02.12.2022
Жировые клетки профессионального спортсмена могут сильно отличаться от клеток человека, страдающего ожирением. Лечение страдающих лишним весом ученые видят в технологиях, которые делают эти клетки похожими. Ученые Колумбийского университета сообщили о значительном прогрессе в этой области.Специалисты продемонстрировали, как положительно заряженные наноматериалы можно вводить в нездоровый жир, чтобы вернуть его в здоровое состояние. Так закладывается основа лечения, которое избирательно воздействует на жировые отложения в любом месте тела.
Новая работа ученых была опубликована в двух статьях и посвящена различным функциям, которые жировые клетки могут выполнять в организме человека, а также разнице между здоровым жировым обменом и нездоровым образованием жира. Жировые клетки хранят энергию в виде липидов, но когда им приходится брать на себя слишком много, они начинают увеличиваться в размерах и претерпевают изменения в определенных генах, что в конечном итоге приводит к ожирению.
Исследовательская группа решила реконструировать эти жировые клетки, а не просто уничтожить их, и добилась успеха, используя положительно заряженный наноматериал под названием PAMAM Generation 3 (P-G3). Ученые были вдохновлены этим материалом после того, как обнаружили, что некоторые жировые ткани содержат отрицательно заряженный внеклеточный матрикс (ECM), поддерживающий структуру клеток. Это повысило вероятность того, что внеклеточный матрикс может действовать как транспортная система для положительно заряженных молекул.
Команда вводила P-G3 мышам с ожирением и действительно обнаружила, что он быстро распространяется по жировой ткани. Однако специалисты были удивлены, обнаружив, что наноматериал отключает функцию хранения липидов в жировых клетках, эффективно возвращая их в более молодое и здоровое состояние. В результате мыши похудели.
«С P-G3 жировые клетки все еще могут быть жировыми клетками, но они не могут расти, — сказал автор исследования Кам Леон. — Наши исследования подчеркивают неожиданную стратегию лечения висцерального ожирения и предлагают новое направление изучения катионных наноматериалов для лечения метаболических заболеваний».
Хотя наноматериал имел эффект нейтрализации запасов липидов в жировых клетках, он все же позволял им выполнять другие свои функции и даже способствовал образованию новых жировых клеток. Лучший эффект был у мышей с меньшими, более молодыми и более метаболически здоровыми жировыми клетками, как у новорожденных и спортсменов. Ученые также продемонстрировали многообещающую технику на биопсии человеческого жира, что сулит хорошие перспективы для клинического применения.
Что уникально в этой технологии, так это ее потенциал для целенаправленного лечения ожирения. Жировые «депо», как их называют, имеют тенденцию располагаться периодически по всему телу, а не образовывать один непрерывный комок дряблой ткани. Однако выборочное лечение их оказалось сложной задачей. Ученые предполагают, что однажды разработанная ими методика будет использована для борьбы с определенными жировыми отложениями, такими как большой живот или двойной подбородок — точно так же, как ботокс используется для воздействия на определенные участки кожи.
«Мы очень рады узнать, что катионный заряд — это секрет воздействия на жировую ткань, — сказал руководитель группы Ли Цян. — Теперь мы можем уменьшать жир в зависимости от депо — где угодно — и безопасным способом, не разрушая жировые клетки. Это большой прогресс в лечении ожирения».
Кроме того, поскольку ожирение является причиной многих неблагоприятных последствий для здоровья, от диабета до рака и сердечно-сосудистых заболеваний, ученые считают, что технология может стать новой мощной платформой для доставки лекарств и генной терапии для выбора жировых депо. Это может привести к тому, что препараты, ранее доказавшие свою небезопасность при системном введении, будут перепрофилированы для целенаправленного использования.
Исследование опубликовано в журналах Nature Nanotechnology и Biomaterials .
Нет комментариев