נלחמים בשומן ובדלקות: מדענים פיתחו תרכובות חדשות

נגזרות שעברו שינוי של מוצרים טבעיים הובילו להתקדמות טיפולית משמעותית ולהצלחה מסחרית בשנים האחרונות. מנטול הוא אלכוהול מנטול מחזורי טבעי המצוי במגוון צמחים, במיוחד בצמחים ממשפחת המנטה כמו מנטה ונענע חריפה. זהו מרכיב נפוץ במגוון רחב של ממתקים, מסטיקים ומוצרי טיפוח אוראלי. מעניין לציין, שלמנטול יש גם ערך רפואי גבוה בשל השפעותיו משככות כאבים, נוגדות דלקת ונוגדות סרטן.

במחקר שנערך לאחרונה, צוות מדענים בראשות פרופסור גן-איצ'ירו ארימורה מהמחלקה למדעי החיים והטכנולוגיה באוניברסיטת טוקיו למדעים, יפן, פיתח וחקר אסטרים של מנטיל של ואלין (MV) ואיזולאוצין (MI), שהן נגזרות של מנטול המתקבלות על ידי החלפת קבוצת ההידרוקסיל שלו בוואלין ואיזולאוצין, בהתאמה.

תוצאותיהם פורסמו בכתב העת אימונולוגיה.

פרופסור ארימורה שיתף את המוטיבציה מאחורי העבודה הנוכחית ואמר: "רכיבים פונקציונליים של צמחים התורמים לבריאות האדם תמיד עניינו אותי. גילוי מולקולות חדשות מחומרים טבעיים נתן השראה לקבוצת המחקר שלנו לפתח נגזרות חומצות אמינו אלו של מנטול."

החוקרים החלו בסינתזה של אסטרים מנטיליים של שש חומצות אמינו, המאופיינות בשרשראות צד פחות ריאקטיביות. לאחר מכן הם העריכו את תכונותיהם של אסטרים אלו באמצעות מחקרים במבחנה על שורות תאים. לבסוף, הם ערכו ניסויים בעכברים כדי לחקור את השפעות התרכובות הללו במצבי מחלה מושרים. הפרופילים האנטי-דלקתיים יוצאי הדופן של MV ו-MI נקבעו על ידי הערכת רמות התעתוק של גורם נמק הגידול-α (Tnf) בתאי מקרופאגים מגורים.

באופן מפתיע, גם MV וגם MI הראו ביצועים טובים יותר מאשר מנטול במבחן האנטי-דלקתי. ניתוח ריצוף RNA הראה ש-18 גנים המעורבים בתגובות דלקתיות וחיסוניות דוכאו ביעילות.

החוקרים הלכו צעד אחד קדימה וחקרו את מנגנון הפעולה של אסטרים של מנטיל. הם מצאו כי קולטן הכבד X (LXR), קולטן גרעיני תוך-תאי, ממלא תפקיד חשוב בהשפעות נוגדות הדלקת, וזה בלתי תלוי בקולטן הרגיש לקור חולף TRPM8, אשר מזהה בעיקר מנטול.

בהעמקת השפעול של MV ו-MI התלוי ב-LXR, הם מצאו כי הגן Scd1, המרכזי במטבוליזם של שומנים בדם, הופעל על ידי LXR. יתר על כן, בעכברים עם קוליטיס מושרה במעי, ההשפעות נוגדות הדלקת אושרו עוד יותר על ידי דיכוי רמות התעתוק של גנים Tnf ו-Il6 על ידי MV או MI באופן תלוי LXR.

בהשראת גילוי המכניקה התוך-תאית של LXR-SCD1, פרופסור ארימורה וצוותו שיערו כי לאסטרי מנטיל יש תכונות נוגדות השמנת יתר. הם מצאו כי אסטרים אלה מעכבים אדיפוגנזה, הצטברות שומן, במיוחד בשלב ההתפשטות הקלונית המיטוטית בתאי אדיפוציטים 3T3-L1. במחקרים בבעלי חיים, השמנת יתר הנגרמת על ידי תזונה בעכברים פחתה והאדיפוגנזה דוכאה.

לאסטרי מנטיל יתרונות ייחודיים על פני תרכובות אנטי דלקתיות או נוגדות השמנת יתר אחרות הנחקרות או נמצאות בשימוש כיום. מנגנוני הפעולה הספציפיים שלהם, התורמים להשפעותיהם הכפולות נוגדות הדלקת והנוגדות השמנת יתר, מבדילים אותם מתרכובות אחרות ועשויים להפוך אותם ליעילים במיוחד בטיפול הן במצבים דלקתיים והן בהפרעות מטבוליות. הם עשויים להיות שימושיים עבור אוכלוסיות מסוימות, כגון אלו הסובלים ממחלות דלקתיות כרוניות, תסמונת מטבולית או סיבוכים הקשורים להשמנת יתר.

"בעוד שמחקר זה התמקד בתפקידיהם ובמנגנוני הפעולה שלהם במודלים של מחלות הקשורות לדלקת והשמנת יתר, אנו מצפים שתרכובות אלו יהיו יעילות גם כנגד מגוון רחב של מחלות הקשורות לתסמונת מטבולית כגון סוכרת ויתר לחץ דם, כמו גם תסמינים אלרגיים", ציין פרופסור ארימורה באופטימיות.

לסיכום, מחקר זה מדגיש את החשיבות והערך של מולקולות רב-תכליתיות שמקורן בחומרים טבעיים. מחקרים עתידיים של אסטרים חדשים ומעולים אלה של מנטיל עשויים להוביל לפיתוח תרכובות טיפוליות למאבק בבעיות הבריאות הגוברות הקשורות להשמנת יתר ולמצבים דלקתיים.