Kanały TRP – sok z ogórków – kierunek przyszłości?

Czym są kanały TRP?

Kanały TRP (z ang. Transient Receptor Potential channels) to rodzina białek błonowych pełniących funkcję kanałów jonowych. Kanały te są zaangażowane w odbieranie bodźców sensorycznych, takich jak temperatura, ból, smak, pH, osmolarność, dotyk czy ciśnienie, które są kluczowe w przekazywaniu sygnałów z otoczenia do wnętrza komórki. Kanały te są wrażliwe na:

• Temperaturę (ciepło, zimno),
• Bodźce chemiczne (np. kapsaicyna, mentol, cynamon),
• Bodźce mechaniczne (rozciąganie błony komórkowej).

W dużym uproszczeniu, kanały TRP, pod wpływem bodźca rozpoczynają „komunikację” za pośrednictwem jonów, takich jak wapń (Ca²⁺), sód (Na⁺), magnez (Mg²⁺) czy potas (K⁺), które trafiają do wnętrza komórki lub na zewnątrz i początkują zmiany. My rozmawiamy o agonistach kanałów TRP czyli związkach, które występują naturalnie w pożywieniu, mogących rozpoczynać tę komunikację, dzięki czemu wykazują pewne efekty działania. Do efektów działania możemy zaliczyć na przykład zapobieganie lub zmniejszanie nasilenia skurczów mięśniowych, dlatego też mogłeś zobaczyć na ME w Niemczech 2024 jak zawodnicy angielscy piją sok z ogórków. Od razu wyjaśnię, że nie chodzi o kiszone ogórki tylko o konserwowe. W chwili obecnej jest zidentyfikowanych 28 rodzajów TRP, zlokalizowanych w różnych tkankach co znaczy, że różne związki mogą dawać różne efekty. W jamie ustnej i górnym odcinku przewodu pokarmowego najliczniej występują kanały waniloidowe 1 (TRPV1) i ankirynowe 1 (TRPA1). TRPV1 jest aktywowany przez kapsaicynę – związek obecny w chili, który nadaje im pikantny smak (szczególnie w kwaśnym środowisku). Natomiast TRPA1 jest aktywowany przez wiele innych składników występujących na przykład w: wasabi, musztardzie, chrzanie, czosnku, cynamonie, a w mniejszym stopniu w cebuli, kminku, anyżu i kwaśnych produktach spożywczych. Kanały te są zaangażowane w różnicowanie odczuwania smaków (np. smaku słonego, gorzkiego czy pikantnego) i mogą być aktywowane przez związki w żywności o tych specyficznych właściwościach.

Aktywacja tych kanałów sugeruje możliwość modyfikacji aktywności układu nerwowego. Poprzez stymulację neuronów sensorycznych może zmniejszać pobudliwość neuronów α-motorycznych w rdzeniu kręgowym, które bezpośrednio wpływają na skurcze mięśni szkieletowych. W konsekwencji mogą zmniejszać napięcie, kurcze mięśniowe oraz poprawiać zdolności motoryczne. To wiemy na ten moment, natomiast, pewnie za kilka lat się o tym przekonamy, że mogą również wpływać na inne procesy, takich jak regeneracja komórek, regulacja odpowiedzi zapalnej czy poprawa termoregulacji.

Badania nad kanałami TRP otwierają możliwości opracowania nowych zastosowań produktów spożywczych i suplementów w skrajnych warunkach, mogą podnosić możliwości wysiłkowe, ale również są rozpatrywane w kontekście wynalezienia nowych leków przeciwbólowych czy przeciwzapalnych.

Historia odkrycia kanałów TRP

Kanały TRP zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w 1989 roku w wyniku badań nad muszką owocową. Badacze odkryli, że mutacja w jednym z genów powodowała u tych owadów utratę postrzegania światła. Gen odpowiedzialny za to zjawisko nazwano TRP (Transient Receptor Potential). W latach 90 XX wieku odkryto kanały TRP u ssaków, co zainicjowało szerokie badania nad ich funkcją i rolą w fizjologii człowieka. Natomiast kluczowe okazały się badania z 1997 roku kiedy odkryto TRPV1 (receptor kapsaicyny), który reaguje na ciepło i kapsaicynę. W następnych latach odkrywano kolejne podrodziny kanałów TRP i ich znaczeniu dla układu oddechowego, percepcji bólu, przewodu pokarmowego, a od 2010 roku wystartowały badania w kontekście regulacji metabolizmu, stanów zapalnych, chorób neurodegeneracyjnych oraz potencjalnych zastosowań terapeutycznych np. łagodzenie bólu i leczenie skurczów mięśniowych.

