A tudósok a közelmúltban azonosítottak egy kis mitokondriális szétkapcsolót, az úgynevezett BAM15-et, amely csökkenti az egerek testzsír-tömegét anélkül, hogy befolyásolná azok táplálékfelvételét vagy izomtömegét, vagy növelné a testhőmérsékletet.
Az elhízás-járvány
Az elhízás az Egyesült Államokban a felnőttek több mint 40 százalékát és a világ népességének 13 százalékát érinti. Az elhízás számos más betegséget vonz, beleértve a szív- és érrendszeri betegségeket, a cukorbetegséget és a zsírmáj betegségeket, így az elhízás az egyik legnehezebben kezelhető és legfontosabb betegség.
Az elhízás a legnagyobb egészségügyi probléma az Egyesült Államokban. De az embereknek nehéz lefogyni és tartani; A diéta követése nagyon nehéz lehet. Ily módon egy farmakológiai módszer vagy egy gyógyszer segíthet és ez az egész társadalom számára hasznos lenne "- mondta Webster Santos, a kémia professzora, a Virginia Tech College of Science Cliff and Agnes Lilly Kábítószer-felfedező Főiskolájának tagja.
A felfedezés
Santos és kollégái nemrégiben azonosítottak egy kis mitokondriális szétkapcsolót, az úgynevezett BAM15-et, amely csökkenti az egerek testzsír-tömegét anélkül, hogy befolyásolná azok táplálékfelvételét, izomtömegét vagy növelné a testhőmérsékletet. Mi több, a molekula csökkenti az inzulinrezisztenciát, és jótékony hatással van az oxidatív stresszre és a gyulladásra.
A Nature Communications által 2020. május 14-én közzétett eredmények ígéretesek a az elhízás, a cukorbetegség és különösen az alkoholmentes zsírmájbetegség (NASH) jövőbeni kezelése és megelőzése, a zsíros májbetegség egyik típusa, amelyet gyulladás és zsír felhalmozódása jellemez. Az elkövetkező években várhatóan ez az állapot lesz a májtranszplantációk vezető oka az Egyesült Államokban.
A mitokondriumokat általában a sejtek áramtermelő gyáraként ismerik. Az organellumok előállítják az ATP-t, egy molekulát, amely a sejt energia pénznemeként szolgál, és vezérli a test mozgását és más biológiai folyamatokat, amelyek segítik testünk megfelelő működését.
Az ATP előállításához tápanyagokat kell elégetni és protonmotoros erőt (PMF) kell létrehozni a mitokondriumban.. Az FMP egy protongradiensből jön létre, ahol a protonok nagyobb koncentrációja van a belső membránon kívül, és alacsonyabb a protonok koncentrációja a mátrixban, vagy a belső membránon belüli térben. A sejt minden esetben létrehoz ATP-t, amikor a protonok áthaladnak az ATP-szintáz nevű enzimen, amely beágyazódik a membránba. Ezért a tápanyagok oxidációja vagy a tápanyagok elégetése összekapcsolódik az ATP szintézisével.
„Ezért minden, ami csökkenti az FMP-t, növelheti a légzést. A mitokondriális szétkapcsolók olyan kis molekulák, amelyek a mitokondriumba mennek, hogy a sejtek jobban lélegezzenek. Ezek hatékonyan megváltoztatják a sejt anyagcseréjét, így több kalóriát égetünk el anélkül, hogy bármilyen testmozgást végeznénk. ”- mondta Santos, aki a Fralin Élettudományi Intézet és a Virginia Kábítószer-felfedező Központ munkatársa.
Mitokondriális szétkapcsolók
A mitokondriális szétkapcsolók protonokat szállítanak a mátrixba, megkerülve az ATP-szintázt, megszüntetve az FMP-t. A gradiens visszaállításához a protonokat ki kell exportálni a mitokondriális mátrixból. Ennek eredményeként a cella a szükségesnél magasabb szinteken kezd üzemanyagot égetni.
Tudva, hogy ezek a molekulák megváltoztathatják a sejtek anyagcseréjét, a kutatók meg akartak bizonyosodni arról, hogy a gyógyszer eléri-e a kívánt célokat és mindenekelőtt biztonságos. Egereken végzett vizsgálatok révén a kutatók felfedezték, hogy a A BAM15 nem mérgező, még nagy dózisban sem, és nem befolyásolja az agy jóllakottságát sem, amely elmondja testünknek, ha éhesek vagy elégedettek vagyunk.
Korábban sok zsírellenes gyógyszer azt mondta a testnek, hogy hagyjon fel az evéssel. De ennek eredményeként a betegek felépültek és többet ettek. A BAM15 egérvizsgálatok során az állatok ugyanannyit ettek, mint a kontroll csoport, mégis elvesztették a zsírtömegüket.
