Боротьба з жиром і запаленням: учені розробили нові сполуки

Модифіковані похідні натуральних продуктів призвели до значного терапевтичного прогресу та комерційного успіху в останні роки. Ментол – це природний циклічний ментоловий спирт, який міститься в різних рослинах, особливо в рослинах родини м’ятних, таких як м’ята перцева та м’ята кучерява. Він є поширеним інгредієнтом у широкому асортименті кондитерських виробів, жувальної гумки та засобів догляду за ротовою порожниною. Цікаво, що ментол також має високу лікувальну цінність завдяки своїм знеболювальним, протизапальним та протираковим властивостям.

У нещодавньому дослідженні команда вчених під керівництвом професора Ген-Ічіро Арімури з кафедри біологічних наук і технологій Токійського університету науки, Японія, розробила та вивчила ментилові естери валіну (MV) та ізолейцину (MI), які є похідними ментолу, отриманими шляхом заміни його гідроксильної групи валіном та ізолейцином відповідно.

Їхні результати були опубліковані в журналі «Імунологія».

Професор Арімура, поділившись мотивацією поточної роботи, сказав: «Функціональні компоненти рослин, які сприяють здоров’ю людини, завжди мене цікавили. Відкриття нових молекул з природних матеріалів надихнуло нашу дослідницьку групу на розробку цих амінокислотних похідних ментолу».

Дослідники почали з синтезу ментилових естерів шести амінокислот, що характеризуються менш реакційноздатними бічними ланцюгами. Потім вони оцінили властивості цих естерів за допомогою досліджень in vitro на клітинних лініях. Нарешті, вони провели експерименти на мишах, щоб вивчити вплив цих сполук на індуковані захворювання. Виняткові протизапальні профілі мікроваскулярного та індукованого міокардіального запалення (МВ) були визначені шляхом оцінки рівнів транскрипції фактора некрозу пухлини-α (Tnf) у стимульованих клітинах макрофагів.

Дивно, але як MV, так і MI перевершили ментол у протизапальному тесті. Аналіз секвенування РНК показав, що 18 генів, задіяних у запальній та імунній реакціях, були ефективно пригнічені.

Дослідники пішли далі та вивчили механізм дії ментилових естерів. Вони виявили, що рецептор Х печінки (LXR), внутрішньоклітинний ядерний рецептор, відіграє важливу роль у протизапальній дії, і це незалежно від холодочутливого транзиторного рецептора TRPM8, який в першу чергу виявляє ментол.

Глибше досліджуючи LXR-залежну активацію MV та MI, вони виявили, що ген Scd1, який відіграє центральну роль у метаболізмі ліпідів, активується LXR. Більше того, у мишей з індукованим кишковим колітом протизапальні ефекти були додатково підтверджені пригніченням транскрипційних рівнів генів Tnf та Il6 MV або MI LXR-залежним чином.

Натхненні відкриттям внутрішньоклітинної механіки LXR-SCD1, професор Арімура та його команда висунули гіпотезу, що ментилові естери мають властивості проти ожиріння. Вони виявили, що ці естери пригнічують адипогенез, накопичення жиру, особливо на стадії мітотичного клонічного розширення в адипоцитах 3T3-L1. У дослідженнях на тваринах ожиріння, викликане дієтою, у мишей було пом'якшено, а адипогенез пригнічено.

Ментилові ефіри мають унікальні переваги порівняно з іншими протизапальними або протиожировими сполуками, які зараз досліджуються або використовуються. Їхні специфічні механізми дії, які сприяють їхньому подвійному протизапальному та протиожировому ефектам, відрізняють їх від інших сполук і можуть зробити їх особливо ефективними в лікуванні як запальних станів, так і метаболічних порушень. Вони можуть бути корисними для певних груп населення, таких як люди з хронічними запальними захворюваннями, метаболічним синдромом або ускладненнями, пов'язаними з ожирінням.

«Хоча це дослідження зосереджувалося на їхніх функціях та механізмах дії в моделях захворювань, пов’язаних із запаленням та ожирінням, ми очікуємо, що ці сполуки також будуть ефективними проти широкого спектру захворювань, пов’язаних із метаболічним синдромом, таких як діабет та гіпертонія, а також алергічних симптомів», – оптимістично зазначив професор Арімура.

На завершення, це дослідження підкреслює важливість та цінність багатофункціональних молекул, отриманих з природних речовин. Майбутні дослідження цих нових та покращених ментилових естерів можуть призвести до розробки терапевтичних сполук для боротьби зі зростаючими проблемами зі здоров'ям, пов'язаними з ожирінням та запальними станами.