Az innovatív technika a fehér zsírt barna zsírrá alakítja

A biomérnökök egyszerű szövetátültetési módszert fejlesztenek ki a barna zsírtömeg növelésére és annak anyagcserére és súlyra gyakorolt ​​hatásának tanulmányozására.

A testben található barna zsírszövet hatalmas mennyiségű energiát égethet el a hőtermelés érdekében, és embereken és állatokon végzett vizsgálatok szerint az egészséges barna zsír mennyiségének növelése elősegítheti a testsúly-szabályozást és csökkentheti a cukorbetegség tüneteit. Jelentős kihívást jelentett azonban a kutatók számára a barna zsír biztonságos és hatékony növelése.

innovatív

A Columbia Engineering csapata, Sam Sia, az orvosbiológiai professzor vezetésével, kifejlesztett egy egyszerű, innovatív módszert a fehér zsír közvetlen átalakítására a testen kívüli barna zsírsá, majd újbóli beültetésére a betegben. A technika a plasztikai sebészek által általában elvégzett zsírátültetési eljárásokat alkalmazza, amelyek során a zsírt a bőr alól összegyűjtik, majd kozmetikai vagy rekonstruktív célokra újra átültetik ugyanahhoz a beteghez. A kutatók egy Scientific Reports tanulmányban (május 21.) számoltak be arról, hogy a laboratóriumban sikeresen átalakították a betakarított fehér zsírt barna zsírsá, terápiás célra.

A barna zsír növelésének egyéb módszerei közé tartozik a krónikus hideg expozíció, amely a legtöbb ember számára kényelmetlen, és a gyógyszerek, amelyek mellékhatásokat okozhatnak más szervek célzásával. "A barna zsír növelésére vonatkozó megközelítésünk potenciálisan biztonságosabb, mint a gyógyszerek, mert a betegekbe csak a saját szövetük kerül be, és ez nagyon ellenőrizhető, mert hangolhatjuk az injektált barna zsír mennyiségét" - mondja Sia. "A folyamat olyan egyszerű is, hogy egy orvosi rendelőben vagy klinikán belüli automatizált rendszer segítségével potenciálisan elvégezhető."

A csapat átalakította a fehér zsírt barna zsírsá úgy, hogy szövetfragmentákat tenyésztett növekedési faktorokat és más endogén barnulási faktorokat tartalmazó táptalajban egy-három hétig, hogy stimulálja a "barnulási" folyamatot. A fehér zsír megbarnulását több barna zsír biomarker szintjének mérésével értékelték, beleértve a mitokondriális aktivitást és az UCP1 barna zsír fehérje markert. A tanulmány egyik kísérlete során felfedezték, hogy az egerek szubkután fehér zsírja közvetlenül a testen kívül átalakulhat barna zsírsá, és hogy a barna zsír túlélte és stabil maradt, miután hosszú ideig (ugyanazon egérbe két hónapig) injekciót adott. ez a kísérlet).

"Az átalakult barna zsír tartóssága nagyon fontos, mert tudjuk, hogy amikor a fehér zsírt természetes módon stimulálják, hogy in vivo barna zsírsá váljon, például hideg hatással, akkor az a stimuláció eltávolításakor gyorsan vissza tud változni" - mondja Brian Gillette, a tanulmány társszerzője és egy kolumbiai képzettségű orvosbiológiai mérnök, aki most a NYU Winthrop Kórház sebészeti osztályán dolgozik. "Annak ellenére, hogy szükség esetén többször megismételhetnénk az eljárást, mivel ez minimálisan invazív, kritikus fontosságú, hogy a barna zsír jól túlélje és stabil maradjon, hogy hatékony terápiaként működhessen."

Ezután a kutatók emberi szubkután zsírra alkalmazták módszereiket, és hatékonyan tudták barna zsírrá alakítani. "Ez azt sugallja, hogy egy napon lehetséges lehet, hogy megpróbáljuk megközelíteni az embereket, mint lehetséges terápiát a fogyás, a vércukorszint szabályozása vagy a súlygyarapodás megelőzése érdekében" - mondja Nicole Blumenfeld, a Sia-val dolgozó doktorandusz a cikk vezető szerzője.

A kutatók megjegyzik, hogy míg a magas zsírtartalmú étrendben a közvetlenül átalakított barna zsírral kezelt egerek a kísérletben nem mutattak statisztikailag szignifikáns súlycsökkenést a nem átalakított fehér zsírral kezelt kontrollcsoporttal szemben, a tanulmány egyszerű és méretezhető szövetátültetési stratégiát mutat be ami növeli az endogén barna zsírt.

"Ez egy izgalmas előrelépés a klinikailag tervezett barna zsírszövet felé, ha bizonyítottan biztonságos és hatékony az embereknél" - mondja Li Qiang, a Columbia Egyetem Orvosi Központjának patológia és sejtbiológia adjunktusa, aki nem vett részt ebben a tanulmányban. . A cukorbetegség és az elhízás patofiziológiájának szakértője, Qiang dokumentálta azt a mechanizmust, amely elősegíti a fehér zsírszövet "barnulását".

A kutatók most finomítják technikáikat és adagjaikat, és további tanulmányokat folytatnak módszereiknek az anyagcserére és a súlyszabályozásra gyakorolt ​​hatásáról. "Egyértelműen szükség van új súlycsökkentő megközelítések felkutatására, amelyek alacsony szövődményszámmal és hosszú távú hatékonysággal járhatnak" - teszi hozzá Sia. "Előnyös, hogy nagy mennyiségű szövetet képes egyszerre tenyészteni, miközben megtartja 3D érrendszerét, és ígéretesnek ígérkezik, mint lehetséges megközelítés a klinikai súlykezelésben."