Obezitatea este o problemă în creștere în Statele Unite. Conform ultimelor estimări de la Institutele Naționale de Sănătate (NIH), mai mult de o treime din adulții americani sunt obezi și această rată a crescut constant de zeci de ani.

prevenirea

Dar noile cercetări de la Texas Tech University au potențialul de a schimba această tendință.

Dr. Shu Wang, profesor asociat la Departamentul de Științe Nutriționale din Texas Tech, a găsit o modalitate bazată pe nanotehnologie de a preveni și chiar de a inversa obezitatea - și caută să o facă disponibilă pe o scară mai largă.

Știința grăsimii

Științific, obezitatea se caracterizează printr-o creștere a țesutului adipos - ceea ce majoritatea oamenilor numesc grăsime. Mamiferele, inclusiv oamenii, au în corpul lor două tipuri diferite de țesut adipos. Țesutul adipos alb sau grăsimea albă este locul în care este stocată energia; țesutul adipos maro, sau grăsimea brună, joacă un rol important în producția de căldură a corpului prin arderea grăsimilor (cheltuieli de energie). Deoarece aceste funcții sunt vitale pentru supraviețuire, țesutul adipos este o parte importantă a oricărui corp. Cu toate acestea, pe măsură ce crește de la bebeluș la adult, țesutul adipos maro din corp dispare treptat sau își pierde activitatea, iar problema apare atunci când se acumulează în organism prea multe grăsimi albe.

Țesutul adipos este compus din adipocite, care sunt celule speciale concepute pentru depozitarea grăsimilor.

"Diferit de adipocitele albe care stochează grăsimea, adipocitele maro sau bej sunt considerate o" chiuvetă metabolică "pentru grăsimi, glucoză și alți metaboliți", a spus Wang. "Adipocitele bej pot prelua și arde glucoza și grăsimile excesive pentru a elibera căldura; prin urmare, acestea sunt ținte promițătoare pentru tratamentul obezității și a tulburărilor metabolice asociate acesteia, inclusiv rezistența la insulină, dislipidemia și bolile cardiovasculare."

Cercetarea livrării resveratrolului

Cercetările anterioare privind resveratrolul, un nutrient care se găsește în mod obișnuit în pielea strugurilor roșii și o varietate de fructe de pădure, a arătat că poate crește formarea adipocitelor maronii și bej - posibil transformate din celule stromale adipoase (ASC) în grăsimi albe - și, prin urmare, poate avea un efect în combaterea obezității prin îmbunătățirea arderii grăsimilor. Cu toate acestea, problema este că resveratrolul a fost foarte greu de administrat în grăsimea albă pe care trebuie să o vizeze. Resveratrolul nu se dizolvă bine în apă sau în fluidul corporal și este extrem de supus unor modificări chimice la nivelul ficatului, astfel încât o administrare orală a fost impracticabilă.

Astfel, înarmat cu un grant de patru ani de la Centrul Național pentru Sănătate Complementară și Integrativă al NIH, Laboratorul de Nutriție și Nanomedicină al lui Wang a studiat modul cel mai bun de a livra resveratrol direct în ASC în grăsimi albe, promovând transformarea lor în celule bej.

Sub sprijinul acordat de NIH, Wang și studentul absolvent Yujiao Zu în cadrul Departamentului de Științe Nutritive, Zhaoyang Fan în Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare și Ling Zhao de la Universitatea din Tennessee au inventat o nanoparticulă biocompatibilă și biodegradabilă care ar putea cuprinde resveratrolul, crescând abilitățile sale de a se dizolva. Acest sistem de nanoparticule poate livra resveratrol direct în ASC din grăsimea albă și le poate transforma în adipocite bej și alte tipuri de celule.

„La stimulare, ASC-urile pot fi diferențiate în adipocite bej”, a spus Wang. Ne propunem sa inducem aceasta transformare in tesutul adipos alb subcutanat pentru tratamentul obezitatii si a tulburarilor metabolice legate de obezitate, inclusiv rezistenta la insulina si hiperlipidemie.

În studiul efectuat pe animale, prin injecție intravenoasă, aceste nanoparticule au vizat livrarea de resveratrol către ASC în grăsimea albă subcutanată - grăsimea de sub piele - și a dus la o rumenire semnificativă a grăsimii albe. Acest lucru s-a tradus printr-o reducere cu 40% a grăsimii subcutanate și cu o reducere cu 50% a grăsimii viscerale, care se găsește în interiorul abdomenului, precum și un echilibru îmbunătățit al insulinei pentru menținerea glicemiei, o îmbunătățire a stabilității lipidelor și reducerea inflamației după doar cinci săptămâni de tratament.

„Superior oricărei abordări actuale anti-obezitate”

Deoarece nanoparticulele sunt biocompatibile și biodegradabile, își fac treaba cu efecte secundare minime și răspunsuri imune minime. Acest lucru le-ar putea face o opțiune mai bună pentru tratamentul obezității decât ceea ce este disponibil în prezent.

„Terapiile medicale actuale anti-obezitate includ farmacoterapia și intervențiile chirurgicale de slăbire”, a spus Wang. Aceasta din urma are o eficacitate ridicata, dar este o terapie cea mai invaziva si costisitoare. Farmacoterapia actuala utilizeaza medicamente administrate oral.

Medicamentele administrate oral, dintre care cele mai multe inhibă pofta de mâncare, au cea mai mare conformitate, a explicat Wang, dar vin cu probleme majore. Medicamentele administrate oral nu sunt ușor de direcționat către o anumită zonă a corpului și sunt adesea însoțite de efecte secundare și niveluri ridicate de toxicitate.

„Majoritatea acestor medicamente au efecte secundare cardiovasculare și psihiatrice severe, iar recesiunea obezității poate apărea la oprirea medicamentelor”, a spus Wang. Farmacoterapiile pentru cresterea cheltuielilor de energie si caile eficiente de livrare adecvate pentru combaterea obezitatii sunt foarte necesare.

În plus, chiar și pentru persoanele sănătoase, există forțe puternice de piață pentru a oferi produse pentru o gestionare ușoară a greutății sau tehnologie de slăbire a corpului.

„Lucrăm pentru a furniza agenți anti-obezitate către ASC subcutanat, ceea ce poate avea ca rezultat o eficacitate mult mai mare împotriva obezității și efecte secundare mai scăzute. Efectele semnificative ar putea fi superioare oricărei abordări actuale anti-obezitate, dar trebuie să validăm și să confirmați aceste rezultate. "

Deci exact asta face echipa lui Wang. Wang, Fan și Zhao - împreună cu președintele științelor nutriționale Nikhil Dhurandhar și profesorul asistent John Dawson - au primit o nouă subvenție NIH pentru a studia efectele rumenirii grăsimilor albe folosind nanoparticule vizate de ASC asupra diabetului de tip 2. American Heart Association tocmai i-a acordat lui Wang și Peter Keyel, profesor asistent în științe biologice, o subvenție de doi ani pentru a investiga efectele rumenirii grăsimii albe folosind nanoparticule vizate de ASC asupra aterosclerozei și metabolismului lipidelor.

Cu un brevet depus asupra sistemului de livrare a nanoparticulelor, Wang caută oportunități de comercializare viitoare pentru a le face mai disponibile medicilor. I-ar plăcea să o vadă devenind un tratament utilizat pe scară largă pentru obezitate.