Abstract

Studiile pe animale și epidemiologice sugerează că catechinele de ceai verde pot reduce riscul bolilor cardiovasculare (CHD). Beneficiul pentru sănătate al ceaiului verde a fost atribuit proprietăților sale antioxidante și antiinflamatoare; cu toate acestea, dovezi considerabile sugerează că ceaiul verde și catechinele sale pot reduce riscul de CHD prin scăderea nivelului plasmatic de colesterol și trigliceride. Deși mecanismul care stă la baza unui astfel de efect al ceaiului verde încă nu a fost determinat, este evident din studiile in vitro și in vivo că ceaiul verde sau catechinele inhibă absorbția intestinală a lipidelor dietetice. Studiile in vitro indică faptul că catechinele de ceai verde, în special EGCG, interferează cu emulsificarea, digestia și solubilizarea micelară a lipidelor, pași critici implicați în absorbția intestinală a grăsimilor din dietă, colesterol și alte lipide. Pe baza observațiilor, este probabil ca ceaiul verde sau catechinele acestuia să reducă absorbția și acumularea de țesuturi a altor compuși organici lipofili. Informațiile disponibile sugerează cu tărie că ceaiul verde sau catehinele acestuia pot fi utilizate ca agenți terapeutici siguranți și eficienți de scădere a lipidelor.

1. Introducere

Ceaiul verde este o băutură populară, derivată din planta de ceai, Camellia sinensis. Culoarea sa specifică verde rezultă din inactivarea polifenol oxidazei prin tratarea frunzelor de ceai proaspăt cu abur fierbinte și aer [1]. Polifenolii majori din ceaiul verde sunt catechinele care constituie aproximativ o treime din greutatea sa totală uscată. Catechinele majore prezente în ceaiul verde (Figura 1) sunt (-) - epigallocatechin gallate (EGCG), (-) - epicatechin gallate (ECG), (-) - epigallocatechin (EGC) și (-) - epicatechin (EC).

ceaiul

Structuri ale catechinelor majore ale ceaiului verde

Dovezile din studiile pe animale indică faptul că ceaiul verde și catehinele acestuia întârzie dezvoltarea sau progresia aterosclerozei la șoarecii cu deficit de apoE [2,3] și hamsterii hipercolesterolemici [4,5]. Studiile epidemiologice au arătat o asociere inversă între riscul bolilor coronariene (CHD) și consumul de ceai verde la om [6-11].

Studiile au arătat că catehinele posedă activități antioxidante și inhibă eficient oxidarea lipoproteinelor cu densitate scăzută (LDL) și peroxidarea lipidelor in vitro [12-17]. În prezent, rămâne discutabil dacă reducerea riscului de CHD la om asociată cu consumul de ceai verde este atribuibilă prevenirii oxidării LDL sau potențialului antioxidant al ceaiului verde sau al catechinelor sale [18,19]; cu toate acestea, dovezile din studiile pe animale indică în mod clar că ceaiul verde sau catehinele acestuia scad nivelul colesterolului din sânge la șobolanii hrăniți cu colesterol [20,21], șoarecii [22] și hamsterii [23], precum și nivelurile plasmatice ale trigliceridelor la hamsteri hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi [23] și la șobolani hrăniți cu o dietă bogată în fructoză [24].

Catehinele de ceai verde - în special cea principală catehină de ceai verde, EGCG - nu sunt ușor absorbite, cu procente mici de catehine ingerate oral care apar în sânge la șobolani [25] și la oameni [26,27]. Datorită absorbției destul de slabe și a disponibilității mai mari a catechinelor de ceai verde în lumenul intestinal, este probabil ca efectul de scădere a lipidelor al ceaiului verde și al catechinelor să fie mediat în mare parte prin influența lor asupra proceselor intestinale implicate în digestia și absorbția lipidelor [28]. –30]. Informațiile disponibile sugerează că ceaiul verde și catechinele sale interferează sau inhibă emulsificarea luminală, hidroliza și solubilizarea micelară a lipidelor. Există, de asemenea, posibilitatea ca ceaiul verde sau catechinele să influențeze absorbția și prelucrarea intracelulară a lipidelor și asamblarea și secreția de chilomicroni.

