Tradycyjne rośliny lecznicze były od lat cenione za dostarczanie wglądu w szereg chorób.Jednak izolowanie określonych, skutecznych cząsteczek ze środowiska związków, które tworzą większość gatunków roślin, może być trudnym zadaniem.Teraz naukowcy z Uniwersytetu Toyama w Japonii opracowali metodę izolacji i identyfikacji aktywnych związków w lekach roślinnych.
Nowe dane – opublikowane niedawno w Frontiers in Pharmacology w artykule zatytułowanym „Systematyczna strategia odkrywania leku terapeutycznego na chorobę Alzheimera i jego cząsteczki docelowejpokazują, że nowa technika identyfikuje kilka aktywnych związków z kłącza Drynaria, tradycyjnego leku roślinnego, które poprawiają pamięć i zmniejszają charakterystykę choroby w mysim modelu choroby Alzheimera.
Zazwyczaj naukowcy wielokrotnie badają surowe leki roślinne w eksperymentach laboratoryjnych, aby sprawdzić, czy jakiekolwiek związki wykazują wpływ na komórki hodowane in vitro.Jeśli związek wykazuje pozytywne działanie w komórkach lub probówkach, może potencjalnie zostać użyty jako lek, a naukowcy testują go na zwierzętach.Jednak proces ten jest pracochłonny i nie uwzględnia zmian, które mogą zajść w lekach po dostaniu się do organizmu — enzymy we krwi i wątrobie mogą metabolizować leki do różnych form zwanych metabolitami.Ponadto niektóre obszary ciała, takie jak mózg, są trudno dostępne dla wielu leków i tylko niektóre leki lub ich metabolity dostaną się do tych tkanek.
„Związki kandydujące zidentyfikowane w tradycyjnych testach laboratoryjnych leków roślinnych nie zawsze są prawdziwie aktywnymi związkami, ponieważ testy te ignorują biometabolizm i dystrybucję tkankową” – wyjaśnił starszy badacz, dr Chihiro Tohda, profesor neurofarmakologii na Uniwersytecie w Toyama .„Dlatego staraliśmy się opracować wydajniejsze metody identyfikacji autentycznych związków aktywnych, które uwzględniają te czynniki”.
W badaniu zespół Toyama wykorzystał myszy z mutacją genetyczną jako model choroby Alzheimera.Ta mutacja nadaje myszom pewne cechy choroby Alzheimera, w tym zmniejszoną pamięć i nagromadzenie w mózgu specyficznych białek, zwanych białkami amyloidu i tau.
„Przedstawiamy systematyczną strategię oceny bioaktywnych kandydatów w naturalnych lekach stosowanych w chorobie Alzheimera (AD)” – napisali autorzy.„Odkryliśmy, że kłącze Drynaria może poprawić funkcje pamięci i złagodzić patologie AD u myszy 5XFAD.Analiza biochemiczna doprowadziła do identyfikacji bioefektywnych metabolitów, które są przenoszone do mózgu, a mianowicie naringeniny i jej glukuronidów.Aby zbadać mechanizm działania, połączyliśmy stabilność celu reagującą na powinowactwo leku z immunoprecypitacją-chromatografią cieczową/analizą spektrometrii masowej, identyfikując białko mediatora odpowiedzi na kolapsynę 2 (CRMP2) jako cel naringeniny.”
Naukowcy odkryli, że ekstrakt roślinny zmniejsza zaburzenia pamięci i poziom białek amyloidowych i tau w mózgach myszy.Co więcej, zespół zbadał następnie tkankę mózgową myszy pięć godzin po tym, jak potraktowali myszy ekstraktem.Odkryli, że trzy związki z rośliny przedostały się do mózgu — naringenina i dwa metabolity naringeniny.
Kiedy badacze leczyli myszy czystą naringeniną, zauważyli tę samą poprawę w deficytach pamięci i redukcji białek amyloidu i tau, co sugeruje, że naringenina i jej metabolity były prawdopodobnie aktywnymi związkami w roślinie.Odkryli białko o nazwie CRMP2, z którym naringenina wiąże się w neuronach, co powoduje ich wzrost, co sugeruje, że może to być mechanizm, dzięki któremu naringenina może łagodzić objawy choroby Alzheimera.
Naukowcy są optymistyczni, że nową technikę można wykorzystać do identyfikacji innych metod leczenia.„Stosujemy tę metodę do odkrywania nowych leków na inne choroby, takie jak uraz rdzenia kręgowego, depresja i sarkopenia” – zauważył dr Tohda.
Czas publikacji: 23.03.-2022