Ученые создали безопасные молекулы для ускорения клеточного метаболизма

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Группа ученых из Сиднейского технологического университета (Австралия) и Мемориального университета Ньюфаундленда (Канада) идентифицировала новый класс химических соединений, способных увеличивать расход энергии в клетках без проявления токсичных эффектов. Результаты исследования, проведенного на культурах клеток человека, открывают возможность для создания нового поколения препаратов, направленных на коррекцию метаболических нарушений.

Суть открытия заключается в механизме «мягкого разобщения» митохондрий. Митохондрии — это клеточные органеллы, преобразующие питательные вещества в аденозинтрифосфат (АТФ), основную энергетическую валюту клетки. Этот процесс называется окислительным фосфорилированием. Новые молекулы, относящиеся к классу ариламид-замещенных жирных кислот, действуют как протонные ионофоры. Они создают контролируемый канал для протонов через внутреннюю мембрану митохондрий, позволяя части энергии рассеиваться в виде тепла, минуя стадию синтеза АТФ.

В результате митохондрии становятся менее эффективными, и для поддержания необходимого уровня АТФ клетке приходится сжигать большее количество топлива, в частности жиров. Это приводит к общему ускорению метаболизма.

Автор: lookstudio Источник: ru.freepik.com

Ключевое отличие нового подхода от предыдущих попыток заключается в его безопасности на клеточном уровне. Исторически первым и самым известным разобщителем был 2,4-динитрофенол (ДНФ), использовавшийся в 1930-х годах как средство для похудения. Его применение было прекращено из-за высокой токсичности: ДНФ вызывал неконтролируемое разобщение, что приводило к полному истощению запасов АТФ, опасному повышению температуры тела (гипертермии) и гибели клеток. Терапевтическая и летальная дозы ДНФ были крайне близки.

Новые ариламид-замещенные жирные кислоты оказывают дозированное, «мягкое» воздействие. В ходе экспериментов было установлено, что они увеличивают потребление кислорода клетками (показатель сжигания топлива), но при этом уровень АТФ остается в пределах нормы. Это свидетельствует о том, что клетки сохраняют свою жизнеспособность и функциональность, им просто приходится работать интенсивнее для восполнения энергетических потребностей.

Дополнительно, снижение мембранного потенциала митохондрий в результате мягкого разобщения ведет к уменьшению производства активных форм кислорода, что снижает окислительный стресс. Это свойство может иметь антивозрастной эффект и защищать клетки от повреждений, связанных с нейродегенеративными заболеваниями.

Исследование находится на доклинической стадии, и его выводы основаны на лабораторных тестах in vitro. Однако работа закладывает концептуальную основу для целенаправленного конструирования безопасных митохондриальных разобщителей.

Источник: New Atlas

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Туринская плащаница Дани Рязанова: как молодой художник из Петербурга рисует огнем

Раньше, наблюдая за современным художественным процессом, казалось, что молодые художники стремятся как можно дальше уйти от «навязанных» канонов, отказаться от всего, чем пользовались мастера...

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...

Почему кофе и чай бодрят: взгляд с точки зрения науки

Вы когда-нибудь замечали, что после чашки кофе фокусировка внимания резко обостряется, но уже через полчаса ясность мысли начинает неумолимо угасать? Эти «американские горки» связаны с конкретными...