Le nanoparticelle di EGCG del tè ripristinano l'equilibrio intestinale e mentale nella colite

Scienziati della Sichuan Agricultural University e dell'Università della British Columbia hanno sviluppato nanoparticelle proteiche (TSP) bioispirate al tè in grado di trasportare e rilasciare in modo affidabile (-)-epigallocatechina-3-gallato (EGCG), un polifenolo chiave del tè verde, nell'intestino, riducendo così non solo l'infiammazione nella colite, ma anche l'ansia e la depressione nei topi affetti da questa condizione. Lo studio è pubblicato sulla rivista Theranostics.

Il problema dell'EGCG

(-)-L'epigallocatechina-3-gallato (EGCG) è noto per le sue forti proprietà antiossidanti e antinfiammatorie, ma viene rapidamente scomposto nel tratto gastrointestinale e scarsamente assorbito.

Creazione di "nanocorrieri del tè"

• Materiale di partenza: il residuo dell'estratto di tè dopo la produzione del tè (farina di tè) è ricco di proteine (TProtein).
• Assemblaggio spontaneo: in un tampone fisiologico, la proteina T è stata miscelata con EGCG a pH leggermente acido, determinando l'autoassemblaggio di nanoparticelle di diametro pari a 100-120 nm senza solventi organici o leganti chimici.
• Caratterizzazione:
  • DLS e TEM hanno confermato la distribuzione ristretta delle dimensioni e la forma sferica.
  • FTIR e DSC hanno dimostrato che l'EGCG era incapsulato in una matrice proteica ed era stabile a 37°C e pH 2–8.
  • Elevato carico: fino al 25% della massa delle nanoparticelle è costituita da EGCG.

Protezione e consegna

• Stabilità dello stomaco: i TSP riducono l'ossidazione dell'EGCG del 30% a pH basso, mantenendone l'attività.
• Penetrazione mucosale: la carica negativa e le dimensioni <200 nm consentono alle nanoparticelle di penetrare nel rivestimento infiammato del colon.

Rilascio controllato nell'intestino

• Dipendenza dal pH: a pH 7,4 (intestino), fino all'80% dell'EGCG veniva rilasciato dai TSP entro 12 ore, mentre a pH 2 (stomaco) la degradazione era inferiore al 20%, proteggendo il polifenolo dalla degradazione.
• Protezione dall'ossidazione: in un ambiente acido, l'EGCG libero ha perso attività dopo 2 ore, mentre nei TSP ha mantenuto >70% del suo potenziale antiossidante.

Modello preclinico di colite

• Induzione della colite: i topi sono stati trattati con il 2% di DSS nell'acqua potabile per 7 giorni.
• Trattamento: sono stati somministrati per via orale EGCG libero (25 mg/kg), EGCG equimolare in TSP, TSP vuoti o soluzione salina.
• Valutazioni:
  • DAI (Disease Activity Index): indice combinato di peso, feci e sangue nelle feci.
  • Istologia: colorazione H&E e immunofluorescenza ZO-1/occludina.
  • Citochine: ELISA per TNF-α, IL-6 nel tessuto del colon.

Risultati: Colite e barriera intestinale

• Il DAI è stato ridotto del 70% nel gruppo TSP + EGCG rispetto al 45% con EGCG libero.
• L'integrità epiteliale è stata ripristinata: l'espressione di ZO-1 e occludina nelle cripte era superiore del 60% rispetto ai controlli.
• L'infiammazione è soppressa: TNF-α e IL-6 sono scesi a livelli non osservati nei controlli con colite, mentre l'EGCG libero ha mostrato solo una riduzione parziale.

Impatto sul microbiota e sul cervello

• Microbiota:
  • L'α-diversità è stata ripristinata a livelli prossimi alla baseline mediante TSP + EGCG;
  • La crescita dei produttori di SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) ha supportato gli effetti metabolici e antinfiammatori.
• Asse intestino-cervello:
  • La riduzione sistemica dell'LPS nel sangue ha ridotto la permeabilità della barriera emato-encefalica.
  • I topi affetti da colite mostravano in genere un comportamento ansioso (↑tempo trascorso alle pareti nel test in campo aperto) e depressivo (↑periodo di immobilizzazione nel test di nuoto forzato).
  • TSP + EGCG hanno normalizzato questi parametri: ansia e depressione sono tornate ai livelli dei topi sani.

Dichiarazioni degli autori

"Ci siamo ispirati alla combinazione naturale di proteine e polifenoli presenti nelle foglie di tè e abbiamo creato un sistema che fornisce l'EGCG esattamente dove serve, ovvero nell'intestino infiammato, con l'ulteriore vantaggio di migliorare l'umore attraverso l'asse microbiota-intestino-cervello", afferma il dott. Guo Junling.

Gli autori sottolineano alcuni punti chiave:

• Approccio naturale e bio-ispirato
  "L'utilizzo di proteine del tè provenienti da materie prime vegetali rende il nostro sistema il più possibile biocompatibile ed ecologico", afferma il Dott. Guo Junling. "Abbiamo semplicemente ricreato complessi naturali del tè su scala nanometrica, preservandone la funzionalità".

• Doppio effetto terapeutico
  "Siamo particolarmente interessati al fatto che TSP + EGCG non solo alleviano l'infiammazione intestinale, ma normalizzano anche gli indicatori comportamentali di ansia e depressione", osserva il Prof. Li Xiaojun. "Questo conferma l'importanza dell'asse intestino-cervello nella patogenesi delle malattie infiammatorie intestinali".

• Prospettive per la traduzione clinica
  "I risultati sui topi sembrano promettenti, ma dobbiamo valutare la farmacocinetica e la sicurezza dei TSP negli esseri umani", aggiunge la Dott.ssa Sarah Chen dell'Università della British Columbia. "Stiamo pianificando studi clinici di fase I già l'anno prossimo".

• Una strategia di recupero completa
  "Il nostro obiettivo è creare un integratore che rafforzi la barriera intestinale, moduli il microbiota e migliori l'umore dei pazienti", riassume il Dott. Zhang Wei. "Con i TSP, questo sta diventando realtà".

Prospettive

1. Nuovo nutraceutico: i TSP potrebbero diventare un integratore alimentare sicuro per i pazienti affetti da IBD
2. Psicobiotici: la combinazione di effetti antinfiammatori e ansiolitici apre una nicchia per il trattamento dei disturbi "intestino-cervello".
3. Sperimentazioni cliniche: i prossimi passi includono la valutazione della sicurezza e della farmacocinetica dei TSP nei volontari sani e nei pazienti affetti da colite ulcerosa lieve.

Questo approccio ispirato alla natura e alla biologia promette una terapia completa per le malattie infiammatorie intestinali (IBD) che combina la protezione delle mucose, la regolazione microbica e il miglioramento dello stato psico-emotivo.