Гардения может содержать химический ключ к регенерации больных нервов человека

Фото из открытых источников

Гардении известны своим насыщенным, землистым ароматом, восковыми лепестками и блестящим белым цветом, который контрастирует с глубоким изумрудно-зеленым цветом их листьев. Растение давно ценится травниками, искателями пищевых и текстильных красителей и даже фармацевтическими компаниями.

Теперь совместная группа ученых из нескольких исследовательских центров в Соединенных Штатах обнаружила, что соединение, известное как генипин, полученное из растения гардения, называемого Cape jasmine, может способствовать регенерации нервов. Нейроны, поврежденные и отстающие в росте из-за болезни, обретают новую жизнь в лабораторных условиях при воздействии соединения, полученного из растений.

Химическое вещество получают из плодов этого необычайно универсального растения. Кусты гардении, как правило, произрастают в тропических и субтропических регионах Азии. Но растения размножаются по всему миру садоводами и садоводами-любителями, которые лучше всего знакомы с красотой цветка и опьяняющим ароматом его духов.

Генипин изучается как потенциальное средство лечения редкого дегенеративного расстройства нервной системы, вызванного мутацией гена. Это состояние известно как семейная дисавтономия, которая становится очевидной в младенчестве. Гипотеза этой относительно большой группы исследователей регенеративной медицины заключается в том, что генипин из скромного растения гардения, известного в науке как Gardenia jasminoides, обладает секретом эффективного лечения.

«Семейная дизавтономия — разрушительное расстройство, вызванное гомозиготной точечной мутацией в гене ELP1», — пишет Кеньи Сайто-Диас в исследовании, опубликованном в Science Translational Medicine. «Семейная дизавтономия особенно влияет на развитие и вызывает дегенерацию периферической нервной системы».

В то время как центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга, периферическая нервная система состоит из всех нервов, ответвляющихся от спинного мозга и простирающихся во все части тела.

Семейная дизавтономия влияет на развитие и выживание нервной системы, включая автономные и сенсорные нейроны. Эти критические нервные клетки у пораженных пациентов не развиваются должным образом и со временем дегенерируют, что приводит к серьезным неврологическим и сердечным симптомам.

На сегодняшний день генипен был протестирован только в лабораторных условиях и на животных моделях, но соединение, по-видимому, способно бороться с ключевыми признаками наследственного состояния. Сайто-Диас, исследователь регенеративной медицины в Центре молекулярной медицины в Университете Джорджии в Афинах, сообщает, что полученные на данный момент данные указывают на то, что команда может быть на пути к потенциальному терапевтическому средству. В настоящее время врачи не могут предложить ничего лечебного пациентам с семейной дисавтономией.

Сайто-Диас добавил, что поиск терапевтического средства, влияющего на рост нервов, является приоритетной задачей для исследований во всем мире не только в отношении семейной дизавтономии, но и потому, что «большой процент населения мира страдает от дегенерации нервов или повреждения периферических нервов».

«Несмотря на это, существуют серьезные пробелы в знаниях о развитии и дегенерации периферической нервной системы человека. Поэтому доступных методов лечения не существует», — заявил Сайто-Диас.

Семейная дисавтономия изначально влияет на дыхание, регуляцию температуры тела, артериальное давление и способность образовывать слезы. По мере прогрессирования заболевания у пациентов могут развиться аномальные сердечные ритмы, искривление позвоночника, неспособность чувствовать боль, потеря зрения, плохой контроль дыхания, особенно во время сна, и повышенная восприимчивость к легочным инфекциям. Врачи говорят, что с этим состоянием также связан ряд других тяжелых симптомов.

Генетики из клиники Кливленда в Огайо сообщают, что, хотя это состояние встречается редко, оно наиболее распространено среди людей ашкеназского еврейского происхождения. В Соединенных Штатах семейная дисавтономия, по оценкам, поражает 1 из 10 000 евреев ашкенази. В Израиле, по данным клиники Кливленда, у 1 из 3700 человек это состояние диагностируется при рождении.

Между тем, соединения, полученные из гардении, играли долгую и легендарную роль в народной и традиционной медицине. На протяжении столетий традиционные целители в Китае обращались к растениям гардении как к источнику лекарственных соединений, способных лечить депрессию, воспаление и бессонницу. Растения гардении также долго ценились среди китайцев за желтый краситель из их семян.

В 1980-х годах японские ученые открыли синий краситель, полученный из плода, также производимого растениями Gardenia jasminoides. Семейство цветущих кустарников включает в себя, среди прочего, гардению обыкновенную, жасмин капский и гардению августовскую.

Выделение синего красителя проложило путь к серии захватывающих открытий, включая генипин, который по химическому составу является иридоидным гликозидом. Соединение используется для улучшения текстуры и срока годности некоторых продуктов. Кроме того, его изучают как лекарство от рака из-за его способности вызывать апоптоз, также известный как запрограммированная смерть клеток.

Сайто-Диас и его коллеги открыли генипин по счастливой случайности, скринингуя библиотеку из 640 соединений на предмет кандидатов, способных защитить сенсорные нейроны от дегенерации. Они наткнулись на генипин, вырабатываемый плодами Gardenia jasminoides.

В лабораторных условиях группа обнаружила, что генипин не вызывал апоптоз, когда нейроны подвергались его воздействию. В лабораторных чашках Петри соединение не только восстанавливало правильное развитие сенсорных нейронов у пациентов с семейной дизавтономией, но и предотвращало раннюю дегенерацию клеток. Генипин также улучшал формирование периферических нервов в двух мышиных моделях семейной дизавтономии. Группа предположила, что терапевтические эффекты генипина связаны со способностью соединения способствовать образованию поперечных связей во внеклеточном матриксе.

Наиболее важным из его мощных свойств, как обнаружила группа американских исследователей, является то, что при добавлении к культурам нервных клеток генипин усиливает регенерацию разорванных аксонов в здоровые сенсорные и корковые нейроны.

Сайто-Диас и большая группа коллег из Университета Джорджии работали с сотрудниками из Университета Теннесси, Института регенеративной медицины Медицинской школы Айкана при больнице Маунт-Синай, Медицинского колледжа Вейла Корнелла и Центра биологии стволовых клеток при Институте Слоуна-Кеттеринга (все три учреждения находятся в Нью-Йорке).

«Эти результаты делают генипин интересным соединением для будущего применения в регенерации нервов в периферической нервной системе и, возможно, профилактике периферических невропатий», — заключил Сайто-Диас.