Полярная морская звезда содержит вещества, способные защищать клетки сердечной мышцы

Ученые Тихоокеанского института биоорганической химии имени Г.Б. Елякова (ТИБОХ ДВО РАН) выделили из полярной морской звезды Leptasterias polaris acervata два новых цереброзида ‒ сложных липида, играющих важную роль в построении клеточных мембран и межклеточной коммуникации.

Исследование показало, что эти соединения, названные лептастериацереброзидами А и В, обладают выраженным кардиопротекторным потенциалом. В экспериментах на культурах клеток сердечной мышцы лептастериацереброзид А эффективно защищал их от повреждения, вызванного недостатком кислорода. Лептастериацереброзид В продемонстрировал способность подавлять воспалительные процессы в клетках сердца, блокируя сигнальный путь NF-κB – ключевой регулятор иммунного ответа.

Примечательно, что все выделенные вещества также показали высокую эффективность в подавлении активности уреазы ‒ фермента, избыточная активность которого в почве приводит к быстрому разложению азотных удобрений. Полученные результаты открывают перспективы для поиска как новых лекарственных препаратов, так и агрохимических добавок на основе морских природных соединений.

Морские звезды давно привлекают внимание исследователей как источник уникальных биологически активных молекул. Обитая в экстремальных условиях холодных вод и высокого давления, эти животные выработали особые механизмы выживания, синтезируя соединения, не встречающиеся у наземных организмов. Сфинголипиды, к которым относятся обнаруженные цереброзиды, выполняют в клетках морских звезд важные функции: они участвуют в межклеточном узнавании, передаче сигналов и поддержании целостности мембран. Именно структурные особенности этих липидов ‒ наличие гидроксилированных и ненасыщенных цепей ‒ определяют их высокую биологическую активность.

Анализ взаимосвязи структуры и активности выявил интересные тенденции: среди соединений с разной длиной углеводородной цепи наблюдалось снижение эффективности при её удлинении. В свою очередь, наличие дополнительной гидроксильной группы усиливало защитные свойства. Эта тонкая структурная зависимость дает исследователям ключ к пониманию механизмов действия природных соединений и открывает возможности для направленного поиска наиболее перспективных молекул. Однако, как отмечают авторы, эти наблюдения носят предварительный характер и требуют дополнительной проверки в будущих исследованиях.

Хотя до создания лекарств на основе выделенных веществ еще далеко, работа вносит важный вклад в понимание фармакологического потенциала глубоководных организмов. Следующим этапом станет изучение детальных механизмов действия обнаруженных соединений и проверка их эффективности в более сложных моделях, приближенных к условиям живого организма.

Результаты опубликованы в журнале Journal of Natural Medicines. 

Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 23-14-00040).

Источник: Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова