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# La biologia# Farmacologia e tossicologia

Nuove intuizioni su gestione del peso e controllo dell'appetito

La ricerca esplora come inibire certi percorsi possa aiutare nella perdita di peso.

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Indice

L'obesità è un grosso problema di salute in tutto il mondo e può portare a seri problemi come il diabete di tipo 2 (T2D). Ciò che mangiamo e quanta energia utilizziamo ogni giorno sono i principali fattori che controllano il nostro peso corporeo. Nuovi trattamenti, come gli inibitori SGLT2, mostrano quanto sia importante per i nostri corpi liberarsi delle calorie in eccesso attraverso l'urina e i rifiuti. Questi trattamenti aiutano a gestire il nostro appetito e il consumo di energia, dimostrando che come i nostri corpi gestiscono il cibo influisce molto sul nostro peso.

Il Ruolo dell'Enteropeptidasi

L'enteropetidasi (EP) è un enzima che si trova nei nostri intestini e ci aiuta a digerire il cibo attivando altre proteine che rompono i nutrienti. Quando qualcuno nasce senza abbastanza EP, tende a essere più magro, e questo ha portato i ricercatori a pensare che bloccare l'EP potrebbe essere un modo per aiutare le persone a perdere peso. L'EP si trova principalmente nel duodeno, la prima parte dell'intestino tenue, e svolge un ruolo fondamentale nella digestione delle proteine trasformando le forme inattive degli enzimi digestivi in forme attive.

Quando blocchiamo l'EP, gli studi mostrano che questo può portare a una perdita di peso e a un aumento delle proteine nelle feci. Questo significa che i nostri corpi si stanno liberando di più calorie, e può migliorare i livelli di zucchero nel sangue nei topi in sovrappeso.

L'Importanza della Colecistochinina

La colecistochinina (CCK) è un ormone rilasciato nei nostri intestini dopo aver mangiato, specialmente quando consumiamo proteine e grassi. Questo ormone ha diversi ruoli importanti, come far contrarre la Cistifellea per rilasciare la bile, rallentare quanto velocemente il cibo lascia lo stomaco, e aiutare a controllare il nostro appetito. La CCK funziona legandosi a recettori speciali nel nostro corpo, principalmente CCK1R e CCK2R. Il CCK1R si trova comunemente nel nostro sistema digestivo, mentre il CCK2R si trova principalmente nel cervello.

La ricerca mostra che la CCK è cruciale per farci sentire sazi e potrebbe anche aiutare a gestire come la nostra cistifellea e lo stomaco funzionano dopo aver mangiato. Gli studi indicano che bloccare il CCK1R può influenzare il nostro appetito e l'assunzione di cibo.

Il Collegamento Tra Inibizione dell'EP e Assunzione di Cibo

Diverse ricerche hanno suggerito che inibire l'EP può avere un ruolo significativo nel controllare quanto mangiamo e il nostro peso. Un farmaco specifico, il camostat, che blocca l'EP e la tripsina, ha dimostrato di ridurre l'assunzione di cibo e il peso corporeo in vari modelli animali obesi. La nostra ricerca ha dimostrato che il camostat può anche attivare alcuni geni e ormoni che aiutano con il metabolismo e potrebbero portare a livelli aumentati di CCK. Tuttavia, c'è ancora poco noto su come il CCK1R influisca sugli esiti dell'inibizione dell'EP riguardo all'assunzione di cibo.

L'obiettivo degli studi recenti è stato capire come bloccare l'EP potrebbe influenzare il modo in cui funziona la CCK e come questo potrebbe portare a una perdita di peso e ad altri miglioramenti della salute.

Obiettivi dello Studio

I principali obiettivi degli studi recenti erano due:

  1. Verificare come il CCK1R risponde al camostat e influisce sulla funzione della cistifellea, sull'evacuazione dello stomaco e sull'appetito nei topi.
  2. Esaminare gli effetti a lungo termine del blocco della via EP nei topi privi di CCK1R.

