Boj proti tukom a zápalom: vedci vyvinuli nové zlúčeniny

Modifikované 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 rastlinách z čeľade mätovitých, ako je mäta pieporná a mäta klasická. Je bežnou zložkou v širokej škále cukroviniek, žuvačiek a produktov ústnej hygieny. Je zaujímavé, že mentol má tiež vysokú liečivú hodnotu vďaka svojim analgetickým, protizápalovým a protirakovinovým účinkom.

V nedávnej štúdii tím vedcov pod vedením profesora Gen-Ichira Arimura z Katedry biologických vied a technológií Tokijskej univerzity vedy v Japonsku vyvinul a študoval mentylestery valínu (MV) a izoleucínu (MI), čo sú deriváty mentolu získané nahradením jeho hydroxylovej skupiny valínom, respektíve izoleucínom.

Ich výsledky boli publikované v časopise Immunology.

Profesor Arimura sa podelil o motiváciu, ktorá stála za jeho súčasnou prácou: „Funkčné zložky rastlín, ktoré prispievajú k ľudskému zdraviu, ma vždy zaujímali. Objav nových molekúl z prírodných materiálov inšpiroval našu výskumnú skupinu k vývoju týchto aminokyselinových derivátov mentolu.“

Výskumníci začali syntézou mentylesterov šiestich aminokyselín, ktoré sa vyznačujú menej reaktívnymi bočnými reťazcami. Následne vyhodnotili vlastnosti týchto esterov pomocou in vitro štúdií na bunkových líniách. Nakoniec vykonali experimenty na myšiach, aby študovali účinky týchto zlúčenín pri indukovaných ochoreniach. Výnimočné protizápalové profily MV a MI boli stanovené stanovením transkripčných hladín 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 zašli ďalej a študovali mechanizmus účinku mentylesterov. Zistili, že pečeňový receptor X (LXR), intracelulárny jadrový receptor, hrá dôležitú úlohu v protizápalových účinkoch a je nezávislý od prechodného receptora TRPM8 citlivého na chlad, ktorý primárne detekuje mentol.

Pri hlbšom skúmaní aktivácie MV a MI závislej od LXR zistili, že gén Scd1, ktorý je ústredným prvkom metabolizmu 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.

Profesor Arimura a jeho tím, motivovaní objavom intracelulárnej mechaniky LXR-SCD1, predpokladali, že mentylestery majú vlastnosti proti obezite. Zistili, že tieto estery inhibujú adipogenézu, teda hromadenie tuku, najmä v štádiu mitotickej klonickej expanzie v adipocytových bunkách 3T3-L1. V štúdiách na zvieratách sa u myší zmiernila obezita vyvolaná stravou a potlačila sa adipogenéza.

Mentylestery majú jedinečné výhody oproti iným protizápalovým alebo protiobezitným zlúčeninám, ktoré sú v súčasnosti predmetom výskumu alebo používania. Ich špecifické mechanizmy účinku, ktoré prispievajú k ich dvojitým protizápalovým a protiobezitným účinkom, ich odlišujú od iných zlúčenín a môžu ich robiť obzvlášť účinnými pri liečbe zápalových stavov aj metabolických porúch. Môžu byť užitočné pre určité populácie, ako sú napríklad osoby s chronickými zápalovými ochoreniami, metabolickým syndrómom alebo komplikáciami súvisiacimi s obezitou.

„Hoci sa táto štúdia zamerala na ich funkcie a mechanizmy účinku v modeloch ochorení súvisiacich so zápalom a obezitou, očakávame, že tieto zlúčeniny budú účinné aj proti širokej škále ochorení súvisiacich s metabolickým syndrómom, ako je cukrovka a hypertenzia, ako aj proti alergickým príznakom,“ optimisticky poznamenal profesor Arimura.

Záverom možno povedať, že táto štúdia zdôrazňuje dôležitosť a hodnotu multifunkčných molekúl odvodených z prírodných látok. Budúce štúdie týchto nových a lepších mentylových esterov môžu viesť k vývoju terapeutických zlúčenín na boj proti rastúcim zdravotným problémom spojeným s obezitou a zápalovými stavmi.