EGCG ile karıştırıldı ve herhangi bir organik çözücü veya kimyasal bağlayıcı kullanılmadan 100-120 nm çapında nanopartiküllerin kendiliğinden birleşmesi sağlandı.
• Karakterizasyon:
  • DLS ve TEM dar boyut dağılımını ve küresel şeklini doğruladı.
  • FTIR ve DSC, EGCG'nin bir protein matrisi içinde kapsüllendiğini ve 37°C ve pH 2–8'de stabil olduğunu gösterdi.
  • Yüksek yükleme: Nanopartiküllerin kütlesinin %25'ine kadarı EGCG'dir.

Koruma ve teslimat

• Mide Stabilitesi: TSP'ler, aktivitesini korurken düşük pH'da EGCG oksidasyonunu %30 oranında azaltır.
• Mukoza penetrasyonu: Negatif yük ve <200 nm boyut, nanopartiküllerin iltihaplı kolon astarına nüfuz etmesine olanak tanır.

Bağırsakta kontrollü salınım

• pH bağımlılığı: pH 7,4'te (bağırsak), EGCG'nin %80'e kadarı 12 saat içinde TSP'lerden salınırken, pH 2'de (mide) bozunma %20'den az oldu ve polifenolün bozunmasını önledi.
• Oksidasyon koruması: Asidik ortamda serbest EGCG 2 saat sonra aktivitesini kaybederken, TSP'lerde antioksidan potansiyelinin %70'inden fazlasını korudu.

Kolitin klinik öncesi modeli

• Kolit oluşumu: Farelere 7 gün boyunca içme suyunda %2'lik DSS uygulandı.
• Tedavi: Serbest EGCG (25 mg/kg), TSP'lerde ekimolar EGCG, boş TSP'ler veya tuzlu su oral yoldan verildi.
• Derecelendirmeler:
  • DAI (Hastalık Aktivite İndeksi): Kilo, dışkı ve dışkıdaki kanın birleşik indeksidir.
  • Histoloji: H&E boyama ve ZO-1/okludin immünofloresansı.
  • Sitokinler: Kolon dokusunda TNF-α, IL-6 için ELISA.

Sonuçlar: Kolit ve bağırsak bariyeri

• TSP + EGCG grubunda DAI %70 oranında azalırken, serbest EGCG grubunda bu oran %45'e çıktı.
• Epitel bütünlüğü yeniden sağlandı: Kriptlerde ZO-1 ve okludin ekspresyonu kontrollerden %60 daha yüksekti.
• İnflamasyon baskılanır: TNF-α ve IL-6, kolit kontrollerinde gözlenmeyen seviyelere düşerken, serbest EGCG'de yalnızca kısmi bir azalma görüldü.

Mikrobiyota ve beyin üzerindeki etkisi

• Mikrobiyota:
  • α-çeşitliliği TSP'ler + EGCG ile neredeyse bazal seviyelere geri döndürüldü;
  • SCFA üreticilerinin (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) büyümesi metabolik ve anti-inflamatuar etkileri destekledi.
• Bağırsak-beyin ekseni:
  • Kanda LPS'nin sistemik olarak azalması kan-beyin bariyerinin geçirgenliğini azalttı.
  • Kolitli fareler genellikle kaygılı (açık alan testinde duvarlarda kalma süresi ↑) ve depresif (zorunlu yüzme testinde hareketsizlik süresi ↑) davranışlar gösterdi.
  • TSP + EGCG bu parametreleri normalleştirdi: anksiyete ve depresyon sağlıklı farelerdeki seviyeye geri döndü.

Yazarların ifadeleri

Dr. Guo Junling, "Çay yapraklarındaki protein ve polifenollerin doğal birleşiminden ilham aldık ve EGCG'yi tam olarak ihtiyaç duyulan yere, yani iltihaplı bağırsağa ulaştıran ve mikrobiyota-bağırsak-beyin ekseni aracılığıyla ruh halini iyileştirme avantajına sahip bir sistem yarattık" diyor.

Yazarlar birkaç önemli noktayı vurguluyor:

• Biyolojik ilham ve doğal yaklaşım
  "Bitkisel hammaddelerden elde edilen çay proteinlerini kullanmak, sistemimizi mümkün olduğunca biyouyumlu ve çevre dostu hale getiriyor," diyor Dr. Guo Junling. "Doğal çay komplekslerini nanometre ölçeğinde yeniden yaratarak işlevselliklerini koruduk."

• Çift Terapötik Etki
  “TSP + EGCG'nin bağırsaktaki iltihabı hafifletmekle kalmayıp aynı zamanda anksiyete ve depresyonun davranışsal göstergelerini de normalleştirdiği gerçeğiyle özellikle ilgileniyoruz,” diyor Prof. Li Xiaojun. “Bu, bağırsak-beyin ekseninin IBD patogenezindeki önemini doğruluyor.”

• Klinik uygulama olasılıkları
  "Farelerdeki sonuçlar umut verici görünüyor, ancak TSP'lerin farmakokinetiğini ve insanlardaki güvenliğini değerlendirmemiz gerekiyor," diye ekliyor British Columbia Üniversitesi'nden Dr. Sarah Chen. "Gelecek yıl gibi erken bir tarihte faz I klinik denemeleri planlıyoruz."

• Kapsamlı Bir İyileşme Stratejisi
  Dr. Zhang Wei, "Amacımız, bağırsak bariyerini güçlendiren, mikrobiyotayı düzenleyen ve hastaların ruh halini iyileştiren bir takviye geliştirmek," diye özetliyor. "TSP'ler sayesinde bu gerçek oluyor."

Beklentiler

1. Yeni Besin Takviyesi: TSP'ler IBD Hastaları İçin Güvenli Bir Gıda Takviyesi Olabilir
2. Psikobiyotikler: Anti-inflamatuar ve anksiyolitik etkilerinin birleşimi, "bağırsak-beyin" bozukluklarının tedavisinde yeni bir alan açıyor.
3. Klinik çalışmalar: Bir sonraki adım, TSP'lerin sağlıklı gönüllülerde ve hafif Ülseratif Kolitli hastalarda güvenliğini ve farmakokinetiğini değerlendirmektir.

Bu doğal-biyolojik esintili yaklaşım, mukozal koruma, mikrobiyotik düzenleme ve psiko-duygusal durumun iyileştirilmesini birleştiren kapsamlı bir IBD tedavisi vaat ediyor.