Þar sem offituhlutfall á heimsvísu heldur áfram að hækka, leitast vísindamenn við að fara út fyrir hefðbundnar mataræði og æfingaraðferðir til að kanna líffræðilega aðferðir sem stjórna þyngd. Þó að heilbrigður lífsstíll sé áfram hornsteinn þyngdarstjórnunar, benda framfarir í sameindalíffræði til þess að ákveðin ensím sem taka þátt í umbrotum frumna geti orðið ný lækningaleg markmið. Meðal þessara vaxandi svæða vekur nikótínamíð N-metýltransferasi (NNMT) verulega athygli vegna hugsanlegs hlutverks í orkujafnvægi, fitugeymslu og efnaskiptaheilbrigði.
Þrátt fyrir að rannsóknir séu enn á frumstigi, telja vísindamenn að skilningur á því hvernig NNMT hefur áhrif á efnaskipti gæti hjálpað til við að þróa næstu-kynslóðarmeðferðir fyrir offitu, efnaskiptaheilkenni og tengda sjúkdóma.
Hvers vegna offiturannsóknir takmarkast ekki lengur við hitaeiningar
Offita er flókinn efnaskiptasjúkdómur sem hefur áhrif á marga þætti, þar á meðal erfðafræði, hormóna, umhverfi, lífsstíl og frumuboðaleiðir. Samkvæmt Alþjóðaheilbrigðismálastofnuninni (WHO) hefur hlutfall offitu á heimsvísu meira en tvöfaldast á síðustu þremur áratugum, sem eykur hættuna á hjarta- og æðasjúkdómum, sykursýki af tegund 2, fitulifur og ákveðnum krabbameinum.
Þó að draga úr kaloríuinntöku og auka hreyfingu séu enn mikilvægar aðferðir, hafa vísindamenn fundið verulegan mun á efnaskiptavirkni meðal einstaklinga. Þetta hefur orðið til þess að vísindamenn hafa rannsakað hvernig sértæk ensím stjórna getu líkamans til að geyma og brenna orku. Eitt ensím sem hefur vakið mikla vísindalega athygli er NNMT, sem er mjög tjáð í fituvef og lifur.
Skilningur á hlutverki NNMT
NNMT flytur metýlhóp úr S-adenósýlmeþíóníni (SAM) yfir í nikótínamíð og myndar 1-metýlníkótínamíð (MNA). Þessi að því er virðist einföld lífefnafræðileg viðbrögð hafa áhrif á nokkrar mikilvægar efnaskiptaleiðir.
Vísindamenn hafa komist að því að aukin NNMT-virkni getur haft áhrif á efnaskipti NAD⁺ í frumum, orkueyðslu, fitusöfnun, starfsemi hvatbera, stjórnun á erfðafræði og insúlínnæmi.
Vegna þess að NAD⁺ gegnir mikilvægu hlutverki í orkuframleiðslu hvatbera, eru vísindamenn að kanna hvort að draga úr of mikilli NNMT virkni gæti hjálpað til við að bæta efnaskiptavirkni.
NAD⁺ (nicotinamide adenine dinucleotide) er kóensím sem er til staðar í öllum lifandi frumum. Það er nauðsynlegt til að breyta næringarefnum í nothæfa orku og styður við hundruð ensímhvarfa sem taka þátt í viðgerð frumna og starfsemi hvatbera. Minnkað NAD⁺ aðgengi getur einnig dregið úr efnaskiptavirkni, sem getur hugsanlega valdið aldurstengdri efnaskiptaröskun. Þessi samtök hafa hvatt vísindamenn til að rannsaka ensím sem stjórna efnaskiptum nikótínamíðs, þar á meðal NNMT.
Nýjar rannsóknir á tilrauna NNMT
Til að skilja betur líffræðilega eiginleika NNMT hafa vísindamenn þróað nokkur tilraunasambönd sem geta hamlað ensímið sértækt við aðstæður á rannsóknarstofu. Eitt efnasamband sem almennt er notað í forklínískum efnaskiptarannsóknum er 5-amínó-1MQ. Þetta er NNMT hemill sem er lítill til rannsóknar, hannaður fyrir rannsóknarstofurannsóknir frekar en klíníska notkun.
Vísindamenn nota þetta efnasamband til að rannsaka hvernig NNMT hömlun hefur áhrif á: umbrot fituvef, frumu NAD⁺ framboð, hvatberavirkni, fituefnaskipti, orkueyðslu og insúlínviðbrögð.
