Un composto presente nel sangue di pitone indica nuove terapie per la perdita di peso. / Python Blood Compound Points to New Weight Loss Therapies
Un composto presente nel sangue di pitone indica nuove terapie per la perdita di peso. / Python Blood Compound Points to New Weight Loss Therapies
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
I ricercatori della CU Boulder hanno scoperto nel sangue dei pitoni un composto che sopprime l'appetito, permettendo a questi serpenti di consumare pasti enormi e di rimanere per mesi senza mangiare, mantenendo comunque un metabolismo sano.
La ricerca, frutto della collaborazione con scienziati delle università di Stanford Medicine e Baylor, potrebbe fornire spunti per nuove terapie dimagranti in grado di promuovere il senso di sazietà senza causare nausea e perdita di massa muscolare, effetti collaterali spesso associati ai farmaci attualmente in uso.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Natural Metabolism il 19 marzo.
"Questo è un esempio perfetto di biologia ispirata alla natura", ha affermato l'autrice senior Leslie Leinwand, illustre professoressa di Biologia Molecolare, Cellulare e dello Sviluppo che studia i pitoni nel suo laboratorio da vent'anni . "Si osservano animali straordinari che possono fare cose che noi, ed altri mammiferi, non possiamo fare, e si cerca di sfruttare queste capacità per interventi terapeutici".
Supereroi metabolici
I pitoni possono raggiungere le dimensioni di un palo del telefono, ingoiare un'antilope intera e rimanere senza mangiare per mesi od addirittura anni, mantenendo un cuore sano ed una notevole massa muscolare. La ricerca di Leinwand ha dimostrato che nelle ore successive al pasto, il loro cuore si espande del 25% ed il metabolismo accelera di 4.000 volte per favorire la digestione.
Per comprendere meglio cosa renda possibili questi superpoteri, Leinwand ha collaborato con Jonathan Long, professore associato di patologia presso la Stanford School of Medicine, che studia i sottoprodotti metabolici nel sangue, o metaboliti, per capire come i mammiferi assorbono e consumano energia.
Il laboratorio di Long ha recentemente esaminato il sangue di un'altra creatura curiosa, il cavallo da corsa, per capire come questi animali riescano a sopportare quegli sprint a tutta velocità.
"Se vogliamo davvero comprendere il metabolismo, dobbiamo andare oltre lo studio di topi ed esseri umani ed analizzare gli estremi metabolici che la natura ci offre", ha affermato Long.
Per il nuovo studio, il gruppo ha analizzato campioni di sangue di pitoni reali e pitoni birmani, alimentati una volta ogni 28 giorni, immediatamente dopo ogni pasto.
Complessivamente, sono stati individuati 208 metaboliti che aumentavano significativamente dopo l'ingestione da parte dei pitoni. Una molecola in particolare, chiamata para-tiramina-O-solfato (pTOS), ha registrato un aumento di 1.000 volte.
Ulteriori studi, condotti con i ricercatori della Baylor University, hanno dimostrato che la somministrazione di dosi elevate di pTOS a topi obesi o magri agiva sull'ipotalamo, il centro dell'appetito nel cervello, favorendo la perdita di peso senza causare problemi gastrointestinali, perdita di massa muscolare o cali di energia.
Lo studio ha rilevato che il pTOS, prodotto dai batteri intestinali del serpente, non è presente naturalmente nei topi. È presente nelle urine umane a bassi livelli ed aumenta leggermente dopo un pasto.
Tuttavia, poiché la maggior parte delle ricerche viene condotta su topi o ratti, la pTOS è stata trascurata.
"Abbiamo sostanzialmente scoperto un soppressore dell'appetito che funziona nei topi senza alcuni degli effetti collaterali dei farmaci GLP-1", ha affermato Leinwand, riferendosi a farmaci come Ozempic e Wegovy, che agiscono sull'ormone glucagone-simile petide-1 (GLP-1).
Terapie dimagranti ispirate alla natura
Leinwand ha osservato che questi nuovi farmaci sono stati ispirati da un altro rettile, il mostro di Gila. Il veleno del mostro di Gila contiene un ormone simile al GLP-1 umano.
Questi farmaci sono ormai utilizzati da milioni di persone, ma gli studi dimostrano che fino alla metà di coloro che li assumono smette di prenderli entro un anno.
"Riteniamo che ci sia ancora spazio per una crescita terapeutica in questo mercato", ha affermato Leinwand.
Lei, Long ed i suoi colleghi della CU Boulder hanno fondato una start-up, Arkana Therapeutics, per lavorare alla commercializzazione di alcune delle conoscenze acquisite studiando i pitoni.
Immaginano un giorno in cui gli analoghi sintetizzati chimicamente dei rari metaboliti presenti nei pitoni potrebbero essere trasformati in terapie per aiutare le persone.
