Nedávno objavená molekula by mohla zmeniť budúcnosť liečby obezity tým, že napodobňuje silné účinky liekov ako Ozempic na potlačenie chuti do jedla, avšak bez mnohých nepríjemných vedľajších účinkov.
Látka reguluje chuť do jedla. Zdroj: iStock/RossHelen
Vedci z Lekárskej fakulty Stanfordovej univerzity identifikovali prirodzene sa vyskytujúcu molekulu, ktorá zrejme napodobňuje niektoré účinky semaglutidu – látky všeobecne známej pod názvom Ozempic – na chudnutie. Látku zatiaľ otestovali na zvieratách, ktorým molekula znížila chuť do jedla, rovnako aj hmotnosť. Pozitívom tejto látky je, že nespôsobovala vedľajšie účinky, ako sú nevoľnosť, zápcha či úbytok svalovej hmoty.
Molekula s názvom BRP je novoobjavený prírodný peptid, pôsobí prostredníctvom odlišnej, ale príbuznej biologickej dráhy a aktivuje iné skupiny neurónov v mozgu. To naznačuje, že by mohlo ísť o precíznejší spôsob regulácie chuti na jedlo.
Malý peptid s výraznými účinkami
Receptory, na ktoré pôsobí semaglutid, sa nachádzajú v našom mozgu, ale aj v črevách či pankrease a iných ďalších tkanivách. Liek Ozempic má preto široké spektrum účinkov vrátane spomalenia pohybu potravy tráviacim traktom a zníženia hladiny cukru v krvi. „Naopak, BRP pôsobí zrejme špecificky v hypotalame, ktorý riadi chuť na jedlo a metabolizmus,“ vysvetľuje docentka patológie Katrin Svenssonová, jedna z autoriek výskumu.
Autori výskumu využili umelú inteligenciu na detekciu veľkých skupín molekúl známych ako prohormóny. Všeobecne je prohormón chemická látka, z ktorej môže vzniknúť aktívny hormón, ale aj sám osebe môže mať hormonálne účinky. Prohormóny umožňujú transport a ukladanie zvyčajne aktívnych proteínov vo forme neaktívnych peptidových reťazcov, hoci sa v prírode oveľa častejšie vyskytujú ako stabilný medziprodukt v procese syntézy proteínov v bunke.
Tieto molekuly sú spočiatku neaktívne, ale dajú sa rozštiepiť na menšie fragmenty nazývané peptidy, z ktorých niektoré fungujú ako hormóny ovplyvňujúce procesy, ako je metabolizmus v mozgu a tele.
Keďže každý prohormón sa dá rozložiť na mnoho rôznych spôsobov, identifikácia užitočných peptidových hormónov pomocou tradičných laboratórnych metód je mimoriadne náročná. Výskumníci často zápasia s rozlíšením týchto vzácnych signálnych molekúl od mnohých neaktívnych fragmentov, ktoré vznikajú pri bežnom rozklade bielkovín.
Tím vedcov sa zameral na enzým nazývaný prohormónová konvertáza 1/3, ktorý štiepi proteíny na konkrétnych miestach a je spájaný s obezitou. Jedným z dobre známych produktov tohto procesu je glukagónu podobný peptid 1 (GLP-1), ktorý pomáha regulovať chuť na jedlo a hladinu cukru v krvi. Semaglutid pôsobí tak, že napodobňuje GLP-1.
Namiesto toho, aby sa výskumníci spoliehali na tradičné metódy analýzy proteínov, vyvinuli počítačový nástroj s názvom Peptide Predictor. Tento algoritmus preskúmal všetkých 20-tisíc ľudských génov kódujúcich proteíny s cieľom zistiť, kde by sa prohormóny mohli štiepiť na peptidy.
Tím potom zúžil svoje zameranie na proteíny, ktoré sa vylučujú mimo buniek, čo je kľúčová vlastnosť hormónov, a ktoré obsahujú viacero potenciálnych miest štiepenia. Zoznam sa tak zúžil na 373 prohormónov vhodných na ďalšie testovanie.
Na základe týchto proteínov systém predpovedal 2 683 možných peptidov. Vedci vybrali stovku z nich vrátane GLP-1 a testovali, ako pôsobia na mozgové bunky vypestované v laboratóriu.
Cielenejší prístup k chudnutiu
Ako sa dalo očakávať, GLP-1 výrazne zvýšil aktivitu neurónov. Avšak jeden oveľa menší peptid, pozostávajúci len z 12 aminokyselín, vyvolal ešte silnejšiu reakciu a v porovnaní s kontrolnými bunkami zvýšil aktivitu desaťnásobne.
Tento peptid, pomenovaný BRP, pri testovaní na chudých myšiach a miniprasiatkach (ktoré viac odzrkadľujú ľudský metabolizmus a stravovacie návyky ako myši) v prípade týchto zvierat výrazne znížil príjem potravy. Jedna injekcia podaná pred kŕmením znížila spotrebu až o 50 percent v priebehu jednej hodiny.
Obézne myši, ktorým vedci podávali trikrát denne látku BRP počas štrnástich dní, schudli priemerne tri gramy svojej telesnej hmotnosti, predovšetkým stratili tuk. Naopak, myši, ktorým túto látku nepodávali, v tom istom období pribrali približne tri gramy tuku. Myšiam, ktorým podávali látku BRP, sa tiež zlepšila tolerancia na glukózu a inzulín.
Dôležité je, že v prípade zvierat nezaznamenali žiadne zmeny v pohybe, príjme tekutín, správaní podobnom úzkosti ani v trávení. Ďalšie analýzy potvrdili, že BRP pôsobí prostredníctvom iných mozgových a metabolických dráh ako GLP-1 alebo semaglutid.
Vedci teraz pracujú na identifikácii špecifických receptorov, ktoré interagujú s BRP, a na lepšom pochopení toho, ako BRP funguje v tele. Skúmajú tiež spôsoby, ako rozšíriť jeho účinky aj u ľudí.
Zdroje: Science Direct, Science Daily
(RR)
