Výzkumníci vyvíjejí mírné mitochondriální odpojovače pro léčbu obezity

Vědci vyvinuli experimentální léky, které povzbuzují mitochondrie v našich buňkách, aby pracovaly o něco tvrději a spalovaly více kalorií. Zjištění by mohla otevřít dveře novým způsobům léčby obezity a zlepšit metabolické zdraví.

Obezita je celosvětová epidemie a rizikový faktor mnoha nemocí, včetně cukrovky a rakoviny. Současné léky na obezitu vyžadují injekce a mohou způsobit vedlejší účinky, takže bezpečný způsob, jak zvýšit úbytek hmotnosti, by mohl přinést významné výhody pro veřejné zdraví.

Studie, kterou vedl docent Tristan Rawling z University of Technology Sydney (UTS), byla právě zveřejněna v roce Chemická vědavlajkový časopis britské Royal Society of Chemistry, kde byl označen jako „výběr týdne“.

Výzkumný tým z UTS a Memorial University of Newfoundland v Kanadě se zaměřil na „mitochondriální odpojovače“. Jedná se o molekuly, které způsobují, že buňky spalují energii méně efektivně a uvolňují palivo jako teplo, místo aby jej přeměňovaly na energii, kterou může tělo využít.

Mitochondrie jsou často nazývány elektrárnami buňky. Přeměňují jídlo, které jíte, na chemickou energii, nazývanou ATP nebo adenosintrifosfát. Mitochondriální odpojovače narušují tento proces a spouštějí buňky, aby konzumovaly více tuků, aby uspokojily své energetické potřeby.“

Tristan Rawling, docent, University of Technology Sydney

„Bylo to popsáno trochu jako vodní přehrada. Normálně voda z přehrady protéká turbínami a vyrábí elektřinu. Odpojovače fungují jako netěsnost v přehradě a nechávají část této energie obtékat turbíny, takže se ztrácí ve formě tepla, spíše než aby produkovala užitečnou energii.“

Sloučeniny, které vyvolávají mitochondriální uncoupling, byly poprvé objeveny asi před sto lety, nicméně tyto rané léky byly smrtelné jedy, které vyvolávaly přehřátí a smrt.

„Během první světové války dělníci munice ve Francii zhubli, měli vysoké teploty a někteří zemřeli. Vědci zjistili, že to způsobila chemická látka používaná v továrně, nazývaná 2,4-dinitrofenol nebo DNP,“ řekl docent Rawling.

„DNP narušuje mitochondriální produkci energie a zvyšuje metabolismus. Byl krátce uveden na trh ve 30. letech minulého století jako jeden z prvních léků na hubnutí. Byl pozoruhodně účinný, ale nakonec byl zakázán kvůli svým závažným toxickým účinkům. Dávka potřebná pro hubnutí a smrtelná dávka jsou nebezpečně blízko,“ řekl.

V nové studii vědci vytvořili bezpečnější „mírné“ mitochondriální odpojovače přesným nastavením chemické struktury experimentálních molekul, což jim umožnilo doladit, jak silně molekuly zvyšují využití buněčné energie.

Zatímco některé z experimentálních léků zvýšily aktivitu mitochondrií, aniž by poškodily buňky nebo narušily jejich schopnost produkovat ATP, jiné vytvořily stejné riskantní odpojení, jaké bylo pozorováno u starších toxických sloučenin.

Tento objev umožnil výzkumníkům lépe pochopit, proč se bezpečnější molekuly chovají odlišně. Mírné mitochondriální odpojovače zpomalují proces na úroveň, kterou buňky zvládnou a chrání před nepříznivými účinky.

Další výhodou mírných mitochondriálních odpojovačů je, že snižují oxidační stres v buňce. To by mohlo zlepšit metabolické zdraví, poskytnout účinky proti stárnutí a chránit před neurodegenerativními onemocněními, jako je demence.

Zatímco práce je stále v rané fázi, výzkum nabízí rámec pro navrhování nové generace léků, které by mohly vyvolat mírné mitochondriální odpojení a využít výhody bez nebezpečí.