La perdita di peso non è l'unico obiettivo terapeutico che si prefiggono.
La perdita di massa muscolare legata all'età, o sarcopenia, colpisce quasi tutti in misura diversa con l'avanzare dell'età, e le persone con problemi di salute che rendono difficile l'esercizio fisico ne sono particolarmente colpite. Ad oggi, non esistono terapie in grado di arrestare od invertire la sarcopenia.
Secondo Leinwand, anche i serpenti potrebbero offrire spunti su come fare.
Nelle ricerche future, il gruppo spera di esplorare il funzionamento della pTOS negli esseri umani e di catalogare la funzione degli altri metaboliti che aumentano dopo che i pitoni si nutrono. Alcuni metaboliti identificati dai ricercatori nel loro studio aumentano dal 500% all'800%.
"Non ci fermeremo a questo singolo metabolita", ha affermato Leinwand. "C'è ancora molto da imparare."
ENGLISH
A python-derived compound may suppress appetite without side effects seen in current weight loss drugs.
CU Boulder researchers have discovered an appetite-suppressing compound in python blood that helps the snakes consume enormous meals and go months without eating yet remain metabolically healthy.
The research, a collaboration with scientists at Stanford Medicine and Baylor universities, could inform new weight loss therapies that promote satiety without the nausea and muscle loss that can come with existing drugs.
The findings were published in the journal Natural Metabolism on March 19.
“This is a perfect example of nature-inspired biology,” said senior author Leslie Leinwand, a distinguished professor of Molecular, Cellular and Developmental Biology who has been studying pythons in her lab for two decades. “You look at extraordinary animals that can do things that you and I and other mammals can’t do, and you try to harness that for therapeutic interventions.”
Metabolic superheroes
Pythons can grow as big as a telephone pole, swallow an antelope whole, and go months or even years without eating—all while maintaining a healthy heart and plenty of muscle mass. In the hours after they eat, Leinwand’s research has shown, their heart expands 25% and their metabolism speeds up 4,000-fold to help them digest their meal.
To get a better sense of what makes these superpowers possible, Leinwand teamed up with Jonathan Long, an associate professor of pathology at Stanford School of Medicine who studies metabolic byproducts in the blood, or metabolites, to learn how mammals take in and expend energy.
Long’s lab recently examined the blood of another curious creature—the racehorse—for insight on how the animals can endure those all-out sprints.
“If we truly want to understand metabolism, we need to go beyond looking at mice and people and look at the greatest metabolic extremes nature has to offer,” said Long.
For the new study, the team measured blood samples from ball pythons and Burmese pythons, fed once every 28 days, immediately after they ate a meal.
In all, they found 208 metabolites that increased significantly after the pythons ate. One molecule, called para-tyramine-O-sulfate (pTOS) soared 1,000-fold.
Further studies, done with Baylor University researchers, showed that when they gave high doses of pTOS to obese or lean mice, it acted on the hypothalamus, the appetite center of the brain, prompting weight loss without causing gastrointestinal problems, muscle loss or declines in energy.
The study found that pTOS, which is produced by the snake’s gut bacteria, is not present in mice naturally. It is present in human urine at low levels and does increase somewhat after a meal.
But because most research is done in mice or rats, pTOS has been overlooked.
“We’ve basically discovered an appetite suppressant that works in mice without some of the side-effects that GLP-1 drugs have,” said Leinwand, referring to drugs like Ozempic and Wegovy, which act on the hormone glucagon-like petide-1 (GLP-1).
Nature-inspired weight loss therapies
Leinwand noted that these new drugs were inspired by another reptile, the Gila monster. Gila monster venom contains a hormone similar to human GLP-1.
Those drugs are now used by millions, but studies show that as as many as half of people who use them stop taking them within a year.
“We believe there is still room for therapeutic growth in this market,” said Leinwand.
She, Long and her CU Boulder colleagues have formed a start-up, Arkana Therapeutics, to work toward commercializing some of the lessons they are learning from pythons.
They imagine a day when chemically synthesized analogs of the rare metabolites found in pythons could be turned into therapies to help people.
Weight loss isn’t the only therapeutic goal they are eyeing.
Age-related muscle loss, or sarcopenia, impacts nearly everyone to some degree as they get older, and people who have health problems that make it hard for them to exercise are hit particularly hard. To date, there are no therapies to halt or reverse sarcopenia.
The snakes may offer insight into how to do that, too, Leinwand said.
In future research, the team hopes to explore how pTOS works in people and catalogue the function of the other metabolites that increase after pythons eat. Some metabolites the researchers identified in their study soar by 500% to 800%.
“We’re not stopping with just this one metabolite,” said Leinwand. “There’s a lot more to be learned.”
Da:
https://www.technologynetworks.com/drug-discovery/news/python-blood-compound-points-to-new-weight-loss-therapies-410882
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