Ученые активно ищут новые способы лечения и профилактики «болезней века»: ожирения, диабета, эндометриоза, патологий почек и сердца. Один из перспективных препаратов, на который возлагают большие надежды, — 5-amino-1MQ или 5-амино-1-метилхинолиний.
Вещество блокирует фермент никотинамид N-метилтрансферазу (NNMT), препятствующее сжиганию жира и провоцирующее множество заболеваний. Пока 5-amino-1MQ проходит испытания, но уже есть первые обнадеживающие результаты.
Никотинамид-N-метилтрансфераза (NNMT) — что это за вещество и зачем его тормозить
Фермент никотинамид-N-метилтрансферазу (NNMT), присутствующий практически в каждой клетке, многие считают «абсолютным злом», заставляющим болеть и стареть. Но в нашем организме нет ничего вредного и ненужного — каждое соединение выполняет свою функцию. N-метилтрансфераза — не исключение. Вещество участвует в процессе метилирования — передает свою метильную группу -СН3 другим молекулам.
Такие реакции используются в целом ряде биохимических процессов:
- Превращении витамина В3 никотинамида в его активную форму 1-метилникотинамид. NNMT работает как катализатор – усиливает и ускоряет процесс;
- Детоксикации печени. NNMT участвует в реакциях, превращающих вредные и токсичные соединения в растворимые формы, которые потом можно вывести из организма;
- Метилировании ДНК. Биохимическом «выключении» некоторых участков макромолекул, кодирующих белки. Например, организм таким способом отключает сломанные фрагменты ДНК, чтобы потом их исправить, как компьютерную программу, в которой возникла ошибка. Поэтому N-метилтрансфераза заинтересовала специалистов по эпигенетике – изменению генетического материала под действием внешних факторов;
- Выработке биологически активных веществ, необходимых для функционирования организма;
- Метаболизме белого жира. Жировая прослойка служит своеобразным «запасом», защищает внутренние органы от травм. Содержащиеся в ней молекулы жира способствуют усвоению витаминов и микроэлементов.
N-метилтрансферазу нельзя считать безусловно «вредной», тем более что не все ее свойства изучены. Например, раньше считалось, что NNMT участвует в биохимических циклах, названных «бесполезными», поскольку они не дают ничего, кроме выработки тепла. Но позже выяснилось, что они нужны для поддержания баланса целого ряда веществ в организме. Без фермента NNMT организм не может функционировать. Вредно не само соединение, а его высокая концентрация, вызванная заболеваниями.
Например, при диабете и ожирении фермент N-метилтрансфераза (NNMT), вырабатываемый жировыми клетками, становится слишком активным и мешает нормальной работе организма. Он препятствует сжиганию жира и может даже разрушать внутренние органы, где накапливаются жировые клетки. Большое количество NNMT выделяют раковые опухоли и некоторые другие патологические ткани, например, эндометриоидные кисты.
Поэтому ученые разработали препарат 5-amino-1MQ, снижающий активность NNMT. Его прием помогает похудеть, улучшить состояние при множестве заболеваний и служит хорошим профилактическим средством. Препарат активно изучается, постоянно проводятся новые интересные исследования, подтверждающие его эффективность.
5-amino-1MQ усиливает действие диеты и способствует смене микрофлоры кишечника с «тучной» на «худую»
Микрофлора кишечника у худых и полных отличается. Общее количество микроорганизмов неизменно, но их состав разный. У страдающих ожирением больше бактерий-фирмикутов, к которым относятся многочисленные представители условно-патогенной флоры. В небольших количествах эти микробы не оказывают негативного влияния на организм, но при увеличении численности могут привести к различным заболеваниям. У полных снижена концентрация бифидобактерий, лактобактерий, эубактерий и бактероидов, играющих важную роль в поддержании здоровья кишечника. Смена микрофлоры с «худой» на «тучную» нарушает пищеварение и обмен веществ. Чтобы понять, как на этот процесс влияет 5-amino-1MQ, ученые из Техасского университета провели эксперимент на мышах. Грызунов разделили на две группы. Первая питалась, как жители развитых стран: в их рационе было около 90% жиров и углеводов. Вторая, контрольная, получала сбалансированный корм.
