Авторы нового исследования нашли метаболит, который превращает клетки белого («плохого») жира в клетки бурого («хорошего») жира. Открытие поможет лечить метаболические состояния, таких как ожирение, диабет II типа и сердечно-сосудистые заболевания.
Метаболические заболевания часто вызываются дисбалансом энергетического гомеостаза — когда организм получает больше энергии, чем расходует. Вот почему некоторые терапевтические подходы сосредоточены на превращении белых жировых клеток (известных как адипоциты) в бурые. Белые адипоциты хранят избыточную энергию и, в конечном итоге, приводят к метаболическим заболеваниям, таким как ожирение. А бурые адипоциты растворяют накопленную энергию в тепло, что, в конечном итоге, увеличивает расход энергии в организме и помогает восстановить его баланс.
В рамках исследования ученые использовали данные библиотеки по перепрофилированию лекарств ReFRAME Calibr из 14 000 известных лекарственных соединений, которые одобрили FDA для лечения других заболеваний или прошли всесторонние испытания на безопасность для человека. Используя высокопроизводительный скрининг, ученые просканировали ReFRAME в поисках лекарства с такими специфическими возможностями.
Так они обнаружили зафирлукаст, одобренный FDA препарат, используемый для лечения астмы. Оказалось, что он может превращать клетки-предшественники адипоцитов (известные как преадипоциты) в преимущественно бурые адипоциты, а сами белые адипоциты — в бурые.
Зафирлукаст индуцирует образование коричневой адипоцитарной ткани. Для преадипоцитов, обработанных зафирлукастом (правое изображение), коричневые адипоциты (показаны красным цветом) были более распространены, чем преадипоциты, выращенные рамках эксперимента (левое изображение). Предоставлено: Scripps Research и Calibr
Проблема в том, что он токсичен при приеме в более высоких дозах и ученые не знали, как зафирлукаст преобразует жировые клетки. Тогда биологи обратились за помощью к экспертам по метаболитам. Они разрушили химические вещества в механизме зафирлукаста и нашли метаболит, обеспечивающий тот же функциональный эффект, что и зафирлукаст, но без побочных эффектов.
Используя жидкостную хроматографию и масс-спектрометрию ученые искали в жировой ткани метаболиты, которые привели бы к образованию бурых адипоцитов. Сократив 30 000 метаболических признаков до 17 метаболитов, они обнаружили миристоилглицин — эндогенный метаболит, который вызывает образование бурых адипоцитов, не повреждая клетку. Из тысяч метаболических признаков, измеренных в ходе анализа, только миристоилглицин обладал этой особой характеристикой, даже среди почти идентичных по структуре метаболитов.