2. Inhibarea absorbției lipidelor intestinale de către ceaiul verde și catechine

3. Inhibarea hidrolizei lipidelor luminale de ceai verde și catehine

Studiile in vitro au arătat că ceaiul verde și catechinele inhibă activitatea lipazei pancreatice. Juhel și colab. [32] a raportat mai întâi că un extract de ceai verde a inhibat semnificativ activitățile lipazei gastrice și pancreatice, determinate prin utilizarea unui nivel relativ ridicat de catechine în condiții gastrice și duodenale in vitro. Adăugarea extractului de ceai verde la 60 mg/g trioleină a împiedicat emulsificarea grăsimilor în prezența acizilor biliari. În mod similar, Ikeda [33] a demonstrat că un amestec de catechine bogate în EGCG și lipoză pancreatică inhibată în funcție de doză de ECG in vitro și a suprimat creșterea postprandială a trigliceridelor serice.

Un studiu recent realizat de Shishikura și colab. [34] a examinat efectul catechinelor de ceai verde asupra emulsificării lipidelor utilizând un model de emulsie format din ulei de măsline, fosfatidilcolină (PC) și sare biliară. Catechinele de ceai verde, în special EGCG, la nivelurile realizabile prin aportul zilnic tipic, au modificat semnificativ proprietățile fizico-chimice ale unei emulsii lipidice prin creșterea dimensiunii particulelor și reducerea suprafeței [34]. Este posibil ca astfel de modificări să încetinească rata hidrolizei grăsimilor, deoarece activitatea lipazei pancreatice scade odată cu creșterea dimensiunii picăturilor emulsiei și scăderea suprafeței [35]. Un interes deosebit este constatarea că printre catehinele de ceai verde, EGCG a fost principalul compus prezent pe faza lipidică a emulsiei, indicând faptul că EGCG este principala catehină responsabilă de modificările proprietăților emulsiei. Această constatare este în concordanță cu observația că EGCG este mai eficient decât alte catehine în reducerea absorbției lipidelor intestinale [29, 36]. Anchetatorii [34] au propus ca fragmentele hidroxilice ale EGCG să interacționeze cu grupul de cap hidrofil al PC la exteriorul unei emulsii lipidice prin formarea de legături de hidrogen. Astfel de interacțiuni pot duce la formarea de legături încrucișate urmate de coalescența picăturilor de emulsie.

În concordanță cu constatările de mai sus, studiul nostru recent [36] a arătat că catechinele de ceai verde au inhibat, de asemenea, fosfolipaza pancreatică A2 (PLA2), determinată în condiții in vitro. Dintre catechinele majore, EGCG a fost cel mai eficient în inhibarea activității PLA2. Gradul de inhibare a PLA2 de către catechine, la 0,6 μmol, a crescut în ordinea EC, EGC, ECG și EGCG. Când PC-ul marcat a fost infuzat intraduodenal împreună cu EGCG la șobolani cu canulă limfatică mezenterică, o cantitate semnificativă de PC a rămas nehidrolizată în lumenul intestinal subțire și cecum, cu o scădere marcată a debitului limfatic al trasorului marcat. Descoperirile noastre din acest studiu oferă dovezi puternice că absorbția scăzută a lipidelor de către catehinele de ceai verde, în special EGCG, este parțial atribuită inhibării activității PLA2. Așa cum a propus Shishikura și colab. [34], este posibil ca EGCG să formeze complexe cu suprafața PC a unei emulsii lipidice, împiedicând accesul la substrat de către PLA2 sau direct cu proteina enzimatică modificându-i conformația și activitatea catalitică [1,37,38].

