Mitochondria na pełnych obrotach. Czy to koniec problemów z otyłością?

Zespół badawczy dokonał przełomowego odkrycia. Opracował eksperymentalne leki, które pobudzają mitochondria w naszych komórkach do intensywniejszej pracy i spalania większej ilości kalorii. Dzięki temu pojawiają się możliwości nowych metod leczenia otyłości oraz poprawy zdrowia metabolicznego.

Obecne leki na otyłość wymagają iniekcji i mogą powodować skutki uboczne. Z tego powodu bezpieczne sposoby na przyśpieszenie utraty wagi przyniosłyby znaczące korzyści dla zdrowia publicznego.

Badaniem kierował Tristan Rawling. Jego zespół skupił się na "rozprzęgaczach mitochondrialnych", czyli cząsteczkach, które powodują, że komórki spalają energię mniej efektywnie i uwalniają paliwo w postaci ciepła, zamiast przekształcać je w energię, którą organizm może wykorzystać.

- Mitochondria są często nazywane elektrowniami komórki. Zamieniają spożywany pokarm w energię chemiczną, zwaną ATP lub adenozynotrifosforanem. Białka rozprzęgające zakłócają ten proces, zmuszając komórki do spalania większej ilości tłuszczów, aby zaspokoić swoje zapotrzebowanie na energię - mówi Rawling.

- Zostało to opisane jako coś w rodzaju zapory wodnej. Zwykle woda z zapory przepływa przez turbiny, wytwarzając energię elektryczną. Białka rozprzęgające działają jak wyciek w zaporze, pozwalając części energii ominąć turbiny, przez co jest ona tracona w postaci ciepła, zamiast wytwarzać użyteczną energię.

Związki wywołujące reakcję rozprzęgania mitochondriów odkryto po raz pierwszy już około stu lat temu, jednak pierwsze leki okazały się śmiertelnymi truciznami, powodującymi przegrzanie i śmierć.

- Podczas I wojny światowej pracownicy fabryk amunicji we Francji tracili na wadze, mieli wysoką temperaturę, a niektórzy zmarli. Naukowcy odkryli, że przyczyną tego stanu rzeczy była substancja chemiczna stosowana w fabryce, zwana 2,4-dinitrofenolem lub DNP, która zakłóca produkcję energii w mitochondriach i przyśpiesza metabolizm.

Był to jeden z pierwszych leków odchudzających sprzedawany w latach 30. XX wieku. Pomimo jego wysokiej skuteczności został wycofany ze względu na silne działanie toksyczne - dawka wymagana do utraty wagi i dawka śmiertelna były niebezpiecznie blisko siebie.

Teraz jednak stworzono bezpieczniejsze rozprzęgacze poprzez precyzyjną modyfikację struktury chemicznej eksperymentalnych cząsteczek, co pozwoliło precyzyjnie dostroić, jak mocno cząsteczki te zwiększają wykorzystanie energii komórkowej.

Zaletą łagodnych rozprzęgaczy jest to, że redukują one stres oksydacyjny w komórce, co poprawia zdrowie metaboliczne, zapewnia działanie przeciwstarzeniowe i chroni przed chorobami, takimi jak demencja.

Choć prace są dopiero na wczesnym etapie, wyniki badań oferują ramy do zaprojektowania nowej generacji leków, które mogłyby przynieść korzyści bez zagrożeń.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Chemical Science.