Американские биологи создали необычный нанопластырь, заставляющий клетки белого жира в складках кожи превращаться в полезный бурый жир, и проверили его работу на мышах, говорится в статье, опубликованной в журнале ACS Nano.
Необычный нанопластырь может заставить превращаться клетки белого жира в полезный бурый жир. Исследования своего изобретения ученые проверили на мышах.
Специалисты разработали кожный пластырь, который превращает белую жировую ткань в бурый жир, способный быстро разлагаться, обеспечивая организм дополнительной энергией.
По словам исследователей из Медицинского центра Колумбийского университета и Университета Северной Каролины, пластырь поможет избавиться от жировых складок и вылечить нарушения обмена веществ, такие как ожирение и диабет. Исследование опубликовано в ACS Nano.
«Существует несколько препаратов, трансформирующих белый жир в бурый. Все они обладают одним недостатком — их нужно употреблять в виде таблеток или инъекций. В результате этого все тело подвергается действию лекарства, что ведет к проблемам с желудком, набору веса и переломам костей. Наш пластырь избавлен от этих недостатков», — рассказывает Ли Цян (Li Qiang) из Университета Колумбии (США).
Бурый жир встречается в основном в тканях младенцев и детенышей и используется для быстрого сжигания калорий и обогрева тела. По мере роста бурый жир исчезает. В организме взрослых особей преобладает белый жир, играющий роль «склада» питательных веществ.
По текущим данным ВОЗ, в мире начиная с 80 годов прошлого века наблюдается глобальная эпидемия ожирения. В прошлом году каждый третий житель земного шара, в общей сложности 1,9 миллиарда человек, страдал от лишних килограммов, примерно 15% — от тяжелых форм ожирения.
По данным организации, 47% болезней (например, сердечно-сосудистые заболевания, диабет и рак) связаны с ожирением.
В последние годы ученые ищут способы избавиться от ожирения не только при помощи диеты, но и различных гормонов и сигнальных молекул, заставляющих тело самостоятельно сжигать лишние калории.
Как показали эксперименты на мышах, этого можно добиться, заставив часть обычных жировых клеток превратиться в так называемый бурый жир.
Недавно биологи обнаружили, что некоторые вещества, такие как капсаицин, главное жгучее вещество перца, а также некоторые гормоны могут обращать этот процесс вспять, однако их медицинское применение осложняется тем, что эта процедура влияет на все тело человека, что крайне опасно для здоровья.
Цян и его коллеги решили эту проблему, «упаковав» два подобных гормона в наночастицы, которые постепенно растворяются и выпускают свое содержимое при попадании в тело человека.
Эти наночастицы биологи поместили в особый пластырь — он покрыт наноиглами и постепенно вводит вещество в тело человека или животного при наклеивании на кожу.
Сначала лекарство помещается в наночастицы диаметром 250 нанометров (нм). (Человеческий волос, для сравнения, имеет ширину около 100 тысяч нм.) Затем наночастицы вводятся в пластырь площадью 1 см², содержащий десятки микроскопических игл. При нанесении на кожу иглы безболезненно ее протыкают и постепенно выпускают лекарство из наночастиц в подкожную ткань.
Эффективность нового пластыря исследователи проверили на мышах, страдавших от ожирения. На одну сторону живота ученые прикрепили мышам пластырь с наночастицами, а на другую — обычный пластырь. Каждые три дня на протяжении четырех недель биологи меняли пластырь.
Результаты показали, что жировая масса на той стороне живота, где был лечебный пластырь, сократилась на 20%.
Сброс лишнего веса привел и к другим положительным эффектам — уровень сахара в крови грызунов заметно снизился, их организм начал лучше реагировать на инсулин, они стали более активны.
«Многие люди будут, несомненно, рады тому, что мы создали менее болезненную и более безопасную альтернативу липосакции. Что самое главное, наша методика может применяться не только для лечения ожирения, но и для борьбы с диабетом и другими расстройствами метаболизма», — заключает Цян.
Ученые планируют найти наиболее эффективную комбинацию лекарств для наночастиц и протестировать пластырь на людях.
