Boj proti maščobam in vnetjem: znanstveniki so razvili nove spojine

Modificirani derivati naravnih izdelkov 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 članih družine mete, kot sta poprova meta in zelena meta. Je pogosta sestavina široke palete slaščic, žvečilnih gumijev in izdelkov za ustno nego. Zanimivo je, da ima mentol zaradi svojih analgetičnih, protivnetnih in protirakavih učinkov tudi visoko medicinsko vrednost.

V nedavni študiji je skupina znanstvenikov pod vodstvom profesorja Gen-Ichira Arimure z Oddelka za biološke znanosti in tehnologijo Tokijske univerze za znanost na Japonskem razvila in proučevala mentilne estre valina (MV) in izolevcina (MI), ki so derivati mentola, pridobljeni z zamenjavo njegove hidroksilne skupine z valinom oziroma izolevcinom.

Njihovi rezultati so bili objavljeni v reviji Immunology.

Profesor Arimura je o motivaciji tega dela dejal: »Funkcionalne komponente rastlin, ki prispevajo k zdravju ljudi, so me vedno zanimale. Odkritje novih molekul iz naravnih materialov je navdihnilo našo raziskovalno skupino za razvoj teh derivatov aminokislin mentola."

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

Presenetljivo sta tako MV kot MI prekašala mentol v protivnetnem testu. Analiza sekvenciranja RNA je pokazala, da je bilo 18 genov, ki sodelujejo pri vnetnih in imunskih odzivih, učinkovito zatrtih.

Raziskovalci so šli dlje in preučili mehanizem delovanja mentiletrov. Ugotovili so, da ima jetrni X receptor (LXR), intracelularni jedrski receptor, pomembno vlogo pri protivnetnih učinkih, in to neodvisno od na mraz občutljivega prehodnega receptorja TRPM8, ki primarno zaznava mentol.

Ko so se poglobili v aktivacijo MV in MI, odvisno od LXR, so ugotovili, da je gen Scd1, ki je osrednji za presnovo lipidov, aktiviran z LXR. Poleg tega so bili pri miših z induciranim črevesnim kolitisom protivnetni učinki nadalje potrjeni z zaviranjem ravni transkripcije genov Tnf in Il6 z MV ali MI na način, odvisen od LXR.

Na podlagi odkritja znotrajcelične mehanike LXR-SCD1 so profesor Arimura in njegova ekipa domnevali, da imajo mentilni estri lastnosti proti debelosti. Ugotovili so, da ti estri zavirajo adipogenezo, kopičenje maščobe, zlasti med fazo mitotične klonične ekspanzije v adipocitnih celicah 3T3-L1. V študijah na živalih je bila s prehrano povzročena debelost pri miših ublažena in adipogeneza zatrta.

Mentilni estri imajo edinstvene prednosti v primerjavi z drugimi protivnetnimi spojinami ali spojinami proti debelosti, ki se trenutno raziskujejo ali uporabljajo. Njihovi specifični mehanizmi delovanja, ki prispevajo k njihovim dvojnim protivnetnim učinkom in učinkom proti debelosti, jih razlikujejo od drugih spojin in so lahko posebej učinkoviti pri zdravljenju tako vnetnih stanj kot presnovnih motenj. Lahko so koristni za nekatere skupine prebivalstva, kot so tisti s kroničnimi vnetnimi boleznimi, presnovnim sindromom ali zapleti, povezanimi z debelostjo.

Čeprav se je ta študija osredotočila na njihove funkcije in mehanizme delovanja v modelih bolezni, povezanih z vnetjem in debelostjo, pričakujemo, da bodo te spojine učinkovite tudi proti širokemu spektru bolezni, povezanih s presnovnim sindromom, kot sta diabetes in hipertenzija." kot tudi alergijske simptome,« je optimistično dejal profesor Arimura.

Na koncu ta študija poudarja pomen in vrednost večnamenskih molekul, pridobljenih iz naravnih snovi. Prihodnje raziskave teh novih in boljših mentilnih estrov lahko privedejo do razvoja terapevtskih spojin za boj proti naraščajočim zdravstvenim težavam, povezanim z debelostjo in vnetnimi stanji.