Ученые нашли в крови питонов молекулу для безопасного снижения веса
Питоны обладают уникальными особенностями обмена веществ. Они могут съедать огромную добычу, а затем месяцами, а иногда и годами обходиться без пищи, сохраняя при этом здоровое сердце и значительную мышечную массу.
Источник: Patrick Campbell/CU Boulder. Домашние питоны в лаборатории.
МОСКВА, 20 марта. /Новости науки/. Исследователи обнаружили в крови питонов молекулу, которая подавляет аппетит и при этом, как показали опыты на мышах, не вызывает проблем с желудочно-кишечным трактом, потери мышечной массы или снижения энергии. По мнению ученых, это открытие может помочь в разработке новых препаратов для снижения веса, действующих мягче, чем часть существующих средств, сообщила пресс-служба Университета Колорадо в Боулдере.
«Это прекрасный пример биологии, вдохновленной природой. Мы изучаем необычных животных, которые способны делать то, что недоступно нам и другим млекопитающим, и пытаемся использовать это для создания новых терапевтических подходов», — приводятся в сообщении слова руководителя работы, профессора молекулярной, клеточной и эволюционной биологии Университета Колорадо Лесли Лейнванд.
Как отмечают ученые, питоны обладают уникальными особенностями обмена веществ. Они могут съедать огромную добычу, а затем месяцами, а иногда и годами обходиться без пищи, сохраняя при этом здоровое сердце и значительную мышечную массу.
Предыдущие исследования показали, что уже через несколько часов после еды сердце питона увеличивается примерно на 25%, а скорость обмена веществ возрастает почти в 4 тысяч раз, помогая переварить крупную добычу.
Чтобы понять, какие молекулярные механизмы лежат в основе этих особенностей ученые изучили состав крови шаровидных и бирманских питонов, которых кормили раз в 28 дней, и сравнили изменения сразу после приема пищи.
В общей сложности исследователи обнаружили 208 метаболитов, концентрация которых после еды заметно возрастала. Особенно выделялась молекула para-tyramine-O-sulfate, или pTOS: ее уровень увеличивался примерно в тысячу раз.
Дальнейшие эксперименты показали, что при введении высоких доз pTOS мышам — как с ожирением, так и с нормальной массой тела — это соединение воздействовало на гипоталамус, то есть центр регуляции аппетита в мозге. В результате животные теряли вес, но при этом не сталкивались с побочными эффектами, которые часто вызывают уже существующие препараты для похудения.
Исследование также показало, что pTOS вырабатывается кишечными бактериями змей. У мышей эта молекула в норме не встречается, а у человека в небольших количествах обнаруживается в моче и немного повышается после еды.
По словам исследователей, одна из причин, по которой это соединение раньше не привлекало внимания, заключается в том, что большинство работ по обмену веществ традиционно проводится на мышах и крысах, у которых pTOS не является естественным компонентом.
«По сути, мы нашли средство, подавляющее аппетит у мышей, которое работает без некоторых побочных эффектов, характерных для препаратов класса GLP-1», — отметила Лейнванд.
Как напоминают ученые, современные популярные препараты для снижения веса действуют через систему GLP-1. Они тоже были созданы на основе природной молекулы — в этом случае исследователей вдохновил яд ящерицы ядозуба.
По мнению команды, рынок препаратов для похудения все еще оставляет пространство для новых решений, особенно если они смогут лучше сочетать снижение аппетита с хорошей переносимостью и сохранением мышечной массы.
При этом ученых интересует не только снижение веса. Они полагают, что необычные особенности обмена веществ у питонов могут также подсказать новые подходы к борьбе с саркопенией — возрастной потерей мышечной массы, против которой сегодня фактически нет эффективной терапии.
В дальнейшем исследователи планируют подробнее изучить, как pTOS действует у человека, а также разобраться в роли других метаболитов, уровень которых у питонов после еды возрастает в сотни раз.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism.
«Это прекрасный пример биологии, вдохновленной природой. Мы изучаем необычных животных, которые способны делать то, что недоступно нам и другим млекопитающим, и пытаемся использовать это для создания новых терапевтических подходов», — приводятся в сообщении слова руководителя работы, профессора молекулярной, клеточной и эволюционной биологии Университета Колорадо Лесли Лейнванд.
Как отмечают ученые, питоны обладают уникальными особенностями обмена веществ. Они могут съедать огромную добычу, а затем месяцами, а иногда и годами обходиться без пищи, сохраняя при этом здоровое сердце и значительную мышечную массу.
Предыдущие исследования показали, что уже через несколько часов после еды сердце питона увеличивается примерно на 25%, а скорость обмена веществ возрастает почти в 4 тысяч раз, помогая переварить крупную добычу.
Чтобы понять, какие молекулярные механизмы лежат в основе этих особенностей ученые изучили состав крови шаровидных и бирманских питонов, которых кормили раз в 28 дней, и сравнили изменения сразу после приема пищи.
В общей сложности исследователи обнаружили 208 метаболитов, концентрация которых после еды заметно возрастала. Особенно выделялась молекула para-tyramine-O-sulfate, или pTOS: ее уровень увеличивался примерно в тысячу раз.
Дальнейшие эксперименты показали, что при введении высоких доз pTOS мышам — как с ожирением, так и с нормальной массой тела — это соединение воздействовало на гипоталамус, то есть центр регуляции аппетита в мозге. В результате животные теряли вес, но при этом не сталкивались с побочными эффектами, которые часто вызывают уже существующие препараты для похудения.
Исследование также показало, что pTOS вырабатывается кишечными бактериями змей. У мышей эта молекула в норме не встречается, а у человека в небольших количествах обнаруживается в моче и немного повышается после еды.
По словам исследователей, одна из причин, по которой это соединение раньше не привлекало внимания, заключается в том, что большинство работ по обмену веществ традиционно проводится на мышах и крысах, у которых pTOS не является естественным компонентом.
«По сути, мы нашли средство, подавляющее аппетит у мышей, которое работает без некоторых побочных эффектов, характерных для препаратов класса GLP-1», — отметила Лейнванд.
Как напоминают ученые, современные популярные препараты для снижения веса действуют через систему GLP-1. Они тоже были созданы на основе природной молекулы — в этом случае исследователей вдохновил яд ящерицы ядозуба.
По мнению команды, рынок препаратов для похудения все еще оставляет пространство для новых решений, особенно если они смогут лучше сочетать снижение аппетита с хорошей переносимостью и сохранением мышечной массы.
При этом ученых интересует не только снижение веса. Они полагают, что необычные особенности обмена веществ у питонов могут также подсказать новые подходы к борьбе с саркопенией — возрастной потерей мышечной массы, против которой сегодня фактически нет эффективной терапии.
В дальнейшем исследователи планируют подробнее изучить, как pTOS действует у человека, а также разобраться в роли других метаболитов, уровень которых у питонов после еды возрастает в сотни раз.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism.
