Чунг С. Ян

1 Катедра по химична биология, Център за изследване на превенцията на рака, Фармацевтично училище Ернест Марио, Университет Рутгерс, Пискатауей, Ню Джърси, САЩ.

Банда Чен

1 Катедра по химична биология, Център за изследване на превенцията на рака, Фармацевтично училище Ернест Марио, Университет Рутгерс, Пискатауей, Ню Джърси, САЩ.

Цин Ву

2 School of Chinese Materia Medica, Пекински университет по китайска медицина, Пекин, Китай.

Резюме

Зеленият чай (綠茶 Lǜ Chá), приготвен от листата на растението Camellia sinensis, традиционно се използва като лекарство в Китай в продължение на хиляди години. Според класическата работа на Ли Шижен (李時珍 Lǐ Shí Zhēn) от династията Мин, „чаят е студен и понижава огъня“. Тъй като огънят (възпалението) причинява много заболявания, би ли могъл чаят да бъде ефективен за профилактика на много заболявания? Възможната профилактика на хронични заболявания като рак, метаболитен синдром, затлъстяване, диабет и сърдечно-съдови заболявания е проучена със съвременни научни методи и резултатите са обещаващи. В тази презентация ще бъдат разгледани молекулярните механизми, подчертаващи тези наблюдения. Една от причините за липсата на демонстрация на профилактичен за болестта ефект на чая в някои епидемиологични проучвания е по-ниските количества консумация на чай при хората. Можем ли да увеличим количеството консумация на чай, за да използваме ползите за здравето му, без да причиняваме стомашно-чревно дразнене? Това е тема за допълнителни изследвания.

ВЪВЕДЕНИЕ

Чаят, приготвен от листата на Camellia sinensis, е популярна напитка, консумирана в цял свят. В исторически план чайът се използва от хиляди години като лечебна билка и се използва широко като напитка, започвайки от династиите Тан и Сун. В Ча Дзин (Чайна Библия) от Лу Ю от династия Тан а, производството на чай, водата и приборите, използвани за приготвянето на чаената напитка, и възможните ефекти върху здравето са описани подробно. Чаят официално се счита за лекарство в Xin Xiu Ben Cao от династията Тан b. Чаят е описан като „... горчив и сладък, леко студен и без токсичност. Той има функциите да изтласква перверзното нарастващо ци; премахване на жаждата, топлината и храчките; диуретик, съкращаване на времето за сън и ... ”b. В класическата бен Као Ганг Му (本草綱目 Běn Cǎo Gāng Mù) от Ли Шижен (李時珍 Lǐ Shí Zhēn) от династията Минг, „Чаят, горчив и студен ... е силно противовъзпалителен. Възпалението е причина за много заболявания. " ° С . В съвременната медицина също така вече е признато, че възпалението е причинител или допринасящ фактор за много заболявания. Ако чаят има противовъзпалително действие, може ли да помогне за предотвратяване на много заболявания?

Важен аспект на традиционната китайска медицина (ТКМ) е концепцията за предотвратяване на заболявания преди тяхното проявление; това е подобно на съвременната превантивна медицина. Съвременната превантивна медицина обаче, за разлика от TCM, не разчита на класическата литература; тя се основава на доказателства от експерименти върху животински модели и клетъчни линии, изследвания върху човешка епидемиология и клинични изпитвания. През последните 25 години чаят се изучава за неговите полезни ефекти върху здравето. Те включват намаляване на телесното тегло, облекчаване на метаболитния синдром (MetS) и профилактика на сърдечно-съдови заболявания (ССЗ), рак и невродегенерация. Появяват се резултати от обещаващите полезни ефекти върху здравето при консумация на чай в достатъчно количество и тази тема беше прегледана наскоро. [1] Имаше ли Ли Шижен, гросмайсторът на TCM, прозрението, отнело 450 години, за да разбере съвременната медицина? Или тълкуваме простото му изказване по-задълбочено, отколкото е замислял? Каква полезна информация можем да получим от класическата литература за TCM? Това са теми за дискусия.

