Nhiều báo cáo chỉ ra di/tripeptide trong chế độ ăn uống có tác dụng phòng ngừa các bệnh liên quan đến lối sống như tăng huyết áp và tăng cholesterol máu, v.v. Mặc dù đã có bằng chứng cho thấy việc hấp thụ peptide mạch nhỏ giúp cải thiện trí nhớ suy giảm ở người, nhưng các nghiên cứu còn hạn chế về sinh khả dụng, đặc biệt là khó khăn khi nghiên cứu trên hàng rào máu não (BBB) của đối tượng động vật thí nghiệm. Do đó, bài tổng quan này sẽ thảo luận về các nghiên cứu cập nhật về vận chuyển peptide trong BBB trong hỗ trợ sự suy giảm nhận thức. Ngoài ta, sự có mặt của những peptide mạch nhỏ của chúng trong nhu mô não cũng được đề cập (Hình 1).
    |
 |
| Hình 1. Con đường vận chuyển peptide tới não bộ |
Vai trò sinh học của peptide được chứng minh trong phòng ngừa các bệnh liên quan đến lối sống, chẳng hạn như tăng huyết áp, tiểu đường và xơ vữa động mạch. Bằng chứng lâm sàng đã chứng minh lợi ích sức khỏe của chúng ở người, ví dụ, tác dụng chống tăng huyết áp được thể hiện qua sử dụng peptide nhỏ (di/tri) bổ sung hàng ngày sẽ giúp điều chỉnh huyết áp tăng. Tác dụng chống tăng huyết áp của peptide (ví dụ: Val-Tyr) có liên quan chặt chẽ với việc ức chế các hệ thống renin-angiotensin (RA) toàn thân và tại chỗ bằng cách ức chế hoạt động của enzyme chuyển angiotensin I (ACE). Ngoài ra, việc ức chế các hệ thống RA tại chỗ của peptide trong động mạch chủ và thận đã tạo tiền đề cho nhiều nhà nghiên cứu nghiên cứu sâu về khả năng hấp thụ của peptide tại các cơ quan tại cơ quan đích. Một số nhà nghiên cứu đã làm rõ tác dụng của nhiều loại peptide khác nhau trong việc cải thiện chức năng mạch máu bị thoái hóa.
Nhiều nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiều peptide mạch nhỏ sau khi được hấp thụ qua ruột non được vận chuyển đến các cơ quan đích bao gồm ruột, thận, lá lách, gan, phổi và não. Tuy nhiên, nhận dạng đặc điểm của peptide tại mỗi cơ quan đích và chất vận chuyển vẫn chưa được sáng tỏ. Đặc biệt, thách thức lớn nhất đối với quá trình vận chuyển peptide là chưa thể hiểu rõ vai trò của các chất vận chuyển được biểu hiện trong não vì các chất vận chuyển peptide được biểu hiện trong các tế bào nội mô não được bao quanh bởi các tế bào quanh mạch, tế bào hình sao và tế bào thần kinh đóng vai trò quan trọng trong quá trình đẩy ra (thanh thải) các chất chuyển hóa peptid từ dịch não tủy. Bài tổng quan này sẽ thảo luận về khả năng vận chuyển peptide qua hàng rào máu não (BBB) và vai trò của peptide trong phòng ngừa và cải thiện các chức năng của não để cải thiện trí nhớ và suy giảm nhận thức.
Quá trình vận chuyển của peptide qua hàng rào máu não:
Một số thí nghiệm như nghiên cứu trên màng tế bào (in vitro) hay lát cắt mô não (ex vivo) và các thí nghiệm trong cơ thể sống (in vivo) đã được thực hiện để đánh giá khả năng vận chuyển của peptide tới BBB hoặc sự hấp thụ các hợp chất theo con đường từ máu đến não. Các thí nghiệm vận chuyển (dòng chảy) trên màng tế bào của các peptide như carnosine (β-Ala-His, Pro-Pro-Leu và cyclo (Phe-Phe) được đã chứng minh là có thể vận chuyển qua màng tế bào não. Do đó, các thí nghiệm vận chuyển của peptide trong cơ thể sống sẽ cung cấp bằng chứng để trả lời câu hỏi đặt ra liệu các peptide có thể vượt qua BBB và tích tụ vào nhu mô não hay không. Thí nghiệm trên chuột được thực hiện bằng cách thắt động mạch chủ ngực và vận chuyển tại chỗ đã cho thấy peptide có thể được vận chuyển vào tâm thất trái của tim trong vài phút (Hình 2).
