Model strukturalny pokazujący galusan epikatechiny herbacianych flawonoidów (niebieski/czerwony) wiążący się z podstawą czujnika napięcia (zielony) KCNQ5, rodzaju kanału potasowego znajdującego się w ludzkich naczyniach krwionośnych. Źródło:Geoff Abbott, UCI School of Medicine
Wyniki badań mogą prowadzić do nowych leków przeciwnadciśnieniowych.
Nowe badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine pokazuje, że związki zawarte zarówno w zielonej, jak i czarnej herbacie rozluźniają naczynia krwionośne poprzez aktywację białek kanałów jonowych w ścianach naczyń krwionośnych. Odkrycie pomaga wyjaśnić przeciwnadciśnieniowe właściwości herbaty i może doprowadzić do opracowania nowych leków obniżających ciśnienie krwi.
Opublikowano w Fizjologii i biochemii komórkowej odkrycia dokonało laboratorium dr. Geoffreya Abbotta, profesora na Wydziale Fizjologii i Biofizyki UCI School of Medicine. Kaitlyn Redford, absolwentka Abbott Lab, była pierwszą autorką badania zatytułowanego „Aktywacja kanału potasowego KCNQ5 leży u podstaw rozszerzenia naczyń przez herbatę”.
Wyniki badań ujawniły, że dwa związki flawonoidowe typu katechiny (galusan epikatechiny i 3-galusan epigallokatechiny) znajdujące się w herbacie aktywują określony typ białka kanału jonowego o nazwie KCNQ5, który umożliwia dyfuzję jonów potasu z komórek w celu zmniejszenia liczby komórek pobudliwość. Ponieważ KCNQ5 znajduje się w mięśniach gładkich, które wyścielają naczynia krwionośne, przewiduje się, że jego aktywacja przez katechiny herbaty również rozluźnia naczynia krwionośne – przewidywania potwierdzone przez współpracowników z Uniwersytetu w Kopenhadze.
„Za pomocą modelowania komputerowego i badań mutagenezy odkryliśmy, że określone katechiny wiążą się ze stopą czujnika napięcia, który jest częścią KCNQ5, która umożliwia otwarcie kanału w odpowiedzi na pobudzenie komórkowe. To wiązanie umożliwia znacznie łatwiejsze i wcześniejsze otwarcie kanału w procesie pobudzania komórkowego” – wyjaśnił Abbott.
Ponieważ aż jedna trzecia dorosłej populacji na świecie cierpi na nadciśnienie, a stan ten jest uważany za najważniejszy czynnik ryzyka globalnych chorób układu krążenia i przedwczesnej śmiertelności, który można modyfikować, nowe podejścia do leczenia nadciśnienia mają ogromny potencjał poprawy globalnego zdrowia publicznego. Wcześniejsze badania wykazały, że spożywanie zielonej lub czarnej herbaty może obniżyć ciśnienie krwi o niewielką, ale stałą ilość, a wcześniej stwierdzono, że katechiny przyczyniają się do tej właściwości. Identyfikacja KCNQ5 jako nowego celu dla nadciśnieniowych właściwości katechin herbaty może ułatwić optymalizację chemii medycznej w celu poprawy siły lub skuteczności.
Oprócz swojej roli w kontrolowaniu napięcia naczyniowego, KCNQ5 jest wyrażany w różnych częściach mózgu, gdzie reguluje aktywność elektryczną i sygnalizację między neuronami. Istnieją chorobotwórcze warianty genu KCNQ5, które zaburzają jego funkcję kanału iw ten sposób powodują encefalopatię padaczkową, zaburzenie rozwojowe, które jest poważnie wyniszczające i powoduje częste napady padaczkowe. Ponieważ katechiny mogą przekraczać barierę krew-mózg, odkrycie ich zdolności do aktywacji KCNQ5 może sugerować przyszły mechanizm naprawy uszkodzonych kanałów KCNQ5 w celu złagodzenia zaburzeń pobudliwości mózgu wynikających z ich dysfunkcji.
Herbata jest produkowana i spożywana od ponad 4000 lat, a obecnie na całym świecie wypija się ponad 2 miliardy filiżanek herbaty dziennie, ustępując jedynie wodzie pod względem ilości spożywanej przez ludzi na całym świecie. Trzy powszechnie spożywane herbaty z kofeiną (zielona, oolong i czarna) są produkowane z liści wiecznie zielonego gatunku Camellia sinensis , różnice wynikające z różnych stopni fermentacji podczas produkcji herbaty.
Czarna herbata jest powszechnie mieszana z mlekiem przed spożyciem w krajach takich jak Wielka Brytania i Stany Zjednoczone. Naukowcy w niniejszym badaniu odkryli, że gdy czarną herbatę nakładano bezpośrednio na komórki zawierające kanał KCNQ5, dodanie mleka zapobiegało korzystnym działaniom herbaty aktywującym KCNQ5. Jednak według Abbott:„Nie uważamy, że oznacza to, że trzeba unikać mleka podczas picia herbaty, aby skorzystać z dobroczynnych właściwości herbaty. Jesteśmy przekonani, że środowisko w ludzkim żołądku oddzieli katechiny od białek i innych cząsteczek w mleku, które w przeciwnym razie zablokowałyby korzystne działanie katechin”.
Hipoteza ta jest potwierdzona przez inne badania wykazujące przeciwnadciśnieniowe korzyści herbaty niezależnie od jednoczesnego spożywania mleka. Zespół odkrył również, stosując spektrometrię mas, że podgrzanie zielonej herbaty do 35 stopni Celsjusza zmienia jej skład chemiczny w sposób, który czyni ją bardziej skuteczną w aktywacji KCNQ5.
„Niezależnie od tego, czy herbata jest mrożona, czy gorąca, tę temperaturę osiąga się po wypiciu herbaty, ponieważ temperatura ciała człowieka wynosi około 37 stopni Celsjusza” – wyjaśnił Abbott. „Tak więc, po prostu pijąc herbatę, aktywujemy jej korzystne właściwości przeciwnadciśnieniowe”.
Odniesienie:„KCNQ5 Potassium Channel Activation Underlies Vasodilation by Tea” autorstwa Kaitlyn E. Redford, Salomé Rognant, Thomasa A. Jeppsa i Geoffreya W. Abbotta, Fizjologia i biochemia komórkowa .
DOI:10.33594/000000337
Badanie to było częściowo wspierane przez National Institutes of Health, National Institute of General Medical Sciences, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, Fundację Lundbeck i Danmarks Frie Forskningsfond.
