Борба с мазнините и възпаленията: учените са разработили нови съединения

Модифицираните производни на природни продукти доведоха до значителен терапевтичен напредък и търговски успех през последните години. Ментолът е естествено срещащ се цикличен ментолов алкохол, който се среща в различни растения, особено в растения от семейство ментови, като мента и джоджен. Той е често срещана съставка в широка гама от сладкарски изделия, дъвки и продукти за грижа за устната кухина. Интересното е, че ментолът има и висока медицинска стойност поради своите аналгетични, противовъзпалителни и противоракови ефекти.

В скорошно проучване екип от учени, ръководен от професор Ген-Ичиро Аримура от катедрата по биологични науки и технологии към Токийския университет на науката, Япония, разработи и изучи ментилови естери на валин (MV) и изолевцин (MI), които са производни на ментола, получени чрез заместване на хидроксилната му група съответно с валин и изолевцин.

Резултатите им са публикувани в списанието „Имунология“.

Споделяйки мотивацията зад настоящата работа, професор Аримура каза: „Функционалните компоненти на растенията, които допринасят за човешкото здраве, винаги са ме интересували. Откриването на нови молекули от естествени материали вдъхнови нашата изследователска група да разработи тези аминокиселинни производни на ментола.“

Изследователите започнали със синтезиране на ментилови естери на шест аминокиселини, характеризиращи се с по-малко реактивни странични вериги. След това те оценили свойствата на тези естери, използвайки in vitro изследвания върху клетъчни линии. Накрая, те провели експерименти с мишки, за да изследват ефектите на тези съединения при индуцирани болестни състояния. Изключителните противовъзпалителни профили на MV и MI били определени чрез оценка на нивата на транскрипция на тумор некрозис фактор-α (Tnf) в стимулирани макрофагни клетки.

Изненадващо, както MV, така и MI превъзхождаха ментола в противовъзпалителния тест. Анализът на РНК секвенирането показа, че 18 гена, участващи във възпалителните и имунните отговори, са ефективно потиснати.

Изследователите отишли по-далеч и проучили механизма на действие на ментилните естери. Те открили, че чернодробният X рецептор (LXR), вътреклетъчен ядрен рецептор, играе важна роля в противовъзпалителните ефекти и това е независимо от чувствителния към студ преходен рецептор TRPM8, който основно открива ментол.

Задълбочавайки се в LXR-зависимата активация на MV и MI, те откриха, че генът Scd1, който е централен за липидния метаболизъм, се активира от LXR. Освен това, при мишки с индуциран чревен колит, противовъзпалителните ефекти бяха допълнително потвърдени чрез потискане на транскрипционните нива на гените Tnf и Il6 от MV или MI по LXR-зависим начин.

Мотивирани от откритието на вътреклетъчния механизъм на LXR-SCD1, професор Аримура и неговият екип предположиха, че ментилните естери имат свойства против затлъстяване. Те откриха, че тези естери инхибират адипогенезата, натрупването на мазнини, особено на етапа на митотично клонично разширяване в адипоцитните клетки 3T3-L1. В проучвания върху животни, предизвиканото от диета затлъстяване при мишки е смекчено и адипогенезата е потисната.

Ментиловите естери имат уникални предимства пред други противовъзпалителни или противозатлъстяващи съединения, които понастоящем се изследват или използват. Техните специфични механизми на действие, които допринасят за двойните им противовъзпалителни и противозатлъстяващи ефекти, ги отличават от другите съединения и могат да ги направят особено ефективни при лечението както на възпалителни състояния, така и на метаболитни нарушения. Те могат да бъдат полезни за определени популации, като например тези с хронични възпалителни заболявания, метаболитен синдром или усложнения, свързани със затлъстяването.

„Въпреки че това проучване се фокусира върху техните функции и механизми на действие при модели на заболявания, свързани с възпаление и затлъстяване, очакваме, че тези съединения ще бъдат ефективни и срещу широк спектър от заболявания, свързани с метаболитен синдром, като диабет и хипертония, както и алергични симптоми“, оптимистично отбеляза професор Аримура.

В заключение, това проучване подчертава значението и стойността на многофункционалните молекули, получени от естествени вещества. Бъдещите изследвания на тези нови и превъзходни ментилови естери могат да доведат до разработването на терапевтични съединения за борба с нарастващите здравословни проблеми, свързани със затлъстяването и възпалителните състояния.