Trovato un modo più sicuro per far bruciare più calorie alle cellule

I ricercatori hanno sviluppato composti sperimentali che, “disaccoppiando” delicatamente i mitocondri, inducono le cellule a bruciare più calorie modificando in modo sottile il modo in cui i mitocondri producono energia. Versioni precedenti di queste sostanze chimiche venivano un tempo utilizzate per la perdita di peso, ma furono bandite perché letali. Il nuovo approccio ne ottimizza l’effetto, consentendo alle cellule di bruciare più energia in modo sicuro. A differenza dei pericolosi farmaci dimagranti del passato, queste molecole sono progettate per aumentare il metabolismo senza danneggiare le cellule. Se avrà successo, questo potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti per l’obesità, favorendo al contempo una migliore salute metabolica.

L’obesità colpisce persone in tutto il mondo e aumenta il rischio di gravi patologie come diabete e cancro. Molti farmaci per la perdita di peso attualmente disponibili richiedono iniezioni e possono causare effetti collaterali indesiderati. Un metodo più sicuro per aumentare il consumo calorico potrebbe quindi avere importanti benefici per la salute pubblica.

Lo studio, pubblicato su Chemical Science, la rivista di punta della Royal Society of Chemistry del Regno Unito è stato condotto dal Professore Associato Tristan Rawling dell’Università di Tecnologia di Sydney (UTS).

Il team di ricerca, che comprendeva scienziati dell’UTS e della Memorial University di Terranova in Canada, si è concentrato su composti noti come “disaccoppiatori mitocondriali”. Queste molecole inducono le cellule a utilizzare il carburante in modo meno efficiente, rilasciando parte di quell’energia sotto forma di calore invece di convertirla in energia utilizzabile.

“I mitocondri sono spesso definiti le centrali elettriche della cellula. Trasformano il cibo che mangiamo in energia chimica, chiamata ATP o adenosina trifosfato. I disaccoppiatori mitocondriali interrompono questo processo, inducendo le cellule a consumare più grassi per soddisfare il loro fabbisogno energetico”, ha affermato il professore associato Rawling.

Ha paragonato il processo a un sistema idroelettrico. “È stato descritto come un po’ come una diga idroelettrica. Normalmente, l’acqua della diga scorre attraverso le turbine per generare elettricità. I ​​disaccoppiatori agiscono come una perdita nella diga, consentendo a parte di quell’energia di bypassare le turbine, quindi viene dispersa sotto forma di calore, anziché produrre energia utile.”

Le sostanze che interferiscono con la produzione di energia mitocondriale sono state identificate per la prima volta circa un secolo fa. Tuttavia, le prime versioni erano estremamente pericolose e causavano un grave surriscaldamento che poteva essere fatale.

“Durante la Prima Guerra Mondiale, gli operai addetti alla produzione di munizioni in Francia persero peso, soffrirono di febbre alta e alcuni morirono. Gli scienziati scoprirono che ciò era causato da una sostanza chimica utilizzata nella fabbrica, chiamata 2,4-dinitrofenolo o DNP”, ha affermato il professore associato Rawling. “Il DNP interrompe la produzione di energia mitocondriale e aumenta il metabolismo. Fu commercializzato per un breve periodo negli anni ’30 come uno dei primi farmaci per la perdita di peso. Era straordinariamente efficace, ma alla fine fu vietato a causa dei suoi gravi effetti tossici. La dose necessaria per la perdita di peso e quella letale sono pericolosamente vicine”, ha affermato.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno mirato a superare questi rischi creando versioni più sicure, note come disaccoppianti mitocondriali “lievi”. Hanno modificato attentamente la struttura chimica delle molecole sperimentali, consentendo loro di controllare l’entità dell’aumento del consumo energetico da parte dei composti all’interno delle cellule.

Alcuni di questi farmaci sperimentali hanno aumentato con successo l’attività mitocondriale senza danneggiare le cellule o interferire con la produzione di ATP. Altri si sono comportati più come i vecchi composti tossici, producendo livelli pericolosi di disaccoppiamento.

Confrontando questi risultati, i ricercatori sono stati in grado di identificare perché le molecole più sicure agivano in modo diverso. I lievi disaccoppiatori mitocondriali rallentano il processo a un livello tollerabile dalle cellule, riducendo il rischio di effetti collaterali dannosi.

Inoltre i lievi disaccoppiatori mitocondriali sembrano ridurre lo stress ossidativo all’interno delle cellule. Questa riduzione potrebbe favorire un metabolismo più sano, rallentare alcuni processi legati all’invecchiamento e contribuire a proteggere da patologie neurodegenerative come la demenza.

Sebbene la ricerca sia ancora in fase iniziale, i risultati forniscono una tabella di marcia per lo sviluppo di una nuova generazione di farmaci. Questi trattamenti futuri potrebbero sfruttare i vantaggi del lieve disaccoppiamento mitocondriale evitando al contempo i pericoli che hanno caratterizzato i precedenti approcci.

Pacchini E, McNaughton DA, Pye A, Wilson KA, Gale PA, Rawling T. The role of transmembrane proton transport rates in mild mitochondrial uncoupling by arylamide substituted fatty acids. Chem Sci. 2025 Dec 2. doi: 10.1039/d5sc06530e. Epub ahead of print. PMID: 41451303; PMCID: PMC12728566.