Boj s tukem a záněty: vědci vyvinuli nové sloučeniny

Upravené deriváty přírodních produktů vedly v posledních letech k významnému terapeutickému pokroku a komerčnímu úspěchu. Mentol je přirozeně se vyskytující cyklický mentolový alkohol, který se nachází v různých rostlinách, zejména v členech rodiny máty, jako je máta peprná a máta klasnatá. Je běžnou složkou v široké řadě cukrovinek, žvýkaček a výrobků pro péči o ústní dutinu. Zajímavé je, že mentol má také vysokou léčivou hodnotu díky svým analgetickým, protizánětlivým a protirakovinným účinkům.

V nedávné studii tým vědců vedený profesorem Gen-Ichiro Arimura z katedry biologických věd a technologie, Tokyo University of Science, Japonsko, vyvinul a studoval mentylestery valinu (MV) a isoleucinu (MI), což jsou deriváty mentolu získané nahrazením jeho hydroxylové skupiny valinem a isoleucinem.

Jejich výsledky byly publikovány v žurnálu Immunology.

Profesor Arimura sdílel motivaci této práce a řekl: „Funkční složky rostlin, které přispívají k lidskému zdraví, mě vždy zajímaly. Objev nových molekul z přírodních materiálů inspiroval náš výzkumný tým k vývoji těchto derivátů aminokyselin mentolu.“

Vědci začali syntézou mentylesterů šesti aminokyselin charakterizovaných méně reaktivními postranními řetězci. Poté zhodnotili vlastnosti těchto esterů pomocí in vitro studií na buněčných liniích. Nakonec provedli experimenty na myších, aby studovali účinky těchto sloučenin na indukované chorobné stavy. Výjimečné protizánětlivé profily MV a MI byly stanoveny hodnocením hladin transkripce tumor nekrotizujícího faktoru-α (Tnf) ve stimulovaných makrofágových buňkách.

V protizánětlivém testu MV i MI překvapivě překonaly mentol. Analýza sekvenování RNA ukázala, že 18 genů zapojených do zánětlivých a imunitních reakcí bylo účinně potlačeno.

Vědci šli dále a studovali mechanismus účinku mentyletherů. Zjistili, že jaterní receptor X (LXR), intracelulární nukleární receptor, hraje důležitou roli v protizánětlivých účincích, a to je nezávislé na přechodném receptoru citlivém na chlad TRPM8, který detekuje především mentol.

Ponořením se hlouběji do aktivace MV a MI závislé na LXR zjistili, že gen Scd1, centrální pro metabolismus lipidů, byl aktivován pomocí LXR. Navíc u myší s indukovanou střevní kolitidou byly protizánětlivé účinky dále potvrzeny supresí transkripčních hladin genů Tnf a Il6 pomocí MV nebo MI způsobem závislým na LXR.

Veden objevem intracelulární mechaniky LXR-SCD1, profesor Arimura a jeho tým předpokládali, že mentylestery mají vlastnosti proti obezitě. Zjistili, že tyto estery inhibovaly adipogenezi, akumulaci tuku, zejména během stadia mitotické klonické expanze v adipocytových buňkách 3T3-L1. Ve studiích na zvířatech byla dietou vyvolaná obezita u myší zmírněna a adipogeneze byla potlačena.

Mentylestery mají jedinečné výhody ve srovnání s jinými protizánětlivými sloučeninami nebo sloučeninami proti obezitě, které jsou v současnosti zkoumány nebo používány. Jejich specifické mechanismy účinku, které přispívají k jejich dvojímu protizánětlivým účinkům a účinkům proti obezitě, je odlišují od jiných sloučenin a mohou je učinit zvláště účinnými při léčbě zánětlivých stavů a metabolických poruch. Mohou být prospěšné pro určité populace, jako jsou osoby s chronickými zánětlivými onemocněními, metabolickým syndromem nebo komplikacemi souvisejícími s obezitou.

„Přestože se tato studie zaměřila na jejich funkce a mechanismy účinku v modelech onemocnění spojených se zánětem a obezitou, očekáváme, že tyto sloučeniny budou také účinné proti širokému spektru nemocí spojených s metabolickým syndromem, jako je diabetes a hypertenze.." stejně jako alergické příznaky,“ řekl profesor Arimura optimisticky.

Na závěr tato studie zdůrazňuje význam a hodnotu multifunkčních molekul odvozených z přírodních látek. Budoucí výzkum těchto nových a vynikajících mentylesterů může vést k vývoji terapeutických sloučenin pro boj s rostoucími zdravotními problémy spojenými s obezitou a zánětlivými stavy.