Flawonoidy jako aktywatory hormonów jelitowych – nowe odkrycia w badaniach nad polifenolami
Polifenole to zróżnicowana grupa związków, które odpowiadają za smak oraz korzyści zdrowotne żywności, takiej jak zielona herbata, jagody czy gorzka czekolada. Wśród tych związków flawonoidy – odpowiedzialne za intensywne kolory owoców – zwróciły uwagę naukowców dzięki zdolności do interakcji z receptorami smaku gorzkiego w jelitach. Związki te są spożywane w ilości około 5 g dziennie i są powszechnie kojarzone z gorzkim smakiem.
Receptory smaku gorzkiego, takie jak T2R46, to wyspecjalizowane białka, które wykrywają gorzkie związki. Chociaż kojarzone są głównie z percepcją smaku na języku, obecne są również w przewodzie pokarmowym, gdzie regulują wydzielanie hormonów i inne ważne funkcje. Badania prowadzone przez profesor Naomi Osakabe, wraz ze współautorami Takafumi Shimizu, Taiki Fushimi z Shibaura Institute of Technology oraz Vittorio Calabrese z Uniwersytetu w Katanii, wykazały, że polifenole aktywują receptor T2R46 w jelitach, wyzwalając wydzielanie glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1), hormonu kluczowego w regulacji poziomu cukru we krwi. Badanie zostało opublikowane online 5 listopada 2024 roku w czasopiśmie Current Research in Food Science.
„Nasze odkrycia pokazują, że polifenole to coś więcej niż tylko przeciwutleniacze – to związki funkcjonalne zdolne do bezpośredniego wpływu na wydzielanie hormonów jelitowych” – mówi profesor Osakabe.
Profesor Osakabe podkreśla również: „Polifenole znane są z efektów prewencyjnych wobec chorób sercowo-naczyniowych oraz utrzymania funkcji poznawczych, jednak mechanizm stojący za tymi efektami przez długi czas pozostawał tajemnicą. Dlatego koncentrujemy się na smaku polifenoli, aby wyjaśnić ich mechanizm działania.”
Aby zbadać interakcje między polifenolami a receptorem T2R46, zespół wykorzystał zaawansowane techniki obliczeniowe, w tym symulacje in silico. Obejmowały one dokowanie molekularne do przewidywania wiązania polifenoli z T2R46 oraz modelowanie ilościowych relacji struktura-aktywność (QSAR) w celu analizy korelacji między strukturą polifenoli a ich siłą wiązania z T2R46.
Symulacje wykazały, że flawonoidy wykazują istotne interakcje wiążące, ułatwiane przez dwa kluczowe aminokwasy receptora: W883.32 oraz E2657.39. Te wiązania, obejmujące interakcje CH-π i mostki solne, okazały się niezbędne do aktywacji receptora T2R46. Dalsza analiza QSAR potwierdziła silną korelację (R² = 0,9359) między strukturą polifenoli a ich zdolnością do wiązania z T2R46.
Flawonoidy przewyższały inne polifenole oraz gorzkie związki niepolifenolowe, podkreślając ich unikalną rolę jako aktywatorów hormonów jelitowych. „Te narzędzia obliczeniowe pozwoliły nam odkryć strukturalne tajemnice zdolności polifenoli do aktywacji receptorów jelitowych” – wyjaśnia profesor Osakabe.
Badanie podkreśla głęboki wpływ diety bogatej w polifenole na zdrowie publiczne. Żywność taka jak owoce cytrusowe, herbata czy gorzka czekolada może naturalnie zwiększać wydzielanie hormonów jelitowych, poprawiając tolerancję glukozy i zmniejszając ryzyko zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca czy otyłość. „Nasze badanie łączy dietetykę z medycyną, pokazując, jak proste zmiany w diecie mogą pozytywnie wpłynąć na zdrowie publiczne” – mówi profesor Osakabe.
Oprócz zaleceń dietetycznych, wyniki badań stanowią podstawę do opracowania nowych terapii. Związki oparte na flawonoidach mogłyby być dostosowane do celowania w receptor T2R46, otwierając innowacyjne ścieżki leczenia cukrzycy i otyłości.
Chociaż wyniki są obiecujące, autorzy podkreślają potrzebę dalszych badań nad walidacją tych odkryć w systemach biologicznych oraz analizą wzorców ekspresji receptorów T2R oraz ich interakcji z polifenolami. Dzięki połączeniu diety i technologii, badanie toruje drogę ku zdrowszemu stylowi życia i nowatorskim rozwiązaniom medycznym, oferując nadzieję na zwalczanie chorób przewlekłych za pomocą codziennych produktów spożywczych.
Źródło: Shibaura Institute of Technology
DOI: doi.org/10.1016/j.crfs.2024.100914