Efectul inhibitor puternic al EGCG asupra activității pancreatice PLA2 poate fi în mare parte responsabilă pentru absorbția scăzută a lipidelor, deoarece hidroliza PC luminală este esențială pentru facilitarea digestiei și absorbției lipidelor intestinale, după cum reiese din studiile in vitro [39-43] și in vivo [44]. . Multe studii in vitro au demonstrat că, dacă PC-ul prezent la exteriorul unei emulsii lipidice rămâne intact, acesta interferează cu hidroliza trigliceridelor de bază prin lipaza pancreatică. Lipaza pancreatică/colipaza s-a dovedit a fi ineficientă în hidrolizarea trigliceridelor încorporate în emulsiile lipidice care conțin PC și hidroliza inițială a suprafeței PC prin PLA2 pancreatic a crescut semnificativ hidroliza trigliceridelor de către lipaza pancreatică/colipază [39,42,43,45] . În plus, un studiu cu celule intestinale [44] a arătat că hidroliza minimă a trigliceridelor era necesară pentru stimularea absorbției celulare a altor lipide extrem de hidrofobe precum colesterolul. Astfel, acțiunea inițială a PLA2 pancreatic este esențială pentru hidroliza trigliceridelor prin lipază, formarea micelelor mixte și transferul ulterior al lipidelor micelare către enterocit prin stratul de apă neamestecat [46,47].

În studiul nostru [36], α-tocoferolul a fost inclus într-o emulsie lipidică ca un alt marker al lipidelor extrem de hidrofobe și al retinolului ca o lipidă relativ mai puțin hidrofobă pentru a determina dacă EGCG inhibă în mod diferențial absorbția lipidelor care diferă în hidrofobicitate la șobolani. Datele au arătat că EGCG a redus producția limfatică de α- tocoferol la 46% din controale, în timp ce nu a afectat absorbția limfatică a retinolului și a redus absorbția grăsimilor (acidului gras) doar moderat (cu mai puțin de 9%). Aceste descoperiri sunt în concordanță cu cele ale lui Homan și Hamelehle [48] conform cărora prezența PC în micelele de sare biliară a redus semnificativ absorbția colesterolului, în timp ce nu a interferat cu absorbția celulară a lipidelor mai puțin hidrofobe, cum ar fi retinolul, acidul oleic, și monoacilglicerol. Astfel, inhibarea hidrolizei PC luminale de către EGCG poate explica inhibarea destul de marcată a absorbției limfatice a colesterolului și a-tocoferolului de hidrofobicitate extremă și efectul moderat sau deloc al EGCG asupra compușilor mai puțin hidrofobi, cum ar fi retinolul și acidul gras [36] .

Având în vedere constatările de mai sus, ar fi de interes să se determine dacă EGCG interferează cu absorbția compușilor lipofili non-nutrienți, inclusiv a poluanților organici persistenți (POP). Anterior, s-a demonstrat că ceaiul verde a scăzut profund absorbția POP, inclusiv a bifenililor policlorurați (PCB), scăzând astfel sarcina țesutului POP [49]. Ar trebui să se îndrepte atenția asupra determinării dacă ceaiul verde sau catehinele pot fi utilizate ca un mijloc dietetic eficient de reducere a absorbției și acumulării de țesuturi a anumitor POP lipofili din mediu.

4. Influența ceaiului verde și a catechinelor asupra absorbției intestinale și prelucrării intracelulare a lipidelor

Un pas critic pentru absorbția și absorbția lipidelor de către enterocit este solubilizarea micelară a lipidelor hidrolizate, care facilitează transferul lipidelor prin stratul de apă neamenajat la enterocit pentru absorbție. Studiile au arătat că EGCG este mai eficient decât alte catehine de ceai verde în precipitarea colesterolului din micelele de sare biliară [29,30], dar că nu afectează în mod semnificativ solubilitatea micelară a acizilor grași și a monoacilglicerolului, produse ale hidrolizei trigliceridelor prin lipaza pancreatică. Observațiile sunt în concordanță cu constatările că EGCG este un inhibitor puternic al absorbției colesterolului, dar are un efect inhibitor redus sau moderat asupra absorbției acizilor grași (grăsimi) [29,31].

