Istraživanje koje je vodio Univerzitet u Pekingu, Kina, istražilo je proizvodnju izozima u crevnoj mikrobioti, koji obavljaju sličan posao kao i ljudski enzimi, ali imaju različite strukture.
U radu pod naslovom „Analize mikrobiološkog domaćina i izozima otkrivaju mikrobni DPP4 kao potencijalnu antidijabetičku metu“, objavljenom u časopisu Science , tim opisuje interakcije izoenzima mikrobiote među vrstama regulacije metaboličke bolesti koja okružuje dijabetes tipa 2, lek za dijabetes sitagliptin i jedinjenje izvedeno iz tradicionalne kineske medicine.
Mikrobiota creva može da proizvodi enzime sa funkcijama sličnim onima koje proizvodi telo. Ovi mikrobni izozimi mogu regulisati fiziologiju i patofiziologiju jer pomažu ili umanjuju redovne interakcije enzima.
U potrazi za ovim interakcijama, istraživački tim je identifikovao 71 enzim sa aktivnošću u zajednicama ljudskih crevnih bakterija. Pronašli su vrste Bacteroides koji proizvode mikrobnu dipeptidil peptidazu 4 (mDPP4). Ljudska verzija DPP4 igra značajnu ulogu u regulatornim procesima kao što su homeostaza T-ćelija i metabolizam. U metabolizmu, DPP4 ima direktnu ulogu u razgradnji hormona GLP-1.
Glukagonu sličan peptid-1 (GLP-1) je hormon koji se oslobađa nakon jela. GLP-1 smanjuje glukozu u krvi potiskivanjem lučenja glukagona i može biti uključen u stimulaciju oslobađanja insulina zavisnu od glukoze. Ove akcije snižavaju nivo šećera u krvi, što pomaže u kontroli dijabetesa tipa 2 i deluje kao supresor apetita. Da bi se povećao poluživot i efikasnost GLP-1 aktivnosti kod pacijenata sa dijabetesom tipa 2, korišćeni su lekovi poput sitagliptina koji inhibiraju DPP4.
Tokom testiranja, istraživači su otkrili da sitagliptin ne inhibira mDPP4 izozime mikrobnog porekla. Ovaj nepromenjeni izvor aktivnosti enzima mDPP4, sugerišu istraživači, mogao bi da ometa terapijske tretmane lekova i ispitivanja lekova na način koji zavisi od mikrobiote.
In vitro, utvrđeno je da je mDPP4 sposoban da razgradi GLP-1. U modelu miša, istraživači su stekli dalji uvid u aktivnost pošto mDPP4 nije uticao na funkcionalne nivoe GLP-1 kod miševa koji su hranjeni redovnom ishranom. Kod miševa koji su hranjeni ishranom sa visokim sadržajem masti ili su bili podvrgnuti tretmanu sa uslovima koji rezultiraju oštećenom barijerom creva, mDPP4 je smanjio aktivnost aktivnog GLP-1 i narušio homeostazu glukoze. Ovo implicira da je oštećena barijera creva neophodna da mDPP4 utiče na aktivnost domaćina GLP-1 i utiče na regulaciju glukoze u krvi.
Skrining visoke propusnosti preko 100.000 jedinjenja identifikovao je Dau-d4 kao selektivni inhibitor mDPP4. Dau-d4, derivat daurizolina, selektivno je inhibirao aktivnost mDPP4 dok je poštedeo inhibiciju DPP4 domaćina.
Daurisolin je jedinjenje dobijeno od tradicionalne kineske lekovite biljke, Menispermum dauricum, veoma otrovne biljke u svom prirodnom obliku. Dobijena je serija derivata daurizolina za preliminarnu studiju sa Dau-d4, sintetizovanim metoksilacijom hidroksilnih grupa, pokazujući poboljšanu inhibitornu aktivnost u odnosu na nativni molekul.
Utvrđeno je da Dau-d4 povećava nivoe aktivnog GLP-1 i poboljšava metabolizam glukoze kod dijabetičkih miševa. Kada je Dau-d4 primenjen zajedno sa lekom sitagliptinom, on je dodatno poboljšao homeostazu glukoze u krvi, što ukazuje na sinergistički efekat.
Treba napomenuti da je modernizacija tradicionalne kineske medicine deo proklamovanog napora kineske vlade. Tradicionalna medicina se smatra suštinskim dostignućem kineske civilizacije, a Državni savet je 2016. godine izdao Nacrt strateškog plana o razvoju tradicionalne kineske medicine.
U okviru tog navedenog nacionalnog strateškog cilja, Državni savet podstiče razvoj tradicionalne kineske medicine u nove proizvode sa zapadnim definisanim efektima i formiranje savremenih industrijskih aplikacija sa konkurentskim prednostima. Sinergijski efekti tradicionalne kineske medicine sa konvencionalnim zapadnim tretmanima smatraju se ključnim za premošćivanje jaza između istočnjačkih i zapadnih metoda i tržišta.
Postoji nekoliko stvari koje treba uzeti u obzir kada kulturni i vladini strateški ciljevi pokušavaju da se ukrste sa naukom.
To takođe automatski pokreće očigledne implikacije naučne pristrasnosti koje mogu nastati kada postoji lek ili jedinjenje u potrazi za nečim što bi se izlečilo. Na sreću kineskih istraživača, tradicionalni kineski lekovi imaju mnogo jedinjenja za izbor.
