Farmakonutrition:Moderne lægemiddeldesign til funktionelle undersøgelser

Antonella Di Pizio og Maik Behrens fra Leibniz-instituttet for fødevaresystembiologi ved det tekniske universitet i München, sammen med deres samarbejdspartnere, har udviklet højeffektive aktivatorer til den bitre receptor TAS2R14 i et tysk-israelsk forskningsprojekt. De nye stoffer bruges til at undersøge receptorens endnu ukendte fysiologiske funktioner, for eksempel, i det menneskelige immunsystem.

Holdet af videnskabsmænd offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Cellulær og molekylær livsvidenskab.

Bitter (smags)receptor med sundhedseffekt?

Det har kun været kendt i cirka 15 år, at mennesker opdager bitterhed ved hjælp af 25 forskellige receptorvarianter. TAS2R14 er en af ​​disse. Imidlertid, i modsætning til de fleste andre bitre receptorer, den registrerer et bredt spektrum af bitterstoffer. Ud over sekundære plantestoffer, såsom koffein, dets aktivatorer omfatter også medicin. Imidlertid, den bitre receptor er ikke kun relevant for smagsopfattelsen. Nylige resultater indikerer, at det giver andre fysiologiske funktioner, der er vigtige for vores helbred. Det findes på lunge- og testikelceller og spiller en rolle i det medfødte immunrespons.

Gammelt lægemiddelstof som grundlag for moderne lægemiddeldesign

For specifikt at undersøge TAS2R14's mangfoldige funktioner i forskellige organer og væv, blandt andet, yderst effektive (potente) aktivatorer af receptoren er nødvendige. Ved at bruge en strukturbaseret computerstøttet modelleringstilgang, det tysk-israelske hold af videnskabsmænd er nu for første gang lykkedes med at syntetisere tre så stærkt potente stoffer. Det oprindelige stof til lægemiddeldesignet var stoffet flufenaminsyre. Den velkendte aktive ingrediens er en af ​​de ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler og er indeholdt i muskel- og ledsalver. Det har en antiinflammatorisk og smertestillende virkning, ved, at det blokerer enzymer, der fremmer frigivelsen af ​​prostaglandiner.

"Vi valgte denne aktive ingrediens som grundlag for vores undersøgelser, fordi den stimulerer receptoren selv i de mindste koncentrationer. Det betyder, at cirka otte milliontedele af et gram af stoffet pr. liter allerede er tilstrækkeligt til dette formål. " forklarer bioinformatiker og hovedforfatter, Antonella Di Pizio. De nye derivater er ekstremt potente aktivatorer, mere effektivt end det kendte lægemiddel, og i fremtiden vil de blive brugt som værktøjer i funktionelle undersøgelser.

Et nyt forskningsområde "farmaceutrition" med en systembiologisk tilgang

"På grund af de mange nye fund, vi betragter ikke længere kun bitre stoffer som rene aromaer, men også som medicinsk effektive ernæringskomponenter, " siger molekylærbiolog Maik Behrens. "Ligeså, i dag må bitre receptorer ikke længere ses som bare sensorer, der advarer os om potentielt giftige stoffer, før de sluges." For at forske i sammenhængene mellem bitre stoffer, bitre receptorer og den menneskelige organisme en ny, der kræves en vidtrækkende systembiologisk tilgang, fortsatte biologen. Leibniz Instituttet forfølger denne tilgang ved at kombinere grundlæggende molekylær forskning med de nyeste metoder inden for bioinformatik og high-throughput teknologier.