Біоактивні пептиди для профілактики гіпертонії та вторинних захворювань - Інститут фізіології -

гіпертонії

Вимірювання артеріального тиску та серцевого звуку у щурів: Вимірювання артеріального тиску проводиться аналогічно вимірюванню рук у хвоста щура у людей

Серцево-судинні захворювання є причиною смерті номер 1. У світі одним із провідних факторів ризику є гіпертонія, яка пов’язана з низкою вторинних захворювань (інфаркт, серцева недостатність, інсульт). Згідно з рекомендаціями DGK, EHA, AHA та ACC, фармакологічному лікуванню гіпертонії повинна передувати оптимізація факторів способу життя. Сюди входять фізичні навантаження, схуднення та дієтичні заходи. Дієтичні продукти орієнтовані на природні біоактивні речовини, що пригнічують активність РААС. Група природних пептидів, для яких доведено ефект інгібування АПФ, представляє особливо цікавий клас речовин, однак існують суперечливі дослідження щодо ефективності, і з'ясування причинного механізму дії все ще залишається відкритим [1].

Датчик пульсу розташований поруч з манжетою для артеріального тиску. Розміри серця визначаються за допомогою ультразвукової діагностики

У попередніх наукових дослідженнях в Інституті фізіології (в тому числі у співпраці з професорською кафедрою харчової хімії ТУ Дрезден, вдалося визначити новий клас пептидів, що інгібують АПФ, захищених відповідними патентами [2, 3]. Трипетафновмісні дипептиди ізолейцин-триптофан (ВВ) і триптофан-лейцин (ВЛ). Вони можуть бути отримані шляхом цілеспрямованого ферментативного розщеплення білка альфа-лактальбумін, що міститься в сироватці, і характеризуються сильним інгібуючим АПФ ефектом. через його дуже потужне інгібування in vitro (концентрація IC50, необхідна для 50-відсоткового пригнічення активності, 0,7 ± 0,3 мкМ) [4], хоча дипептид IW має індивідуально різний ступінь деградації в плазмі з усіх дипептидів, отриманих з харчових білків, він виявив найсильніший інгібуючий ефект на активність АПФ у плазмі людини [5, 6].

Віковий розвиток артеріального тиску у спонтанно гіпертонічних щурів: Годування білкової суміші зі збільшеною часткою триптофанвмісних пептидів зменшує підвищення артеріального тиску, подібне фармакологічному інгібітору АПФ каптоприлу. Годування негідролізованої білкової суміші не має такого ефекту, що знижує артеріальний тиск.

Дослідження годівлі щурів (у так званій спонтанно гіпертонічній моделі щурів - SHR) протягом 14 тижнів показали, що прийом ІВ запобігає підвищенню артеріального тиску, яке зазвичай відбувається у цих тварин [7]. Крім того, подальші дослідження показали покращення серцево-судинної функції тварин, які отримували ІВ або каптоприл (фармацевтичні інгібітори АПФ) [7, 8].

На основі ефектів ІВ у дослідженнях на тваринах та потенційного використання у людей біодоступність ІВ аналізували в дослідженнях на людях. Дослідження проводились із добровольцями, які страждають від норми. В окремому подвійному сліпому дослідженні, аналогічному дослідженню на тваринах з нормотензивними щурами, ніяких змін артеріального тиску неможливо визначити після перорального прийому ІВ [9]. Однак після ініціювання ІВ через кілька хвилин можна було виміряти значне пригнічення АПФ у плазмі крові, а інгібуючий ефект тривав протягом 4 годин, а базальні значення знову досягали через 24 години. Вплив окремих амінокислот ізолейцину (I) та триптофану (W) на активність АПФ у плазмі можна виключити [10]. Паралельно з інгібуванням АПФ концентрація ІВ у плазмі зростала. Однак вільна ІВ була кількісно визначена лише в середньому наномолярному діапазоні в плазмі, так що при цій величині інгібування АПФ, паралельно визначене, враховуючи раніше визначене значення IC50 у низькому мікромолярному діапазоні, не можна пояснити прямим інгібуванням [9].

