На протяжении многих лет традиционные лекарственные растения ценились за то, что они дают представление о множестве болезней.Однако выделение конкретных эффективных молекул из среды соединений, составляющих большинство видов растений, может оказаться непростой задачей.Теперь исследователи из Университета Тоямы, Япония, разработали метод выделения и идентификации активных соединений в растительных лекарствах.
Новые данные, недавно опубликованные в Frontiers in Pharmacology в статье под названием «Систематическая стратегия поиска терапевтического препарата для лечения болезни Альцгеймера и его молекулы-мишени«, продемонстрировали, что новый метод идентифицирует несколько активных соединений из корневища Drynaria, традиционного лекарственного растения, которые улучшают память и уменьшают характеристики болезни в мышиной модели болезни Альцгеймера.
Как правило, ученые неоднократно проверяют сырые лекарственные растения в лабораторных экспериментах, чтобы увидеть, оказывают ли какие-либо соединения влияние на клетки, выращенные in vitro.Если соединение показывает положительный эффект в клетках или пробирках, его потенциально можно использовать в качестве лекарства, и ученые продолжают тестировать его на животных.Однако этот процесс трудоемок и не учитывает изменения, которые могут произойти с лекарствами, когда они попадают в организм — ферменты в крови и печени могут метаболизировать лекарства в различные формы, называемые метаболитами.Кроме того, некоторые участки тела, такие как мозг, труднодоступны для многих лекарств, и только определенные лекарства или их метаболиты попадают в эти ткани.
«Соединения-кандидаты, идентифицированные в традиционных лабораторных тестах лекарств растительного происхождения, не всегда являются настоящими активными соединениями, потому что эти анализы игнорируют биометаболизм и распределение в тканях», — пояснил старший научный сотрудник Чихиро Тохда, доктор философии, доцент нейрофармакологии в Университете Тоямы. .«Поэтому мы стремились разработать более эффективные методы идентификации аутентичных активных соединений, учитывающие эти факторы».
В исследовании группа Тояма использовала мышей с генетической мутацией в качестве модели болезни Альцгеймера.Эта мутация дает мышам некоторые характеристики болезни Альцгеймера, в том числе снижение памяти и накопление специфических белков в мозге, называемых амилоидными и тау-белками.
«Мы сообщаем о систематической стратегии оценки биоактивных кандидатов в натуральных лекарствах, используемых для лечения болезни Альцгеймера (БА)», — пишут авторы.«Мы обнаружили, что корневище Drynaria может улучшать функцию памяти и улучшать патологии AD у мышей 5XFAD.Биохимический анализ привел к идентификации биоэффективных метаболитов, переносимых в головной мозг, а именно нарингенина и его глюкуронидов.Чтобы изучить механизм действия, мы объединили стабильность целевой аффинности лекарственного средства с анализом иммунопреципитационной жидкостной хроматографии / масс-спектрометрии, идентифицировав белок медиатора ответа коллапсина 2 (CRMP2) в качестве мишени нарингенина».
Ученые обнаружили, что экстракт растения уменьшает нарушения памяти и уровни амилоидных и тау-белков в мозге мышей.Кроме того, команда затем исследовала ткань мозга мыши через пять часов после того, как они обработали мышей экстрактом.Они обнаружили, что три соединения растения попали в мозг — нарингенин и два метаболита нарингенина.
Когда исследователи лечили мышей чистым нарингенином, они заметили те же улучшения в дефиците памяти и снижении амилоидных и тау-белков, что подразумевает, что нарингенин и его метаболиты, вероятно, были активными соединениями в растении.Они обнаружили белок под названием CRMP2, с которым нарингенин связывается в нейронах, что вызывает их рост, что позволяет предположить, что это может быть механизм, с помощью которого нарингенин может улучшать симптомы болезни Альцгеймера.
Исследователи надеются, что новая техника может быть использована для определения других методов лечения.«Мы применяем этот метод для открытия новых лекарств от других заболеваний, таких как повреждение спинного мозга, депрессия и саркопения», — отметил д-р Тохда.
Время публикации: 23 марта 2022 г.