Биоактивни пептиди за превенција од хипертензија и секундарни болести - Институт за физиологија -
Мерење на крвен притисок и срцев звук кај стаорци: Мерењето на крвниот притисок се врши аналогно на мерењето на раката кај луѓето на опашката на стаорецот
Кардиоваскуларните болести се причина број 1 за смртност ширум светот. Еден од водечките фактори на ризик за ова е хипертензија, која е поврзана со бројни секундарни болести (срцев удар, срцева слабост, мозочен удар). Според упатствата на DGK, EHA, AHA и ACC, на фармаколошкиот третман на хипертензија треба да му претходи оптимизација на факторите на живот. Овие вклучуваат физичка активност, губење на тежината и диетални мерки. Диететски производи се фокусираат на природни биоактивни супстанции кои ја инхибираат активноста на RAAS. Група природни пептиди за кои е докажано дејство на инхибиција на АКЕ претставува особено интересна класа на супстанции.Сепак, постојат контрадикторни студии во врска со ефективноста и разјаснувањето на причинскиот механизам на дејствување е сè уште отворено [1].
Сензорот за пулс се наоѓа веднаш до манжетната за крвен притисок. Димензиите на срцето се одредуваат со помош на ултразвучна дијагностика
Во претходните истражувачки студии на Институтот за физиологија (вклучително и во соработка со професорството за хемија на храна на ТУ Дрезден, беше можно да се идентификува нова класа на пептиди кои инхибираат АКЕ и беа заштитени со соодветни патенти [2, 3] Дипептиди кои содржат триптофан изолеуцин-триптофан (IW) и триптофан-леуцин (WL). Овие може да се добијат преку насочено ензимско разградување на протеинот алфа-лакталбумин содржан во сурутка и се карактеризираат со силен ефект на инхибиција на ACE. поради неговата многу моќна инхибиција in vitro (концентрација IC50, неопходна за 50 процентна инхибиција на активност, од 0,7 ± 0,3 μM) [4], иако дипептидот IW има индивидуално различен степен на деградација во плазмата од сите дипептиди добиени од протеини од храна, тој покажа најсилен инхибиторен ефект врз активноста на АКЕ во плазмата кај луѓето [5, 6].
Развој на крвен притисок зависен од возраста кај спонтано хипертензивни стаорци: Хранењето на протеинска мешавина со зголемен процент на пептиди кои содржат триптофан го намалува зголемувањето на крвниот притисок слично на фармаколошкиот АКЕ инхибитор каптоприл. Хранењето на нехидролизирана мешавина на протеини го нема овој ефект на намалување на крвниот притисок.
Студиите за хранење со стаорци (во т.н. спонтано хипертензивен модел на стаорец - SHR) во текот на 14 недели покажаа дека внесувањето на IW спречува зголемување на крвниот притисок што нормално се јавува кај овие животни [7]. Покрај тоа, понатамошните студии покажаа подобрена кардиоваскуларна функција на животните третирани со IW или каптоприл (фармацевтски инхибитори на ACE) [7, 8].
Врз основа на ефектите на IW во студиите на животни и за потенцијална употреба кај луѓе, биорасположивоста на IW беше анализирана во студии врз луѓе. Студиите беа извршени со нормотензивни волонтери. Во посебна двојно слепа студија, аналогно на студија врз животни со нормотензивни стаорци, не може да се утврдат промени во крвниот притисок по орално внесување на IW [9]. Сепак, по започнувањето на IW, чистата инхибиција на плазматскиот АКЕ беше мерлива по неколку минути и инхибицискиот ефект траеше 4 часа, при што базалните вредности беа достигнати повторно по 24 часа. Може да се исклучи влијанието на индивидуалните аминокиселини изолеуцин (I) и триптофан (W) врз активноста на ACE во плазмата [10]. Паралелно со инхибицијата на ACE, концентрацијата на IW во плазмата се зголеми. Сепак, слободниот IW беше квантифициран само во среден наномоларен опсег во плазмата, така што со оваа количина ACE инхибицијата утврдена паралелно, земајќи ја предвид претходно утврдената вредност на IC50 во нискиот микромоларен опсег, не може да се објасни со директна инхибиција [9].
