Võitle rasva ja põletikuga: teadlased on välja töötanud uusi ühendeid

Loodustoodete modifitseeritud derivaadid on viimastel aastatel toonud kaasa olulisi terapeutilisi edusamme ja ärilist edu. Mentool on looduslikult esinev tsükliline mentoolalkohol, mida leidub erinevates taimedes, eriti piparmündi perekonna liikmetes, nagu piparmünt ja rohemünt. See on levinud koostisosa paljudes maiustustes, närimiskummides ja suuhooldustoodetes. Huvitav on see, et mentoolil on valuvaigistava, põletikuvastase ja vähivastase toime tõttu ka kõrge meditsiiniline väärtus.

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

Nende tulemused avaldati ajakirjas Immunology.

Jagades selle töö motivatsiooni, ütles professor Arimura: „Inimeste tervisele panustavad taimede funktsionaalsed komponendid on mind alati huvitanud. Uute molekulide avastamine looduslikest materjalidest inspireeris meie uurimisrühma neid mentooli aminohappe derivaate välja töötama."

Teadlased alustasid kuue aminohappe mentüülestrite sünteesimisega, mida iseloomustavad vähem reaktiivsed kõrvalahelad. Seejärel hindasid nad nende estrite omadusi rakuliinide in vitro uuringute abil. Lõpuks viisid nad läbi katsed hiirtega, et uurida nende ühendite mõju esilekutsutud haigusseisundite korral. MV ja MI erakordsed põletikuvastased profiilid määrati kasvaja nekroosifaktor-α (Tnf) transkriptsioonitasemete hindamisega stimuleeritud makrofaagirakkudes.

Üllatuslikult ületasid nii MV kui ka MI põletikuvastases testis mentooli. RNA sekveneerimise analüüs näitas, et 18 põletikuliste ja immuunvastustega seotud geeni supresseeriti tõhusalt.

Teadlased läksid kaugemale ja uurisid mentüüleetrite toimemehhanismi. Nad leidsid, et maksa X-retseptor (LXR), intratsellulaarne tuumaretseptor, mängib olulist rolli põletikuvastases toimes ja see ei sõltu külmatundlikust mööduvast retseptorist TRPM8, mis tuvastab peamiselt mentooli.

Süvenedes sügavamale MV-de ja MI LXR-sõltuvasse aktiveerimisse, leidsid nad, et LXR aktiveeris lipiidide metabolismis keskse geeni Scd1. Veelgi enam, indutseeritud soolekoliidiga hiirtel kinnitati põletikuvastast toimet veelgi Tnf ja Il6 geenide transkriptsioonitasemete pärssimisega MV või MI poolt LXR-st sõltuval viisil.

LXR-SCD1 rakusisese mehaanika avastamisel püstitasid professor Arimura ja tema meeskond hüpoteesi, et mentüülestritel on rasvumisvastased omadused. Nad leidsid, et need estrid pärssisid adipogeneesi, rasva kogunemist, eriti mitootilise kloonilise laienemise etapis 3T3-L1 adipotsüütide rakkudes. Loomkatsetes leevendati hiirte dieedist põhjustatud rasvumist ja pärssiti adipogeneesi.

Mentüülestritel on ainulaadne eelis võrreldes teiste praegu uuritavate või kasutatavate põletiku- või rasvumisvastaste ühenditega. Nende spetsiifilised toimemehhanismid, mis aitavad kaasa nende kahekordsele põletiku- 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 elanikkonnarühmadele, näiteks neile, kellel on kroonilised põletikulised haigused, metaboolne sündroom või rasvumisega seotud tüsistused.

"Kuigi see uuring keskendus nende funktsioonidele ja toimemehhanismidele põletiku ja rasvumisega seotud haigusmudelites, eeldame, et need ühendid on tõhusad ka paljude metaboolse sündroomiga seotud haiguste vastu, nagu diabeet ja hüpertensioon.." samuti allergilisi sümptomeid,” ütles professor Arimura optimistlikult.

Kokkuvõttes tõstab see uuring esile looduslikest ainetest pärinevate multifunktsionaalsete molekulide tähtsuse ja väärtuse. Tulevased uuringud nende uute ja paremate mentüülestrite kohta võivad viia terapeutiliste ühendite väljatöötamiseni, et võidelda ülekaalulisuse ja põletikuliste seisunditega seotud kasvavate terviseprobleemidega.