|
 |
| Hình 2. Quá trình vận chuyển của peptide từ máu lên não |
Để giải thích liệu các peptide có lợi cho chức năng não hay không, bằng chứng in vivo về các peptide có khả năng vận chuyển ra ngoài BBB phải được cung cấp trước khi nghiên cứu so sánh về khả năng vận chuyển trên in vitro, đồng thời cần xem xét các vấn đề trên liên quan đến sự thuỷ phân bởi enzyme protease và hàng rào của mãu não. Do đó, các thí nghiệm tưới máu (situ perfusion) tại chỗ cung cấp bằng chứng in vivo về khả năng vận chuyển của các peptide ở dạng nguyên vẹn qua BBB.
|
 |
| Hình 3. Vận chuyển các dipeptide (Gly-Sar và Tyr-Pro) vào nhu mô não chuột được tưới máu trong 2,0 phút. [13C215N]Gly-Sar và Tyr-Pro trong nhu mô và các phần mạch máu nhỏ của não chuột được phát hiện bằng LC-TOF/MS. |
Vị trí của peptide trên não bộ:
Kỹ thuật phân tích hình ảnh phổ khối (MALDI-MS) là một công cụ hữu ích và tiên tiến có nhiều ứng dụng trong việc định vị các hợp chất được phấn bố tại các vị trí cơ quan đích. Nghiên cứu phân tích bằng hệ thống MALDI-MS trong đó sử dụng chất nền (matrix) là axit phytic đã áp dụng để xác định được phân bố mô học của Tyr-Pro có khả năng được vận chuyển qua BBB (intact form) (Hình 4). Như mô tả trong Hình 4, có thể Tyr-Pro có thể tích tụ tốt nhất ở hồi hải mã, vùng dưới đồi, thể vân, vỏ não và tiểu não của não chuột sau thi thí nghiệm tưới máu (in situ) < 10 phút. Các vùng chứa Tyr-Pro trong não chuột có liên quan chặt chẽ với sự củng cố trí nhớ và trí nhớ không gian (hồi hải mã), kiểm soát lượng thức ăn nạp vào (vùng dưới đồi) và nhận thức (đại não và tiểu não). Sự có mặt của các dipeptide vận chuyển qua BBB trong nhu mô não vẫn chưa được giải thích vì cho đến nay vẫn chưa có báo cáo nào có thể làm sáng tỏ. Tuy nhiên, quan sát bằng chứng bằng hình ảnh MALDI-MS có thể chỉ ra chức năng sinh học của các dipeptide trong não.
|
 |
| Hình 4. Phân bố của Tyr-Pro trong não chuột qua thí nghiệm in situ thông qua phân tích hình ảnh MALDI-MS. Hình ảnh MALDI-MS/MS của Tyr-Pro ([M + H]+, 279,1 > 116,0 m/z) được hiển thị mô theo mặt phẳng đứng và mặt cắt ngang của não chuột được tưới máu chứa Tyr-Pro trong 10 phút. |
Kết luận
Một số dipeptide có thể vượt qua hàng rào máu não và có thể tích tụ trong nhu mô não ở dạng nguyên vẹn (intact form). Các nghiên cứu trên động vật sẽ cung cấp thông tin về lợi ích của peptide đối với sức khỏe não bộ chống lại sự suy giảm nhận thức. Tuy nhiên, để chứng minh vai trò của peptide, cần các nghiên cứu chuyên sâu để làm rõ cơ chế và làm sáng tỏ liệu vai trò của peptide này có được chuyển sang con người hay không.
Nguồn: https://fppn.biomedcentral.com/
Vu Thi Hanh, Khoa Công nghệ thực phẩm