Dovezi din ce în ce mai mari sugerează că absorbția lipidelor de către enterocit este parțial mediată de transportori specifici pe membrana de margine a periei (BBM). Există posibilitatea ca catechinele de ceai verde să interacționeze cu proteinele implicate în absorbția și efluxul de lipide. De exemplu, transportul colesterolului pe BBM este modulat de proteine ​​precum glicoproteina P (MDR1) [50], rezistența la multidrog, proteinele casetei de legare ATP (ABC) [51,52], receptorii de scurgere B tip-1 [ 53.54], și Niemann Pick C1-like 1 protein [55]. După cum sa menționat mai sus, catechinele ingerate pot forma complexe cu proteinele BBM prin interacțiuni hidrofobe și legături de hidrogen. Această posibilitate este susținută de constatările conform cărora anumiți flavonoizi modulează activitățile glicoproteinelor MDR prin interacțiunea cu situsul de legare ATP și regiunea de interacțiune cu steroizii [56,57]. Astfel, este probabil ca catehinele de ceai verde să influențeze absorbția colesterolului și a altor lipide de către enterocit prin interacțiunea cu transportorii, în special cu cei expuși lumenului intestinal. În prezent, rămâne necunoscut dacă ceaiul verde sau componentele sale influențează expresia lor în enterocit.

După preluarea lipidelor de către entrocit, ceaiul verde poate modifica prelucrarea intracelulară și ambalarea lipidelor, inclusiv reacilarea sau resinteza lipidelor. În studiul nostru anterior [28], am observat o scădere tranzitorie, dar semnificativă, a cantității relative de colesterol esterificat care apare în limfă atunci când o emulsie lipidică a fost infuzată luminal cu extract de ceai verde, sugerând că ceaiul verde poate inhiba acilul CoA intestinal: colesterolul aciltransferază în enterocitul. Dovezile indică faptul că flavonoidele precum quercetina și naringenina inhibă activitatea diacilglicerol aciltransferazei și lipidarea lipoproteinelor care conțin ApoB prin proteina de transfer trigliceridă microsomală în celulele Caco-2 [58] și celulele HepG2 [59]. Astfel, este posibil ca catehinele de ceai verde să influențeze etapele critice implicate în asamblarea și secreția de chilomicroni din enterocit în limfatic. Sunt justificate studii suplimentare pentru a determina dacă ceaiul verde sau componentele sale modifică expresia genelor implicate în reglarea acestor procese.

5. Rezumat și concluzii

Pe baza informațiilor disponibile până în prezent, este evident că ceaiul verde și catechinele sale reduc efectiv absorbția intestinală a lipidelor. Dintre catechinele de ceai verde, EGCG este cel mai puternic inhibitor al absorbției lipidelor. Efectul inhibitor puternic al EGCG pare a fi asociat cu capacitatea sa de a forma complexe cu lipide și enzime lipolitice, interferând astfel cu procesele luminale de emulsificare, hidroliză, solubilizare micelară și absorbția ulterioară a lipidelor. EGCG pare a fi mai eficient în reducerea absorbției lipidelor de hidrofobitate extremă, cum ar fi colesterolul și α-tocoferolul, cu un efect redus sau moderat asupra lipidelor mai puțin hidrofobe, cum ar fi retinolul și acidul gras. Este probabil ca ceaiul verde sau compușii săi să reducă absorbția altor compuși lipofili, cum ar fi POP. Sunt justificate studii suplimentare pentru a defini mecanismele care stau la baza inhibării absorbției lipidelor de către ceaiul verde și catechinele acestuia.

Note de subsol

1 Suportat parțial de NIH R21AT001363-01A2.

Declinarea responsabilității editorului: Acesta este un fișier PDF al unui manuscris neditat care a fost acceptat spre publicare. Ca serviciu pentru clienții noștri, oferim această versiune timpurie a manuscrisului. Manuscrisul va fi supus copierii, compunerii și revizuirii dovezilor rezultate înainte de a fi publicat în forma sa finală citabilă. Vă rugăm să rețineți că, în timpul procesului de producție, pot fi descoperite erori care ar putea afecta conținutul și că toate responsabilitățile legale care se aplică jurnalului se referă.