Куркума (Curcuma Longa) - одна из разновидностей индийской пряности, имеет долгую историю использования в аюрведической медицине как растение для лечения воспалительных заболеваний и упоминается в различных культурах с измененными названиями Domestica, Turmeric, Haldi [1]. В качестве специи куркума известна всему миру на протяжении тысячелетий. Активным компонентом куркумы является куркумин или дифферулоилметан, именно он отвечает за желтый цвет, благодаря которому легко узнать индийскую специю карри [2]. Структура куркумина была впервые исследована в 1910 году учеными J. Milobedzka, W. Lampe. [3]. Обширные исследования за последние полвека выявили несколько важных функций куркумина. Он способен связываться с белками и ингибировать активность различных киназ. Путем модуляции куркумин регулирует активацию сигнальных молекул, включая различные факторы транскрипции, экспрессию воспалительных ферментов, цитокинов, молекул адгезии и белков выживаемости клеток [4]. В доклинических исследованиях клеток на животных есть информация о том, что куркумин обладает потенциалом в качестве антипролиферативного, антиинвазивного и антиангиогенного агента [5]. А также его можно рассмотреть как терапевтический агент при заживлении ран, диабете, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, сердечно - сосудистых заболеваниях, заболеваниях легких и артритах [6]. Клинические испытания показали, что куркумин является безопасным даже при потреблении в суточной дозе 12 г в течение 3 месяцев [7]. Другие клинические исследования предполагают потенциальную терапевтическую роль куркумина в таких заболеваниях, как семейный аденоматозный полипоз, воспалительное заболевание кишечника, язвенный колит, рак толстой кишки, рак поджелудочной железы, гиперхолестеринемия, атеросклероз, панкреатит, псориаз, хронический передний увеит и артрит. Таким образом, куркума из кухонной полки
переместилась в клинику, это означает, что ее свойства оказались крайне значимыми для лечения различных заболеваний.
Благодаря широкому спектру фармакологической активности для такой небольшой молекулы, считается, что куркумин действует на базовом биологическом уровне, таком как биомембрана, изменяя при этом физические свойства мембраны, а не напрямую связывающие мембранные белки [8]. Действительно, куркумин оказывает защитное действие на мембраны эритроцитов [9], это объясняется сложным взаимодействием куркумина с мембранными белками. Кроме того, выдвинуто предположение, что куркумин имеет возможность регулировать динамику мембранных белков [10]. Молекула куркумина имеет низкую растворимость в воде, из-за этого явления происходит образование липидных агрегатов. А также куркумин оказывает целый ряд эффектов на биомембрану в экспериментах на липосомах, которые использовались в качестве модели клеточной мембраны. В работе [11] показано, что куркумин оказывает влияние на структуру биомембраны при различных концентрациях, в особенности, при низких концентрациях. Выдвигается предположение о том, что состав липидов может изменять состояние молекулы куркумина в модели биологической мембраны, тем самым влияя на растворимость куркумина в липидной среде.
Цель моей работы состоит в исследовании взаимодействия куркумина с биологической мембраной, в составе которой используется сложный состав липидов. Фосфолипиды ДОФХ, ДПФХ, ДМФХ, выбранные для исследования взаимодействия, не являются основными компонентами для биологической мембраны, однако они часто используются для приготовления модельных однокомпонентных бислоев.
1. При помощи метода ЯМР - спектроскопии на ядрах дейтерия (2Н) и фосфора (31P) проведены исследования мультиламеллярных везикул, приготовленных из смесей липидов и куркумина:
• ДОФХ /ДМФХ /СМ
• ДОФХ /ДМФХ /СМ /куркумин
• ДПФХ /ДМФХ /СМ
• ДПФХ /ДМФХ /СМ / куркумин
2. Эффект куркумина на биологическую мембрану проявляется в большей степени для мембран с более упорядоченным составом липидов. Интенсивность сигнала от липидов в мембране в присутствии куркумина уменьшается вследствие ускорения ЯМР релаксации в ряду: ДПФХ, ДМФХ, ДОФХ и сфингомиелина.
3. Динамика фосфатных групп, по данным спектроскопии 31P ЯМР, обладает меньшей чувствительностью к присутствию куркумина, чем динамика углеводородной хвостовой части молекулы липида, по данным 2Н ЯМР спектроскопии изотопно меченных CH2и СН3групп.
4. Для мембран, имеющих в своем составе насыщенные липиды ДПФХ, характерно встраивание куркумина в зоне перехода, вблизи фосфатной группы, чем у мембран, имеющих в своем составе ненасыщенные липиды ДОФХ, скорее всего такое различие связано с фазовыми состояниями.