Metodi Usati negli Esperimenti

Gli studi sugli animali hanno seguito le linee guida per la cura degli animali e sono stati approvati dai comitati competenti. Sono stati acquistati topi magri e obesi per gli esperimenti. Sono stati anche acquisiti topi knockout per il CCK1R per gli studi. I topi sono stati mantenuti in condizioni controllate, avevano accesso a una dieta ad alto contenuto di grassi e sono stati monitorati per peso e assunzione di cibo per un lungo periodo.

I ricercatori hanno usato un metodo specifico per somministrare il farmaco FOY-251 (un metabolita del camostat) ai topi e hanno misurato come il farmaco influenzasse il peso della cistifellea, l'evacuazione dello stomaco e l'assunzione di cibo.

Saggio di Contrazione della Cistifellea

Dopo un periodo di dieta ad alto contenuto di grassi, i topi sono stati digiunati e poi sono stati somministrati un farmaco o una sostanza di controllo. Dopo poco tempo, i loro pesi della cistifellea sono stati misurati per vedere quanto si erano svuotati. Lo stesso metodo è stato usato per controllare gli effetti di un altro farmaco, il loxiglumide, che blocca il CCK1R, sulla cistifellea.

Saggio di Svuotamento Gastrico

Per vedere come il CCK1R influisce sullo svuotamento dello stomaco, i ricercatori hanno testato quanto velocemente una sostanza specifica (acetaminofene) apparisse nel sangue dopo aver somministrato farmaci ai topi. Questo metodo ha aiutato a misurare quanto velocemente lo stomaco elabora il cibo e ha mostrato l'interazione tra i farmaci.

Misurazione dell'Assunzione di Cibo

L'assunzione di cibo è stata misurata nei topi dopo aver ricevuto diversi trattamenti, consentendo ai ricercatori di determinare quanto mangiavano in un determinato periodo. Sono stati effettuati controlli regolari per diversi giorni, osservando gli effetti dei farmaci somministrati.

Dati sul Trattamento a Lungo Termine

Negli studi di trattamento cronico, sono stati applicati gli stessi metodi per testare gli effetti del FOY-251 per diverse settimane. I topi sono stati divisi in gruppi per confrontare gli animali trattati con i gruppi di controllo. Il peso corporeo, la massa grassa e le proteine escrete nelle feci sono state registrate con attenzione.

Analisi Statistica

Per analizzare i dati degli esperimenti, sono stati utilizzati diversi metodi statistici per confrontare i risultati tra i diversi gruppi e condizioni. L'obiettivo era vedere se i cambiamenti osservati fossero significativi.

Effetti del FOY-251 sul Peso della Cistifellea

Gli studi hanno trovato che i topi privi di CCK1R avevano cistifellee più pesanti rispetto ai topi normali. Quando trattati con FOY-251, il peso della cistifellea è diminuito significativamente in entrambi i tipi di topi. Questo suggerisce un possibile ruolo del FOY-251 nell'influenzare la funzione della cistifellea.

Impatto sul Svuotamento Gastrico

È stato dimostrato che il FOY-251 ritarda lo svuotamento gastrico nei topi, indicando che influisce sulla rapidità con cui il cibo si sposta dallo stomaco all'intestino. Quando il CCK1R è stato bloccato dal loxiglumide, l'effetto del FOY-251 sullo svuotamento gastrico è stato parzialmente invertito.

Influenza sull'Assunzione di Cibo

I risultati hanno indicato che il FOY-251 ha ridotto significativamente l'assunzione di cibo nei topi. Se il CCK1R era bloccato, questa diminuzione nell'assunzione di cibo era meno pronunciata, indicando che il CCK1R gioca un ruolo in questo effetto.

Osservazioni sul Trattamento Cronico

Dopo il trattamento cronico con FOY-251, entrambi i tipi di topi hanno mostrato una perdita di peso rispetto ai gruppi di controllo. Tuttavia, i topi senza CCK1R hanno mostrato schemi unici nel riacquisto di peso, suggerendo che potrebbero avere meccanismi diversi in gioco.

