Bojujte s tukom a zápalom: vedci vyvinuli nové zlúčeniny

Upravené deriváty prírodných produktov viedli v posledných rokoch k významnému terapeutickému pokroku a komerčnému úspechu. Mentol je prirodzene sa vyskytujúci cyklický mentolový alkohol, ktorý sa nachádza v rôznych rastlinách, najmä v členoch rodiny mätových, ako je mäta pieporná a mäta pieporná. Je bežnou súčasťou širokej škály cukroviniek, žuvačiek a produktov ústnej hygieny. Zaujímavé je, že mentol má tiež vysokú liečivú hodnotu vďaka svojim analgetickým, protizápalovým a protirakovinovým účinkom.

V nedávnej štúdii tím vedcov pod vedením profesora Gen-Ichiro Arimura z Katedry biologických vied a technológie, Tokyo University of Science, Japonsko, vyvinul a študoval mentylestery valínu (MV) a izoleucínu (MI), čo sú deriváty mentolu získané nahradením jeho hydroxylovej skupiny za valín a izoleucín.

Ich výsledky boli publikované v časopise Immunology.

Profesor Arimura sa podelil o motiváciu tejto práce: „Funkčné zložky rastlín, ktoré prispievajú k ľudskému zdraviu, ma vždy zaujímali. Objav nových molekúl z prírodných materiálov inšpiroval náš výskumný tím k vývoju týchto derivátov aminokyselín mentolu.“

Výskumníci začali syntetizáciou mentylesterov šiestich aminokyselín charakterizovaných menej reaktívnymi bočnými reťazcami. Potom zhodnotili vlastnosti týchto esterov pomocou in vitro štúdií na bunkových líniách. Nakoniec uskutočnili experimenty na myšiach, aby študovali účinky týchto zlúčenín pri vyvolaných chorobných stavoch. Výnimočné protizápalové profily MV a MI boli stanovené hodnotením hladín transkripcie tumor nekrotizujúceho faktora-α (Tnf) v stimulovaných makrofágových bunkách.

Prekvapivo, MV aj MI prekonali mentol v protizápalovom teste. Analýza sekvenovania RNA ukázala, že 18 génov zapojených do zápalových a imunitných reakcií bolo účinne potlačených.

Výskumníci išli ďalej a študovali mechanizmus účinku mentyléterov. Zistili, že pečeňový X receptor (LXR), vnútrobunkový jadrový receptor, hrá dôležitú úlohu v protizápalových účinkoch a je nezávislý od prechodného receptora citlivého na chlad TRPM8, ktorý detekuje predovšetkým mentol.

Ponorením sa hlbšie do aktivácie MV a MI závislej od LXR zistili, že gén Scd1, ústredný pre metabolizmus lipidov, bol aktivovaný LXR. Navyše u myší s indukovanou črevnou kolitídou boli protizápalové účinky ďalej potvrdené potlačením transkripčných hladín génov Tnf a Il6 pomocou MV alebo MI spôsobom závislým od LXR.

Na základe objavu intracelulárnej mechaniky LXR-SCD1 profesor Arimura a jeho tím predpokladali, že mentylestery majú vlastnosti proti obezite. Zistili, že tieto estery inhibovali adipogenézu, akumuláciu tuku, najmä počas štádia mitotickej klonickej expanzie v adipocytových bunkách 3T3-L1. V štúdiách na zvieratách bola diétou vyvolaná obezita u myší zmiernená a adipogenéza bola potlačená.

Mentylestery majú jedinečné výhody v porovnaní s inými protizápalovými zlúčeninami alebo zlúčeninami proti obezite, ktoré sa v súčasnosti skúmajú alebo používajú. Ich špecifické mechanizmy účinku, ktoré prispievajú k ich dvojitým protizápalovým účinkom a účinkom proti obezite, ich odlišujú od iných zlúčenín a môžu byť obzvlášť účinné pri liečbe zápalových stavov a metabolických porúch. Môžu byť prospešné pre určité populácie, ako sú napríklad ľudia s chronickými zápalovými ochoreniami, metabolickým syndrómom alebo komplikáciami súvisiacimi s obezitou.

"Aj keď sa táto štúdia zamerala na ich funkcie a mechanizmy účinku v modeloch chorôb spojených so zápalom a obezitou, očakávame, že tieto zlúčeniny budú účinné aj proti širokému spektru chorôb spojených s metabolickým syndrómom, ako je diabetes a hypertenzia."." ako aj alergické symptómy,“ optimisticky povedal profesor Arimura.

Na záver, táto štúdia zdôrazňuje dôležitosť a hodnotu multifunkčných molekúl odvodených z prírodných látok. Budúci výskum týchto nových a vynikajúcich mentylesterov môže viesť k vývoju terapeutických zlúčenín na boj proti rastúcim zdravotným problémom spojeným s obezitou a zápalovými stavmi.