Вскоре мыши, получавшие «вредную» еду, начали набирать вес, у них появились проблемы с печенью, диабет и другие заболевания, распространенные в современном мире. При проверке состояния микрофлоры толстого кишечника ученые обнаружили увеличение концентрации бактерий-фирмикутов и уменьшение количества «худой» микрофлоры.
Затем «толстяков» разделили на две группы. Одни продолжали питаться прежней едой, а других перевели на здоровый рацион. Часть мышей, «севших на диету», получала 5-amino-1MQ. Наблюдение продолжили. Грызуны, которые просто перестали есть сладкое и жирное, худели медленно из-за высокого уровня N-метилтрансферазы (NNMT). Микрофлора у них долго не возвращалась к нормальным показателям. Животные, получавшие 5-amino-1MQ, быстро сбросили вес. Их кишечная микрофлора стала сопоставима с микробиомами худых особей и отличалась в хорошую сторону от микрофлоры мышей на «западном» рационе и худевших только за счет диеты.
Это открывает новые горизонты для лечения пациентов с ожирением. Изменение микрофлоры, которая становится схожей по строению с микробиотой худых людей, позволит быстрее сбросить лишний вес и удержать его. Ученые считают, что в будущем с помощью 5-amino-1MQ можно будет вылечить сахарный диабет и другие заболевания, связанные с обменом веществ и нарушением баланса кишечной микрофлоры.
5-amino-1MQ помогает при эндометриозе
Ученые до сих пор не могут точно определить, какие процессы приводят к развитию эндометриоза — заболевания, при котором клетки внутреннего слоя матки, обновляющегося каждый месяц, попадают в яичники, кишечник, мочевой пузырь и даже легкие. Они могут проникать внутрь маточной ткани и вызывать аденомиоз. Эндометриоз сравнивают с раком из-за его способности распространяться по организму и создавать новые очаги.
Каждый месяц, накануне критических дней, клетки эндометрия, находящиеся в неподходящем месте, реагируют на гормоны и начинают набухать, как в матке. Это сопровождается появлением кист, наполненных свернувшейся кровью, которые за темный цвет называют шоколадными. Женщины страдают от сильных болей, влияющих на трудоспособность и значительно ухудшающих качество жизни.
В ходе исследований, проведенных шанхайскими учеными, было обнаружено, что в эндометриоидных очагах значительно повышена активность фермента NNMT. Причем его концентрация оказалась даже выше, чем в тканях эндометрия, находящихся в матке. Тогда ученые провели эксперимент на мышах, искусственно вызвав состояние, близкое к эндометриозу, и применили препарат 5-amino-1MQ. Результаты оказались многообещающими: у животных снизилось количество эндометриоидных очагов, и болезнь перестала распространяться по организму.
После проведения экспериментов на добровольцах этот препарат будет рекомендован женщинам, страдающим эндометриозом. Поскольку специфического решения этой проблемы, кроме хирургического вмешательства, не существует, новый препарат станет прорывом в борьбе с заболеванием и поможет преодолеть бесплодие, которое часто сопровождает болезнь.
5-amino-1MQ предотвращает фиброз почек
Ученые из Медицинского университета в Шеньяне, Китай, провели исследование, посвященное влиянию никотинамид N-метилтрансферазы (NNMT) на развитие хронической болезни почек. Это особенно актуально, поскольку, по данным статистики, заболевание поражает от 8,2% до 9,1% населения, и за последние десятилетия смертность от него значительно возросла. При фиброзе почечная ткань заменяется соединительной, и орган превращается в большой рубец, не способный выполнять свои функции. Приходится прибегать к гемодиализу — внепочечной очистке крови или к пересадке органа.
Ученые решили провести эксперимент на лабораторных мышах с искусственно смоделированным фиброзом, чтобы понять, как снижение активности N-метилтрансферазы (NNMT) повлияет на состояние их почек. Выяснилось, что снижение активности NNMT улучшает состояние почечной ткани и замедляет развитие болезни. Если результаты эксперимента на мышиной модели подтвердятся на добровольцах, можно будет рекомендовать препарат 5-amino-1MQ, блокирующий NNMT, больным гломерулонефритом и другими хроническими заболеваниями мочевыводящих путей для профилактики фиброза.
