Микропластырь с жиросжигающим препаратом для лечения ожирения и диабета

Исследователи создали лечебный пластырь, способный локально превращать запасающую энергию белую жировую ткань в сжигающую энергию бурую, одновременно повышая общий метаболизм организма. По словам учёных из Медицинского центра Колумбийского университета (CUMC) и Университета Северной Каролины, пластырь можно использовать для устранения локальных жировых отложений (например, на боках) и лечения метаболических расстройств, таких как ожирение и диабет.

Результаты экспериментов на мышах опубликованы в журнале ACS Nano.

У человека есть два типа жира. Белый жир хранит избыток энергии в крупных каплях триглицеридов. Бурый жир имеет меньшие капли и большое количество митохондрий, сжигающих жир для выработки тепла. У новорождённых много бурого жира, защищающего от холода. Но к взрослому возрасту большая его часть теряется.

Учёные ищут терапии, способные превращать белый жир взрослого человека в бурый — процесс, называемый «побурением». Он может происходить естественно при воздействии холода и потенциально полезен для лечения ожирения и диабета.

«Существует несколько одобренных клинически препаратов, способствующих побурению, но все они должны приниматься в виде таблеток или инъекций, — говорит соавтор исследования Ли Цян. — Это подвергает воздействию препаратов весь организм, что может привести к побочным эффектам. Наш пластырь позволяет избежать этих осложнений, доставляя основную часть препарата непосредственно в жировую ткань».

Как работает пластырь:

1. Препарат помещают в наночастицы диаметром примерно 250 нанометров (нм).
2. Наночастицы загружают в пластырь размером 1 см², содержащий десятки микроигл.
3. При наклеивании иглы безболезненно проникают в кожу и постепенно высвобождают препарат в подлежащую ткань.

«Наночастицы спроектированы так, чтобы удерживать препарат, а затем постепенно разрушаться, высвобождая его в близлежащие ткани продолжительное время, а не быстро распределяя по всему телу», — объясняет соавтор работы Чжэнь Гу.

Эксперименты на мышах:

• Наночастицы загружали одним из двух соединений, способствующих побурению: розиглитазоном (Avandia) или агонистом бета-адренорецепторов (CL 316243), эффективным для мышей.
• Мышам с ожирением накладывали два пластыря (с препаратом и без) на разные стороны живота, меняя их каждые три дня в течение четырёх недель.

Результаты:

• У мышей, получавших любой из двух препаратов, жировая масса на обработанной стороне уменьшилась на 20% по сравнению с необработанной.
• У них также были значительно ниже уровни глюкозы в крови натощак.
• У здоровых мышей лечение повысило потребление кислорода (меру общей метаболической активности) примерно на 20%.
• Генетический анализ показал больше генов, ассоциированных с бурым жиром, на обработанной стороне, что подтвердило локальное «побурение».

«Наш пластырь может предложить неинвазивную альтернативу липосакции для уменьшения жира на боках, — говорит доктор Цян. — Но гораздо важнее, что он может обеспечить безопасное и эффективное средство для лечения ожирения и связанных с ним метаболических нарушений, таких как диабет».

Пластырь ещё не тестировался на людях. Исследователи изучают, какие препараты или их комбинации лучше всего способствуют локальному побурению и увеличению общего метаболизма.