Nový objev vysvětluje antihypertenzní vlastnosti zeleného a černého čaje

Nová studie z University of California, Irvine ukazuje, že sloučeniny v zeleném i černém čaji uvolňují krevní cévy aktivací proteinů iontových kanálů ve stěně krevních cév. Tento objev pomáhá vysvětlit antihypertenzní vlastnosti čaje a mohl by vést k návrhu nových léků na snížení krevního tlaku.

Objev byl publikován v Buněčné fyziologii a biochemii a byl učiněn v laboratoři Geoffreyho Abbotta, PhD, profesora na katedře fyziologie a biofyziky na lékařské fakultě UCI. Kaitlyn Redfordová, postgraduální studentka v Abbott Lab, byla první autorkou studie s názvem „Aktivace draslíkového kanálu KCNQ5 je základem vazodilatace čajem“.

Výsledky výzkumu odhalily, že dvě flavonoidové sloučeniny katechinového typu (epikatechin galát a epigalokatechin-3-galát), které se nacházejí v čaji, aktivují specifický typ proteinu iontového kanálu nazvaného KCNQ5, který umožňuje iontům draslíku difundovat z buněk a redukovat vzrušivost. Vzhledem k tomu, že KCNQ5 se nachází v hladkém svalu, který vystýlá krevní cévy, jeho aktivace čajovými katechiny také podle předpovědi uvolňuje krevní cévy – předpověď potvrdili spolupracovníci z univerzity v Kodani.

"Pomocí počítačového modelování a studií mutageneze jsme zjistili, že se specifické katechiny vážou na nohu napěťového senzoru, což je část KCNQ5, která umožňuje otevření kanálu v reakci na buněčnou excitaci." Tato vazba umožňuje, aby se kanál otevřel mnohem snadněji a dříve v procesu buněčné excitace,“ vysvětlil Abbott.

Protože až jedna třetina světové dospělé populace má hypertenzi a tento stav je považován za číslo jedna ovlivnitelný rizikový faktor globálních kardiovaskulárních onemocnění a předčasné úmrtnosti, mají nové přístupy k léčbě hypertenze obrovský potenciál zlepšit globální veřejné zdraví. Předchozí studie prokázaly, že konzumace zeleného nebo černého čaje může snížit krevní tlak o malé, ale konzistentní množství a dříve bylo zjištěno, že k této vlastnosti přispívají katechiny. Identifikace KCNQ5 jako nového cíle pro hypertenzní vlastnosti čajových katechinů může usnadnit optimalizaci lékařské chemie pro zlepšení potence nebo účinnosti.

Kromě své role při kontrole vaskulárního tonu je KCNQ5 exprimován v různých částech mozku, kde reguluje elektrickou aktivitu a signalizaci mezi neurony. Existují patogenní varianty genu KCNQ5, které narušují funkci jeho kanálu a tím způsobují epileptickou encefalopatii, vývojovou poruchu, která je vážně oslabující a způsobuje časté záchvaty. Vzhledem k tomu, že katechiny mohou procházet hematoencefalickou bariérou, objev jejich schopnosti aktivovat KCNQ5 může naznačovat budoucí mechanismus, jak opravit poškozené kanály KCNQ5, aby se zlepšily poruchy mozkové excitability pramenící z jejich dysfunkce.

Tea has been produced and consumed for more than 4,000 years and upwards of 2 billion cups of tea are currently drunk each day worldwide, second only to water in terms of the volume consumed by people globally.  The three commonly consumed caffeinated teas (green, oolong, and black) are all produced from the leaves of the evergreen species Camellia sinensis, the differences arising from different degrees of fermentation during tea production.

Black tea is commonly mixed with milk before it is consumed in countries including the United Kingdom and the United States. The researchers in the present study found that when black tea was directly applied to cells containing the KCNQ5 channel, the addition of milk prevented the beneficial KCNQ5-activating effects of tea.  However, according to Abbott, “We don’t believe this means one needs to avoid milk when drinking tea to take advantage of the beneficial properties of tea.  We are confident that the environment in the human stomach will separate the catechins from the proteins and other molecules in milk that would otherwise block catechins’ beneficial effects.”

This hypothesis is borne out by other studies showing antihypertensive benefits of tea regardless of milk co-consumption.  The team also found, using mass spectrometry, that warming green tea to 35 degrees Celsius alters its chemical composition in a way that renders it more effective at activating KCNQ5. 

“Regardless of whether tea is consumed iced or hot, this temperature is achieved after tea is drunk, as human body temperature is about 37 degrees Celsius,” explained Abbott. “Thus, simply by drinking tea we activate its beneficial, antihypertensive properties.”

This study was supported in part by the National Institutes of Health, National Institute of General Medical Sciences, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, the Lundbeck Foundation and the Danmarks Frie Forskningsfond.