A fenti mitokondriális szétkapcsolók másik mellékhatása a megnövekedett testhőmérséklet volt. Rektális szonda segítségével a kutatók megmérték a BAM15-vel táplált egerek testhőmérsékletét. Nem találtak változást a testhőmérsékletben.
Van azonban egy probléma a BAM15 felezési idejével kapcsolatban. A felezési idő vagy a gyógyszer hatékonysága viszonylag rövid az egérmodellben. Orális adagolás esetén az embereknél az optimális felezési idő sokkal hosszabb.
Bár a BAM15 nagy potenciállal rendelkezik az egérmodellekben, a gyógyszer emberben nem feltétlenül lesz sikeres, legalábbis nem ez a bizonyos molekula.
„Alapvetően csaknem azonos típusú molekulákat keresünk, de ennek hosszabb ideig kell maradnia a testben, hogy hatást mutasson. Kicsit módosítjuk a vegyület kémiai szerkezetét. Eddig több száz molekulát hoztunk létre ehhez kapcsolódóan ”- mondta Santos.
A Santos laboratórium utolsó előtti célja az állati modellek zsírellenes kezeléséről az emberek NASH kezelésére való áttérés.
A laboratórium a NASH állatmodelljeiben használta a legjobb vegyületeket, amelyek egereken anti-NASH vegyületekként hatékonynak bizonyultak.
Kyle Hoehn, a Virginia Egyetem farmakológiai docense, valamint az ausztráliai Új-Dél-Wales-i Egyetem biotechnológia és biomolekuláris tudományok docense dolgozik Santos mellett. Hoehn az anyagcsere-fiziológia szakértője, aki felelős az állatkísérletek elvégzéséért. Santos és Hoehn több éve együttműködnek, sőt közösen alapítottak egy biotechnológiai vállalatot.
A Santos és Hoehn által 2017-ben alapított Continuum Biosciences célja, hogy javítsa testünk üzemanyag-elégetését, és küzdjön testünk képességével a felesleges tápanyagok tárolására az életkor előrehaladtával. Ezek az ígéretes NASH kezelési vegyületek a vállalat szellemi tulajdonát képezik, és a Virginia Tech szabadalmaztatta őket.
A vállalat a mitokondriális szétkapcsolókat nemcsak az elhízás és a NASH kezelésére törekszik. A molekulák egyedülálló anti-oxigén hatással is rendelkeznek, amely minimalizálhatja a reaktív oxigénfajok vagy az oxidatív stressz felhalmozódását a testünkben, ami végül neurodegenerációhoz és öregedéshez vezet.
„Ha csak minimalizálja az öregedést, akkor minimalizálhatja az Alzheimer-kór és a Parkinson-kór kockázatát. Mindezek a reaktív oxigénfajtákkal vagy gyulladással kapcsolatos betegségek számára előnyösek lehetnek a mitokondriális szétkapcsolók. Ezért úgy gondoljuk, hogy ez így fog menni ”- mondta Santos.
Időpont: 2020. június 8
Forrás: Virginia Tech
Történet Forrás:
Anyagokat a Virginia Tech nyújtotta. Eredeti írta: Kendall Daniels. Megjegyzés: A tartalmat stílusban és hosszban szerkeszthették.
Publikációs hivatkozás:
Stephanie J. Alexopoulos, Sing-Young Chen, Amanda E. Brandon, Joseph M. Salamoun, Frances L. Byrne, Christopher J. Garcia, Martina Beretta, Ellen M. Olzomer, Divya P. Shah, Ashleigh M. Philp, Stefan R Hargett, Robert T. Lawrence, Brendan Lee, James Sligar, Pascal Carrive, Simon P. Tucker, Andrew Philp, Carolin Lackner, Nigel Turner, Gregory J. Cooney, Webster L. Santos, Kyle L. Hoehn. A mitokondriális szétkapcsoló BAM15 megfordítja a diéta okozta elhízást és inzulinrezisztenciát egerekben. Nature Communications, 2020; 11. (1) DOI: 10.1038/s41467-020-16298-2
Megjegyzés: A Nutrigenomikai Intézet nem felelős a cikkben kifejtett véleményekért.
- A kavitációs kezelés férfiak számára megszünteti a lokalizált zsírt
- Gyógykezelés túlsúlyos és elhízott emberek számára Nueva Mujer
- Az elhízás természetes kezelése, Jorge Valera
- Hízás és túlsúly hosszú távú gyógyszeres kezelése - Padwal, RS - 2003
- És ha nem vagy éhes Tippek és trükkök a gyermek megsegítésére; vagy enni a kezelés alatt