ССЗ и ракът са двете най-често срещани заболявания в съвременното общество. Затлъстяването и диабетът се очертават като основни здравословни проблеми, а тясно свързаната MetS също предразполага хората към ССЗ. Ако чаят може да предотврати или забави развитието на тези заболявания, последиците за общественото здраве биха били огромни. Поради това има голям обществен интерес към тази област на изследване. Тази статия предоставя критичен преглед на тези теми, обсъжда възможните общи механизми, които участват, и оценява човешката значимост на публикуваните ефекти върху здравето.

ХИМИЯ НА ЧАЙНИТЕ КОМПОНЕНТИ

научни

Структурите на чайните катехини и л-теанин (от [1])

Чаевите катехини и другите полифеноли на чая са силни антиоксиданти, ефективно изчистващи свободните радикали. [3] Полифенолите на чая също имат висок афинитет към свързване на метали, предотвратявайки образуването на реактивни кислородни форми (ROS), предизвикано от метални йони. [2,3] Фенолните групи в катехините могат да бъдат донори за водородно свързване. Водородното свързване на молекула катехин с вода образува голяма хидратираща обвивка. Този капацитет на водородно свързване също позволява на полифенолите на чая да се свързват силно с протеини, липиди и нуклеинови киселини. Например, известно е, че EGCG се свързва със серумните протеини като фибронектин, фибриноген и богати на хистидин гликопротеини. Съвсем наскоро беше доказано, че EGCG се свързва силно с 67-kDa ламининов рецептор, В-клетъчен лимфом 2 (Bcl-2) протеини, виментин и пептидил пролил цис/транс-изомераза (PIN1) и тези протеини се предлага да бъдат целите на EGCG за противоракови дейности. (прегледано в [4,5]) Полифенолите на черния чай могат да се свързват с биомолекули и биомембрани в по-голяма степен от EGCG.

БИО ДОСТЪПНОСТ И БИОТРАНСФОРМИРАНЕ НА СЪСТАВНИТЕ ЧАЙ

ПРЕВЕНЦИЯ НА ЧАЙ И РАК

За разлика от сериозните доказателства за раково-превантивните дейности на съставките на чая при животински модели, резултатите от епидемиологичните проучвания не са последователни при демонстрирането на раково-превантивния ефект от консумацията на чай при хора (прегледано в [1]). Неотдавнашен всеобхватен преглед от Yuan et al., [11] заключава, че след коригиране на объркващи фактори, консумацията на зелен чай често е свързана с намален риск от рак на горните стомашно-чревни пътища и ограничени данни подкрепят неговия защитен ефект срещу рак на белия дроб и хепатоцелуларния. Приемът на черен чай (紅茶 Hóng Chá) обаче обикновено не е свързан с по-нисък риск от рак. [11,12]

Проведени са много интервенционни опити със зелен чай, а някои са открили благоприятен ефект на полифенолите на зеления чай за предотвратяване развитието на рак. Например, в двойно-сляпо проучване фаза II в Италия, на 30 мъже с високостепенна интраепителна неоплазия на простатата (ПИН) са били дадени 600 mg катехини от зелен чай дневно в продължение на 12 месеца. [17] Само 1 пациент е развил рак на простатата, докато 9 от 30 пациенти с високостепенна ПИН в плацебо групата са развили рак на простатата (статистически значим). В скорошно проучване в Япония при пациенти, които са отстранили колоректални аденоми чрез полипектомия, е доказано, че добавянето на екстракт от зелен чай (1,5 g/ден) в продължение на 12 месеца намалява развитието на метахронни колоректални аденоми в сравнение с група пациенти, които не са вземете екстракт от зелен чай. [18] Резултатите от тези проучвания са обещаващи и биха имали голямо въздействие, ако могат да бъдат възпроизведени в опити с по-голям брой участници. Повече от 30 изпитвания върху хора с препарати от полифенол от зелен чай продължават в САЩ, Китай и Япония [Национални здравни институти (NIH) клинични изпитвания; уебсайт http://cancer.gov/clinicaltrials]. Някои от тези проучвания могат да дадат ясни заключения относно превантивните дейности на полифенолите на зеления чай.

