Зеленый чай и красное вино блокируют токсические метаболиты

2 июля 2018



Многие люди с генуинными нарушениями обмена веществ рождаются с дефектным геном, что приводит к выраженному дефициту энзимов. В отсутствие лечения большинство пациентов с врожденными нарушениями обмена веществ должны строго придерживаться диеты всю оставшуюся жизнь. Настоящее исследование доказало, что в зеленом чае и красном вине содержатся вещества, которые блокируют токсические продукты обмена. Исследование проводилось под руководством профессора факультета естественных наук Тель-Авивского университета Эхуда Газита и его докторантом Широй Шахам-Нив. Результаты были опубликованы в журнале «Communications Chemistry». Ученые рассмотрели два соединения: (1) Галлат эпигаллокатехина, известный как EGCG (тип катехина, формула соединения — C22H18O11), содержащийся в больших количествах в зеленом чае, который давно притягивает внимание медицинского сообщества благодаря своей полезности для здоровья; (2) дубильная кислота, или таннин — вещество, обнаруженное в красном вине и известное своей способностью предотвращать формирование токсического амилоида, являющегося причиной таких нейродегенеративных процессов, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.

"В случае наличия врожденного конгенитального метаболического заболевания организм не продуцирует жизненно важные энзимы. В результате, метаболиты (вещества, которые наряду с другими факторами, блокирующими ДНК и белки) накапливаются в организме. Такая бесконтрольная аккумуляция является токсичной и может привести к развитию серьезных ментальных расстройств. Наша работа еще раз доказывает, что природа обладает способностью производить уникальные химические соединения, которые могут стать идеальными кандидатами для создания лекарств от очень опасных заболеваний«,- говорит Шахам-Нив. Данная группа заболеваний составляет значительную часть детских наследственных недугов. Например, фенилкетонурия, при которой продуцируется большое количество метаболита фенилаланина, является очень распространенным нарушением обмена веществ (основным ранним методом диагностики является ИФА (иммуноферментный анализ), который проводится всем новорожденным, это так называемый, неонатальный скрининг на ФКН). Дети с выявленным заболеванием должны строго придерживаться безфенилаланиновой диеты всю оставшуюся жизнь. Если этого не делать, то развиваются нарушения психического развития вплоть до дебильности. «Но это невероятно трудная задача, так как фенилаланин присутствует в большинстве продуктов питания, которые мы едим. Избегание конкретного вещества является единственной возможностью предотвратить развитие долгосрочных патологических эффектов при врожденных нарушениях метаболизма. Мы надеемся, что наше достижение будет способствовать созданию новых лекарств для лечения данных расстройств», — сказала Шахам-Нив. Последняя работа базируется на двух предыдущих исследованиях, проводившихся в лаборатории профессора Газита. В первом из которых, было показано, что фенилаланин образует амилоидные структуры подобные тем, которые наблюдаются при болезни Альцгеймера, паркинсонизме и других нейродегенеративных заболеваниях. Во втором исследовании Шахам-Нив было показано, что метаболиты, которые накапливаются при других врожденных конгенитальных метаболических расстройствах, также проходят этап «самосборки» в агрегаты и тоже формируют токсический амилоид.

«Оба исследования ведут к необходимости пересмотра взгляда научного мира на болезни обмена веществ», — говорит Шахам-Нив. «В нашей работе мы проверяли, могли ли молекулы, идентифицированные в прошлых исследованиях болезни Альцгеймера и других амилоидных заболеваний, которые, как нам известно, ингибировали образование амилоидных агрегатов, противодействовать и процессу образования амилоида при других метаболических заболеваниях». Новое исследование сфокусировалось на галлате эпигаллокатехина и таннине. Использовались пробирочные тесты и эксперименты с культурами клеток. Оба вещества были протестированы на их влияние на три метаболита, образующихся при врожденных нарушениях обмена веществ: аденин, постепенно накапливающийся тирозин и фенилаланин. Результаты обнадеживают. Оба компонента (галлат эпигаллокатехина и таннин) эффективно блокируют формирование токсичных амилоидных структур. Для верификации механизма действия соединений, ученые также использовали метод компьютерного моделирования. «Мы открыли новую эру в понимании роли и важности метаболитов в развитии различных заболеваний, включая болезни обмена веществ, нейродегенеративные заболевания и даже рак», — заключила Шахам-Нив. «Инструменты, которые мы открыли, являются по настоящему новаторскими и могут оказать огромную помощь широкому кругу нуждающихся в ней пациентов».