Vysoká hladina cholesterolu v krvi velmi často způsobuje rozvoj aterosklerózy, vznik ischemické choroby srdeční, a je důvodem vysokého rizika infarktu. Kromě léčiv na bázi statinů a niacinu je možné hladinu cholesterolu snižovat pomocí tzv. sekvestrantů žlučových kyselin. Žlučové kyseliny jsou v játrech syntetizovány právě z cholesterolu, se žlučí jsou vylučovány do tenkého střeva, kde hrají zásadní roli při trávení tuků. Po průchodu tenkým střevem jsou žlučové kyseliny z převážné části zpětně absorbovány a enterohepatálním cyklem se vracejí zpět do jater.
Sekvestranty žlučových kyselin jsou zpravidla polymerní sloučeniny, které nejsou absorbovatelné stěnou zažívacího traktu a které ireverzibilně váží žlučové kyseliny. Vzniklé komplexy následně neprocházejí stěnou zažívacího traktu, ale odejdou z těla se stolicí. Tímto způsobem lze snížit množství žlučových kyselin v oběhu o cca 40%, což stimuluje jejich syntézu z cholesterolu a následně 15-25% pokles hladiny cholesterolu v krevní plasmě.
Žlučové kyseliny nefungují jen jako detergenty při trávení tuků, ale mají vliv na řadu metabolických procesů v organismu, zásadním způsobem ovlivňují např. hladinu cukru v krvi. Některé ale mají také značný prokarcinogenní vliv a jsou spojovány se vznikem rakoviny tlustého střeva. Terapeutické použití sekvestrantů žlučových kyselin má tedy značný potenciál, kromě snížení rizika aterosklerózy a ischemické choroby srdeční také může snižovat riziko rakoviny tlustého střeva.
Selektivní ireverzibilní sorpce žlučových kyselin sekvestranty v zažívacím traktu hraje zásadní roli ve správné funkci sekvestrantů. Např. živočišné uhlí v laboratorních podmínkách velice účinně sorbuje žlučové kyseliny, nicméně v reálném zažívacím traktu je zcela neúčinné, jelikož se na něj kompetitivně váží jiné sloučeniny obsažené v komplikované matrici tráveniny.
Molekulová struktura žlučových kyselin je založena na hydrofobním steroidním jádře a vedlejších řetězcích nesoucích polární funkční skupiny. Celkově tedy mají žlučové kyseliny amfifilní charakter. U selektivní sorpce lze využít jednak elektrostatických interakcí, kde zpravidla pozitivně nabité polymery interagující s negativně nabitými žlučovými kyselinami, dále potom stereoselektivních interakcí, kterou nabízejí například molekulárně imprintované polymery.
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i. ve spolupráci s 1. Lékařskou fakultou UK v Praze a firmou C2P, s. r. o. vyvíjí nové sekvestranty žlučových kyselin, založené na použití β-cyklodextrinů. Žlučové kyseliny mohou velmi silně interagovat s kavitou β-cyklodextrinů, přičemž síla interakce je výrazně ovlivněna funkčními skupinami přítomnými v molekulární struktuře jednotlivých žlučových kyselin, ale také na funkčních skupinách přítomných na cyklodextrinu. Vhodným síťováním molekul cyklodextrinu je možné vytvořit polymer, který má vhodné fyzikální vlastnosti při použití jako sekvestrantu v zažívacím traktu (tj. má velký specifický povrch, je dobře smáčivý, botná), a dokáže specificky vázat konkrétní žlučové kyseliny, resp. vhodně upravovat poměr jednotlivých žlučových kyselin v organismu.
Více o této problematice na: https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2017.12.01524