Молекулярните механизми за профилактика на рака от съставките на чая са широко проучени и прегледани. [4,5] Антиоксидантното действие на чайните катехини може да бъде важен механизъм за профилактика на рака. Други добре обсъждани механизми включват свързването на EGCG с прицелните протеини, което води до инхибиране на метаболитните или сигналните пътища на трансдукция. [4,5]

НАМАЛЯВАНЕ НА ТЕГЛОТО И ОЛЕКШЕНИЕ НА МЕТАБОЛЕН СИНДРОМ

Като цяло тези проучвания върху животински модели са много впечатляващи. Модулацията на дейностите на специфични ензими и експресията на специфични гени, като тези, които участват в глюконеогенезата, синтеза и разграждането на мастните киселини и транспорта на глюкоза, от чайните полифеноли са интригуващи. [23,24,25,26,27] Някои от ефектите се произвеждат от доста високи дози полифеноли от зелен чай. Не е известно дали тези дейности се упражняват от чайните катехини директно или индиректно чрез намаляване на телесното тегло или чрез енергийно чувствителни протеини като AMP активирани кинази (AMPK).

Ефектите на чая върху телесното тегло при хора са проучени в много малки, рандомизирани контролирани проучвания (RCT) и резултатите са прегледани. [28,29] Повечето от тези проучвания наблюдават намаляване на телесното тегло или телесните мазнини поради ежедневно консумация на четири или повече чаши зелен чай или 600-900 mg полифеноли на чай. [28,29,30] Ролята на кофеина в тези проучвания е противоречива при различните проучвания. [31] Няколко проучвания при хора също предоставят доказателства, че пиенето на чай може да подобри характеристиките на MetS и последващия риск от диабет тип 2 [32]. Проучване на напречно сечение на възрастни в САЩ показа, че горещият (сварен) чай, но не и студен чай, приемът е обратно свързан със затлъстяването и намалените биомаркери на MetS и ССЗ. [33] Изследване на възрастни мъже от Тайван, живеещи в селска общност, също показва, че пиенето на чай, особено от лица, пили по 240 мл или повече чай дневно, е обратно свързано с MetS. [34] Има данни от някои, но не от всички проучвания при хора, че консумацията на чай (3-6 чаши на ден) е свързана с намален риск от диабет тип 2. [28,35,36]

ПРЕВЕНЦИЯ НА ЧАЙ И СЪРЦЕВО-СЪДИННИ БОЛЕСТИ

Има много изследвания върху хора за чай и ССЗ и тази тема е прегледана наскоро. [37,38] Най-силните доказателства за намаляване на риска от ССЗ от консумацията на зелен чай (綠茶 Lǜ Chá) са предоставени от големи кохортни проучвания в Япония. В първото проучване беше установено, че дневната консумация на 1-2 до> 5 чаши чай намалява смъртта поради ССЗ [39], но в друго проучване консумацията на> 6 чаши чай дневно изглежда води до намалена смъртност от ССЗ ставка. [40] Това несъответствие отразява липсата на прецизност на епидемиологичните проучвания. Проучване за контрол на случая в Китай също показва корелация между консумацията на зелен чай или чай улун и намаления риск от исхемичен инсулт. [41] Много, но не всички проучвания в САЩ и Европа показват обратна връзка между консумацията на черен чай (紅茶 Hóng Chá) и риска от ССЗ. [37] Очевидно начинът на живот и социално-икономическият статус може да са объркали резултатите от много проучвания. [37] Количеството и видовете консумиран чай също са ключови фактори за предотвратяване на ССЗ. В неотдавнашен метаанализ на 13 статии за ефектите на зеления чай и черния чай върху риска от заболявания на коронарните артерии, беше установено, че консумацията на зелен чай, но не и на черен чай [42].

НЕВРОЗАЩИТНИ ЕФЕКТИ НА ЧАЙ

Загубата на когнитивна функция поради загуба на структура и функция на невроналните клетки е често срещан процес при невродегенеративни заболявания, включително болестта на Алцхаймер (AD), болестта на Паркинсон (PD) и болестта на Хънтингтън [43]. Много епидемиологични проучвания предполагат, че пиенето на чай е свързано с подобряване на когнитивните функции. Няколко проучвания описват умерено намаляване на риска от PD при пиещите чай. Мета-анализ, обхващащ 11 случая за контрол и 1 кохортно проучване, стига до заключението, че консумацията на чай може да предпази от PD, особено при китайски популации. Неотдавнашен мета-анализ също подкрепи заключението, че пиенето на чай може да намали риска от PD. [44] Пиенето на чай също е свързано с намаляване на риска от депресивни симптоми [45] и психологически стрес. [46]

