Πειραματικά φάρμακα που «ενθαρρύνουν» τα μιτοχόνδρια στα κύτταρά μας να λειτουργούν με μεγαλύτερη ένταση και να καίνε περισσότερες θερμίδες ανέπτυξαν επιστήμονες, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες θεραπείες για την παχυσαρκία και τη βελτίωση της υγείας του μεταβολισμού.
Τα φάρμακα για την παχυσαρκία που χρησιμοποιούνται σήμερα προϋποθέτουν ενέσεις και μπορούν να προκαλέσουν παρενέργειες, ωστόσο η φιλοσοφία που ακολουθεί η εν λόγω έρευνα, της οποίας ηγήθηκε ο αναπληρωτής καθηγητής Τρίσταν Ρόουλινγκ από το University of Technology Sydney (UTS) και δημοσιεύτηκε στο Chemical Science, είναι διαφορετική.
Η ερευνητική ομάδα, η οποία απαρτιζόταν από επιστήμονες του UTS και του Memorial University of Newfoundland (Καναδάς), εστίασε στους «μιτοχονδριακούς αποσυνδέτες» (mitochondrial uncouplers): Μόρια που κάνουν τα κύτταρα να καίνε ενέργεια με λιγότερο αποδοτικό τρόπο, και απελευθερώνουν καύσιμο ως θερμότητα αντί να το μετατρέπουν σε ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιήσει το δώμα.
«Τα μιτοχόνδρια συχνά χαρακτηρίζονται οι κινητήρες του κυττάρου. Μετατρέπουν την τροφή που τρώτε σε χημική ενέργεια, το ΑΤΡ ή τριφωσφορική αδενοσίνη. Οι μιτοχονδριακοί αποσυνδέτες διαταράσσουν αυτή τη διαδικασία, κάνοντας τα κύτταρα να καταναλώνουν περισσότερα λίπη για να καλύπτουν τις ενεργειακές τους ανάγκες» είπε σχετικά ο Ρόουλινγκ.
«Έχει περιγραφεί κάπως σαν υδροηλεκτρικό φράγμα. Κανονικά το νερό από το φράγμα περνά από τις τουρμπίνες για να παράγει ηλεκτρισμό. Οι αποσυνδέτες λειτουργούν σαν διαρροή στο φράγμα, επιτρέποντας σε κάποια από αυτή την ενέργεια να παρακάμπτει τις τουρμπίνες, οπότε χάνεται ως θερμότητα αντί να παράγει χρήσιμη ενέργεια» πρόσθεσε.
Χημικές ενώσεις που προκαλούν μιτοχονδριακή αποσύνδεση είχαν πρωτοανακαλυφθεί περίπου έναν αιώνα πριν, ωστόσο εκείνα τα πρώτα «φάρμακα» ήταν πρακτικά δηλητήρια, καθώς προκαλούσαν υπερθέρμανση και θάνατο. «Κατά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, εργάτες πυρομαχικών στη Γαλλία έχαναν βάρος, ανέβαζαν θερμοκρασία και κάποιοι πέθαιναν. Επιστήμονες ανακάλυψαν ότι αυτό οφειλόταν σε ένα χημικό που χρησιμοποιούσαν στο εργαστάσιο, το 2,4-Dinitrophenol ή DNP» σημείωσε ο Ρόουλινγκ. Το DNP «διαταράσσει τη μιτοχονδριακή παραγωγή ενέργειας και αυξάνει τον μεταβολισμό. Για μικρό διάστημα είχε διαφημιστεί τη δεκαετία του 1930 ως ένα από τα πρώτα φάρμακα απώλειας βάρους. Ήταν αξιοσημείωτα αποτελεσματικό μα απαγορεύτηκε λόγω των πολύ τοξικών παρενεργειών του. Η δόση που απαιτείται για απώλεια βάρους και η θανατηφόρα δόση είναι επικίνδυνα κοντά».
Στο πλαίσιο της νέας έρευνας οι επιστήμονες δημιούργησαν «ήπιους» μιτοχονδριακούς αποσυνδέτες ρυθμίζοντας με ακρίβεια τη χημική δομή των πειραματικών μορίων, επιτρέποντάς τους να ελέγχουν με μεγάλη ακρίβεια το πόσο έντονα τα μόρια ενισχύουν την κυτταρική χρήση ενέργειας. Ενώ κάποια από τα πειραματικά φάρμακα αύξαναν τη δραστηριότητα των μιτοχονδρίων χωρίς να βλάπτουν κύτταρα ή να διαταράσσουν τη δυνατότητά τους για παραγωγή ΑΤΡ, άλλα προκαλούσαν την ίδια επικίνδυνη αποσύνδεση που προκαλούσαν και οι παλαιότερες, τοξικές ενώσεις. Η ανακάλυψη αυτή βοήθησε τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα γιατί τα ασφαλέστερα κύτταρα συμπεριφέρονταν διαφορετικά. Οι ήπιοι μιτοχονδριακοί αποσυνδέτες επιβραδύνουν τη διαδικασία σε ένα επίπεδο που τα κύτταρα μπορούν να χειριστούν, αποφεύγοντας τις παρενέργειες.
Άλλο ένα πλεονέκτημα των ήπιων μιτοχονδριακών αποσυνδετών είναι πως μειώνουν το οξειδωτικό stress στο κύτταρο. Αυτό, με τη σειρά του, θα μπορούσε να βελτιώσει την υγεία του μεταβολισμού, να βοηθήσει στην αντιμετώπιση της γήρανσης και να προστατεύσεις από νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η άνοια.
Αν και τα πράγματα βρίσκονται ακόμα σε αρκετά πρώιμο στάδιο, η συγκεκριμένη έρευνα παρέχει ένα πλαίσιο για τον σχεδιασμό μιας νέας γενιάς φαρμάκων, που θα μπορούσαν να προκαλούν ήπια μιτοχονδριακή αποσύνδεση και να αξιοποιούν τα οφέλη της χωρίς κίνδυνο.
