Peptide bioactive pentru prevenirea hipertensiunii și a bolilor secundare

Măsurarea tensiunii arteriale și a sunetului cardiac la șobolani: Măsurarea tensiunii arteriale se efectuează în mod analog cu măsurarea brațului la om pe coada șobolanului

Bolile cardiovasculare sunt prima cauză de deces la nivel mondial. Unul dintre principalii factori de risc pentru aceasta este hipertensiunea, care este asociată cu o serie de boli secundare (infarct, insuficiență cardiacă, accident vascular cerebral). Conform orientărilor DGK, EHA, AHA și ACC, tratamentul farmacologic al hipertensiunii ar trebui să fie precedat de optimizarea factorilor de stil de viață. Acestea includ activitatea fizică, pierderea în greutate și măsurile dietetice. Produsele dietetice se concentrează pe substanțele bioactive naturale care inhibă activitatea RAAS. Un grup de peptide naturale pentru care s-a dovedit un efect inhibitor al ECA reprezintă o clasă deosebit de interesantă de substanțe. Cu toate acestea, studiile au fost în contradicție cu eficacitatea lor, iar elucidarea unui mecanism cauzal de acțiune este încă deschisă [1].

Senzorul de puls este situat lângă manșeta tensiunii arteriale. Dimensiunile inimii sunt determinate folosind diagnosticarea cu ultrasunete

În studiile anterioare efectuate la Institutul de fiziologie (inclusiv în cooperare cu profesorul pentru chimia alimentelor de la TU Dresda, a fost posibil să se identifice o nouă clasă de peptide care inhibă ECA care au fost protejate prin brevete adecvate [2, 3] Dipeptidele care conțin triptofan izoleucină-triptofan (IW) și triptofan-leucină (WL). Acestea pot fi obținute prin descompunerea enzimatică țintită a proteinei alfa-lactalbuminei din zer și se caracterizează printr-un puternic efect inhibitor al ECA. IW este special aici de importanță datorită inhibării sale foarte puternice in vitro (concentrația IC50, care este necesară pentru inhibarea activității de 50%, de 0,7 ± 0,3 µM) [4], deși dipeptida IW prezintă un grad diferit de degradare în plasmă din toate dipeptidele obținute din proteinele alimentare, a arătat cel mai puternic efect inhibitor asupra activității ECA din plasma umană [5, 6].

Dezvoltarea tensiunii arteriale dependente de vârstă la șobolanii hipertensivi spontan: hrănirea unui amestec de proteine cu o proporție crescută de peptide care conțin triptofan reduce creșterea tensiunii arteriale similar cu inhibitorul ACE farmacologic captopril. Hrănirea unui amestec de proteine nehidrolizate nu are acest efect de scădere a tensiunii arteriale.

Studiile de hrănire cu șobolani (în așa-numitul model de șobolan hipertensiv spontan - SHR) pe parcursul a 14 săptămâni au arătat că aportul de IW a împiedicat creșterea tensiunii arteriale care apare în mod normal la aceste animale [7]. În plus, studii suplimentare au arătat funcția cardiovasculară îmbunătățită la animalele tratate cu IW sau captopril (inhibitori ECA farmaceutici) [7, 8].

Pe baza efectelor IW în studiile pe animale și pentru utilizarea potențială la om, biodisponibilitatea IW a fost analizată în studii la om. Studiile au fost efectuate cu voluntari normotensivi. Într-un studiu dublu-orb separat, analog unui studiu pe animale cu șobolani normotensivi, nu s-au putut determina modificări ale tensiunii arteriale după administrarea orală de IW [9]. Cu toate acestea, după inițierea IW, o inhibare semnificativă a ECA plasmatică a fost măsurabilă după câteva minute, iar efectul inhibitor a durat 4 ore, valorile bazale fiind atinse din nou după 24 de ore. O influență a aminoacizilor individuali izoleucină (I) și triptofan (W) asupra activității ECA în plasmă ar putea fi exclusă [10]. În paralel cu inhibarea ECA, concentrația IW în plasmă a crescut. Cu toate acestea, IW-ul gratuit a fost cuantificat doar în domeniul nanomolar mediu din plasmă, astfel încât, cu această cantitate, inhibarea ECA determinată în paralel, luând în considerare valoarea IC50 determinată anterior în domeniul micromolar scăzut, nu poate fi explicată ca o inhibare directă [9].

