Ocena składników botanicznych pod kątem mechanizmów związanych z apetytem i metabolizmem tłuszczów

Nadmierne spożycie kalorii, szczególnie z niedrogich, wysokoenergetycznych pokarmów, które są bogate w tłuszcze i rafinowane węglowodany, jest głównym motorem globalnej epidemii otyłości. Suplementy diety, które promują zmniejszenie spożycia wysokoenergetycznych pokarmów i/lub wpływają na wchłanianie i metabolizm tłuszczów i węglowodanów w organizmie, mogą pomóc konsumentom kontrolować swoją wagę. Zidentyfikowaliśmy dwa oddzielne mechanistyczne podejścia do ukierunkowania na te efekty.

Acylotransferaza diacyloglicerolu-1 (DGAT-1) jest enzymem biorącym udział w tworzeniu tłuszczów w diecie w triglicerydy krążące w organizmie. Po strawieniu i wchłonięciu tłuszczu w diecie powstałe kwasy tłuszczowe są ponownie estryfikowane do trójglicerydów. Hamowanie DGAT-1 powoduje opóźnioną i zmniejszoną ponowną estryfikację tłuszczów dietetycznych do krążących trójglicerydów. Przypuszcza się, że efekt ten może prowadzić do zmniejszenia odkładania się nadmiaru tłuszczu w diecie w postaci tkanki tłuszczowej, prawdopodobnie z powodu zwiększonego utleniania kwasów tłuszczowych w enterocytach.

Grelina to hormon, o którym wiadomo, że pobudza apetyt u ludzi. Kiedy żołądek wyczuwa tłustą żywność o dużej zawartości kalorii, grelina jest acylowana i aktywowana przez O-acylotransferazę greliny (GOAT). Etap aktywacji przyłącza średniołańcuchowy kwas tłuszczowy do cząsteczki greliny, co umożliwia jej przekazywanie sygnału w mózgu, który wyzwala jedzenie i magazynowanie tłuszczu w tkance tłuszczowej. Zakłócenie szlaku GOAT zahamuje aktywację greliny i prawdopodobnie zmniejszy przyjmowanie pokarmu i magazynowanie lipidów. Ta koncepcja jest poparta badaniami na zwierzętach, w których zapobiega się przybieraniu na wadze w modelu diety wysokotłuszczowej, gdy hamuje się GOAT.

Poziomy greliny są pozytywnie związane ze stresem, brakiem snu i ograniczeniem kalorii. Utrata masy ciała wywołana ćwiczeniami nie ma takiego samego pozytywnego związku z poziomem greliny, jaki ma samo ograniczenie kalorii. Poziom greliny zależy od składu diety, jednak wyniki różnią się znacznie między badaniami.

Ponad 160 ekstraktów botanicznych z naszej wewnętrznej biblioteki składników zostało przebadanych w jednym stężeniu pod kątem hamowania zarówno DGAT-1, jak i GOAT. Substancje botaniczne, które zidentyfikowano jako mające co najmniej 75% aktywności, następnie miareczkowano w celu zidentyfikowania tych z wartościami IC50 < 25 g/ml lub niższymi. Zawęziliśmy naszą listę żywotnych składników, przyglądając się tym, które wykazują aktywność zarówno w modelach testów biologicznych enzymów in vitro DGAT-1, jak i GOAT. Rośliny botaniczne o najwyższej skuteczności oceniono następnie w modelu komórkowym pod kątem hamowania DGAT-1. Te z najwyższą aktywnością hamowania w tym modelu zostały uznane za wiodących kandydatów. Przeprowadzono wstępne przeszukiwanie literatury, a ostateczny filtr obejmował takie czynniki, jak koszt i akceptowalność przepisów, w wyniku czego cztery składniki są testowane w obecnym protokole klinicznym. Naszym celem było ustalenie, czy te cztery składniki mają podobne efekty mechanistyczne w organizmie człowieka.