Võitlus rasva ja põletikuga: teadlased on välja töötanud uued ühendid

Looduslike saaduste modifitseeritud derivaadid on viimastel aastatel toonud kaasa märkimisväärseid terapeutilisi edusamme ja kaubanduslikku edu. Mentool on looduslikult esinev tsükliline mentoolalkohol, mida leidub mitmesugustes taimedes, eriti piparmündiliste sugukonna liikmetes, nagu piparmünt ja rohemünd. See on levinud koostisosa paljudes kondiitritoodetes, närimiskummides ja suuhügieenitoodetes. Huvitaval kombel on mentoolil ka kõrge meditsiiniline väärtus tänu oma valuvaigistavale, põletikuvastasele ja vähivastasele toimele.

Hiljutises uuringus arendas ja uuris Jaapani Tokyo Teadusülikooli bioteaduste ja tehnoloogia osakonna professor Gen-Ichiro Arimura juhitud teadlaste meeskond valiini (MV) ja isoleutsiini (MI) mentüülestreid, mis on mentooli derivaadid, mis saadakse selle hüdroksüülrühma asendamisel vastavalt valiini ja isoleutsiiniga.

Nende tulemused avaldati ajakirjas Immunology.

Professor Arimura jagas praeguse töö motivatsiooni: „Mind on alati huvitanud taimede funktsionaalsed komponendid, mis aitavad kaasa inimeste tervisele. Uute molekulide avastamine looduslikest materjalidest inspireeris meie uurimisrühma arendama neid mentooli aminohappe derivaate.“

Teadlased alustasid kuue aminohappe mentüülestrite sünteesimisega, mida iseloomustavad vähem reaktiivsed külgahelad. Seejärel hindasid nad nende estrite omadusi in vitro uuringute abil rakuliinidel. Lõpuks viisid nad läbi katseid hiirtega, et uurida nende ühendite mõju indutseeritud haigusseisundites. MV ja MI erakordsed põletikuvastased profiilid määrati kindlaks, hinnates tuumorinekroosifaktori-α (Tnf) transkriptsioonitasemeid stimuleeritud makrofaagrakkudes.

Üllataval kombel edestasid nii MV kui ka MI põletikuvastases testis mentooli. RNA sekveneerimise analüüs näitas, et 18 põletikuliste ja immuunvastustega seotud geeni olid efektiivselt alla surutud.

Teadlased läksid edasi ja uurisid mentüülestrite toimemehhanismi. Nad leidsid, et maksa X-retseptor (LXR), mis on rakusisene tuumaretseptor, mängib olulist rolli põletikuvastases toimes ning see on sõltumatu külmatundlikust transientsest retseptorist TRPM8, mis tuvastab peamiselt mentooli.

Süvenedes MV ja MI LXR-sõltuvasse aktivatsiooni, leidsid nad, et LXR aktiveeris Scd1 geeni, mis on lipiidide metabolismi keskmes. Lisaks kinnitasid indutseeritud soole koliidiga hiirtel põletikuvastaseid toimeid veelgi Tnf ja Il6 geenide transkriptsioonitasemete pärssimine MV või MI poolt LXR-sõltuval viisil.

LXR-SCD1 rakusisese mehaanika avastamisest ajendatuna püstitasid professor Arimura ja tema meeskond hüpoteesi, et mentüülestritel on rasvumisvastased omadused. Nad leidsid, et need estrid pärssisid adipogeneesi ehk rasva kogunemist, eriti mitootilise kloonilise laienemise staadiumis 3T3-L1 adipotsüütide rakkudes. Loomkatsetes leevendas dieedist tingitud rasvumist hiirtel ja pärssis adipogenees.

Mentüülestritel on ainulaadsed eelised teiste põletikuvastaste või rasvumisvastaste ühendite ees, mida praegu uuritakse või kasutatakse. Nende spetsiifilised toimemehhanismid, mis aitavad kaasa nende kahekordsele põletikuvastasele ja rasvumisvastasele toimele, eristavad neid teistest ühenditest ja võivad muuta need eriti tõhusaks nii põletikuliste seisundite kui ka ainevahetushäirete ravis. Need võivad olla kasulikud teatud populatsioonidele, näiteks krooniliste põletikuliste haiguste, metaboolse sündroomi või rasvumisega seotud tüsistustega inimestele.

„Kuigi see uuring keskendus nende ühendite funktsioonidele ja toimemehhanismidele põletiku ja rasvumisega seotud haigusmudelites, eeldame, et need ühendid on tõhusad ka paljude metaboolse sündroomiga seotud haiguste, näiteks diabeedi ja hüpertensiooni, aga ka allergiliste sümptomite vastu,“ märkis professor Arimura optimistlikult.

Kokkuvõtteks rõhutab see uuring looduslikest ainetest saadud multifunktsionaalsete molekulide olulisust ja väärtust. Nende uute ja paremate mentüülestrite edasised uuringud võivad viia terapeutiliste ühendite väljatöötamiseni, et võidelda rasvumise ja põletikuliste seisunditega seotud kasvavate terviseprobleemidega.