Модифицированные производные натуральных продуктов привели в последнее время к значительным терапевтическим достижениям и коммерческому успеху. Ментол — это природный циклический монотерпеновый спирт, содержащийся в различных растениях, особенно в членах семейства мятных, таких как мята перечная и мята перечнолистная. Это распространенный ингредиент, который содержится в широком ассортименте кондитерских изделий, жевательных резинок и средств по уходу за полостью рта. Интересно, что ментол также обладает высокой лекарственной ценностью благодаря своему обезболивающему, противовоспалительному и противораковому эффекту.
В недавнем исследовании группа исследователей под руководством профессора Гэн-ичиро Аримуры из Департамента биологических наук и технологий Токийского научного университета, Япония, разработала и исследовала ментиловые эфиры валина (MV) и изолейцина (MI), которые получены из ментола путем замены его гидроксильной группы на валин и изолейцин соответственно.
Результаты их исследования были опубликованы в журнале Immunology от 08 мая 2024 года. Разделяя мотивацию, стоящую за настоящей работой, проф. Дж. Аримура говорит: «Функциональные компоненты растений, которые способствуют здоровью человека, всегда меня интриговали. Открытие новых молекул из натуральных материалов вдохновило нашу исследовательскую группу на разработку этих аминокислотных производных ментола.«
Исследователи начали с синтеза ментиловых эфиров шести аминокислот, характеризующихся менее реакционноспособными боковыми цепями. Впоследствии они оценили свойства этих эфиров, используя исследования клеточных линий in vitro. Наконец, они провели эксперименты на мышах, чтобы изучить действие этих соединений в условиях индуцированного заболевания. Исключительные противовоспалительные профили МВ и ИМ были определены путем оценки уровней транскриптов фактора некроза опухоли-α (Tnf) в стимулированных клетках-макрофагах. Примечательно, что и МВ, и ИМ превзошли ментол в противовоспалительном анализе. Анализ секвенирования РНК показал, что 18 генов, участвующих в воспалительных и иммунных реакциях, были эффективно подавлены.
Воодушевленные своими открытиями, исследователи пошли еще дальше и исследовали механизм действия ментиловых эфиров. Они обнаружили, что печеночный X–рецептор (LXR) — внутриклеточный ядерный рецептор, играет важную роль в противовоспалительных эффектах, и это не зависит от чувствительного к холоду транзиторного рецептора TRPM8, который в первую очередь обнаруживает ментол. Углубившись в изучение LXR-зависимой активации МВ и ИМ, они обнаружили, что ген Scd1, отвечающий за липидный обмен, активируется LXR. Более того, у мышей с индуцированным кишечным колитом противовоспалительные эффекты были дополнительно подтверждены подавлением уровней транскриптов генов Tnf и Il6 при MV или MI зависимым от LXR образом.
Управляется открытием LXR-SCD1 внутриклеточная машинами, профессор Аримура и его команда выдвинули гипотезу о ментиловые сложные эфиры обладают анти — тучности свойства. Они обнаружили, что эти сложные эфиры ингибируют адипогенез — накопление жира, особенно на стадии митотической клональной экспансии в клетках адипоцитов 3T3-L1. В ходе исследований на животных у мышей было уменьшено ожирение, вызванное питанием, и подавлен адипогенез.
Ментиловые эфиры обладают уникальными преимуществами по сравнению с другими противовоспалительными соединениями или средствами против ожирения, которые в настоящее время исследуются или используются. Их специфические механизмы действия, которые способствуют их двойному противовоспалительному эффекту и борьбе с ожирением, отличают их от других соединений и могут сделать их особенно эффективными как при воспалительных состояниях, так и при метаболических нарушениях. Они могут принести пользу определенным группам населения, таким как люди с хроническими воспалительными заболеваниями, метаболическим синдромом или осложнениями, связанными с ожирением.
«Хотя это исследование было сосредоточено на их функциях и механизмах действия при заболеваниях, моделируемых после воспаления и ожирения, мы ожидаем, что эти соединения также будут эффективны против широкого спектра заболеваний, связанных с образом жизни, вызванных метаболическим синдромом, таких как диабет и гипертония, а также аллергических симптомов», — говорит профессор. Аримура настроен оптимистично.
В заключение, это исследование подчеркивает важность и ценность многогранных молекул, полученных из веществ природного происхождения. Будущие исследования с использованием этих новых и превосходных ментиловых эфиров могут привести к созданию терапевтических соединений для решения постоянно растущих проблем со здоровьем, связанных с ожирением и воспалительными состояниями.
