Нове дослідження Каліфорнійського університету в Ірвайні показує, що сполуки, що містяться як у зеленому, так і в чорному чаї, розслаблюють кровоносні судини, активуючи білки іонних каналів у стінці кровоносних судин. Це відкриття допомагає пояснити антигіпертензивні властивості чаю та може призвести до розробки нових ліків для зниження артеріального тиску.
Опубліковано в Клітинна фізіологія та біохіміяце відкриття було зроблено в лабораторії Джеффрі Еббота, доктора філософії, професора кафедри фізіології та біофізики Медичної школи UCI. Кейтлін Редфорд, аспірантка лабораторії Abbott, була першим автором дослідження під назвою «Активація калієвих каналів KCNQ5 лежить в основі розширення судин чаєм».
Результати дослідження показали, що дві флавоноїдні сполуки типу катехіну (епікатехін-галат і епігалокатехін-3-галлат), знайдені в чаї, активують певний тип білка іонного каналу під назвою KCNQ5, який дозволяє іонам калію дифундувати з клітин, щоб зменшити клітинний збудливість. Оскільки KCNQ5 міститься в гладких м’язах, які вистилають кровоносні судини, було передбачено, що його активація катехінами чаю також розслабить кровоносні судини – прогноз підтвердили співробітники Копенгагенського університету.
«За допомогою комп’ютерного моделювання та досліджень мутагенезу ми виявили, що специфічні катехіни зв’язуються з ніжкою датчика напруги, яка є частиною KCNQ5, що дозволяє каналу відкриватися у відповідь на клітинне збудження. Це зв’язування дозволяє каналу відкриватися набагато легше. і раніше в процесі клітинного збудження”, – пояснив Ебботт.
Оскільки приблизно одна третина дорослого населення світу страждає на гіпертонію, і цей стан вважається фактором ризику номер один для глобальних серцево-судинних захворювань і передчасної смертності, нові підходи до лікування гіпертонії мають величезний потенціал для покращення глобального громадського здоров’я. Попередні дослідження показали, що споживання зеленого або чорного чаю може знизити артеріальний тиск на невелику, але стабільну кількість, і раніше було встановлено, що катехіни сприяють цій властивості. Ідентифікація KCNQ5 як нової мішені для гіпертензивних властивостей катехінів чаю може сприяти оптимізації медичної хімії для покращення потенції або ефективності.
Крім своєї ролі в контролі судинного тонусу, KCNQ5 експресується в різних частинах мозку, де він регулює електричну активність і передачу сигналів між нейронами. Існують патогенні варіанти гена KCNQ5, які порушують функцію його каналів і, таким чином, викликають епілептичну енцефалопатію, розлад розвитку, який є серйозним виснажливим і викликає часті судоми. Оскільки катехіни можуть долати гематоенцефалічний бар’єр, виявлення їх здатності активувати KCNQ5 може запропонувати майбутній механізм виправлення пошкоджених каналів KCNQ5 для полегшення розладів збудливості мозку, що виникають через їхню дисфункцію.
Чай виробляють і вживають понад 4000 років, і наразі в усьому світі щодня випивають понад 2 мільярди чашок чаю, поступаючись лише воді за обсягом, який споживають люди в усьому світі. Три найпоширеніші чаї з кофеїном (зелений, улун і чорний) виробляються з листя вічнозеленого виду Camellia sinensis, відмінності виникають через різний ступінь ферментації під час виробництва чаю.
Чорний чай зазвичай змішують з молоком перед споживанням у таких країнах, як Сполучене Королівство та Сполучені Штати. Дослідники в цьому дослідженні виявили, що коли чорний чай наносили безпосередньо на клітини, що містять канал KCNQ5, додавання молока запобігало корисній дії чаю, що активує KCNQ5. Однак, за словами Еббота, «ми не віримо, що це означає, що потрібно уникати молока під час вживання чаю, щоб скористатися корисними властивостями чаю. Ми впевнені, що середовище в людському шлунку відокремить катехіни від білків і інші молекули в молоці, які інакше блокували б корисні ефекти катехінів».
Ця гіпотеза підтверджується іншими дослідженнями, які демонструють антигіпертензивну користь чаю незалежно від споживання молока. Команда також виявила за допомогою мас-спектрометрії, що нагрівання зеленого чаю до 35 градусів за Цельсієм змінює його хімічний склад таким чином, що робить його більш ефективним для активації KCNQ5.
«Незалежно від того, вживається чай з льодом або гарячим, ця температура досягається після того, як чай випитий, оскільки температура тіла людини становить близько 37 градусів за Цельсієм», — пояснив Ебботт. «Таким чином, просто вживаючи чай, ми активуємо його корисні антигіпертензивні властивості».
Це дослідження було частково підтримано Національним інститутом здоров’я, Національним інститутом загальних медичних наук, Національним інститутом неврологічних розладів та інсульту, Фондом Лундбека та Danmarks Frie Forskningsfond.