Naukowcy opracowali eksperymentalne związki, które pobudzają mitochondria w komórkach do zwiększonego spalania kalorii. Wyniki badań wskazują, że taka strategia mogłaby stać się podstawą nowych terapii przeciwdziałających otyłości i poprawiających parametry metaboliczne organizmu.
Otyłość to globalna epidemia i istotny czynnik ryzyka dla wielu chorób, w tym cukrzycy i niektórych nowotworów. Obecnie dostępne leki przeciwotyłościowe często wymagają podawania w zastrzykach i niosą ze sobą ryzyko działań niepożądanych, dlatego bezpieczny sposób na zwiększenie utraty masy ciała mógłby przynieść znaczące korzyści zdrowotne dla populacji.
Badanie, którego liderem jest associate professor Tristan Rawling z University of Technology Sydney (UTS), zostało opublikowane w czasopiśmie Chemical Science, flagowym piśmie Royal Society of Chemistry z Wielkiej Brytanii, i wyróżnione jako „pick of the week”. W pracę zaangażowany był także zespół z Memorial University of Newfoundland w Kanadzie.
„Mitochondria bywają nazywane elektrowniami komórki. Przekształcają spożywane pożywienie w energię chemiczną — ATP, czyli adenozynotrójfosforan. Mitochondrialne „odsprzęgacze” (uncouplery) zakłócają ten proces, powodując, że komórki zużywają więcej tłuszczów, aby zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne.”
— Tristan Rawling, Associate Professor, University of Technology Sydney
Autorzy używają obrazowego porównania: normalnie energia produkowana przez mitochondria przypomina hydroelektryczną tamę, gdzie woda przepływa przez turbiny i produkuje prąd. Uncouplery działają jak nieszczelność tamy — część energii omija turbiny i jest tracona w postaci ciepła zamiast być zamieniona na użyteczną pracę.
Idea chemicznych związków wywołujących odsprzęgnięcie mitochondriów nie jest nowa — pierwsze takie związki odkryto około sto lat temu, jednak ówczesne substancje okazały się silnie toksyczne i prowadziły do przegrzania organizmu, a w niektórych przypadkach do śmierci. Jak przypomina Rawling, podczas I wojny światowej robotnicy w fabrykach amunicji we Francji chudli, mieli wysokie temperatury i niektórzy umierali; przyczyną okazał się związek znany jako 2,4-dinitrofenol (DNP). DNP zaburza produkcję energii w mitochondriach i zwiększa metabolizm — w latach 30. XX wieku był nawet krótko stosowany jako lek odchudzający, jednak został wycofany z powodu ciężkich efektów toksycznych: dawka potrzebna do utraty masy i dawka śmiertelna są bardzo bliskie.
W opisywanym badaniu zespół skupił się na skonstruowaniu bezpieczniejszych, tzw. „łagodnych” uncouplerów mitochondrialnych poprzez precyzyjną modyfikację struktury chemicznej badanych cząsteczek. Dzięki temu mogli regulować, jak silnie związki zwiększają zużycie energii przez komórki. Część testowanych związków podniosła aktywność mitochondriów bez uszkadzania komórek ani zaburzania produkcji ATP, podczas gdy inne wywołały ryzykowny efekt odsprzęgnięcia podobny do tego obserwowanego przy toksycznych związkach historycznych.
Analiza różnic między tymi grupami substancji pozwoliła naukowcom zrozumieć mechanizmy, dzięki którym „łagodne” uncouplery są bezpieczniejsze: powodują one umiarkowane przyspieszenie procesów mitochondrialnych na poziomie, który komórki są w stanie znieść, ograniczając ryzyko niepożądanych skutków. Dodatkowo takie subtelne odsprzęgnięcie zmniejsza stres oksydacyjny wewnątrzkomórkowy, co może przyczyniać się do poprawy zdrowia metabolicznego, mieć potencjalne efekty przeciwstarzeniowe i chronić przed chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak demencja.
Badania pozostają na wczesnym etapie, ale dostarczają ramy projektowania nowej generacji leków zdolnych wywołać kontrolowane, „mild” odsprzęgnięcie mitochondrialne — z korzyściami terapeutycznymi bez dawnych zagrożeń toksycznych. To otwiera kierunek dalszych prac nad bezpiecznymi sposobami zwiększenia wydatku energetycznego organizmu jako strategią w leczeniu otyłości i zaburzeń metabolicznych.
Odniesienie do pracy naukowej: Pacchini, E., et al. (2025). The role of transmembrane proton transport rates in mild mitochondrial uncoupling by arylamide substituted fatty acids. Chemical Science. DOI: 10.1039/d5sc06530e. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/sc/d5sc06530e
