Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe:żywica kadzidłowca, kwas bosweliowy, 5-lipooksygenaza, leukotrieny.
Jak uczy nas Biblia, Trzej Królowie przynieśli nowonarodzonemu Jezusowi najcenniejsze na tamte czasy dary: oprócz złota i mirry, wonne kadzidło.
Nawet i dzisiaj kadzidło byłoby cennym prezentem, jak uważa profesor Oliver Werz, i to nie tylko dla noworodka. Żywica wyekstrahowana z kory drzewa kadzidłowego zawiera bowiem substancje przeciwzapalne, dzięki czemu sprawdza się w leczeniu wielu chorób, takich jak m.in. astma, reumatoidalne zapalenie stawów czy atopowe zapalenie skóry.
Właśnie ta myśl przyświeca zespołowi farmakologów pod kierownictwem profesora Olivera Werza z Uniwersytetu Friedricha Schillera, który od kilku lat bada nieprzerwanie przeciwzapalne właściwości składników aktywnych żywicy kadzidłowca. Aktualnie naukowcom z Uniwersytetu w Jenie udało się ustalić mechanizmy molekularne, leżące u podstaw działania kwasu bosweliowego, substancji odpowiedzialnej w największej mierze za przeciwzapalne właściwości żywicy kadzidłowca. Wyniki swoich najnowszych badań zaprezentowali w tegorocznym numerze specjalistycznego czasopisma naukowego „Natural Chemical Biology”.
Otóż kluczową rolę w działaniu na organizm kadzidłowca odgrywa enzym nazywany 5-lipooksygenazą. „Od ponad 40 lat wiadomo, że enzym ten sprzyja tworzeniu się leukotrienów, ważnej grupy mediatorów stanu zapalnego w organizmie człowieka” – wyjaśnia profesor Werz.
Jednak w aktualnie publikowanym badaniu jego zespół badawczy po raz pierwszy był w stanie wyjaśnić i zobrazować strukturę krystaliczną tego centralnego enzymu zapalnego, wraz z wiążącymi go inhibitorami (blokerami). Należy bowiem przypomnieć, że obrazowania struktury krystalicznej pozwalają na szczegółowe badania enzymu i jego interakcji z substancjami czynnymi, a także na opracowywanie nowych leków przeciwzapalnych.
I właśnie tym zajmowali się profesor Werz i jego koledzy. Oprócz zileutonu, dostępnego już na rynku farmaceutycznym leku przeciwzapalnego, będącego syntetycznym preparatem stosowanym w leczeniu astmy, naukowcy połączyli enzym z różnymi produktami naturalnymi i przeanalizowali struktury krystaliczne powstałych kompleksów.
Wyniki początkowo zaskoczyły badaczy… podczas gdy inne produkty naturalne, podobnie jak zileuton, dokowały bezpośrednio do miejsca aktywności enzymu i tym samym hamowały jego działanie, kwas bosweliowy wiązał się z innym obszarem cząsteczki enzymu, daleko od miejsca aktywnego. „Jednak to wiązanie prowadzi do zmian strukturalnych w miejscu aktywnym, a to również hamuje aktywność enzymu” – mówi profesor Werz.
Dlatego te zmiany strukturalne, wywołane przez główny składnik żywicy kadzidłowca, mają już działanie przeciwzapalne. „Ale wpływ kwasu bosweliowego wykracza daleko poza ten efekt” – informuje dr Jana Gerstmeier, farmakolog z zespołu profesora Werza, która jest jednym z dwóch głównych autorów badania.
„To wiązanie tworzy efekt domina, który powoduje również zmianę specyficzności enzymu” – dodaje dr Gerstmeier. Zamiast katalizować syntezę prozapalnych leukotrienów, 5-lipooksygenaza pod wpływem kwasu bosweliowego wytwarza substancje przeciwzapalne. „Mówiąc prosto, oznacza to, że składnik kadzidłowca przeprogramowuje enzym zapalny na enzym przeciwzapalny”.
Według autorów badania, odkrycia te można wykorzystać na tę chwilę do testowania kwasów bosweliowych z kadzidłowca w modelach rozmaitych chorób, a być może później do opracowania na ich bazie leków skutecznych w terapii chorób o podłożu zapalnym. Z drugiej natomiast strony, dzięki nowoodkrytemu miejscu wiązania na cząsteczce 5-lipooksygenazy, można opracować inne potencjalne leki i przetestować eksperymentalnie ich skuteczność jako nowych środków przeciwzapalnych.