Wpływ kanałów TRP na organizm

Kanały TRP odgrywają kluczową rolę w regulacji temperatury ciała czy odczuwaniu bólu, niektóre badania przedstawiają, że mogą również łagodzić kaszel jak również uczestniczą w reakcji na stres oksydacyjny i stany zapalne. Z uwagi na fakt, że jest to względnie jak na świat nauki nowe odkrycie, to pewnie nie wszystkie ich funkcje wciąż zostały poznane. Natomiast z mojego punktu widzenia, kanały TRP trafiły dopiero w 2021 roku na listę suplementów B według Australijskiego Instytutu Sportu, który jest znany z merytorycznego podejścia do stosowania suplementacji. Już teraz wiemy, że znaczna część badań sugeruje pozytywny efekt na zdolności wysiłkowe oraz regulację pracy mięśni, stąd warto zainteresować się tematem. Dodatkowo takie substancje jak na przykład: mentol, kamfora i eukaliptus, są rozpatrywane jako modulatory „receptorów kaszlu”, a oprócz zmniejszenia kaszlu i większej łatwości oddychania mogą mieć również korzystny wpływ na leczenie objawów przeziębienia. Dlatego na przykład wielu zawodników wciera sobie Wicks lub olejek eukaliptusowy przed meczami.

Substancje wpływające na receptory TRP

Substancje wpływające na kanały TRP to tak zwani agoniści, związki które aktywują te receptory i należą do nich takie substancje jak:

1. Kapsaicyna – substancja obecna w papryczkach chili, aktywująca kanały TRPV1.
2. Mentol – związek chłodzący znajdujący się w mięcie, aktywujący kanały TRPM8.
3. Cynamon i imbir – aktywujące kanały TRPA1.
4. Allicyna – obecna w czosnku, również stymuluje TRPA1.
5. Kinurenina – pochodna tryptofanu, która oddziałuje na różne kanały TRP.
6. Chinina – nadająca tonicowi gorzki smak, który to zapewne jest czynnikiem aktywującym TRPV1/TRPA1.
7. Sok z ogórków – ocet i kwasy aktywują kanały TRP, szczególnie TRPV1 i TRPA1.

Magiczny sok z ogórków

Trochę więcej rozgłosu sok z ogórków zyskał podczas Euro 2024, kiedy angielscy piłkarze w przerwie między dogrywkami pili właśnie ten napój zamiast tradycyjnego izotoniku. Żeby była jasność, przyjmuje się, że to nie skład elektrolitowy soku z ogórków, a zawartość octu nadaje mu te ponadprzeciętne właściwości. Czyli w chwili obecnej zakładamy, że tylko sok z ogórków konserwowych ma to działanie o którym piszę. Dzieje się tak ze względu na modyfikację sygnalizacji nerwowo-mięśniowej, oddziaływanie octu i innych kwasów na kanały TRPV i TRPA na poziomie nerwów znajdujących się w jamie ustnej co prowadzi do „przeciążenia” sygnałów bólowych i ogranicza nadmierne pobudzenie mięśni. Następuje wtedy zwiększenie przepływu jonów, a w konsekwencji poprawą regulacji skurczu i rozkurczu mięśni. Szybki efekt działania, który można zaobserwować już po 1-2 minutach świadczy o tym, że to zmiany na poziomie nerwowym, a nie zawartość elektrolitów ma te korzystne właściwości.

Substancje wpływające na kanały TRP i ich zastosowanie w sporcie

Czy wszystkie substancje mają taki sam efekt działania?

Nie, każda substancja wywołuje różne efekty w zależności od:

1. Typu aktywowanego kanału TRP:
   • TRPV1 (kapsaicyna, allicyna) działa na receptory związane z ciepłem i bólem.
   • TRPM8 (mentol) związany jest z odczuciem chłodzenia.
   • TRPA1 (cynamon, imbir, allicyna) odpowiada za reakcje na chemiczne bodźce i zimno.
2. Celu działania:
   • Mentol działa bardziej relaksacyjnie, podczas gdy kapsaicyna może działać intensywniej na modulację bólu.
3. Potencjału przeciwzapalnego:
   • Allicyna i cynamon mają silniejsze właściwości przeciwzapalne niż mentol, który koncentruje się na łagodzeniu bólu i napięcia.
4. Efekty zależą od dawki i sposobu podania:
   • Na przykład kapsaicyna w wysokich dawkach może być drażniąca, podczas gdy mentol działa łagodnie i szybko.
   • Sok z ogórków jest bezpiecznym rozwiązaniem o szybkim działaniu, co czyni go bardziej praktycznym dla sportowców.
5. Indywidualna odpowiedź organizmu:
   • Efektywność każdej substancji może różnić się między osobami w zależności od ich tolerancji i metabolizmu.

Podsumowanie

Kanały TRP to kluczowe elementy w regulacji bodźców sensorycznych i funkcji mięśni. Co jest warte zaznaczenia w podsumowaniu, to że wszystkie te związki są czynnikami smakowymi (gorzki, pikantny, ostry, cierpki). W wielu sytuacjach to może właśnie dzięki nim zawdzięczamy tę regulacyjną moc działania. Jest to kolejny przykład na to w jaki sposób można oszukać mózg, który po wyczuciu substancji moduluje sygnalizację nerwowo-mięśniową. Z pewnością są potrzebne dalsze badania w tym temacie, ale co już dzisiaj wiemy, to że warto sprawdzić te rozwiązania na sobie, przecież są to bardzo często występujące produkty w naszej kuchni. Spróbuj wypić tonic przed wysiłkiem, jeśli wiesz, że jesteś podatny na skurcze, kup sobie ogórki konserwowe, używaj wasabi, musztardy lub chrzanu zamiast ketchupu, włącz do diety czosnek, a do herbaty lub kawy dodaj cynamon. Serio to nic trudnego spróbować!