Як зробити худих глистів жирними, а жирних глистів худими

Дослідники, які вивчають метаболізм людини в Університеті Каліфорнії, Сан-Франциско (UCSF), виявили кілька хімічних сполук, які регулюють накопичення жиру у глистів, пропонуючи новий інструмент для розуміння ожиріння та пошуку методів лікування захворювань, пов'язаних із ожирінням.

Як описано в статті, опублікованій цього місяця в журналі Nature Chemical Biology, команда UCSF взяла армії мікроскопічних хробаків під назвою C.elegans і піддала їх впливу тисяч різних хімічних сполук. Подаючи ці сполуки глистам, вони виявили, в основному зробили їх худішими або товстішими, не впливаючи на те, як вони харчуються, ростуть або розмножуються.

Це відкриття дає вченим нові способи дослідження обміну речовин і, зрештою, може призвести до розробки нових препаратів для регулювання надмірного накопичення жиру та вирішення метаболічних проблем, що лежать в основі ряду основних проблем здоров’я людини, включаючи ожиріння, діабет та деякі форми раку.

Ця робота також демонструє цінність "скринінгового скринінгу" як способу пошуку нових мішеней для захворювань людини, на думку вчених UCSF, чия робота була очолена докторантом Джорджем Лем'є в лабораторії професора Зени Верб, доктора філософії. заступник голови кафедри анатомії UCSF.

Робота була залучена до участі Каве Ашрафі, доктора філософії, доцента кафедри фізіології UCSF та доктора медичних наук Роланда Бейнтона, доцента, який постійно проживає в кафедрі анестезії та періопераційного догляду UCSF.

Чому глисти жирні

Інтерес команди UCSF до того, як глисти справляються з жиром, почався з більш фундаментального інтересу до метаболізму людини. Глисти виробляють молекули жиру з тих самих причин, що і люди - вони корисні для накопичення енергії і є основним будівельним матеріалом для тканин організму. Багато генів і механізмів, які черви використовують для регулювання накопичення жиру, мають подібні системи у людини, і не всі з них повністю зрозумілі.

Починаючи з 3200 різних хімічних сполук і 3200 пулів крихітних черв'яків, команда UCSF використовувала червоний барвник, який прилипає до молекул жиру, щоб визначити під мікроскопом, яка з хімічних речовин зробила глистів жирними (більш червоними) або худішими (менш червоними). Вони виявили кілька десятків, і, проводячи додаткові тести, звузили близько 10 сполук, які, на їхню думку, регулюють жировий обмін. Ці сполуки змінили не тільки накопичення жиру в глистах, але і в клітинах комах та людини, вирощених у пробірках, що змусило Лем'є зауважити, що вони "можуть бути корисними для розуміння метаболізму в інших організмах".

Одне з цих сполук модулює молекулярний комплекс, який називається AMP-активована кіназа, який відчуває наявність клітинної енергії. Версії кіназних комплексів існують як у глистів, так і у людей, а деякі вже є ключовими цілями для розробки лікарських препаратів фармацевтичними компаніями.

"З'єднання, яке ми отримуємо з нашого черв'ячного екрану, може діяти і на цей кіназний комплекс, якщо не краще, ніж будь-що інше, що є там", - сказав Ашрафі.

Справжня сила роботи, додав він, полягає в тому, що вона демонструє цінність нового скринінгового екрану над існуючими скринінговими інструментами для ідентифікації генів, білків та інших молекулярних гравців, що беруть участь у здоров'ї людини.

Значна частина виявлення наркотиків включає виявлення цих гравців та розробку способів лікування захворювань, які виникають, коли вони не працюють належним чином. Але визначення цілей - це лише початок. Розробка лікарського засобу передбачає подолання довгого списку інших перешкод, сказав Ашрафі, і суть полягає в тому, що більшість потенційних ліків, які, здається, добре працюють у пробірці, не працюють у людей.

За його словами, значення черв'ячного екрану полягає в тому, що він дозволяє вченим відбирати сполуки для подальшого вивчення, які вже ефективно працюють у цілому організмі.

"Багато ліків, які сьогодні знаходяться в клінічному застосуванні або розробці, були виявлені в основному випадково", - сказав Ашрафі. "Якби ми все розуміли про все, ми могли б, мабуть, розробити правильні сполуки. Але реальність полягає в тому, що ми розуміємо багато біологічних принципів, а хімічні принципи все ще перебувають у зародковому стані".