บทความอายุยืน

โมเลกุลการเผาผลาญไขมันที่เพิ่งค้นพบสามารถรักษาโรคอ้วนได้

โมเลกุลที่ระบุใหม่ช่วยลดไขมันในร่างกายและเนื้อเยื่อไขมันในหนู
  • โมเลกุลที่เรียกว่า bam15 ซึ่งเป็นตัวแยกไมโตคอนเดรียขนาดเล็ก แสดงให้เห็นว่าสามารถลดไขมันในร่างกายและการดื้ออินซูลินในหนูได้ โดยไม่ส่งผลต่อความอยากอาหาร 

  • แม้ว่า bam15 จะใช้งานได้เฉพาะในหนูเท่านั้น แต่ยังมีการระบุตัวแยกไมโตคอนเดรียที่คล้ายกันสำหรับมนุษย์ ซึ่งสามารถรักษาโรคอ้วนและความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง ลดความเครียดและการอักเสบจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น และชะลอความชราและการเสื่อมของระบบประสาท

บทความนี้ถูกโพสต์ใน virginia tech daily news: 

โรคอ้วนส่งผลกระทบต่อผู้ใหญ่มากกว่าร้อยละ 40 ในสหรัฐอเมริกา และร้อยละ 13 ของประชากรทั่วโลก โรคอ้วนมาพร้อมกับโรคอื่นๆ ที่เชื่อมโยงถึงกัน เช่น โรคหลอดเลือดหัวใจ เบาหวาน และโรคไขมันพอกตับ ซึ่งทำให้โรคนี้เป็นหนึ่งในโรคที่ยากที่สุดและสำคัญที่สุดในการรักษา

"โรคอ้วนเป็นปัญหาสุขภาพที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา แต่เป็นเรื่องยากสำหรับคนที่จะลดน้ำหนักและควบคุมอาหารไว้ การรับประทานอาหารอาจเป็นเรื่องยากมาก ดังนั้น วิธีการทางเภสัชวิทยาหรือยาสามารถช่วยได้ จะเป็นประโยชน์ต่อสังคมทั้งหมด" เว็บสเตอร์ ซานโตส ศาสตราจารย์วิชาเคมีและคณะวิจัยยาของ Cliff and Agnes Lilly ในวิทยาลัยวิทยาศาสตร์แห่งเวอร์จิเนียเทค กล่าว

เมื่อเร็วๆ นี้ santos และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ระบุตัวแยกการเชื่อมต่อไมโตคอนเดรียขนาดเล็กชื่อ bam15 ซึ่งช่วยลดมวลไขมันในร่างกายของหนู โดยไม่ส่งผลต่อการบริโภคอาหารและมวลกล้ามเนื้อ หรือเพิ่มอุณหภูมิของร่างกาย นอกจากนี้โมเลกุลยังช่วยลดความต้านทานต่ออินซูลินและมีผลดีต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและการอักเสบ

ผลการวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร nature communications เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม 2020 ถือเป็นคำมั่นสัญญาว่าจะรักษาและป้องกันโรคอ้วน เบาหวาน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะไขมันพอกตับอักเสบที่ไม่มีแอลกอฮอล์ (nash) ซึ่งเป็นโรคไขมันพอกตับชนิดหนึ่งที่มีลักษณะเฉพาะคือการอักเสบและการสะสมไขมันในตับ . ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ภาวะดังกล่าวคาดว่าจะกลายเป็นสาเหตุหลักของการปลูกถ่ายตับในสหรัฐอเมริกา

ไมโตคอนเดรียมักเรียกกันว่าโรงไฟฟ้าของเซลล์ ออร์แกเนลล์สร้าง atp ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานของเซลล์ ซึ่งขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของร่างกายและกระบวนการทางชีวภาพอื่นๆ ที่ช่วยให้ร่างกายของเราทำงานได้อย่างถูกต้อง

ในการสร้าง atp จำเป็นต้องเผาผลาญสารอาหารและแรงกระตุ้นโปรตอน (pmf) จะต้องถูกสร้างขึ้นภายในไมโตคอนเดรีย pmf เกิดจากการไล่ระดับของโปรตอน โดยมีความเข้มข้นของโปรตอนภายนอกเยื่อหุ้มชั้นในสูงกว่า และมีความเข้มข้นของโปรตอนในเมทริกซ์ต่ำกว่า หรือพื้นที่ภายในเยื่อหุ้มชั้นใน เซลล์จะสร้าง atp ทุกครั้งที่โปรตอนผ่านเอนไซม์ที่เรียกว่า atp synthase ซึ่งฝังอยู่ในเมมเบรน ดังนั้นการออกซิเดชันของสารอาหารหรือการเผาไหม้ของสารอาหารจึงควบคู่ไปกับการสังเคราะห์ atp

“ดังนั้น อะไรก็ตามที่ลด PMF ลงก็มีโอกาสที่จะเพิ่มการหายใจได้ Mitochondrial Uncoppler เป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ไปยังไมโตคอนเดรียเพื่อช่วยให้เซลล์หายใจได้มากขึ้น อย่างมีประสิทธิภาพ พวกมันเปลี่ยนการเผาผลาญในเซลล์เพื่อให้เราเผาผลาญแคลอรีได้มากขึ้นโดยไม่ต้องออกกำลังกายใดๆ ซานโตส สมาชิกในเครือของ Fralin Life Sciences Institute และ Virginia Tech Center for Drug Discovery กล่าว

