Strukturell modell som visar teflavonoiden epicatechin gallate (blå/röd) som binder till basen av spänningssensorn (grön) av KCNQ5, en typ av kaliumkanal som finns i mänskliga blodkärl. Kredit:Geoff Abbott, UCI School of Medicine
Studieresultat kan leda till nya antihypertensiva läkemedel.
En ny studie från University of California, Irvine visar att föreningar i både grönt och svart te slappnar av blodkärlen genom att aktivera jonkanalproteiner i blodkärlsväggen. Upptäckten hjälper till att förklara teets antihypertensiva egenskaper och kan leda till utformningen av nya blodtryckssänkande mediciner.
Publicerad i Cellular Physiology and Biochemistry , upptäckten gjordes av laboratoriet av Geoffrey Abbott, PhD, professor vid institutionen för fysiologi och biofysik vid UCI School of Medicine. Kaitlyn Redford, en doktorand i Abbott Lab, var första författare till studien med titeln "KCNQ5 kaliumkanalaktivering ligger till grund för vasodilatation av te."
Resultat från forskningen avslöjade att två katekin-typ flavonoidföreningar (epicatechin gallate och epigallocatechin-3-gallate) som finns i te, aktiverar var och en en specifik typ av jonkanalprotein som heter KCNQ5, vilket gör att kaliumjoner kan diffundera ut ur cellerna för att minska cellulärt excitabilitet. Eftersom KCNQ5 finns i den glatta muskulaturen som kantar blodkärlen, förutspåddes dess aktivering av tekatekiner också slappna av blodkärlen – en förutsägelse bekräftad av medarbetare vid Köpenhamns universitet.
"Vi fann genom att använda datormodellering och mutagenesstudier att specifika katekiner binder till foten av spänningssensorn, som är den del av KCNQ5 som gör att kanalen kan öppnas som svar på cellulär excitation. Denna bindning gör att kanalen kan öppnas mycket lättare och tidigare i den cellulära excitationsprocessen”, förklarade Abbott.
Eftersom så många som en tredjedel av världens vuxna befolkning har högt blodtryck, och detta tillstånd anses vara den största modifierbara riskfaktorn för global hjärt-kärlsjukdom och för tidig dödlighet, har nya metoder för att behandla högt blodtryck enorm potential att förbättra den globala folkhälsan. Tidigare studier har visat att konsumtion av grönt eller svart te kan minska blodtrycket med en liten men konsekvent mängd, och katekiner har tidigare visat sig bidra till denna egenskap. Identifiering av KCNQ5 som ett nytt mål för de hypertensiva egenskaperna hos tekatekiner kan underlätta medicinsk kemioptimering för förbättrad styrka eller effekt.
Förutom sin roll i att kontrollera vaskulär tonus, uttrycks KCNQ5 i olika delar av hjärnan, där det reglerar elektrisk aktivitet och signalering mellan neuroner. Det finns patogena KCNQ5-genvarianter som försämrar dess kanalfunktion och därigenom orsakar epileptisk encefalopati, en utvecklingsstörning som är allvarligt försvagande och orsakar frekventa anfall. Eftersom katekiner kan passera blod-hjärnbarriären, kan upptäckten av deras förmåga att aktivera KCNQ5 föreslå en framtida mekanism för att fixa trasiga KCNQ5-kanaler för att lindra störningar i hjärnans excitabilitet som härrör från deras dysfunktion.
Te har producerats och konsumerats i mer än 4 000 år och uppåt 2 miljarder koppar te dricks för närvarande varje dag världen över, näst efter vatten i termer av den volym som konsumeras av människor globalt. De tre vanligt konsumerade koffeinhaltiga teerna (grönt, oolong och svart) är alla framställda av bladen från den vintergröna arten Camellia sinensis , skillnaderna som härrör från olika grader av jäsning under teproduktion.
Svart te blandas vanligtvis med mjölk innan det konsumeras i länder inklusive Storbritannien och USA. Forskarna i denna studie fann att när svart te applicerades direkt på celler som innehåller KCNQ5-kanalen, förhindrade tillsatsen av mjölk de fördelaktiga KCNQ5-aktiverande effekterna av te. Men enligt Abbott, "Vi tror inte att detta betyder att man behöver undvika mjölk när man dricker te för att dra fördel av teets fördelaktiga egenskaper. Vi är övertygade om att miljön i människans mage kommer att separera katekinerna från proteinerna och andra molekyler i mjölk som annars skulle blockera katekinernas gynnsamma effekter."
Denna hypotes bekräftas av andra studier som visar antihypertensiva fördelar med te, oavsett mjölksamkonsumtion. Teamet fann också, med hjälp av masspektrometri, att uppvärmning av grönt te till 35 grader Celsius förändrar dess kemiska sammansättning på ett sätt som gör det mer effektivt för att aktivera KCNQ5.
"Oavsett om te dricks iskallt eller varmt, uppnås denna temperatur efter att te har druckits, eftersom mänsklig kroppstemperatur är cirka 37 grader Celsius," förklarade Abbott. "Därför, helt enkelt genom att dricka te aktiverar vi dess fördelaktiga, antihypertensiva egenskaper."
Referens:"KCNQ5 Potassium Channel Activation Underlies Vasodilation by Tea" av Kaitlyn E. Redford, Salomé Rognant, Thomas A. Jepps och Geoffrey W. Abbott, Cellular Physiology and Biochemistry .
DOI:10.33594/000000337
Denna studie stöddes delvis av National Institutes of Health, National Institute of General Medical Sciences, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, Lundbeck Foundation och Danmarks Frie Forskningsfond.