Характерната аминокиселина теанин, която може да премине кръвно-мозъчната бариера, се счита за важно съединение за невропротективните действия на чая. Теанинът е изследван за лечение на тревожност, депресия, стрес, безсъние, нарушение на съня и някои шизофренични симптоми. Няколко проучвания показват, че теанинът облекчава симптомите на тревожност при пациенти с шизофренични и шизоафективни разстройства [29], а комбинацията от екстракт от зелен чай (綠茶 Lǜ Chá) и теанин подобрява паметта и вниманието при лица с леки когнитивни увреждания. [10,40] Теанин също е ефективен за подобряване на качеството на съня при момчета с диагноза разстройство с хиперактивност с дефицит на вниманието.

МЕХАНИСТИЧНИ СЪОБРАЖЕНИЯ

Възможните общи механизми за профилактика на много заболявания, както е обсъдено по-горе, са обобщени на Фигура 2. Антиоксидантните действия на чайните полифеноли вероятно ще бъдат важни за предотвратяване на рак и ССЗ и за облекчаване на възпалението при затлъстяване и MetS. Намалената абсорбция на липиди и протеини изглежда е основен механизъм за намаляване на телесното тегло [21,47], което също се оказва полезно срещу MetS, диабет и ССЗ. Ефектите на катехините (като EGCG) върху специфични ензими, транспортери, рецептори и сигнални молекули [5,23,24,25,26,27] са интересни теми за по-нататъшно изследване. Как молекула като EGCG може конкретно да повлияе на експресията на различни гени е интригуващо и също така изисква допълнително проучване.

Предложените механизми, чрез които съставките на чая (полифеноли, кофеин и теанин) предотвратяват хронични заболявания. ROS: Реактивни кислородни видове; MetS: Метаболитен синдром; ССЗ: Сърдечно-съдови заболявания; NDDs: Невродегенеративни заболявания (от [1])

ЗАКЛЮЧИТЕЛНИ БЕЛЕЖКИ

Както беше обсъдено по-горе, възможните полезни ефекти върху здравето от консумацията на чай за профилактика на хронични заболявания са предложени от много лабораторни изследвания и епидемиологични изследвания. Липсата на полезни ефекти от консумацията на зелен чай (綠茶 Lǜ Chá), наблюдавана в някои проучвания при хора, може да се дължи на по-ниските количества консумиран чай. Да увеличим ли консумацията на чай, за да овладеем възможните полезни ефекти върху здравето? Трябва да се внимава при употребата на големи количества чай за профилактика на заболяванията. Дразнене на стомашно-чревния тракт, причинено от поглъщането на чай, особено с празен стомах, е преживяно от много хора. Някои експерти по TCM посочват, че джинджифилът може да облекчи подобен проблем e. Това истина ли е? Каква е физиологичната основа на такова взаимодействие? В Ben Cao Gang Mu (本草綱目 Běn Cǎo Gāng Mù), Li Shizhen (李時珍 Lǐ Shí Zhēn) дава много подробно описание на симптомите: „Дългосрочната консумация на чай от хора със слабо тяло и кръв ще причини силно дразнене на стомах и далак ... ”c. Това е тема, която изисква по-нататъшни проучвания. Хепатотоксичността при лица, консумиращи високи дози екстракти от зелен чай в хранителни добавки с цел намаляване на теглото, е добре документирана. [1]

Възможните ползи за здравето от консумацията на чай, обсъдени в този преглед, са важни въпроси за общественото здраве. Защитата срещу някои хронични заболявания е докладвана при лица с ежедневна консумация на четири, пет или повече чаши чай. Ефектите от по-ниските нива на консумация на чай (1-3 чаши на ден) може да са фини, но могат да бъдат добавки към други храни или напитки на растителна основа. В сравнение с други напитки, като сладки или несладки безалкохолни напитки или готови чаени напитки, прясно свареният зелен или черен чай (紅茶 Hóng Chá), консумиран без добавена захар, изглежда по-здравословна напитка.