Cīņa pret taukiem un iekaisumu: zinātnieki ir izstrādājuši jaunus savienojumus

Pēdējos gados modificēti dabisko produktu atvasinājumi ir noveduši pie ievērojamiem terapeitiskiem sasniegumiem un komerciāliem panākumiem. Mentols ir dabiski sastopams ciklisks mentola spirts, kas atrodams dažādos augos, īpaši piparmētru dzimtas augos, piemēram, piparmētrās un krūzmētrās. Tas ir izplatīta sastāvdaļa plašā konditorejas izstrādājumu, košļājamās gumijas un mutes dobuma higiēnas līdzekļu klāstā. Interesanti, ka mentolam ir arī augsta ārstnieciska vērtība, pateicoties tā pretsāpju, pretiekaisuma un pretvēža iedarbībai.

Nesenā pētījumā zinātnieku komanda, kuru vadīja profesors Gen-Ichiro Arimura no Biozinātņu un tehnoloģiju katedras Tokijas Zinātņu universitātē (Japāna), izstrādāja un pētīja valīna (MV) un izoleicīna (MI) mentilesterus, kas ir mentola atvasinājumi, kas iegūti, aizstājot tā hidroksilgrupu ar attiecīgi valīnu un izoleicīnu.

Viņu rezultāti tika publicēti žurnālā Imunoloģija.

Daloties pašreizējā darba motivācijā, profesors Arimura teica: “Mani vienmēr ir interesējušas augu funkcionālās sastāvdaļas, kas veicina cilvēku veselību. Jaunu molekulu atklāšana no dabīgiem materiāliem iedvesmoja mūsu pētniecības grupu izstrādāt šos mentola aminoskābju atvasinājumus.”

Pētnieki sāka ar sešu aminoskābju mentilesteru sintezēšanu, kam raksturīgas mazāk reaģējošas sānu ķēdes. Pēc tam viņi novērtēja šo esteru īpašības, izmantojot in vitro pētījumus ar šūnu līnijām. Visbeidzot, viņi veica eksperimentus ar pelēm, lai pētītu šo savienojumu ietekmi uz inducētām slimībām. MV un MI izcilie pretiekaisuma profili tika noteikti, novērtējot audzēja nekrozes faktora-α (Tnf) transkripcijas līmeņus stimulētās makrofāgu šūnās.

Pārsteidzoši, ka gan MV, gan MI pretiekaisuma testā pārspēja mentolu. RNS sekvencēšanas analīze parādīja, ka 18 gēni, kas iesaistīti iekaisuma un imūnās reakcijās, tika efektīvi nomākti.

Pētnieki devās tālāk un pētīja mentila esteru darbības mehānismu. Viņi atklāja, ka aknu X receptoram (LXR), intracelulāram kodola receptoram, ir svarīga loma pretiekaisuma iedarbībā, un tas nav atkarīgs no aukstuma jutīgā pārejas receptora TRPM8, kas galvenokārt nosaka mentolu.

Iedziļinoties LXR atkarīgā MV un MI aktivācijā, viņi atklāja, ka LXR aktivizē Scd1 gēnu, kam ir centrālais loma lipīdu metabolismā. Turklāt pelēm ar inducētu zarnu kolītu pretiekaisuma iedarbību vēl vairāk apstiprināja Tnf un Il6 gēnu transkripcijas līmeņu nomākšana ar MV vai MI LXR atkarīgā veidā.

Iedvesmojoties no LXR-SCD1 intracelulārās mehānikas atklāšanas, profesors Arimura un viņa komanda izvirzīja hipotēzi, ka mentila esteriem piemīt pretaptaukošanās īpašības. Viņi atklāja, ka šie esteri kavē adipoģenēzi, tauku uzkrāšanos, īpaši mitotiskās kloniskās paplašināšanās stadijā 3T3-L1 adipocītu šūnās. Pētījumos ar dzīvniekiem diētas izraisīta aptaukošanās pelēm tika mazināta un adipoģenēze nomākta.

Mentila esteriem ir unikālas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem pretiekaisuma vai pretaptaukošanās savienojumiem, kas pašlaik tiek pētīti vai lietoti. To specifiskie darbības mehānismi, kas veicina to divkāršo pretiekaisuma un pretaptaukošanās iedarbību, atšķir tos no citiem savienojumiem un var padarīt tos īpaši efektīvus gan iekaisuma stāvokļu, gan vielmaiņas traucējumu ārstēšanā. Tie var būt noderīgi noteiktām iedzīvotāju grupām, piemēram, cilvēkiem ar hroniskām iekaisuma slimībām, vielmaiņas sindromu vai ar aptaukošanos saistītām komplikācijām.

"Lai gan šajā pētījumā galvenā uzmanība tika pievērsta to funkcijām un darbības mehānismiem iekaisuma un aptaukošanās izraisītu slimību modeļos, mēs sagaidām, ka šie savienojumi būs efektīvi arī pret plašu ar vielmaiņas sindromu saistītu slimību klāstu, piemēram, diabētu un hipertensiju, kā arī alerģiskiem simptomiem," optimistiski atzīmēja profesors Arimura.

Noslēgumā jāsaka, ka šis pētījums uzsver no dabiskām vielām iegūtu daudzfunkcionālu molekulu nozīmi un vērtību. Turpmākie šo jauno un pārāko mentilesteru pētījumi varētu novest pie terapeitisku savienojumu izstrādes, lai cīnītos pret pieaugošajām veselības problēmām, kas saistītas ar aptaukošanos un iekaisuma stāvokļiem.