Obezita Zoštíhľujúci implantát; Všeobecná prax Peine; DR
Vedci teraz vyvinuli genetický riadiaci obvod, ktorý umožňuje meranie lipidov v krvi a v prípade potreby uvoľnenie prírodného hormónu sýtosti. Obézne myši s takýmto implantátom v žalúdku jedli menej samy a výrazne schudli.
Obezita a jej dôsledky na zdravie sú záťažou pre čoraz viac ľudí, najmä v priemyselných krajinách. Príliš veľa tukových zásob v tele zvyšuje riziko vzniku cukrovky typu 2 a kardiovaskulárnych chorôb. Obezita sa neodráža iba na veľkosti tela, ale dá sa zistiť aj v krvi. Pretože z potravy kolujú rôzne tuky. Zvýšené lipidy v krvi sa považujú za rizikový faktor srdcových infarktov a mozgových príhod.
Genetický riadiaci obvod sleduje krvný tuk
Švajčiarska výskumná skupina teraz vyvinula implantovateľný genetický obvod, ktorý slúži ako systém včasného varovania a terapia súčasne. Na jednej strane neustále sleduje hladinu tukov cirkulujúcich v krvi. Na druhej strane má spätnoväzbový efekt a v reakcii na nadmerne vysokú hladinu lipidov v krvi vytvára posolskú látku, ktorá dodáva telu pocit sýtosti. „Kontrolná slučka sa okrem iného skladá z lipidového senzora, ktorý sa nachádza aj v ľudskej pečeni. Tento senzor prirodzene monitoruje, koľko z nášho uloženého tuku sa musí odbúrať, ak jeme príliš málo, “vysvetľuje vedúci štúdie Prof. Dr. Martin Fussenegger z ETH Zürich. Ak sú hladiny lipidov v krvi príliš vysoké, senzor produkuje hormón sýtosti, ktorý zastaví príjem potravy. Výsledkom je, že hladiny lipidov v krvi opäť klesnú na nižšiu hladinu a senzor zastaví produkciu hormónu sýtosti pramlintidu. „Naša riadiaca slučka je takzvaná„ uzavretá slučka “, pretože sa znova a znova vyrovnáva na normálnu úroveň,“ hovorí Fussenegger.
Pripojenie k krvnému obehu
Vedci predstavili veľmi zložitý riadiaci obvod do ľudských buniek, ktoré zabalili do kapsúl vyrobených z riasovej želatíny. „Naše kapsuly majú konzistenciu ako kaviár, ale sú len asi štvrtinové také veľké,“ vysvetľuje biotechnológ. Vedci upravili veľkosť pórov kapsúl tak, aby myšie protilátky nemohli preniknúť dovnútra kapsuly. Pretože tam by bojovali s ľudskými bunkami. Otvory v tobolkách senzorových buniek sú však dostatočne veľké, aby umožnili priechod metabolitom, ako je potrava pre bunky a hormóny. Keď sú kapsuly umiestnené do brušnej dutiny myší, hromadia sa fibroblasty a spájajú kapsuly s krvným obehom. Týmto spôsobom sú návrhárske bunky optimálne zásobované živinami. Týmto spôsobom sa krvné lipidy dostávajú aj do buniek, ktoré následne krvou uvoľňujú do tela hormón sýtosti.
Implantát monitoruje hladinu lipidov v krvi a produkuje látku potlačujúcu chuť do jedla. (Grafika: Martin Fussenegger/ETH Zürich)
Obézne myši sa nasýtili skôr
Biotechnológovia skúmali, či ich systém funguje u myší s nadváhou, ktoré boli vykrmované na mastnom jedle. Potom, čo im implantovali kapsuly s génovým riadiacim obvodom do brušnej dutiny a toto sa zaplo kvôli nadmerne vysokým hodnotám, obézne myši prestali jesť. Vďaka tomu sa jej telesná hmotnosť merateľne znížila. Normalizovala sa tiež hladina tuku v krvi, takže kontrolná slučka prestala generovať signál nasýtenia. „Myši sme nedržali diétu, ale naďalej sme zvieratám poskytovali vysokokalorické jedlo podľa uváženia“, zdôrazňuje Fussenegger. Zvieratá by jedli menej, pretože implantát na základe hodnôt lipidov v krvi signalizoval, že sú plné. Myši, ktoré dostávali bežné krmivo pre zvieratá s päťpercentným obsahom tuku, nestratili žiadnu váhu ani neznížili príjem potravy, tvrdí biotechnológ.
Senzor pre rôzne tuky z potravy
Veľkou výhodou novej syntetickej regulačnej slučky je, že dokáže merať nielen jeden druh tukov, ale aj niekoľko nasýtených a nenasýtených, živočíšnych a rastlinných tukov v tele súčasne. „Je dôležité, aby stanovenie lipidov v krvi nebolo založené iba na zaznamenávaní jediného tuku, ale aby bolo schopné rozpoznať rôzne tuky v potravinách, inak by to nefungovalo spoľahlivo,“ vysvetľuje profesor Fussenegger.
Šetrné k obezite
Obézni ľudia by tiež mohli mať úžitok z Fusseneggerovej regulačnej slučky. Vedec považuje vývoj za možnú alternatívu k chirurgickým zákrokom, ako je liposukcia alebo žalúdočné bandáže. „Náš implantát by mal tú výhodu, že sa dá použiť bez tak závažných zásahov.“ Ďalšia výhoda: Nezasahuje do chorobného procesu, ktorý je ťažko regulovateľný, má však preventívny účinok a využíva prirodzený mechanizmus nasýtenia človeka. „Obézni ľudia mohli stále jesť pravidelne, nasýtení by boli iba skôr,“ hovorí Fussenegger. Než sa tak stane, musia regulačné slučky biotechnológov prejsť predklinickými a klinickými štúdiami. „Všetky naše zložky sú už ľudského pôvodu a hormón sýtosti je už medicínsky schválený,“ vysvetľuje Fussenegger. Len čo sa nájde priemyselný partner, veci sa môžu začať.
Ak sa tieto implantáty používajú u ľudí, profesor Fussenegger predpokladá, že by sa museli vymieňať asi každé 3 až 4 mesiace. Pretože sa v priebehu času okolo kapsuly nahromadí toľko fibroblastov, že sa skutočne upchá: „Výmena kapsúl by bola relatívne nekomplikovaná, pretože by ste si ich mohli umiestniť aj pod kožu človeka.“ zmrazené implantáty je potrebné vymieňať asi trikrát až štyrikrát ročne.