Obesità-Immagine Credit Public Domain-
I nanomateriali caricati positivamente trattano l’obesità ovunque tu voglia nel tuo corpo!
I ricercatori della Columbia University hanno scoperto che il P-G3 a carica cationica riduce il grasso in punti mirati inibendo il malsano accumulo di lipidi delle cellule adipose ingrossate.
Per molto tempo, gli scienziati hanno lavorato su come trattare l’obesità, una grave condizione che può portare a diabete, ipertensione, infiammazione cronica e malattie cardiovascolari. Gli studi hanno anche rivelato una forte correlazione tra obesità e cancro. In effetti, dati recenti mostrano che il fumo, il consumo di alcolici e l’obesità sono i maggiori fattori che contribuiscono al cancro in tutto il mondo.
Lo sviluppo delle cellule adipose, prodotte da un minuscolo progenitore simile a un fibroblasto, non solo attiva i geni specifici delle cellule adipose, ma le accresce anche immagazzinando più lipidi (adipociti e tessuto adiposo). In effetti, l’immagazzinamento dei lipidi è la funzione determinante di una cellula adiposa. Ma l’accumulo di troppi lipidi può rendere malsane le cellule adipose e portare all’obesità.
Sfide nel prendere di mira le cellule adipose
La capacità di prendere di mira le cellule adipose e separare in modo sicuro la formazione di grasso malsano dal metabolismo del grasso sano, sarebbe un sogno che diventa realtà. Una delle principali sfide nel trattamento dell’obesità è che il tessuto adiposo non è continuo nel corpo, ma si trova pezzo per pezzo nei “depositi”. Inoltre, è stato difficile mirare in modo specifico al deposito, individuato nella posizione esatta.
Ci sono due tipi principali di grasso. Il grasso viscerale è il tessuto interno che circonda lo stomaco, il fegato e l’intestino. Il grasso sottocutaneo si trova sotto la pelle in qualsiasi parte del corpo. Il grasso viscerale produce “pance”, mentre il grasso sottocutaneo può creare doppio mento, grasso delle braccia, ecc. Ad oggi, non c’era modo di trattare in modo specifico il tessuto adiposo viscerale. Inoltre, gli attuali trattamenti per il grasso sottocutaneo come la liposuzione sono invasivi e distruttivi.
Illustrazione del target specifico del deposito di grasso da parte di nanomateriali cationici. Credito: Nicoletta Barolini/Columbia University
Nuovi studi utilizzano nanomateriali cationici per colpire il grasso
Due nuovi studi condotti da ricercatori della Columbia Engineering e del Columbia University Irving Medical Center (CUIMC) potrebbero avere la risposta per mirare al deposito di cellule adipose in modo specifico e sano. I documenti dimostrano un nuovo metodo per trattare l’obesità utilizzando nanomateriali cationici che possono colpire aree specifiche di grasso e inibire l’immagazzinamento malsano delle cellule adipose ingrossate. I nanomateriali rimodellano il grasso piuttosto che distruggerlo, come fa, ad esempio, la liposuzione.
Il primo articolo, pubblicato il 1° dicembre sulla rivista Nature Nanotechnology, si concentra sull’adiposità viscerale, o grasso della pancia. Il secondo documento, pubblicato online il 28 novembre sulla rivista Biomaterials, si concentra sul grasso sottocutaneo e sull’infiammazione cronica associata all’obesità.
Il team di ricercatori, guidato da Li Qiang, Professore associato di patologia e biologia cellulare al CUIMC e Kam Leong, Samuel Y. Sheng, Professore di ingegneria biomedica e di biologia dei sistemi al CUIMC, ha scoperto che il tessuto adiposo contiene grandi quantità di matrice extracellulare a carica negativa (ECM), cellule che costituiscono l’ambiente in cui si trovano immerse le cellule dell’organismo, per contenere le cellule adipose. Pensavano che questa rete ECM caricata negativamente potesse fornire una sorta di sistema autostradale per molecole caricate positivamente. Quindi hanno preso un nanomateriale caricato positivamente, PAMAM generazione 3 (P-G3), e lo hanno iniettato in topi obesi. P-G3 si è diffuso rapidamente in tutto il tessuto e il team era entusiasta del fatto che il loro metodo per colpire specificamente il grasso viscerale avesse funzionato.
Risultati inaspettati
E poi è successo qualcosa di intrigante: P-G3 ha interrotto il programma di immagazzinamento dei lipidi nelle cellule adipose e i topi hanno perso peso. Ciò era del tutto inaspettato, data la funzione ben consolidata del P-G3 nel neutralizzare i patogeni caricati negativamente, come i detriti cellulari di DNA / RNA , per alleviare l’infiammazione.
“Il nostro approccio è unico: si discosta dagli approcci farmacologici o chirurgici“, afferma Qiang, specializzato in obesità e biologia degli adipociti. “Abbiamo usato la carica cationica per ringiovanire le cellule adipose sane, una tecnica che nessuno ha mai usato per curare l’obesità. Penso che questa nuova strategia aprirà la porta a una riduzione del grasso più sana e sicura.
P-G3 aiuta la formazione di nuove cellule adipose e inibisce anche il malsano accumulo di lipidi delle cellule adipose ingrossate
In questi due studi, i ricercatori hanno scoperto che il materiale cationico, P-G3, potrebbe fare una cosa intrigante per le cellule adipose: mentre aiutava la formazione di nuove cellule adipose, separava anche l’accumulo di lipidi “dalle funzioni domestiche” delle cellule adipose. E poiché P-G3 inibisce l’immagazzinamento malsano dei lipidi delle cellule adipose ingrossate, i topi avevano cellule adipose metabolicamente più sane, giovani e piccole come quelle che si trovano nei neonati e negli atleti. I ricercatori hanno scoperto che questa funzione di disaccoppiamento del P-G3 vale anche nelle biopsie del grasso umano, a significare il potenziale di traduzione negli esseri umani.
“Con P-G3, le cellule adipose possono ancora essere cellule adipose, ma non possono crescere“, ha affermato Leong, un pioniere nell’uso della strategia per eliminare gli agenti patogeni. «I nostri studi evidenziano una strategia inaspettata per trattare l’adiposità viscerale e suggeriscono una nuova direzione nell’esplorazione dei nanomateriali cationici per il trattamento delle malattie metaboliche».
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Nuove applicazioni per la somministrazione di farmaci, la terapia genica e l’estetica
Ora che possono mirare selettivamente al grasso viscerale, Leong e Qiang prevedono diverse applicazioni. Lo studio sui biomateriali dimostra un approccio semplice che potrebbe essere utilizzato per scopi estetici; come il Botox, il P-G3 può essere iniettato localmente in uno specifico deposito di grasso sottocutaneo. I ricercatori, che hanno brevetti in attesa, stanno ora progettando P-G3 in vari derivati per migliorare l’efficacia, la sicurezza e la specificità del deposito.
Ciò di cui i ricercatori sono particolarmente entusiasti è lo sviluppo di P-G3 in una piattaforma in grado di fornire farmaci e terapie geniche specificamente a un determinato deposito di grasso. “Siamo molto entusiasti di scoprire che la carica cationica è il segreto per colpire il tessuto adiposo”, ha detto Qiang. “Ora possiamo ridurre il grasso in un modo specifico per il deposito, ovunque vogliamo, e in modo sicuro senza distruggere le cellule adipose. Questo è un importante progresso nel trattamento dell’obesità.
Fonte: Nature Nanotechnology