Попередні дослідження чітко показують, що включення ІВ у нормотензивну модель щурів забезпечує інгібування АПФ такої ж величини, як у дослідженнях на людях із суб'єктами тестування на норму. Крім того, модель високого тиску на щурах показала антигіпертензивний ефект. Паралельно інгібуванню АПФ, ІВ можна виявити в плазмі людини після перорального прийому. Однак отримані концентрації пептидів у плазмі занадто низькі, щоб пояснити виявлене інгібування АПФ (у плазмі) виключно прямим інгібуванням.

Мета сучасних досліджень - зрозуміти причинно-наслідкові зв'язки між ефектами малих пептидів, особливо ІВ, та їх інгібуванням АПФ in vivo. Це необхідно для того, щоб мати можливість використовувати ці знання для оптимального отримання антигіпертензивної та судинної захисної їжі на основі біоактивних пептидів. Як частина збалансованої дієти, це може мати позитивний вплив на артеріальний тиск і, отже, зменшити ризик гіпертонії та відкласти потребу в медикаментозній терапії.

Публікації

[1] Мартін М, Deussen A. Вплив природних пептидів з харчових білків на активність ферментів, що перетворюють ангіотензин, та гіпертонію, Критичні огляди в харчовій науці та харчуванні. 2017. DOI: 10.1080/10408398.2017.1402750 [IF: 6015]

[2] Генле Т, Деуссен А, Мартін М, ТУ Дрезден. Гідролізати сироваткового білка, що містять триптофанвмісні пептиди з альфа-лактальбуміну, та їх використання. Японський патентний номер 5745402. Дата реєстрації: 27 травня 2015 року

[3] Генле Т., Деуссен А., Мартін М, ТУ Дрезден. Гідролізат сироваткового білка, що містить пептид триптофану, що складається з альфа-лактальбуміну, та його використання. Патент ЄР 2 320751 B1. Дата подання: 02.07.2009

[4] Мартін М, Wellner A, Ossowski I, Henle T. Ідентифікація та кількісне визначення інгібіторів ферментів, що перетворюють ангіотензин, у гіпоалергенних молочних сумішах для немовлят. J Agric Food Chem. 2008. 6333-6338. doi: 10.1021/jf800865b

[5] Хедр С., Мартін М, Deussen A. Інгібуюча ефективність та біологічна варіабельність триптофану, що містять дипептиди, на активність ферменту, що перетворює ангіотензин у плазмі крові людини. J Гіпертенс. 2015 рік; 4: 198. doi: 10.4172/2167-1095.1000198

[6] Мішельке Л, Деуссен А, Дітеріх П, Мартін М. Вплив біоактивних пептидів, зашифрованих у сироватці, сої та рисовому білку, на місцеву та системну активність ангіотензинперетворюючого ферменту. Журнал функціональної їжі. 2017. 28: 299-305

[7] Мартін М, Kopaliani I, Jannasch A, Mund C, Todorov V, Henle T, Deussen A, Антигіпертензивні та кардіопротекторні ефекти дипептиду ізолейцин-триптофан та гідролізат білка сироватки. Acta Physiol (Oxf). 2015 серпня 22. doi: 10.1111/apha.12578

[8] Хедр С, Деуссен А, Копаліані І, Зацхлер Б, Мартін М. Вплив пептидів, що містять триптофан, на активність ферменту, що перетворює ангіотензин, та тонус судин ex vivo та in vivo. Eur J Nutr. 2017. doi 10.1007/s00394-016-1374-y

[9] Мартін М*, Lunow D *, Nguyen T, Schwarz L, Khedr S, Moskopp ML, Henle T, Deussen A. Пероральна біодоступність та інгібування АСЕ пептидів, що містять триптофан, із гідролізату білка молочної сироватки in vivo. [* внесли однаковий внесок у цю роботу] (у редакції Eur J Nutr)

[10] Імператор S *, Мартін М *, Lunow D, Rudolph S, Mertten S, Möckel U, Deußen A, Henle T. Дипептиди, що містять триптофан, біодоступні та інгібують АПФ людини у плазмі in vivo. Міжнародний Dairy J. 2016; 52: 107-114 [*внесли однаковий внесок у цю роботу]