Melawan lemak dan keradangan: saintis telah membangunkan sebatian baru

Derivatif produk semula jadi yang diubah suai telah membawa kepada kemajuan terapeutik yang ketara dan kejayaan komersial dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Menthol ialah alkohol mentol kitaran semula jadi yang terdapat dalam pelbagai tumbuhan, terutamanya ahli keluarga pudina seperti pudina dan spearmint. Ia adalah ramuan biasa dalam pelbagai jenis gula-gula, gula-gula getah dan produk penjagaan mulut. Menariknya, mentol juga mempunyai nilai perubatan yang tinggi kerana kesan analgesik, anti-radang dan anti-kanser.

Dalam satu kajian baru-baru ini, satu pasukan saintis yang diketuai oleh Profesor Gen-Ichiro Arimura dari Jabatan Biosains dan Teknologi, Universiti Sains Tokyo, Jepun, membangunkan dan mengkaji ester menthyl valine (MV) dan isoleucine (MI), yang merupakan derivatif mentol yang diperoleh dengan menggantikan kumpulan hidroksilnya dengan valine dan isoleucine, masing-masing.

Keputusan mereka diterbitkan dalam jurnal Immunology.

Berkongsi motivasi di sebalik kerja semasa, Profesor Arimura berkata: "Komponen fungsional tumbuhan yang menyumbang kepada kesihatan manusia sentiasa menarik minat saya. Penemuan molekul baharu daripada bahan semula jadi memberi inspirasi kepada kumpulan penyelidik kami untuk membangunkan derivatif asid amino mentol ini."

Para penyelidik bermula dengan mensintesis ester menthyl daripada enam asid amino, dicirikan oleh rantai sampingan yang kurang reaktif. Mereka kemudian menilai sifat-sifat ester ini menggunakan kajian in vitro pada talian sel. Akhirnya, mereka menjalankan eksperimen pada tikus untuk mengkaji kesan sebatian ini dalam keadaan penyakit yang disebabkan. Profil anti-radang MV dan MI yang luar biasa ditentukan dengan menilai tahap transkripsi faktor nekrosis tumor-α (Tnf) dalam sel makrofaj yang dirangsang.

Yang menghairankan, kedua-dua MV dan MI mengatasi mentol dalam ujian anti-radang. Analisis penjujukan RNA menunjukkan bahawa 18 gen yang terlibat dalam tindak balas keradangan dan imun telah ditindas dengan berkesan.

Para penyelidik pergi lebih jauh dan mengkaji mekanisme tindakan ester menthyl. Mereka mendapati bahawa reseptor X hati (LXR), reseptor nuklear intraselular, memainkan peranan penting dalam kesan anti-radang, dan ini adalah bebas daripada reseptor sementara sensitif sejuk TRPM8, yang terutamanya mengesan mentol.

Menyelidiki lebih mendalam ke dalam pengaktifan MV dan MI yang bergantung kepada LXR, mereka mendapati bahawa gen Scd1, pusat metabolisme lipid, telah diaktifkan oleh LXR. Lebih-lebih lagi, pada tikus dengan kolitis usus yang disebabkan, kesan anti-radang telah disahkan lagi dengan penindasan tahap transkrip gen Tnf dan Il6 oleh MV atau MI dalam cara yang bergantung kepada LXR.

Didorong oleh penemuan mekanik intraselular LXR-SCD1, Profesor Arimura dan pasukannya membuat hipotesis bahawa ester mentil mempunyai sifat anti-obesiti. Mereka mendapati bahawa ester ini menghalang adipogenesis, pengumpulan lemak, terutamanya pada peringkat pengembangan klonik mitosis dalam sel adiposit 3T3-L1. Dalam kajian haiwan, obesiti yang disebabkan oleh diet pada tikus telah dikurangkan dan adipogenesis telah ditindas.

Menthyl ester mempunyai kelebihan unik berbanding sebatian anti-radang atau anti-obesiti lain yang sedang dikaji atau digunakan. Mekanisme tindakan khusus mereka, yang menyumbang kepada kesan anti-radang dan anti-obesiti ganda mereka, membezakannya daripada sebatian lain dan mungkin menjadikannya sangat berkesan dalam merawat kedua-dua keadaan keradangan dan gangguan metabolik. Mereka mungkin berguna untuk populasi tertentu, seperti mereka yang mempunyai penyakit radang kronik, sindrom metabolik atau komplikasi berkaitan obesiti.

"Walaupun kajian ini memberi tumpuan kepada fungsi dan mekanisme tindakan mereka dalam model penyakit yang berkaitan dengan keradangan dan obesiti, kami menjangkakan bahawa sebatian ini juga akan berkesan terhadap pelbagai jenis penyakit berkaitan sindrom metabolik seperti diabetes dan hipertensi, serta gejala alahan, " kata Profesor Arimura dengan optimis.

Kesimpulannya, kajian ini mengetengahkan kepentingan dan nilai molekul pelbagai fungsi yang diperoleh daripada bahan semula jadi. Kajian masa depan tentang ester menthyl baru dan unggul ini boleh membawa kepada pembangunan sebatian terapeutik untuk memerangi masalah kesihatan yang semakin meningkat yang berkaitan dengan obesiti dan keadaan keradangan.