Margar dýrarannsóknir hafa tengt tilrauna-NNMT-hömlun við minni fitusöfnun og bætta efnaskiptabreytur, án marktækra breytinga á fæðuinntöku. Þessar niðurstöður benda til þess að miða á umbrot í frumum, frekar en einfaldlega að bæla matarlyst, geti verið viðbót við offitumeðferð. Eins og er er 5-amínó-1MQ áfram tilraunaefnasamband sem aðallega er notað á rannsóknarstofu og rannsóknarstofum.
Hvernig hefur NNMT áhrif á fituefnaskipti?
Vísindamenn hafa lagt til nokkra aðferðir þar sem NNMT hömlun getur haft áhrif á líkamssamsetningu.
Aukin frumuorkuframleiðsla
NNMT hömlun, með því að varðveita nikótínamíð fyrir NAD⁺ myndun, getur aukið orkuframleiðslu hvatbera, sem gerir frumum kleift að nýta næringarefni á skilvirkari hátt.
Bætt lípíðnýting
Tilraunarannsóknir benda til þess að minni NNMT virkni geti hvatt líkamann til að nota geymda fitu sem orkugjafa, frekar en að safna viðbótar fituvef.
Aukinn efnaskiptasveigjanleiki
Heilbrigð efnaskipti krefjast getu til að skipta á skilvirkan hátt á milli kolvetna og fitu miðað við orkuþörf. Vísindamenn telja að NNMT reglugerð geti haft áhrif á þessa efnaskiptaaðlögun.
Bætir insúlínseytingu
Sumar forklínískar rannsóknir hafa séð bætt glúkósaefnaskipti eftir NNMT hömlun, sem bendir til þess að NNMT geti tengst efnaskiptasjúkdómum sem tengjast insúlínviðnámi. Þessir aðferðir eru enn í rannsókn og ætti ekki að túlka þær sem staðfesta klíníska virkni. Hugsanleg forrit fyrir utan þyngdarstjórnun: Vegna þess að NNMT tekur þátt í mörgum líffræðilegum leiðum, eru vísindamenn að kanna hugsanlegt hlutverk þess í heilsufarsskilyrðum umfram offitu.
Núverandi rannsóknir á heitum reitum eru: sykursýki af tegund 2, efnaskiptaheilkenni, ó-alkóhólfitulifrarsjúkdómur (NAFLD), heilbrigð öldrun, truflun á starfsemi hvatbera og efnaskiptasjúkdómar í hjarta og æðakerfi. Fyrstu niðurstöður eru uppörvandi, þar sem flestar vísbendingar eru nú fengnar úr rannsóknarstofu- og dýrarannsóknum.
Áskoranir í NNMT rannsóknum
Eins og mörg ný lækningaleg markmið, býður NNMT upp bæði tækifæri og ósvaraðar spurningum.
Rannsakendur halda áfram að kanna -langtíma öryggi NNMT hemla, viðeigandi meðferðarskammta, vefja-sértæk áhrif, hugsanlega milliverkanir við aðrar efnaskiptaleiðir og einstaka erfðafræðilegan mun sem hefur áhrif á meðferðarsvörun. Stórar-slembiraðaðar klínískar rannsóknir eru nauðsynlegar áður en hægt er að fella NNMT-miðaðar meðferðir inn í venjulega læknisfræðilega notkun. Offiturannsóknir eru að færast frá alhliða meðferðum yfir í markvissar líffræðilegar inngrip. Vísindamenn einbeita sér ekki lengur eingöngu að kaloríutakmörkunum, heldur eru þeir í auknum mæli tileinkaðir því að skilja sameindakerfin sem stjórna orkujafnvægi. NNMT er efnilegt dæmi um þessa nýju stefnu. Með því að rannsaka ensím sem stjórna efnaskiptum frumna vonast vísindamenn til að finna meðferðir sem geta bætt lífsstílsinngripum og bætt efnaskiptaheilbrigði til lengri tíma. Rannsóknarsambönd eins og 5-amínó-1MQ veita dýrmæt verkfæri til að skilja þessar aðferðir.
Eftir því sem skilningur rannsakenda á efnaskiptum manna dýpkar, er einnig verið að rannsaka árangursríkari þyngdarstjórnunaraðferðir. Ensím eins og NNMT eru að opna nýjar leiðir til að kanna hvernig líkaminn stjórnar fitugeymslu, orkueyðslu og frumuheilbrigði.
Þó að margt óþekkt sé enn, benda núverandi rannsóknir til þess að miðun efnaskiptaferla-frekar en einfaldlega að draga úr kaloríuinntöku- gæti verið mikilvægur þáttur í offitumeðferðum í framtíðinni. Eftir því sem klínískum rannsóknum þróast, vonast vísindamenn að þessar niðurstöður muni hjálpa til við að þróa öruggari, sérsniðnari meðferðir við efnaskiptasjúkdómum á sama tíma og þær bæti heilsu til lengri-tíma.