Исследователи разработали экспериментальные препараты, способные заставить митохондрии в клетках работать интенсивнее и сжигать больше калорий. Полученные результаты могут стать основой для новых подходов к лечению ожирения и улучшению общего метаболического здоровья.

Ожирение сегодня рассматривается как одна из ключевых глобальных проблем здравоохранения и значимый фактор риска для развития диабета, онкологических и других хронических заболеваний. Большинство существующих препаратов для снижения веса требуют инъекций и нередко сопровождаются побочными эффектами, поэтому поиск безопасных альтернатив остается приоритетной задачей.

Исследование возглавил доцент Тристан Ролинг из Технологического университета Сиднея. Работа была опубликована в журнале Chemical Science — флагманском издании Королевского химического общества Великобритании — и отмечена редакцией как «выбор недели».

Команда ученых из Австралии и Канады сосредоточилась на так называемых митохондриальных разобщителях — веществах, которые изменяют способ получения энергии в клетках. Эти молекулы делают энергетический процесс менее эффективным, в результате чего часть энергии не используется для синтеза аденозинтрифосфата, а рассеивается в виде тепла. Чтобы компенсировать потери, клетки начинают активнее сжигать жиры.

Митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки, поскольку именно они преобразуют питательные вещества в АТФ — универсальный источник энергии для организма. Разобщители вмешиваются в этот процесс, вынуждая клетки расходовать больше топлива для поддержания энергетического баланса.

Ролинг сравнивает этот эффект с работой гидроэлектростанции: в нормальных условиях вода проходит через турбины и вырабатывает электричество, а разобщители действуют как утечка, из-за которой часть энергии теряется в виде тепла, минуя «турбины».

Подобные соединения были известны ученым еще около ста лет назад, однако ранние разобщители оказались смертельно опасными. В начале двадцатого века рабочие французских военных заводов резко худели, перегревались и иногда умирали. Причиной стал химикат динитрофенол, который кратковременно применялся как средство для похудения, но был запрещен из-за высокой токсичности и крайне узкого диапазона между эффективной и смертельной дозой.

В новом исследовании ученые смогли создать более безопасные, так называемые «мягкие» разобщители, точно изменяя химическую структуру молекул. Это позволило тонко регулировать степень усиления клеточного обмена веществ. Некоторые из экспериментальных соединений активировали митохондрии, не повреждая клетки и не нарушая выработку АТФ, тогда как другие проявляли те же опасные свойства, что и старые токсичные вещества.

Анализ различий между этими молекулами помог исследователям понять, почему мягкие разобщители ведут себя иначе. Они замедляют процесс до уровня, с которым клетки способны справляться без негативных последствий.

Дополнительным преимуществом мягких разобщителей стало снижение окислительного стресса в клетках. По мнению ученых, это может не только улучшить метаболическое здоровье, но и оказать защитный эффект при возрастных и нейродегенеративных заболеваниях, включая деменцию.

Хотя работа находится на ранней стадии, полученные результаты создают основу для разработки нового поколения препаратов, которые смогут ускорять сжигание энергии в организме, не повторяя смертельных ошибок прошлого.