Препарат поможет сохранить почечную функцию при сахарном диабете и системной красной волчанке.
5-amino-1MQ предотвращает сердечную недостаточность
Ученые продолжают исследовать влияние NNMT и его блокатора 5-amino-1MQ на сердечно-сосудистую систему. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили связь между ферментом NNMT, другим популярным веществом – NAD+ и заболеваниями сердца.
Для исследования этой взаимосвязи группа ученых изучала мышей с нарушенной сердечной функцией. Оказалось, что причина сердечных патологий у грызунов – дисфункция аутофагии — процесса обновления клеток, сопровождающегося гибелью старых клеточных структур и образованием новых. В отличие от других органов, в сердце заменяются только поврежденные клеточные элементы, а сами клетки продолжают работать. Важно, чтобы этот процесс, называемый микроаутофагией, протекал без сбоев и не приводил к гибели тканей и развитию сердечной недостаточности.
Чтобы понять влияние NNMT на этот процесс, ученые оценили состояние сердца животных на клеточном уровне и провели другие лабораторные исследования. В поврежденных сердечных тканях был обнаружен повышенный уровень N-метилтрансферазы. Применение 5-amino-1MQ восстанавливало правильное протекание микроаутофагии.
Осталось только выяснить, как ухудшение состояния тканей сердца связано с этими ферментами. Оказалось, что белки SQSTM1 и NF-κ, по пока еще изученным причинам, запускают биохимические процессы, повышающие активность NNMT. В результате излишне активная N-метилтрансфераза нарушает выработку организмом вещества NAD+ — никотинамидадениндинуклеотида, накапливаемого сердечными клетками – кардиомиоцитами для выработки энергии и используемого для обновления клеток. Низкий уровень NAD+ вызывает митохондриальную и сердечную дисфункцию, клетки гибнут из-за накопившихся неустраненных «поломок».
Подавление активности фермента NNMT останавливает этот процесс даже при повышенном уровне белков SQSTM1 и NF-κ. Параллельно желательно принимать NAD+ для улучшения функционирования кардиомиоцитов. Вместо NAD+ можно использовать его предшественники — прекурсоры NR и NMN, которые превратятся в организме в никотинамидадениндинуклеотид.
Поскольку болезни сердца – одна из основных причин смерти взрослого населения, появление нового препарата, благотворно влияющего на функцию органа, увеличит среднюю продолжительность жизни.
5-amino-1MQ и инсулинорезистентность — новые сведения
Исследователи из Университетской больницы немецкого города Вюрцбурга подтвердили способность 5-амино-1-метилхинолиния (5-amino-1MQ) снижать активность N-метилтрансферазы (NNMT), вещества, провоцирующего развитие сахарного диабета 2 типа. Был выяснен механизм инсулинорезистентности. Ученые выяснили, что жировая ткань активизирует фермент NNMT, который, в свою очередь, подавляет активность белка-транспортера GLUT4, доставляющего инсулин внутрь клеток. Этот механизм считается основным фактором, вызывающим инсулинорезистентность — причину диабета 2 типа.
И хотя инсулин, вырабатываемый бета-клетками поджелудочной железы, присутствует в организме больных в достаточном количестве, ткани не могут его использовать для переработки углеводов. Возникает замкнутый круг: доступность глюкозы и ее высокая концентрация в крови еще больше активизируют NNMT и снижают активность транспортеров глюкозы GLUT4. Инсулинорезистентность усиливается. Разорвать круг может 5-амино-1-метилхинолиний, блокирующий NNMT.
Препараты, содержащие это вещество, уже используются в ряде стран для лечения диабета, и результаты их применения сравнимы с популярным лекарством «Оземпик» по способности снижать вес и уменьшать уровень сахара в крови. При похудении 5-amino-1MQ разрушает только жир, объем остальных тканей не меняется, наоборот, мышцы становятся крепче и сильнее.
Исследования N-метилтрансферазы и ее блокатора продолжаются, поэтому скоро появятся новые показания к применению 5-amino-1MQ. Возможно, это средство сможет помочь пациентам, на которых не подействовали ранее применяемые терапевтические методы.
