Los investigadores han ideado un parche medicado para la piel que puede convertir la grasa blanca que almacena energía en grasa marrón que quema energía localmente mientras eleva el metabolismo general del cuerpo. El parche podría usarse para quemar bolsas de grasa no deseada como "manijas de amor" ytratar los trastornos metabólicos como la obesidad y la diabetes, según los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia CUMC y la Universidad de Carolina del Norte.
Los hallazgos, de experimentos en ratones, se publicaron en línea en ACS Nano .
Los humanos tienen dos tipos de grasa. La grasa blanca almacena el exceso de energía en grandes gotas de triglicéridos. La grasa marrón tiene gotas más pequeñas y una gran cantidad de mitocondrias que queman grasa para producir calor. Los recién nacidos tienen una abundancia relativa de grasa marrón, que protege contra la exposicióna temperaturas frías. Pero en la edad adulta, la mayoría de la grasa marrón se pierde.
Durante años, los investigadores han estado buscando terapias que puedan transformar la grasa blanca de un adulto en grasa marrón, un proceso llamado pardeamiento, que puede ocurrir naturalmente cuando el cuerpo está expuesto a temperaturas frías, como un tratamiento para la obesidad y la diabetes.
"Hay varios medicamentos clínicamente disponibles que promueven el dorado, pero todos deben administrarse en forma de píldoras o inyecciones", dijo el co-líder del estudio, Li Qiang, PhD, profesor asistente de patología y biología celular en CUMC ". Esto expone todo el cuerpoa los medicamentos, que pueden provocar efectos secundarios como malestar estomacal, aumento de peso y fracturas óseas. Nuestro parche cutáneo parece aliviar estas complicaciones al administrar la mayoría de los medicamentos directamente al tejido adiposo ".
Para aplicar el tratamiento, los medicamentos se envuelven primero en nanopartículas, cada una de aproximadamente 250 nanómetros nm de diámetro, demasiado pequeñas para ser vistas a simple vista. En comparación, un cabello humano mide aproximadamente 100,000 nm de ancho.Luego, las nanopartículas se cargan en un parche cutáneo de un centímetro cuadrado que contiene docenas de agujas microscópicas. Cuando se aplican a la piel, las agujas perforan la piel sin dolor y liberan gradualmente el fármaco de las nanopartículas al tejido subyacente.
"Las nanopartículas fueron diseñadas para retener el medicamento de manera efectiva y luego colapsar gradualmente, liberándolo al tejido cercano de manera sostenida en lugar de difundir el medicamento por todo el cuerpo rápidamente", dijo el diseñador de parches y co-líder del estudio Zhen Gu, PhD,profesor asociado de ingeniería biomédica conjunta en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
El nuevo enfoque de tratamiento se probó en ratones obesos al cargar las nanopartículas con uno de los dos compuestos conocidos por promover el pardeamiento: rosiglitazona Avandia o agonista del receptor beta-adrenérgico CL 316243 que funciona bien en ratones pero no en humanos.Al ratón se le dieron dos parches, uno cargado con nanopartículas que contienen drogas y otro sin droga, que se colocaron a ambos lados de la parte inferior del abdomen. Se aplicaron nuevos parches cada tres días durante un total de cuatro semanas. También se administraron ratones de control.dos parches vacíos
Los ratones tratados con cualquiera de los dos medicamentos tuvieron una reducción del 20 por ciento en la grasa en el lado tratado en comparación con el lado no tratado. También tuvieron niveles significativamente más bajos de glucosa en sangre en ayunas que los ratones no tratados.
Las pruebas en ratones normales y delgados revelaron que el tratamiento con cualquiera de los dos medicamentos aumentó el consumo de oxígeno de los animales una medida de la actividad metabólica general en aproximadamente un 20 por ciento en comparación con los controles no tratados.
Los análisis genéticos revelaron que el lado tratado contenía más genes asociados con la grasa marrón que en el lado no tratado, lo que sugiere que los cambios metabólicos observados y la reducción de grasa se debieron a un aumento en el pardeamiento en los ratones tratados.
"Sin duda, muchas personas estarán entusiasmadas al saber que podemos ofrecer una alternativa no invasiva a la liposucción para reducir los mangos de amor", dice el Dr. Qiang. "Lo que es mucho más importante es que nuestro parche puede proporcionar un seguro y efectivomedios para tratar la obesidad y los trastornos metabólicos relacionados, como la diabetes ".
El parche no ha sido probado en humanos. Los investigadores están estudiando qué medicamentos, o combinación de medicamentos, funcionan mejor para promover el pardeamiento localizado y aumentar el metabolismo general.
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Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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