להילחם בשומן ובדלקות: מדענים פיתחו תרכובות חדשות

נגזרות מתוקנות של מוצרים טבעיים הובילו בשנים האחרונות להתקדמות טיפולית משמעותית ולהצלחה מסחרית. מנטול הוא אלכוהול מנטול מחזורי טבעי המצוי במגוון צמחים, במיוחד בבני משפחת הנענע כמו מנטה ונענע. זהו מרכיב נפוץ במגוון רחב של ממתקים, מסטיקים ומוצרי טיפוח הפה. מעניין שלמנטול יש גם ערך רפואי גבוה בשל השפעותיו משככות כאבים, אנטי דלקתיות ואנטי סרטניות.

במחקר שנערך לאחרונה, צוות מדענים בראשות פרופסור ג'ן-איצ'ירו ארימורה מהמחלקה למדעי הביולוגיה והטכנולוגיה, אוניברסיטת טוקיו למדע, יפן, פיתח וחקר אסטרים מנטיל של ולין (MV) ואיסולאוצין (MI), שהם נגזרות מנטול המתקבלות על ידי החלפת קבוצת ההידרוקסיל שלו לוואלין ואיזולאוצין, בהתאמה.

תוצאותיהם פורסמו בכתב העת Immunology.

לחלוק את המוטיבציה מאחורי עבודה זו, פרופסור Arimura אמר: "המרכיבים התפקודיים של צמחים שתורמים לבריאות האדם תמיד עניינו אותי. הגילוי של מולקולות חדשות מחומרים טבעיים נתן השראה לצוות המחקר שלנו לפתח את הנגזרות הללו של חומצות אמינו מנטול."

החוקרים התחילו בסינתזה של אסטרים מנטיל של שש חומצות אמינו המאופיינות בשרשראות צד פחות תגובתיות. לאחר מכן הם העריכו את המאפיינים של אסטרים אלה באמצעות מחקרים במבחנה על קווי תאים. לבסוף, הם ערכו ניסויים בעכברים כדי לחקור את ההשפעות של תרכובות אלו במצבי מחלה שנגרמו. הפרופילים האנטי-דלקתיים יוצאי הדופן של MV ו-MI נקבעו על ידי הערכת רמות שעתוק של גורם נמק של גידול α (Tnf) בתאי מקרופאג מגורים.

למרבה ההפתעה, גם MV וגם MI השיג ביצועים טובים יותר מהמנטול בבדיקה האנטי דלקתית. ניתוח רצף RNA הראה ש-18 גנים המעורבים בתגובות דלקתיות וחיסוניות דוכאו ביעילות.

החוקרים הלכו רחוק יותר וחקרו את מנגנון הפעולה של מנטיל אתרים. הם מצאו שקולטן X לכבד (LXR), קולטן גרעיני תוך תאי, ממלא תפקיד חשוב בהשפעות האנטי דלקתיות, וזה בלתי תלוי בקולטן החולף הרגיש לקור TRPM8, שמזהה בעיקר מנטול.

על ידי התעמקות בהפעלה התלויה ב-LXR של MVs ו-MI, הם גילו שהגן Scd1, מרכזי בחילוף החומרים של שומנים, הופעל על ידי LXR. יתרה מכך, בעכברים עם קוליטיס מושרה, ההשפעות האנטי דלקתיות אושרו עוד יותר על ידי דיכוי רמות התעתיק של הגנים Tnf ו-Il6 על ידי MV או MI באופן תלוי LXR.

בהנחיית גילוי המכניקה התוך-תאית של LXR-SCD1, פרופסור Arimura וצוותו שיערו כי לאסטרים מנטיל יש תכונות נוגדות השמנת יתר. הם מצאו כי אסטרים אלו מעכבים אדיפוגנזה, הצטברות שומן, במיוחד בשלב ההתפשטות הקלונית המיטוטית בתאי שומן 3T3-L1. במחקרים בבעלי חיים, ההשמנה הנגרמת על ידי תזונה בעכברים הופחתה והאדיפוגנזה דוכאה.

לאסטרים של מנטיל יש יתרונות ייחודיים בהשוואה לתרכובות אנטי דלקתיות או נוגדות השמנת יתר אחרות הנחקרות או בשימוש. מנגנוני הפעולה הספציפיים שלהם, התורמים להשפעות האנטי-דלקתיות והנוגדות השמנה הכפולות שלהם, מבדילים אותם משאר התרכובות ועשויים להפוך אותם ליעילים במיוחד בטיפול הן במצבי דלקת והן בהפרעות מטבוליות. הם עשויים להועיל לאוכלוסיות מסוימות, כגון אלו עם מחלות דלקתיות כרוניות, תסמונת מטבולית או סיבוכים הקשורים להשמנה.

"למרות שמחקר זה התמקד בתפקודים ובמנגנוני הפעולה שלהם במודלים של מחלות הקשורים לדלקת והשמנה, אנו מצפים שתרכובות אלו יהיו יעילות גם נגד מגוון רחב של מחלות הקשורות לתסמונת המטבולית, כגון סוכרת ויתר לחץ דם.." כמו גם תסמינים אלרגיים", אמר פרופסור ארימורה באופטימיות.

לסיכום, מחקר זה מדגיש את החשיבות והערך של מולקולות רב-תכליתיות המופקות מחומרים טבעיים. מחקר עתידי על האסטרים המנטיל החדשים והמעולים הללו עשוי להוביל לפיתוח של תרכובות טיפוליות כדי להילחם בבעיות הבריאות הגוברת הקשורות להשמנה ולמצבים דלקתיים.