Studiile anterioare arată în mod clar că includerea IW în modelul normotensiv de șobolan realizează inhibiții ECA de o magnitudine similară cu cele din studiile umane cu subiecți de test normotensivi. În plus, modelul de înaltă presiune al șobolanului a prezentat un efect antihipertensiv. În paralel cu inhibarea ECA, IW ar putea fi detectat în plasma umană după administrare orală. Cu toate acestea, concentrațiile peptidice rezultate în plasmă sunt mult prea mici pentru a explica inhibiția ACE detectabilă (în plasmă) numai cu o inhibare directă.

Scopul studiilor actuale este de a înțelege relațiile cauzale dintre efectele peptidelor mici, în special IW și inhibarea ACE a acestora in vivo. Acest lucru este necesar pentru a putea folosi aceste cunoștințe pentru a genera în mod optim alimente antihipertensive și vasculare de protecție pe bază de peptide bioactive. Ca parte a unei diete echilibrate, acestea ar putea avea o influență pozitivă asupra tensiunii arteriale și, astfel, reduc riscul de hipertensiune și întârzie necesitatea terapiei medicamentoase.

Publicații

[1] Martin M, Deussen A. Efectele peptidelor naturale din proteinele alimentare asupra activității enzimei de conversie a angiotensinei și a hipertensiunii, Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2017. DOI: 10.1080/10408398.2017.1402750 [IF: 6.015]

[2] Henle T, Deussen A, Martin M, TU Dresda. Hidrolizate de proteine din zer care conțin peptide care conțin triptofan din alfa-lactalbumină și utilizarea acestora. Număr de brevet japonez 5745402. Data înregistrării: 27 mai 2015

[3] Henle T, Deussen A, Martin M, TU Dresda. Hidrolizat de proteină din zer care conține peptidă de triptofan constând din alfa lactalbumină și utilizarea acestuia. Brevetul EP 2 320751 B1. Data depunerii: 07/02/2009

[4] Martin M, Wellner A, Ossowski I, Henle T. Identificarea și cuantificarea inhibitorilor pentru enzimele de conversie a angiotensinei în formulele hipoalergenice de lapte pentru sugari. J Agric Food Chem. 2008. 6333-6338. doi: 10.1021/jf800865b

[5] Khedr S, Martin M, Deussen A. Eficacitatea inhibitoare și variabilitatea biologică a triptofanului care conține dipeptide asupra activității enzimei de conversie a angiotensinei plasmatice umane. J Hypertens. 2015; 4: 198. doi: 10.4172/2167-1095.1000198

[6] Michelke L, Deussen A, Dieterich P, Martin M. Efectele peptidelor bioactive criptate în zer, soia și proteine din orez asupra activității enzimei de conversie a angiotensinei locale și sistemice. Jurnalul Alimentelor Funcționale. 2017. 28: 299-305

[7] Martin M, Kopaliani I, Jannasch A, Mund C, Todorov V, Henle T, Deussen A, Efectele antihipertensive și cardioprotectoare ale dipeptidei izoleucină-triptofan și hidrolizat de proteine din zer. Acta Physiol (Oxf). 2015 Aug 22. doi: 10.1111/apha.12578

[8] Khedr S, Deussen A, Kopaliani I, Zatschler B, Martin M. Efectele peptidelor care conțin triptofan asupra activității enzimei de conversie a angiotensinei și a tonusului vaselor ex vivo și in vivo. Eur J Nutr. 2017. doi 10.1007/s00394-016-1374-y

[9] Martin M*, Lunow D *, Nguyen T, Schwarz L, Khedr S, Moskopp ML, Henle T, Deussen A. Biodisponibilitatea orală și inhibarea ECA a peptidelor care conțin triptofan din hidrolizat de proteine din zer in vivo. [* a contribuit în mod egal la această lucrare] (în revizuirea Eur J Nutr)

[10] Împăratul S *, Martin M *, Lunow D, Rudolph S, Mertten S, Möckel U, Deußen A, Henle T. Dipeptidele care conțin triptofan sunt biodisponibile și inhibă ACE plasmatic uman in vivo. Int. Dairy J. 2016; 52: 107-114 [*a contribuit în mod egal la această lucrare]