Kova su riebalais ir uždegimu: mokslininkai sukūrė naujų junginių

Modifikuoti natūralių produktų dariniai pastaraisiais metais lėmė didelę terapinę pažangą ir komercinę sėkmę. Mentolis yra natūraliai susidarantis ciklinis mentolio alkoholis, randamas įvairiuose augaluose, ypač mėtų šeimos augaluose, tokiuose kaip pipirmėtė ir šaltmėtė. Jis yra dažnas ingredientas įvairiuose konditerijos gaminiuose, kramtomojoje gumoje ir burnos priežiūros priemonėse. Įdomu tai, kad mentolis taip pat turi didelę medicininę vertę dėl savo analgezinio, priešuždegiminio ir priešvėžinio poveikio.

Neseniai atliktame tyrime mokslininkų komanda, vadovaujama profesoriaus Gen-Ichiro Arimura iš Tokijo mokslo universiteto (Japonija) Biomokslų ir technologijų katedros, sukūrė ir tyrė valino (MV) ir izoleucino (MI) mentilo esterius, kurie yra mentolio dariniai, gaunami pakeičiant jo hidroksilo grupę atitinkamai valinu ir izoleucinu.

Jų rezultatai buvo paskelbti žurnale „Imunologija“.

Dalindamasis dabartinio darbo motyvacija, profesorius Arimura sakė: „Mane visada domino augalų funkciniai komponentai, kurie prisideda prie žmonių sveikatos. Naujų molekulių atradimas iš natūralių medžiagų įkvėpė mūsų tyrimų grupę sukurti šiuos mentolio aminorūgščių darinius.“

Tyrėjai pradėjo nuo šešių aminorūgščių mentilo esterių, pasižyminčių mažiau reaktyviomis šoninėmis grandinėmis, sintezės. Tada jie įvertino šių esterių savybes, atlikdami in vitro tyrimus su ląstelių linijomis. Galiausiai jie atliko eksperimentus su pelėmis, kad ištirtų šių junginių poveikį sukeltomis ligomis. Išskirtiniai MV ir MI priešuždegiminiai profiliai buvo nustatyti įvertinant naviko nekrozės faktoriaus α (Tnf) transkripcijos lygius stimuliuojamose makrofagų ląstelėse.

Keista, tačiau priešuždegiminiame teste tiek MV, tiek MI pranoko mentolį. RNR sekoskaitos analizė parodė, kad 18 genų, dalyvaujančių uždegiminėse ir imuninėse reakcijose, buvo veiksmingai nuslopinti.

Tyrėjai nuėjo toliau ir tyrinėjo mentilo esterių veikimo mechanizmą. Jie nustatė, kad kepenų X receptorius (LXR), viduląstelinis branduolio receptorius, atlieka svarbų vaidmenį priešuždegiminiame poveikyje, ir tai nepriklauso nuo šalčiui jautraus trumpalaikio receptoriaus TRPM8, kuris pirmiausia aptinka mentolį.

Giliau tyrinėdami nuo LXR priklausomą MV ir MI aktyvaciją, jie nustatė, kad LXR aktyvuoja Scd1 geną, kuris yra pagrindinis lipidų metabolizmui. Be to, pelėms, kurioms buvo sukeltas žarnyno kolitas, priešuždegiminį poveikį dar kartą patvirtino MV arba MI sukeltas Tnf ir Il6 genų transkripcijos lygių slopinimas LXR priklausomu būdu.

Įkvėpti LXR-SCD1 viduląstelinės mechanikos atradimo, profesorius Arimura ir jo komanda iškėlė hipotezę, kad mentilo esteriai turi antinutukimo savybių. Jie nustatė, kad šie esteriai slopina adipogenezę, riebalų kaupimąsi, ypač mitozinio kloninio išsiplėtimo stadijoje 3T3-L1 adipocitų ląstelėse. Tyrimais su gyvūnais nustatyta, kad dietos sukeltas nutukimas pelėms buvo sumažintas ir adipogenezė buvo slopinama.

Mentilo esteriai turi unikalių pranašumų, palyginti su kitais priešuždegiminiais ar nutukimą slopinančiais junginiais, kurie šiuo metu yra tiriami ar naudojami. Jų specifiniai veikimo mechanizmai, prisidedantys prie dvejopo priešuždegiminio ir nutukimą slopinančio poveikio, skiria juos nuo kitų junginių ir gali padaryti juos ypač veiksmingus gydant tiek uždegimines ligas, tiek medžiagų apykaitos sutrikimus. Jie gali būti naudingi tam tikroms populiacijoms, pavyzdžiui, sergantiems lėtinėmis uždegiminėmis ligomis, metaboliniu sindromu ar su nutukimu susijusiomis komplikacijomis.

„Nors šiame tyrime daugiausia dėmesio skirta jų funkcijoms ir veikimo mechanizmams uždegimo ir nutukimo sukeltų ligų modeliuose, tikimės, kad šie junginiai taip pat bus veiksmingi prieš įvairias su metaboliniu sindromu susijusias ligas, tokias kaip diabetas ir hipertenzija, taip pat alerginius simptomus“, – optimistiškai pažymėjo profesorius Arimura.

Apibendrinant, šis tyrimas pabrėžia iš natūralių medžiagų gautų daugiafunkcinių molekulių svarbą ir vertę. Būsimi šių naujų ir geresnių mentilo esterių tyrimai gali padėti sukurti terapinius junginius, skirtus kovoti su augančiomis sveikatos problemomis, susijusiomis su nutukimu ir uždegiminėmis ligomis.