ตัวแยกการเชื่อมต่อของไมโตคอนเดรียจะส่งโปรตอนเข้าสู่เมทริกซ์โดยผ่าน atp synthase ซึ่งจะปล่อย pmf ออกไป หากต้องการสร้างการไล่ระดับสีขึ้นมาใหม่ จะต้องส่งออกโปรตอนออกจากเมทริกซ์ไมโตคอนเดรีย ส่งผลให้เซลล์เริ่มเผาผลาญเชื้อเพลิงในระดับที่สูงกว่าที่จำเป็น

เมื่อรู้ว่าโมเลกุลเหล่านี้สามารถเปลี่ยนการเผาผลาญของเซลล์ได้ นักวิจัยต้องการให้แน่ใจว่ายาบรรลุเป้าหมายที่ต้องการ และเหนือสิ่งอื่นใดคือปลอดภัย จากการศึกษาด้วยเมาส์หลายชุด นักวิจัยพบว่า bam15 ไม่เป็นพิษแม้ในปริมาณที่สูง และไม่ส่งผลต่อศูนย์ความเต็มอิ่มในสมอง ซึ่งจะบอกร่างกายของเราว่าเราหิวหรืออิ่มแล้ว

ในอดีตยาลดไขมันหลายชนิดจะสั่งให้ร่างกายหยุดรับประทานอาหาร แต่ผลก็คือผู้ป่วยจะฟื้นตัวและรับประทานอาหารมากขึ้น ในการศึกษาเมาส์ bam15 สัตว์กินในปริมาณเท่ากันกับกลุ่มควบคุม แต่ยังคงสูญเสียมวลไขมัน

ผลข้างเคียงอีกประการหนึ่งของตัวแยกไมโตคอนเดรียก่อนหน้านี้คืออุณหภูมิของร่างกายเพิ่มขึ้น นักวิจัยวัดอุณหภูมิร่างกายของหนูที่ได้รับอาหาร bam15 โดยใช้เครื่องตรวจทางทวารหนัก ไม่พบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิร่างกาย

แต่มีปัญหาหนึ่งเกิดขึ้นเกี่ยวกับครึ่งชีวิตของ bam15 ครึ่งชีวิตหรือระยะเวลาที่ยายังคงใช้ได้ผลนั้นค่อนข้างสั้นในรุ่นเมาส์ สำหรับการรับประทานยาในมนุษย์ ค่าครึ่งชีวิตที่เหมาะสมจะนานกว่ามาก

แม้ว่า bam15 จะมีศักยภาพร้ายแรงในโมเดลเมาส์ แต่ยานี้ก็อาจไม่ประสบความสำเร็จในมนุษย์ อย่างน้อยก็ไม่ใช่โมเลกุลที่เหมือนกันทุกประการ

"โดยพื้นฐานแล้วเรากำลังมองหาโมเลกุลประเภทเดียวกันโดยประมาณ แต่มันจำเป็นต้องอยู่ในร่างกายนานกว่าจึงจะมีผล เรากำลังปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบ จนถึงตอนนี้ เราได้สร้างโมเลกุลหลายร้อยโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้ ” ซานโต๊ส กล่าว

เป้าหมายสุดท้ายของห้องปฏิบัติการ santos คือการเปลี่ยนการรักษาไขมันจากสัตว์ทดลองไปเป็นการรักษา nash ในมนุษย์ ห้องปฏิบัติการได้ใช้สารประกอบที่ดีกว่าในแบบจำลองสัตว์ของ nash ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพเป็นสารประกอบต่อต้าน nash ในหนู

การทำงานร่วมกับซานโตสคือไคล์ เฮห์น ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านเภสัชวิทยาจากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย และรองศาสตราจารย์ด้านเทคโนโลยีชีวภาพและวิทยาศาสตร์ชีวโมเลกุลที่มหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในออสเตรเลีย hoehn เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านสรีรวิทยาเมตาบอลิซึมซึ่งรับผิดชอบด้านการศึกษาในสัตว์ทดลอง santos และ hoehn ร่วมมือกันมาหลายปีแล้ว และพวกเขาก็ก่อตั้งบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพร่วมกันด้วย

Continuum Biosciences ก่อตั้งโดย Santos และ Hoehn ในปี 2017 โดยมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงวิธีที่ร่างกายของเราเผาผลาญเชื้อเพลิง และต่อสู้กับความสามารถของร่างกายในการกักเก็บสารอาหารส่วนเกินเมื่อเราอายุมากขึ้น สารประกอบบำบัด NASH ที่มีแนวโน้มดีเหล่านี้ได้รับอนุญาตจากบริษัทของตน และได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Virginia Tech

บริษัทกำลังมองหาการใช้ตัวแยกไมโตคอนเดรียเพื่อการรักษามากกว่าแค่โรคอ้วนและ nash โมเลกุลยังมีฤทธิ์ต้านออกซิเจนที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งสามารถลดการสะสมของสายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาหรือความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในร่างกายของเรา ซึ่งท้ายที่สุดส่งผลให้เกิดการเสื่อมของระบบประสาทและความชรา

“หากคุณเพียงแค่ลดอายุลง คุณสามารถลดความเสี่ยงของโรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสันได้ โรคที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนหรือการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทั้งหมดนี้อาจได้รับประโยชน์จากการแยกไมโตคอนเดรีย ดังนั้น เราจึงสามารถเห็นหัวข้อนี้ในแนวทางนั้น” กล่าว ซานโตส

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน การสื่อสารธรรมชาติ ในเดือนพฤษภาคม 2563 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า