Вчені навчилися вводити ліки від ожиріння прямо в жирові клітини

У дослідженні вчені показали, що перетворення білого жиру в бурий сприяє поліпшенню обміну речовин. На ілюстрації показано перетворення білого пахового жиру на бурий (фон) за допомогою наночастинок, що містять дибензазепін (на передньому плані). Фото: Alexander M. Gokan.

Вчені Університету Пердью (Purdue University) зробили відкриття, яке може стати проривом у лікуванні ожиріння і діабету: вони знайшли спосіб доставити ліки безпосередньо в білі жирові клітини, щоб перетворити їх на бурий жир, який набагато легше спалити.

Біла жирова тканина виконує в організмі функції довгострокового сховища енергії, і саме вона пов'язана з ожирінням. Вона була необхідна людям у процесі еволюції як теплоізолятор і спосіб запасати енергію. Але в наш час ми більше їмо і менше витрачаємо, тому енергія, що зберігається в білій жировій тканині, витрачається набагато повільніше, що і призводить до ожиріння і діабету. Згідно з даними Центрів з контролю і профілактики захворювань (Centers for Disease Control and Prevention), більше третини американців страждають ожирінням і близько 10% - цукровим діабетом 2 типу.

Тіло насамперед спалює бурий жир, перетворюючи його на тепло. Група вчених, до якої увійшли доцент медичної біоінженерії Мен Ден (Meng Deng) і професор зообіології Шихуан Куан (Shihuan Kuang), шукала спосіб зменшити кількість білої жирової тканини і збільшити кількість бурою за допомогою сигнального шляху, що регулює диференціацію клітин. У цьому процесі клітина надсилає сигнал сусідній клітині, контролюючи транскрипцію її генів і її ідентифікацію. Якщо сигнал заблокувати, то клітина, яка повинна була стати однією з небажаних клітин білого жиру, перетворюється на клітку бурого.

У журналі Molecular Therapy Ден і Куан повідомили, що вони вперше використовували полімерні наночастинки, щоб доставити інгібітор сигнального шляху безпосередньо в клітини білого жиру. В експерименті на мишах наночастинки, створені з полімеру під назвою PLGA і що містять в собі препарат дибензазепин, перервали сигнальний шлях Notch, що призвело до появи бурих жирових клітин.

"Ми можемо доставляти препарат прямо в потрібні точки тіла, в конкретному випадку - в клітини білого жиру, - каже Ден. - Як тільки частинки опиняються в клітці, вони починають поступово випускати ліки. Цей спосіб введення препарату обмежує його взаємодію з іншими тканинами і клітинами, що дозволяє рідше вводити ліки ".

Куан повідомив, що в процесі ендоцитозу жирові клітини з готовністю поглинають частинки, чий розмір становить менше 200 нм, і частинки швидко надходять в цитозоль всередині клітинної мембрани.

"Клітина забирає частинки. Можна сказати, що вона їсть їх, - зауважив Куан. - Таким чином частинки опиняються там, де потрібно ".

Оскільки наночастинки, в яких містяться ліки, вводяться прямо в жирові клітини, Ден сказав, що цілком ймовірно розробити способи лікування, які дозволять прибирати жир з конкретних ділянок тіла. В експерименті на мишах щотижневе введення наночастинок у певні ділянки тіла дозволило значно поліпшити толерантність до глюкози і чутливість до інсуліну.

Надмірна вага сприяє розвитку діабету 2 типу. Видалення надлишків жиру зменшить ризик розвитку цього захворювання.

Ден подав заявку на патент і створив стартап Adipo Therapeutics LLC, щоб розвинути і надалі вивести на ринок цю технологію.