ต่อสู้กับไขมันและการอักเสบ: นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาสารประกอบใหม่

ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่ดัดแปลงแล้วนำไปสู่ความก้าวหน้าทางการรักษาที่สำคัญและความสำเร็จทางการค้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เมนทอลเป็นแอลกอฮอล์เมนทอลแบบวงแหวนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ พบในพืชหลายชนิด โดยเฉพาะพืชในตระกูลมิ้นต์ เช่น เปปเปอร์มินต์และสเปียร์มินต์ เมนทอลเป็นส่วนผสมทั่วไปในขนม หมากฝรั่ง และผลิตภัณฑ์ดูแลช่องปากหลายชนิด ที่น่าสนใจคือ เมนทอลยังมีคุณค่าทางยาสูงเนื่องจากมีฤทธิ์ระงับปวด ต้านการอักเสบ และต้านมะเร็ง

ในการศึกษาล่าสุด ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยศาสตราจารย์ Gen-Ichiro Arimura จากภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โตเกียว ประเทศญี่ปุ่น ได้พัฒนาและศึกษาเอสเทอร์เมนทิลของวาลีน (MV) และไอโซลิวซีน (MI) ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของเมนทอลที่ได้จากการแทนที่กลุ่มไฮดรอกซิลเป็นวาลีนและไอโซลิวซีนตามลำดับ

ผลการศึกษาดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Immunology.

ศาสตราจารย์ Arimura กล่าวถึงแรงบันดาลใจในการทำงานนี้ว่า “องค์ประกอบการทำงานของพืชที่มีส่วนช่วยในสุขภาพของมนุษย์เป็นสิ่งที่ฉันสนใจมาโดยตลอด การค้นพบโมเลกุลใหม่จากวัสดุธรรมชาติเป็นแรงบันดาลใจให้ทีมวิจัยของเราพัฒนาอนุพันธ์กรดอะมิโนเมนทอลเหล่านี้”

นักวิจัยเริ่มต้นด้วยการสังเคราะห์เมนทิลเอสเทอร์ของกรดอะมิโน 6 ชนิดที่มีสายด้านข้างที่มีปฏิกิริยาน้อยกว่า จากนั้นจึงประเมินคุณสมบัติของเอสเทอร์เหล่านี้โดยใช้การศึกษาในหลอดทดลองเกี่ยวกับเส้นเซลล์ ในที่สุด พวกเขาได้ทำการทดลองกับหนูเพื่อศึกษาผลกระทบของสารประกอบเหล่านี้ในสภาวะที่เหนี่ยวนำให้เกิดโรค โปรไฟล์ต้านการอักเสบที่โดดเด่นของ MV และ MI ถูกกำหนดโดยการประเมินระดับการถอดรหัสปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก-α (Tnf) ในเซลล์มาโครฟาจที่ถูกกระตุ้น

น่าประหลาดใจที่ทั้ง MV และ MI มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเมนทอลในการทดสอบต้านการอักเสบ การวิเคราะห์ลำดับ RNA แสดงให้เห็นว่ายีน 18 ยีนที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบและการตอบสนองของภูมิคุ้มกันถูกยับยั้งอย่างมีประสิทธิภาพ

นักวิจัยศึกษาเพิ่มเติมและศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของเมนทิลอีเทอร์ พวกเขาพบว่าตัวรับ X ของตับ (LXR) ซึ่งเป็นตัวรับนิวเคลียร์ในเซลล์ มีบทบาทสำคัญในฤทธิ์ต้านการอักเสบ และไม่ขึ้นอยู่กับตัวรับชั่วคราวที่ไวต่อความเย็น TRPM8 ซึ่งตรวจจับเมนทอลเป็นหลัก

ด้วยการเจาะลึกลงไปถึงการกระตุ้น MV และ MI ที่ขึ้นกับ LXR พวกเขาพบว่ายีน Scd1 ซึ่งเป็นศูนย์กลางในการเผาผลาญไขมันถูกกระตุ้นโดย LXR นอกจากนี้ ในหนูที่มีอาการลำไส้อักเสบเฉียบพลัน ผลต้านการอักเสบได้รับการยืนยันเพิ่มเติมโดยการยับยั้งระดับการถอดรหัสของยีน Tnf และ Il6 โดย MV หรือ MI ในลักษณะที่ขึ้นกับ LXR

ด้วยการค้นพบกลไกภายในเซลล์ของ LXR-SCD1 ศาสตราจารย์ Arimura และทีมงานของเขาตั้งสมมติฐานว่า menthyl esters มีคุณสมบัติในการต่อต้านโรคอ้วน พวกเขาพบว่าเอสเทอร์เหล่านี้ยับยั้งการสร้างไขมัน การสะสมของไขมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างระยะการขยายตัวของไมโทติคคลินิกในเซลล์ไขมัน 3T3-L1 ในการศึกษาในสัตว์ทดลอง โรคอ้วนที่เกิดจากอาหารในหนูได้รับการบรรเทาลงและยับยั้งการเกิดไขมันส่วนเกิน

เมนทิลเอสเทอร์มีประโยชน์เฉพาะตัวเมื่อเปรียบเทียบกับสารประกอบต้านการอักเสบหรือต้านโรคอ้วนอื่นๆ ที่กำลังวิจัยหรือใช้อยู่ในปัจจุบัน กลไกการออกฤทธิ์เฉพาะของพวกมันซึ่งมีฤทธิ์ต้านการอักเสบและต้านโรคอ้วน 2 ประการ ทำให้พวกมันแตกต่างจากสารประกอบอื่น ๆ และอาจทำให้พวกมันมีประสิทธิผลเป็นพิเศษในการรักษาทั้งสภาวะการอักเสบและความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึม อาจเป็นประโยชน์สำหรับประชากรบางกลุ่ม เช่น ผู้ที่มีโรคอักเสบเรื้อรัง โรคเมตาบอลิซึม หรือภาวะแทรกซ้อนที่เกี่ยวข้องกับโรคอ้วน

"แม้ว่าการศึกษานี้จะมุ่งเน้นไปที่การทำงานและกลไกการออกฤทธิ์ในแบบจำลองโรคที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบและโรคอ้วน แต่เราคาดหวังว่าสารประกอบเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพในการรักษาโรคต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการเมตาบอลิซึม เช่น เบาหวานและความดันโลหิตสูง ” เช่นเดียวกับอาการแพ้” ศาสตราจารย์อาริมูระกล่าวในแง่ดี

โดยสรุป การศึกษานี้เน้นย้ำถึงความสำคัญและคุณค่าของโมเลกุลอเนกประสงค์ที่ได้มาจากสารธรรมชาติ การวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับเมนทิลเอสเทอร์ชนิดใหม่ที่เหนือกว่าเหล่านี้อาจนำไปสู่การพัฒนาสารประกอบในการรักษาโรคเพื่อต่อสู้กับปัญหาสุขภาพที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคอ้วนและภาวะการอักเสบ