Кожен пластир Microneedle, който доставя локално намаляващо мазнините лекарство, може да се използва за лечение на затлъстяване и диабет

Споделете тази страница

Кожен пластир, който може да разтопи мазнините

Ню Йорк, Ню Йорк (15 септември 2017 г.) -Изследователите са създали лечебен кожен пластир, който може да превърне съхраняващата енергията бяла мазнина в енергийно изгаряща кафява мазнина, като същевременно повишава общия метаболизъм на тялото. Пластирът може да се използва за изгаряне на джобове от нежелани мазнини като „любовни дръжки“ и лечение на метаболитни нарушения, като затлъстяване и диабет, според изследователи от Медицинския център на Колумбийския университет (CUMC) и Университета на Северна Каролина.

пластир

Констатациите от експерименти с мишки бяха публикувани онлайн днес в ACS Nano.

Хората имат два вида мазнини. Бялата мазнина съхранява излишната енергия в големи капчици триглицериди. Кафявата мазнина има по-малки капчици и голям брой митохондрии, които изгарят мазнини, за да произвеждат топлина. Новородените имат относително изобилие от кафява мазнина, която предпазва от излагане на ниски температури. Но до зряла възраст повечето кафяви мазнини се губят.

От години изследователите търсят терапии, които могат да трансформират бялата мазнина на възрастен в кафява мазнина - процес, наречен кафяв - който може да се случи естествено, когато тялото е изложено на ниски температури - като лечение на затлъстяване и диабет.

„Има няколко клинично достъпни лекарства, които насърчават потъмняването, но всички те трябва да се дават като хапчета или инжекции“, каза д-р Ли Цян, доцент по патология и клетъчна биология в Колумбия. „Това излага цялото тяло на лекарствата, което може да доведе до странични ефекти като стомашно разстройство, наддаване на тегло и костни фрактури. Изглежда нашият кожен пластир облекчава тези усложнения, като доставя повечето лекарства директно в мастната тъкан. "

За да се приложи лечението, лекарствата първо са обвити в наночастици, всеки с диаметър около 250 нанометра (nm) - твърде малък, за да се види с невъоръжено око. (За сравнение, човешката коса е широка около 100 000 nm.) След това наночастиците се зареждат в сантиметър квадратен кожен пластир, съдържащ десетки микроскопични игли. Когато се прилагат върху кожата, иглите безболезнено пробиват кожата и постепенно освобождават лекарството от наночастиците в подлежащата тъкан.

„Наночастиците са проектирани така, че ефективно да задържат лекарството и след това постепенно да се сриват, освобождавайки го в близката тъкан по устойчив начин, вместо да разпространяват лекарството бързо в тялото“, каза дизайнерът на пластира и съ-ръководител на изследването д-р Жен Гу, доцент, доцент на съвместно биомедицинско инженерство в Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил и Държавния университет на Северна Каролина.

Новият подход за лечение беше тестван при затлъстели мишки чрез зареждане на наночастиците с едно от двете съединения, за които е известно, че насърчават покафеняване: розиглитазон (Avandia) или CL316243, бета адренергичен агонист, за който е доказано, че кафяво бяла мазнина при мишки. На всяка мишка бяха дадени две лепенки - една, заредена с наночастици, съдържащи наркотици, и друга с празни наночастици - които бяха поставени от двете страни на долната част на корема. На всеки три дни се прилагаха нови пластири за общо четири седмици. На контролните мишки също бяха дадени два празни пластира.

Мишките, лекувани с някое от двете лекарства, са имали 20% намаление на мазнините от третираната страна в сравнение с нелекуваната страна. Те също са имали значително по-ниски нива на глюкоза на гладно в сравнение с нелекувани мишки.

Тестовете при нормални, слаби мишки разкриват, че лечението с някое от двете лекарства повишава консумацията на кислород при животните (мярка за общата метаболитна активност) с около 20% в сравнение с нелекуваните контроли.

Генетичните анализи разкриват, че третираната страна съдържа повече гени, свързани с кафява мазнина, отколкото от нелекуваната страна, което предполага, че наблюдаваните метаболитни промени и намаляване на мазнините се дължат на увеличаване на покафеняването при третираните мишки.

„Много хора без съмнение ще бъдат развълнувани да научат, че можем да предложим неинвазивна алтернатива на липосукцията за намаляване на любовните дръжки“, казва д-р Qiang. „Това, което е много по-важно, е, че нашият пластир може да осигури безопасно и ефективно средство за лечение на затлъстяване и свързаните с него метаболитни нарушения, като диабет.“

Пластирът не е тестван при хора. Понастоящем изследователите изучават кои лекарства или комбинация от лекарства работят най-добре за насърчаване на локализираното зачервяване и увеличаване на общия метаболизъм.

Проучването е озаглавено „Локално индуцирана мастна тъкан на Браунинг чрез пластир Microneedle за лечение на затлъстяване“. Другите сътрудници са Yuqi Zhang (Университет на Северна Каролина в Chapel Hill и North Carolina State University, Raleigh, NC), Qiongming Liu (CUMC), Jicheng Yu (University of North Carolina and North Carolina State University), Shuangjiang Yu (University of Институт по приложна химия в Северна Каролина и Чанчун, Китайска академия на науките, Чанчун, Дзилин, Китай) и Jinqiang Wang (Университет на Северна Каролина).

Изследването е подкрепено с безвъзмездни средства от Института за транслационни и клинични науки на Северна Каролина и Националните здравни институти (1UL1TR001111, R00DK97455 и P30DK063608).

Изследователите са представили патент за технологията за пластир, съдържаща наночастици. Авторите не декларират други финансови или други конфликти на интереси.