Nanopartikel EGCG dari Teh Memulihkan Keseimbangan Usus dan Mental pada Kolitis

Para ilmuwan dari Universitas Pertanian Sichuan dan Universitas British Columbia telah mengembangkan nanopartikel protein teh (TSP) bioinspired yang dapat mengangkut dan melepaskan (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), polifenol utama dalam teh hijau, ke dalam usus, sehingga tidak hanya mengurangi peradangan pada kolitis, tetapi juga meredakan kecemasan dan depresi pada tikus yang mengalami kondisi tersebut. Studi ini dipublikasikan di jurnal Theranostics.

Masalah EGCG

(-)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) dikenal karena sifat antioksidan dan anti-inflamasinya yang kuat, tetapi cepat rusak di saluran pencernaan dan sulit diserap.

Membuat "nanocourier teh"

• Bahan sumber: residu ekstrak teh setelah produksi teh (teh meal) kaya akan protein (TProtein).
• Perakitan spontan: Dalam buffer fisiologis, TProtein dicampur dengan EGCG pada pH sedikit asam, menghasilkan perakitan sendiri nanopartikel berdiameter 100–120 nm tanpa pelarut organik atau pengikat kimia.
• Karakterisasi:
  • DLS dan TEM mengonfirmasi distribusi ukuran yang sempit dan bentuk bulat.
  • FTIR dan DSC menunjukkan bahwa EGCG terbungkus dalam matriks protein dan stabil pada suhu 37°C dan pH 2–8.
  • Pemuatan tinggi: hingga 25% massa nanopartikel adalah EGCG.

Perlindungan dan pengiriman

• Stabilitas Lambung: TSP mengurangi oksidasi EGCG hingga 30% pada pH rendah sambil mempertahankan aktivitasnya.
• Penetrasi mukosa: Muatan negatif dan ukuran <200 nm memungkinkan nanopartikel menembus lapisan usus besar yang meradang.

Pelepasan terkendali di usus

• Ketergantungan pH: Pada pH 7,4 (usus), hingga 80% EGCG dilepaskan dari TSP dalam waktu 12 jam, sedangkan pada pH 2 (lambung) degradasinya kurang dari 20%, melindungi polifenol dari degradasi.
• Perlindungan oksidasi: dalam lingkungan asam, EGCG bebas kehilangan aktivitas setelah 2 jam, sedangkan dalam TSP, ia mempertahankan >70% potensi antioksidannya.

Model praklinis kolitis

• Induksi kolitis: Tikus diobati dengan 2% DSS dalam air minum selama 7 hari.
• Pengobatan: EGCG bebas (25 mg/kg), EGCG ekuimolar dalam TSP, TSP kosong, atau garam diberikan secara oral.
• Peringkat:
  • DAI (Indeks Aktivitas Penyakit): indeks gabungan berat badan, tinja, dan darah dalam tinja.
  • Histologi: Pewarnaan H&E dan imunofluoresensi ZO-1/okludin.
  • Sitokinin: ELISA untuk TNF-α, IL-6 dalam jaringan usus besar.

Hasil: Kolitis dan penghalang usus

• DAI berkurang hingga 70% pada kelompok TSP + EGCG dibandingkan 45% dengan EGCG bebas.
• Integritas epitel dipulihkan: Ekspresi ZO-1 dan okludin dalam kripta 60% lebih tinggi daripada dalam kontrol.
• Peradangan ditekan: TNF-α dan IL-6 turun ke tingkat yang tidak diamati pada kontrol kolitis, sementara EGCG bebas hanya menunjukkan penurunan sebagian.

Dampak pada mikrobiota dan otak

• Mikrobiota:
  • Keanekaragaman α dipulihkan mendekati tingkat dasar oleh TSP + EGCG;
  • Pertumbuhan produsen SCFA (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) mendukung efek metabolik dan anti-inflamasi.
• Sumbu otak-usus:
  • Pengurangan LPS sistemik dalam darah mengurangi permeabilitas penghalang darah-otak.
  • Tikus yang menderita kolitis biasanya menunjukkan perilaku cemas (↑waktu di dinding dalam uji lapangan terbuka) dan depresi (↑periode imobilisasi dalam uji berenang paksa).
  • TSP + EGCG menormalkan parameter ini: kecemasan dan depresi kembali ke tingkat tikus sehat.

Pernyataan penulis

"Kami terinspirasi oleh kombinasi alami protein dan polifenol dalam daun teh dan menciptakan sistem yang menyalurkan EGCG tepat ke tempat yang dibutuhkan – usus yang meradang – dengan manfaat tambahan berupa peningkatan suasana hati melalui sumbu mikrobiota-usus-otak," ujar Dr. Guo Junling.

Para penulis menekankan beberapa poin penting:

• Pendekatan alami dan terinspirasi oleh bio
  "Penggunaan protein teh dari bahan baku nabati menjadikan sistem kami biokompatibel dan ramah lingkungan semaksimal mungkin," ujar Dr. Guo Junling. "Kami hanya menciptakan kembali kompleks teh alami pada skala nano, sambil mempertahankan fungsinya."

• Efek Terapi Ganda
  "Kami sangat tertarik pada fakta bahwa TSP + EGCG tidak hanya meredakan peradangan di usus, tetapi juga menormalkan indikator perilaku kecemasan dan depresi," ujar Prof. Li Xiaojun. "Hal ini menegaskan pentingnya aksis usus-otak dalam patogenesis IBD."

• Prospek penerapan klinis
  "Hasil pada tikus tampak menjanjikan, tetapi kita perlu mengevaluasi farmakokinetik dan keamanan TSP pada manusia," tambah Dr. Sarah Chen dari Universitas British Columbia. "Kami merencanakan uji klinis fase I paling cepat tahun depan."

• Strategi Pemulihan Komprehensif
  “Tujuan kami adalah menciptakan suplemen yang sekaligus memperkuat lapisan usus, memodulasi mikrobiota, dan meningkatkan suasana hati pasien,” rangkum Dr. Zhang Wei. “Dengan TSP, hal ini menjadi kenyataan.”

Prospek

1. Nutraceutical Baru: TSP Bisa Menjadi Suplemen Makanan yang Aman bagi Penderita IBD
2. Psikobiotik: Kombinasi efek antiinflamasi dan ansiolitik membuka celah untuk pengobatan gangguan "usus-otak".
3. Uji klinis: Langkah selanjutnya termasuk menilai keamanan dan farmakokinetik TSP pada relawan sehat dan pasien dengan Kolitis Ulseratif ringan.

Pendekatan yang terinspirasi dari biologi alami ini menjanjikan terapi komprehensif untuk IBD yang menggabungkan perlindungan mukosa, pengaturan mikrobiotik, dan perbaikan kondisi psiko-emosional.