Превенцията и лечението на тези заболявания включват промяна и контрол на начина на живот, диетата и употребата на фармацевтични продукти

Имануел Кант Балтийски федерален университет

ikbfu

ОБРАЗ: Д-р Лариса Литвинова, д.м.н. в медицината, ръководител на лабораторията по имунология и клетъчни биотехнологии вижте повече

Кредит: Имануел Кант Балтийски федерален университет

През 21 век търсенето на методи за лечение на неинфекциозни заболявания като затлъстяване, метаболитен синдром и диабет са сред основните приоритети. Превенцията и лечението на тези заболявания включват промяна и контрол на начина на живот, диетата и употребата на фармацевтични продукти.

Въпреки напредъка в медицината и фармакологията (разработване на нови решения за коригиране на метаболизма) и биотехнологиите, все още се търсят нови ефективни подходи за лечение на затлъстяване, метаболитен синдром и диабет.

Изследователите отбелязват, че мастната тъкан е един от ключовите играчи в развитието на затлъстяването и диабета. Мастната тъкан се класифицира както по анатомично местоположение, така и по функция (бяла и кафява мазнина). И така, основните функции на бялата мастна тъкан са да пести енергия под формата на липиди, а тя също има ендокринна функция - секрецията на хормони, растежни фактори, цитокини, хемокини и т.н.

Функцията на кафявата мастна тъкан е да генерира топлина по време на адаптивна термогенеза (процесът на генериране на топлина в отговор на студена стимулация). При хората, за разлика от гризачите (лабораторни животни, най-широко използвани в медицински експерименти, включително моделиране на затлъстяване, метаболитен синдром и диабет), кафявата мастна тъкан присъства в значителен брой само при новородени и кърмачета. Напоследък е доказано съществуването на активна термогенна мастна тъкан при възрастни, но тази мастна тъкан се различава от класическата кафява мастна тъкан в няколко аспекта (развитие, морфология, генна експресия, производство на адипокин и др.). Тази мастна тъкан се нарича "кафява".

Всички видове адипоцити (клетки, които изграждат предимно мастната тъкан) възникват от мастните стволови клетки по време на диференциацията. В момента въпросът за произхода на кафявите адипоцити (от същата стволова клетка като белите адипоцити или от същата стволова клетка като кафявите адипоцити или от собствената стволова клетка), както и способността на бялата мастна тъкан да се диференцира в кафява мастна тъкан.

Способността да се контролира образуването на нова мастна тъкан, да се превърне бялата мастна тъкан в кафява или да се определи посоката на диференциация на адипоцитните стволови клетки в специфичен подтип е привлекателна цел за разработването на нови фармакологични вещества за лечение на затлъстяване, метаболизъм синдром и диабет.

В допълнение към търсенето на нови фармакологични вещества, предназначени да контролират функциите на мастната тъкан или различни други биохимични аспекти на енергийната хомеостаза, също е важно да се изследва ролята на водата в човешкото здраве, метаболизма и патогенезата на различни заболявания. Водата е най-разпространеното химично вещество на Земята и представлява най-голямата масова част в живите организми като процент. Водата също е универсален разтворител, в който протичат основните биохимични процеси на живите организми.

Важен компонент на здравословното хранене е пиенето на вода вместо захар и сода. Така че модулирането на биологичните и физико-химичните свойства на водата също е обещаваща възможност за повишаване на ефективността на лечението на споменатите заболявания.

Д-р Лариса Литвинова, д.м.н. по медицина, ръководител на лаборатория по имунология и клетъчни биотехнологии ^

"Един от фокусите на съвременната медицина е разработването на деутерий-съдържащи лекарства. Друга посока е свързана с ролята на съотношението D/H на изотопологията и нейната промяна във водата, която ще се използва като

адювант при лечението на рак. Различно съотношение D/H се проявява под формата на кинетичен изотопен ефект, който се характеризира с промяна в скоростта на биотрансформация и екскреция на лекарства. Освен това методологичните подходи за контрол на качеството на лекарствата, базирани на изотопологията на водата, могат да намалят токсичното натоварване на тялото.

Учените от IKBFU Лариса Литвинова и Мария Вулф проведоха изследването в сътрудничество с колеги от Москва и Киев и целта на изследването беше да се установи дали деутерият участва в диференциацията на регулацията на стволовите клетки на мастната тъкан. Адипогенната диференциация на мезенхимни стволови клетки е избрана като модел in vitro, където е оценена ефективността на образуването на зрели мастни клетки от прекурсорни клетки в среда с различно съдържание на деутерий.

В проучването са получени данните за ефекта на различни концентрации на деутерий върху ефективността и посоката (образуване на кафяви/бежови или бели адипоцити) на диференциацията на мезенхимни стволови клетки в in vitro моделна система. Естествено за възможното практическо приложение на тези резултати са необходими допълнителни проучвания, които биха позволили по-подробно описание на молекулярните механизми на влиянието на различни концентрации на деутерий на клетъчно ниво, както и изследвания на телесно ниво.

Резултатите от изследването са публикувани в статията „Влиянието на деутерия върху ефективността и вида на адипогенната диференциация на стволови клетки на човешката мастна тъкан in vitro“ в списание Scientific Reports.

Резултатите могат да послужат като основа за разработването на нови подходи при лечението на затлъстяване, метаболитен синдром и диабет, чрез регулиране на диференциацията на мастните стволови клетки и адипоцитните функции.

Опровержение: AAAS и EurekAlert! не носят отговорност за точността на съобщенията за новини, публикувани в EurekAlert! чрез допринасящи институции или за използване на каквато и да е информация чрез системата EurekAlert.