Composizione Corporea e Escrezione di Proteine

Durante il trattamento, i ricercatori hanno osservato cambiamenti nella composizione corporea, in particolare nella perdita di grasso. Hanno anche notato che il FOY-251 aumentava la quantità di proteine perse nelle feci, il che corrisponde a una perdita di calorie dal corpo.

Analisi del Grasso Fegato e Istologia

Il contenuto di grasso nel fegato è stato misurato e i risultati hanno mostrato che il trattamento con FOY-251 ha portato a una diminuzione del grasso epatico per entrambi i tipi di topi. L'analisi patologica del tessuto epatico ha anche supportato questi risultati, indicando miglioramenti nella salute del fegato con questo trattamento.

Misurazioni della Homeostasi del Glucosio

Nonostante i cambiamenti nel peso e nel grasso, nessun tipo di topo ha mostrato miglioramenti significativi nei livelli di zucchero nel sangue o nella risposta all'insulina dopo il trattamento con FOY-251. Questo è stato sorprendente poiché altri studi avevano mostrato risultati positivi in termini di gestione del glucosio con approcci diversi.

Conclusione

Gli studi indicano che l'inibizione dell'EP/T ha un effetto significativo sul peso corporeo e sull'assunzione di cibo, con meccanismi sia dipendenti che indipendenti da CCK1R osservati. I risultati suggeriscono che mirare a queste vie potrebbe essere una strategia potenziale per trattare l'obesità e problemi di salute correlati. Anche se il ruolo del CCK1R sembra cruciale a breve termine, i benefici a lungo termine e i meccanismi d'azione necessitano di ulteriori indagini per comprendere appieno il loro impatto sulla gestione del peso e sulla salute metabolica.

Fonte originale

Titolo: Role of CCK1 receptor in metabolic benefits of intestinal enteropeptidase inhibition in mice

Estratto: Enteropeptidase (EP; enterokinase) is a serine protease that regulates intestinal protein digestion by converting trypsinogen into active trypsin, and thus initiates activation of the pancreatic zymogen cascade. Chronic inhibition of EP and trypsin (EP/T) with camostat (Foipan, FOY-305) or its active metabolite (FOY-251) causes weight loss in obese mice by reducing intestinal protein absorption and suppression of food intake, however, the mechanisms leading to appetite suppression are not well understood. We tested the hypothesis that cholecystokinin (CCK) signaling mediates the anorectic effects of EP/T inhibition using a CCK1R inhibitor (loxiglumide) or CCK1R knockout (KO) mice. Acute treatment with loxiglumide was able to partially reverse FOY-251-induced gallbladder contraction and delayed gastric emptying in mice. Chronic co-administration of loxiglumide reversed FOY-251 mediated effects on food intake and metabolism in diet-induced obese (DIO) mice. Chronic dosing of FOY-251 caused similar reductions in food intake but greater weight loss in CCK1R KO mice compared to wildtype (WT) mice, primarily due to fat mass loss. Pair fed (PF) groups revealed food intake-dependent and -independent mechanisms of weight loss by FOY-251. Notably, FOY-251 treatment induced sustained weight loss, whereas body weight loss rebounded in PF animals. In CCKR1 KO mice, FOY-251 caused greater weight loss, and increased protein calorie loss relative to that in WT mice, while having no effect on glycemic control or FGF21. Hence, CCK1R-dependent and - independent mechanisms modulate the metabolic effects of EP/T inhibition and may play a role in maintaining weight loss by this mechanism.

Autori: Simon Amadeus Hinke, K. Albarazanji, C. Cavanaugh, J. Liu, S. Beck, N. Shukla, R. Meng, G. Ho, R. C. Camacho, J. Leonard, A. R. Nawrocki

Ultimo aggiornamento: 2024-10-18 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.618852

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.618852.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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