В 21 веке поиск методов лечения неинфекционных заболеваний, таких как ожирение, метаболический синдром и диабет, является одним из главных приоритетов. Профилактика и лечение этих заболеваний включают изменение и контроль образа жизни, диеты и использование фармацевтических препаратов.
Несмотря на прогресс в медицине и фармакологии (разработка новых решений для коррекции метаболизма) и биотехнологиях, новые эффективные подходы по-прежнему востребованы в лечении ожирения, метаболического синдрома и диабета.
Исследователи отмечают, что жировая ткань является одним из ключевых факторов развития ожирения и диабета. Жировая ткань классифицируется как по анатомическому расположению, так и по функциям (белый и бурый жир). Итак, основные функции белой жировой ткани – это экономия энергии в виде липидов, а также эндокринная функция – секреция гормонов, факторов роста, цитокинов, хемокинов и т. Д.
Функция коричневой жировой ткани заключается в выработке тепла во время адаптивного термогенеза (процесса выработки тепла в ответ на холодовую стимуляцию). У людей, в отличие от грызунов (лабораторных животных, наиболее широко используемых в медицинских экспериментах, включая моделирование ожирения, метаболического синдрома и диабета), коричневая жировая ткань присутствует в значительных количествах только у новорожденных и младенцев. Недавно было показано существование активной термогенной жировой ткани у взрослых, но эта жировая ткань отличается от классической коричневой жировой ткани по нескольким аспектам (развитие, морфология, экспрессия генов, выработка адипокинов и т. Д.). Эта жировая ткань называется "коричневый."
Все типы адипоцитов (клетки, которые в основном составляют жировую ткань) возникают из жировых стволовых клеток во время дифференцировки. В настоящее время возникает вопрос о происхождении коричневых адипоцитов (от той же стволовой клетки, что и белые адипоциты, или от той же стволовой клетки, что и коричневые адипоциты, или от собственной стволовой клетки), а также способности белой жировой ткани дифференцироваться в коричневая жировая ткань.
Возможность контролировать образование новой жировой ткани, превращать белую жировую ткань в коричневую или определять направление дифференцировки адипоцитных стволовых клеток в определенный подтип является привлекательной целью для разработки новых фармакологических веществ для лечения ожирения, метаболизма. синдром и диабет.
Помимо поиска новых фармакологических веществ, предназначенных для контроля функций жировой ткани или различных других биохимических аспектов энергетического гомеостаза, также важно изучить роль воды в здоровье человека, метаболизме и патогенезе различных заболеваний. Вода является самым распространенным химическим веществом на Земле и в процентах составляет самую большую массовую долю в живых организмах. Вода также является универсальным растворителем, в котором протекают основные биохимические процессы живых организмов.
Важная составляющая здорового питания – питьевая вода вместо сахара и газировки. Таким образом, изменение биологических и физико-химических свойств воды также является многообещающей возможностью повысить эффективность лечения указанных заболеваний.
Доктор. Лариса Литвинова, к.D. доктор медицинских наук, заведующий лабораторией иммунологии и клеточной биотехнологии, констатирует "Одно из направлений современной медицины – разработка дейтерийсодержащих препаратов. Другое направление касается роли отношения D / H в изотопологии и его изменения в воде, которая будет использоваться в качестве адъюванта при лечении рака. Другое соотношение D / H проявляется в виде кинетического изотопного эффекта, который характеризуется изменением скорости биотрансформации и выведения лекарственных препаратов. Более того, методические подходы к контролю качества лекарственных средств, основанные на изотопологии воды, могут снизить токсическую нагрузку на организм."
Ученые БФУ им. М.В. Лариса Литвинова и Мария Вульф проводили исследование в сотрудничестве с коллегами из Москвы и Киева, целью которого было выяснить, участвует ли дейтерий в дифференцировке регуляции стволовых клеток жировой ткани. Адипогенная дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток была выбрана в качестве модели in vitro, где оценивалась эффективность образования зрелых жировых клеток из клеток-предшественников в средах с различным содержанием дейтерия.
В исследовании были получены данные о влиянии различных концентраций дейтерия на эффективность и направление (образование коричневых / бежевых или белых адипоцитов) дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток в модельной системе in vitro. Естественно, для возможного практического применения этих результатов необходимы дополнительные исследования, которые позволили бы более детально описать молекулярные механизмы влияния различных концентраций дейтерия на клеточном уровне, а также исследования на уровне организма.
Результаты исследования опубликованы в статье "Влияние дейтерия на эффективность и тип адипогенной дифференцировки стволовых клеток жировой ткани человека in vitro" в журнале Scientific Reports. Результаты могут служить основой для разработки новых подходов к лечению ожирения, метаболического синдрома и диабета путем регулирования дифференцировки жировых стволовых клеток и функций адипоцитов.