Потенциальная антидиабетическая активность нордигидрогваяретовой кислоты: механизмы ингибирования углевод-гидролизующих ферментов, особенности связывания и антигипергликемический эффект in vivo

Введение

Сахарный диабет остается одной из глобальных проблем здравоохранения, что стимулирует поиск новых эффективных и безопасных ингибиторов углевод-гидролизующих ферментов. Нордигидрогваяретовая кислота (NDGA) привлекает внимание благодаря своей потенциальной антидиабетической активности.

Цель исследования

Изучить механизмы ингибирования NDGA в отношении α-глюкозидазы и α-амилазы, а также оценить ее антигипергликемический эффект in vivo.

Методы

• In vitro мультиспектроскопические методы для анализа взаимодействия NDGA с ферментами.
• In silico моделирование для изучения связывания и структурных изменений ферментов.
• Оценка антигипергликемического эффекта на модели диабетических Drosophila, индуцированных высокоуглеводной диетой.

Результаты

NDGA обратимо и неконкурентно ингибировала α-глюкозидазу, демонстрируя более сильное подавление активности по сравнению с акарбозой. В отношении α-амилазы NDGA действовала как неконкурентный ингибитор. Связывание с ферментами происходило преимущественно за счет водородных связей и гидрофобных взаимодействий, что приводило к изменению их пространственной структуры и снижению каталитической активности.

Присутствие краудинг-реагентов, полисахаридов и непереваренных молочных белков снижало ингибирующую способность NDGA, тогда как жирные кислоты усиливали ее действие на α-глюкозидазу. In vivo эксперименты подтвердили, что NDGA значимо снижала уровень глюкозы у диабетических Drosophila.

Выводы

NDGA является перспективным ингибитором α-глюкозидазы и α-амилазы, способным снижать гипергликемию. Ее можно рассматривать как потенциальный нутрицевтический адъювант для профилактики и терапии сахарного диабета.

Термины и сокращения

• NDGA – нордигидрогваяретовая кислота (nordihydroguaiaretic acid).
• α-глюкозидаза – фермент, расщепляющий углеводы в тонком кишечнике.
• α-амилаза – фермент, гидролизующий крахмал до олигосахаридов.
• In silico – компьютерное моделирование биологических процессов.
• In vitro – эксперименты вне живого организма (в пробирке).
• In vivo – исследования на живых организмах.