Претходните студии јасно покажуваат дека вклучувањето на IW во нормотензивниот модел на стаорец постигнува ACE-инхибиции со слична големина како и во хуманите студии со испитаници на нормотензија. Покрај тоа, моделот со висок притисок на стаорец покажа антихипертензивно дејство. Паралелно со инхибицијата на ACE, IW може да се открие во плазмата кај луѓето по орална администрација. Како и да е, добиените концентрации на пептиди во плазмата се премногу ниски за да се објасни откриената ACE инхибиција (во плазмата) единствено со директна инхибиција.
Целта на тековните студии е да се разберат каузалните врски помеѓу ефектите на малите пептиди, особено IW и нивната ACE инхибиција in vivo. Ова е потребно за да може да се искористи ова знаење за оптимално генерирање храна против хипертензија и васкуларна заштита врз основа на биоактивни пептиди. Како дел од урамнотежената исхрана, овие можат да имаат позитивно влијание врз крвниот притисок и на тој начин да го намалат ризикот од хипертензија и да ја одложат потребата од терапија со лекови.
Публикации
[1] Мартин М., Deussen A. Ефекти на природните пептиди од протеините во храната врз активноста на ензимите конвертирачки во ангиотензин и хипертензијата, критички прегледи во науката за храна и исхраната. 2017. ДОИ: 10.1080/10408398.2017 година.1402750 [АКО: 6.015]
[2] Хенле Т, Дојсен А., Мартин М., ТУ Дрезден. Хидролизати на протеини од сурутка кои содржат пептиди кои содржат триптофан од алфа-лакталбумин и нивна употреба. Јапонски број на патент 5745402. Датум на регистрација: 27.05.2015 година
[3] Хенле Т, Дојсен А., Мартин М., ТУ Дрезден. Хидролизат на протеин од сурутка кој содржи триптофан пептид кој се состои од алфа лакталбумин и неговата употреба. Патент ЕП 2 320751 Б1. Датум на пополнување: 02.07.2009 година
[4] Мартин М., Wellner A, Ossowski I, Henle T. Идентификување и квантификација на инхибитори за ензими кои преобразуваат ангиотензин во хипоалергични формули за доенчиња. J Agric Food Chem. 2008. 6333-6338. дои: 10.1021/jf800865b
[5] Кедер С., Мартин М., Deussen A. Инхибиторна ефикасност и биолошка варијабилност на триптофан кој содржи дипептиди на ензимска активност што преобразува ангиотензин во човечка плазма. Ј хипертензи. 2015 година; 4: 198. дои: 10.4172/2167-1095.1000198
[6] Мишелке Л, Дојсен А, Дитерих П., Мартин М.. Ефекти на биоактивни пептиди криптирани во протеини од сурутка, соја и ориз врз локалната и системската активност на ензимите кои го претвораат ангиотензин. Весник за функционална храна. 2017. 28: 299-305
[7] Мартин М., Копалијани I, Јанаш А, Мунд Ц, Тодоров V, Хенле Т, Деусен А, антихипертензивни и кардиопротективни ефекти на хидролизат на дипептидот изолеуцин-триптофан и протеин од сурутка. Ата Физиол (Оксф). 2015 август 22. дои: 10.1111/афа.12578
[8] Кедр С, Дојсен А, Копалијани Први, Затслер Б., Мартин М.. Ефекти на пептиди кои содржат триптофан врз ензимската активност на конвертирање на ангиотензин и тонот на садот ex vivo и in vivo. Еур Ј Нутр. 2017. дои 10.1007/s00394-016-1374-y
[9] Мартин М.*, Lunow D *, Nguyen T, Schwarz L, Khedr S, Moskopp ML, Henle T, Deussen A. Орална биорасположивост и ACE-инхибиција на пептидите кои содржат триптофан од хидролизат на протеин од сурутка in vivo. [* придонесе подеднакво за оваа работа] (во ревизијата Eur J Nutr)
[10] Царот С *, Мартин М *, Lunow D, Rudolph S, Mertten S, Möckel U, Deußen A, Henle T. дипептидите кои содржат триптофан се биорасположиви и го инхибираат плазматскиот човечки ACE in vivo. Инт. Млечни производи Ј. 2016 година; 52: 107-114 [*придонесе подеднакво за оваа работа]