Многие продукты питания и приправы, используемые в повседневной жизни, такие как травы, специи и ароматические растения, содержат природные соединения, называемые фитохимикатами, которые могут регулировать воспалительные процессы. На протяжении веков эти ингредиенты использовались вместе в традиционной кухне и фитотерапии, задолго до того, как были поняты их биологические эффекты.
Несмотря на долгую историю, современная наука до сих пор не может понять противовоспалительные механизмы, действующие в отношении растительных ингредиентов. Многие отдельные растительные соединения демонстрируют противовоспалительный эффект в лабораторных экспериментах, но только в концентрациях, значительно превышающих те, которые можно достичь с помощью обычного питания. В результате возник скептицизм по поводу того, могут ли так называемые «противовоспалительные продукты» существенно влиять на иммунный ответ организма.
Изучение синергии между растительными соединениями
Ещё более неясно, как различные соединения могут взаимодействовать внутри клеток синергетическим образом, причём определённые комбинации могут оказывать более сильное воздействие, чем отдельные ингредиенты по отдельности. Подобные синергетические эффекты редко поддавались экспериментальному измерению и не объяснялись на молекулярном уровне.
Чтобы ответить на эти вопросы, исследовательская группа под руководством профессора Ген-итиро Аримуры с кафедры биологических наук и технологий Токийского университета науки (Япония) изучила, как комбинации известных растительных соединений оказывают противовоспалительное действие на иммунные клетки. В своем исследовании, опубликованном в журнале Nutrients, они изучили, могут ли сочетания соединений, содержащихся в мяте, эвкалипте и перце чили, подавлять воспалительные сигналы более эффективно, чем использование каждого соединения по отдельности.
Внутрилабораторные эксперименты
Исследователи сосредоточили внимание на макрофагах — типе иммунных клеток, играющих центральную роль в воспалении, поскольку они вырабатывают небольшие сигнальные белки, называемые цитокинами, которые способствуют воспалению. В своих экспериментах мышиные макрофаги стимулировали липополисахаридом — бактериальным компонентом, обычно используемым для запуска воспаления в клеточных исследованиях. Затем команда обрабатывала эти клетки ментолом (из мяты), 1,8-цинеолом (из эвкалипта), капсаицином (из перца чили) и β-эудесмолом (из хмеля и имбиря) как по отдельности, так и в тщательно контролируемых комбинациях.
Используя анализ экспрессии генов, измерения уровня белков и анализ кальциевой визуализации, исследователи изучили, как эти соединения влияют на ключевые биомаркеры воспаления. Они также проверили, действуют ли растительные соединения через каналы транзиторного рецепторного потенциала (TRP); это белки в клеточной мембране, которые воспринимают химические и физические стимулы и помогают регулировать кальциевую сигнализацию, что важно для активации иммунных клеток.
Впечатляющие результаты от сочетаний
При использовании по отдельности капсаицин оказался наиболее мощным противовоспалительным соединением. Однако наиболее впечатляющие синергетические результаты наблюдались при комбинации соединений. «При совместном использовании капсаицина и ментола или 1,8-цинеола их противовоспалительный эффект увеличивался в несколько сотен раз по сравнению с использованием каждого соединения по отдельности», — подчеркивает профессор Аримура.
Дальнейшие эксперименты помогли прояснить механизм синергического действия. Ментол и 1,8-цинеол действовали через TRP-каналы и кальциевую сигнализацию, тогда как капсаицин, как предполагается, подавляет воспаление по другому пути, независимому от TRP.
Что могут означать полученные результаты для здравоохранения?
«Мы продемонстрировали, что этот синергетический эффект не случаен, а основан на новом механизме действия, возникающем в результате одновременной активации различных внутриклеточных сигнальных путей», — говорит профессор Аримура. «Это предоставляет убедительные доказательства на молекулярном уровне для эмпирически известных эффектов сочетания пищевых ингредиентов».
Эти результаты помогают объяснить, как смеси растительных соединений могут оказывать заметное биологическое воздействие даже в низких дозах, достигаемых с помощью диеты. Более того, они предлагают новые способы создания функциональных продуктов питания, добавок, приправ или ароматизаторов, которые обеспечивают сильное воздействие при использовании небольших количеств активных ингредиентов.
В целом, исследование подтверждает идею о том, что польза для здоровья от диеты, богатой растительной пищей, может быть обусловлена не отдельными «суперсоединениями», а кооперативным или синергетическим взаимодействием многих растительных компонентов.
Хотя для подтверждения этих выводов необходимы дальнейшие исследования на животных и людях, данная работа предоставляет более четкую научную основу для понимания того, как повседневные продукты питания и природные противовоспалительные соединения могут помочь регулировать хроническое воспаление, в конечном итоге поддерживая здоровье в долгосрочной перспективе.
