Те са успели да намалят телесните мазнини на тези животни с лечение, което действа чрез инхибиране на действието на ензима PI3K. Не са открити токсични ефекти и скоро ще започнат клинични изпитвания при хора.
Науки 27.03.2015 13:41
Изследователи от Националния център за изследване на рака (CNIO) показаха това частичното фармакологично инхибиране на ензима PI3K при затлъстели мишки и маймуни намалява телесното тегло и физиологичните прояви на метаболитен синдром, по-специално диабет и чернодробна стеатоза (мастен черен дроб), не показват странични ефекти или токсичност.
Ензимът PI3K регулира баланса между производството на клетъчни биохимични компоненти и изразходването на хранителни вещества в клетките
Творбата, публикувана в списанието Клетъчен метаболизъм, е сътрудничество между групата за потискане на тумора, ръководена от Мануел Серано в CNIO и Клонът за преводачески геронтология, ръководен от Рафаел де Кабо в САЩ Национален институт за стареене към Националния институт по здравеопазване на САЩ (NIH), с участието на изследователската група NeurObesity на CIMUS, водена от Мигел Лопес от Университета в Сантяго де Компостела.
Ензимът PI3K (фосфатидилинозитол-3-киназа) регулира баланса между производството на клетъчни биохимични компоненти (анаболизъм) и изразходването на хранителни вещества (катаболизъм) което се случва в клетките. По-конкретно, ензимът насърчава клетъчния анаболизъм, процес, който може да предизвика клетъчен растеж и размножаване и в крайна сметка да причини рак.
Поради тази причина учените от рак отдавна преследват фармакологичните PI3K инхибитори. CNIO разработи свой собствен експериментален инхибитор, CNIO-PI3Ki, изследван в комбинация с други съединения за лечение на рак.
Като част от характеризирането на това съединение и до да разберете как това би повлияло на баланса между консумацията на хранителни вещества и съхранението в тялото, Екипът на Serrano реши да анализира ефектите на CNIO-PI3Ki върху метаболизма.
"Към този момент се отклонихме от първоначалната противоракова цел на тези инхибитори. В предишните си проучвания видяхме, че една от нормалните физиологични функции на ензима PI3K е да насърчава съхранението на хранителни вещества. Това ни се стори много интересно, защото точно това тип манипулация, регулиране на баланса между съхранението на хранителни вещества и разхода, е това, което се преследва при лечението на затлъстяването ", обяснява Ана Ортега-Молина, първа подписала изследването, която в момента работи в изследователския център Memorial Sloan. Ню Йорк Кетеринг.
Полезността на животинските модели
За да тестват този ефект върху метаболизма, учените от CNIO прилагат малки дози от инхибитора CNIO-PI3Ki на затлъстели мишки, хранени с високомаслена диета в продължение на пет месеца. През първите 50 дни затлъстелите животни загубиха 20% от теглото си и в този момент телесното им тегло се стабилизира. Лечението се поддържа в продължение на пет месеца и през цялото това време мишките поддържат стабилната си загуба на тегло, като същевременно продължават да се хранят с високо съдържание на мазнини. Физиологичните им симптоми на диабет (кръвна глюкоза) и чернодробна стеатоза (мастен черен дроб) също се подобряват.
Лечението се поддържа в продължение на пет месеца и през цялото това време мишките поддържат стабилната си загуба на тегло
"В случаите на затлъстяване не можете да отслабвате постоянно, това би било много опасно. Желателно е да се промени балансът между разход и съхранение на хранителни вещества, за да се постигне нов баланс, при който има повече разходи и по-малко съхранение", обяснява Елена Лопес-Гуадамилас от CNIO, който заедно с Ана Ортега-Молина са извършили по-голямата част от експерименталната работа. Това проучване също така демонстрира липсата на странични ефекти на лекарството и че то няма необратими ефекти върху метаболизма, нещо, което е желателно и за евентуалното му бъдещо използване като лечение при хора.
При животни без наднормено тегло, хранени със стандартна диета, приложението на лекарството не води до никакъв ефект, което е друга гаранция за безопасност. „Това показва, че активността на ензима PI3K е от значение само когато има излишък от хранителни вещества, т.е. висококалорична или мастна диета“, добавя Лопес-Гуадамиляс.
В сътрудничество с Националния здравен институт на САЩ (NIH) учени от CNIO тестваха съединението CNIO-PI3Ki при затлъстели маймуни (макаци). За да се осигурят по-високи граници на безопасност, приложената доза е много ниска. Все пак ежедневното лечение на тези затлъстели животни в продължение на 3 месеца намалява общото количество мастна тъкан със 7,5% и подобрява симптомите на диабета.
Странични ефекти и безопасност
The затлъстяването е един от най-важните рискови фактори от набора от сериозни заболявания, които съставляват метаболитния синдром. Открити са много фармакологични агенти, които предизвикват загуба на тегло, но много често с неприемливи токсични ефекти (отчасти защото действат върху мозъчните центрове, които контролират апетита). В този смисъл, поне при животински модели, този вид ефект не е открит за CNIO-PI3Ki, дори след продължително лечение (5 месеца при мишки, 3 месеца при маймуни).
"Скокът от животни към хора е сложен, скъп и пълен с несигурност. Но очевидно трябва да опитате", обяснява Мануел Серано
Според авторите CNIO-PI3Ki води до загуба на тегло само при мишки при хранителен излишък, а не при мишки, които се хранят с нормална балансирана диета. Това показва, че PI3K е важен за съхранението на хранителни вещества, когато приемът на храна е прекомерен, но не е толкова важен, когато е нормален.
Освен това загубата на тегло при мишки се дължи изключително на загуба на мастна тъкан., няма загуба в други тъкани като черен дроб, мускулна или костна маса. И няма ефект върху мозъка, тъй като той не преминава кръвно-мозъчната бариера.
Също така няма ефекти върху хипоталамуса; действа в дългосрочен план и ефектите му са обратими, т.е. когато лечението е спряно и диетата с високо съдържание на мазнини се поддържа, мишките отново наддават на тегло.
Бъдещи клинични изпитвания при хора
Следващата логична стъпка, след като полезните ефекти на CNIO-PI3Ki бъдат демонстрирани върху затлъстели мишки и маймуни, е провеждането на клинични проучвания при хора. "Скокът от животни към хора е сложен, скъп и пълен с несигурност. Много обещаващи лечения при животни тогава се оказват неефективни при хората или има токсичности, които не са наблюдавани при животните. Но очевидно, въпреки несигурността, има да опитате ", казва Мануел Серано.
"Клиничните изпитвания изискват огромни инвестиции и се правят с цел да се предложи лечение на пазара. Ние сме много оптимистични относно възможността да скоро ще установи споразумение с фармацевтична мултинационална компания, интересуваща се от провеждане на клинични изпитвания с CNIO-PI3Ki за лечение на затлъстяване и метаболитен синдром при хората ", посочва той.
- Coca-Cola плати на учените да минимизират въздействието на безалкохолните напитки върху затлъстяването
- Испански учени успяват да променят метаболизма на затлъстелите прасета, за да произведат повече месо
- Корейски учени създават категорично лекарство срещу затлъстяването
- Сенатът одобрява, че операциите за намаляване на затлъстяването са безплатни в здравния сектор - El Heraldo de
- Учените работят върху лекарство за лечение на затлъстяване FM