Ученые разработали экспериментальные соединения, которые заставляют митохондрии внутри клеток использовать больше энергии и сжигать дополнительные калории. Это раннее исследование открывает новый путь к лечению ожирения и улучшению метаболического здоровья. Ожирение является глобальной проблемой, повышающей риск таких серьезных заболеваний, как диабет и рак. Многие современные препараты для похудения требуют инъекций и могут вызывать нежелательные побочные эффекты, поэтому более безопасный метод увеличения сжигания калорий мог бы принести огромную пользу общественному здравоохранению.
Исследовательская группа, включавшая ученых из Технологического университета Сиднея (UTS) и Мемориального университета Ньюфаундленда в Канаде, сосредоточилась на соединениях, известных как «разобщители митохондрий». Эти молекулы заставляют клетки менее эффективно использовать топливо, высвобождая часть энергии в виде тепла, а не преобразуя ее в полезную энергию. «Митохондрии часто называют электростанциями клетки. Они превращают пищу, которую вы едите, в химическую энергию под названием АТФ, или аденозинтрифосфат. Разобщители митохондрий нарушают этот процесс, заставляя клетки потреблять больше жиров для удовлетворения своих энергетических потребностей», – пояснил доцент Тристан Роулинг, возглавлявший исследование.
Процесс сравнивают с работой гидроэлектростанции. Обычно вода из плотины проходит через турбины для выработки электроэнергии. Разобщители действуют как утечка в плотине, позволяя части энергии обходить турбины. В результате она теряется в виде тепла, а не производит полезную работу. Идея не нова – вещества, влияющие на выработку энергии митохондриями, были открыты около ста лет назад. Однако первые их версии были чрезвычайно опасны и вызывали сильный перегрев, который мог привести к летальному исходу.
«Во время Первой мировой войны рабочие на военных заводах во Франции теряли вес, страдали от высокой температуры, а некоторые умирали. Ученые обнаружили, что причиной был химикат 2,4-дифенол, или ДНФ», – рассказал Роулинг. В 1930-х годах ДНФ недолго продавался как один из первых препаратов для похудения. Он был удивительно эффективен, но в итоге его запретили из-за серьезных токсических эффектов – доза, необходимая для снижения веса, была опасно близка к смертельной.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Chemical Science, ученые стремились преодолеть эти риски, создав более безопасные версии, известные как «мягкие» разобщители митохондрий. Они тщательно модифицировали химическую структуру молекул, что позволило контролировать, насколько сильно соединения увеличивают потребление энергии внутри клеток. Некоторые из экспериментальных препаратов успешно повышали активность митохондрий, не повреждая клетки и не нарушая выработку АТФ. Сравнивая безопасные молекулы с более токсичными аналогами, исследователи смогли определить ключевые структурные отличия, которые делают их действие щадящим.
Помимо потенциала в борьбе с лишним весом, мягкие разобщители митохондрий, по-видимому, снижают окислительный стресс в клетках. Это может способствовать оздоровлению метаболизма, замедлению некоторых процессов, связанных со старением, и даже защите от нейродегенеративных заболеваний, таких как деменция. Хотя исследование находится на ранней стадии, его результаты создают основу для разработки нового поколения лекарств, которые смогут использовать преимущества мягкого разобщения митохондрий, избегая опасностей, присущих их предшественникам.
