Boj proti maščobam in vnetjem: znanstveniki so razvili nove spojine

Modificirani derivati naravnih produktov so v zadnjih letih privedli do pomembnega terapevtskega napredka in komercialnega uspeha. Mentol je naravno prisoten ciklični mentolov alkohol, ki ga najdemo v različnih rastlinah, zlasti v rastlinah iz družine mete, kot sta poprova in zelena meta. Je pogosta sestavina v številnih slaščicah, žvečilnih gumijih in izdelkih za ustno nego. Zanimivo je, da ima mentol zaradi svojih analgetičnih, protivnetnih in protirakavih učinkov tudi visoko zdravilno vrednost.

V nedavni študiji je ekipa znanstvenikov pod vodstvom profesorja Gen-Ichira Arimure z Oddelka za bioznanost in tehnologijo Univerze v Tokiu na Japonskem razvila in preučevala mentilne estre valina (MV) in izolevcina (MI), ki sta derivata mentola, pridobljena z zamenjavo njegove hidroksilne skupine z valinom oziroma izolevcinom.

Njihovi rezultati so bili objavljeni v reviji Immunology.

Profesor Arimura je o motivaciji za trenutno delo povedal: »Funkcionalne komponente rastlin, ki prispevajo k človekovemu zdravju, so me vedno zanimale. Odkritje novih molekul iz naravnih materialov je navdihnilo našo raziskovalno skupino, da je razvila te aminokislinske derivate mentola.«

Raziskovalci so začeli s sintezo mentilnih estrov šestih aminokislin, za katere so značilne manj reaktivne stranske verige. Nato so z uporabo in vitro študij na celičnih linijah ocenili lastnosti teh estrov. Nazadnje so izvedli poskuse na miših, da bi preučili učinke teh spojin pri induciranih bolezenskih stanjih. Izjemne protivnetne profile MV in MI so določili z ocenjevanjem ravni transkripcije faktorja tumorske nekroze-α (Tnf) v stimuliranih makrofagnih celicah.

Presenetljivo sta tako MV kot MI v protivnetnem testu prekosila mentol. Analiza sekvenciranja RNA je pokazala, da je bilo 18 genov, vključenih v vnetne in imunske odzive, učinkovito zavrtih.

Raziskovalci so šli še dlje in preučevali mehanizem delovanja mentilnih estrov. Ugotovili so, da ima jetrni receptor X (LXR), znotrajcelični jedrni receptor, pomembno vlogo pri protivnetnih učinkih, in to neodvisno od prehodnega receptorja TRPM8, občutljivega na mraz, ki primarno zaznava mentol.

Z globljim raziskovanjem aktivacije MV in MI, odvisne od LXR, so ugotovili, da LXR aktivira gen Scd1, ki je osrednjega pomena za presnovo lipidov. Poleg tega so bili pri miših z induciranim črevesnim kolitisom protivnetni učinki dodatno potrjeni z zaviranjem transkripcijskih ravni genov Tnf in Il6 z MV ali MI na način, odvisen od LXR.

Profesor Arimura in njegova ekipa, motivirani z odkritjem znotrajcelične mehanike LXR-SCD1, so postavili hipotezo, da imajo mentilni estri lastnosti proti debelosti. Ugotovili so, da ti estri zavirajo adipogenezo, kopičenje maščobe, zlasti v fazi mitotične klonične ekspanzije v adipocitnih celicah 3T3-L1. V študijah na živalih so pri miših ublažili debelost, ki jo povzroča prehrana, in zavrli adipogenezo.

Mentilni estri imajo edinstvene prednosti pred drugimi protivnetnimi ali protidebelostnimi spojinami, ki so trenutno v raziskavah ali uporabi. Njihovi specifični mehanizmi delovanja, ki prispevajo k njihovim dvojnim protivnetnim in protidebelostnim učinkom, jih ločijo od drugih spojin in jih lahko naredijo še posebej učinkovite pri zdravljenju vnetnih stanj in presnovnih motenj. Lahko so uporabni za določene populacije, kot so tiste s kroničnimi vnetnimi boleznimi, presnovnim sindromom ali zapleti, povezanimi z debelostjo.

»Čeprav se je ta študija osredotočila na njihove funkcije in mehanizme delovanja pri modelih bolezni, povezanih z vnetjem in debelostjo, pričakujemo, da bodo te spojine učinkovite tudi proti širokemu spektru bolezni, povezanih z metabolnim sindromom, kot sta sladkorna bolezen in hipertenzija, ter alergijskim simptomom,« je optimistično pripomnil profesor Arimura.

Skratka, ta študija poudarja pomen in vrednost večfunkcijskih molekul, pridobljenih iz naravnih snovi. Prihodnje študije teh novih in vrhunskih mentilnih estrov lahko vodijo do razvoja terapevtskih spojin za boj proti naraščajočim zdravstvenim težavam, povezanim z debelostjo in vnetnimi stanji.