Los investigadores han ideado un parche cutáneo medicinal que puede convertir la grasa blanca que almacena energía en grasa marrón que quema energía localmente mientras aumenta el metabolismo general del cuerpo. El parche podría usarse para quemar bolsas de grasa no deseada como "michelines" y tratar trastornos metabólicos como la obesidad y la diabetes. según investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC) y la Universidad de Carolina del Norte.

Los resultados, de experimentos en ratones, se publicaron en línea hoy en ACS Nano .

Los seres humanos tenemos dos tipos de grasa. La grasa blanca almacena el exceso de energía en grandes gotas de triglicéridos. La grasa parda tiene gotitas más pequeñas y una gran cantidad de mitocondrias que queman grasa para producir calor. Los recién nacidos tienen una abundancia relativa de grasa parda, que protege contra la exposición a temperaturas frías. Pero en la edad adulta, la mayor parte de la grasa parda se pierde.

Durante años, Los investigadores han estado buscando terapias que puedan transformar la grasa blanca de un adulto en grasa marrón, un proceso llamado pardeamiento, que puede ocurrir naturalmente cuando el cuerpo está expuesto a temperaturas frías, como tratamiento para la obesidad y la diabetes.

"Hay varios medicamentos disponibles clínicamente que promueven el pardeamiento, pero todos deben administrarse en forma de píldoras o inyecciones, "dijo el co-líder del estudio Li Qiang, Doctor, profesor asistente de patología y biología celular en CUMC. "Esto expone a todo el cuerpo a las drogas, que puede provocar efectos secundarios como malestar estomacal, aumento de peso, y fracturas de huesos. Nuestro parche para la piel parece aliviar estas complicaciones al administrar la mayoría de los medicamentos directamente al tejido graso ".

Para aplicar el tratamiento, los medicamentos se envuelven primero en nanopartículas, cada uno tiene aproximadamente 250 nanómetros (nm) de diámetro, demasiado pequeño para ser visto a simple vista. (En comparación, un cabello humano tiene alrededor de 100, 000 nm de ancho). Las nanopartículas se cargan en un parche cutáneo de un centímetro cuadrado que contiene docenas de agujas microscópicas. Cuando se aplica a la piel, las agujas perforan la piel sin dolor y liberan gradualmente el fármaco de las nanopartículas al tejido subyacente.

"Las nanopartículas fueron diseñadas para contener eficazmente el fármaco y luego colapsar gradualmente, liberarlo en los tejidos cercanos de manera sostenida en lugar de esparcir el medicamento por todo el cuerpo rápidamente, "dijo el diseñador de parches y codirector del estudio Zhen Gu, Doctor, profesor asociado de ingeniería biomédica conjunta en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

El nuevo enfoque de tratamiento se probó en ratones obesos cargando las nanopartículas con uno de los dos compuestos conocidos por promover el pardeamiento:rosiglitazona (Avandia) o agonista del receptor beta-adrenérgico (CL 316243) que funciona bien en ratones pero no en humanos. A cada ratón se le dieron dos parches, uno cargado con nanopartículas que contienen fármaco y otro sin fármaco, que se colocaron a cada lado de la parte inferior del abdomen. Se aplicaron nuevos parches cada tres días durante un total de cuatro semanas. Los ratones de control también recibieron dos parches vacíos.

Los ratones tratados con cualquiera de los dos fármacos tuvieron una reducción del 20 por ciento de grasa en el lado tratado en comparación con el lado no tratado. También tenían niveles de glucosa en sangre en ayunas significativamente más bajos que los ratones no tratados.

Pruebas en condiciones normales, Los ratones delgados revelaron que el tratamiento con cualquiera de los dos fármacos aumentó el consumo de oxígeno de los animales (una medida de la actividad metabólica general) en aproximadamente un 20 por ciento en comparación con los controles no tratados.

Los análisis genéticos revelaron que el lado tratado contenía más genes asociados con la grasa parda que en el lado no tratado. sugiriendo que los cambios metabólicos observados y la reducción de grasa se debieron a un aumento del pardeamiento en los ratones tratados.

"Sin duda, muchas personas se emocionarán al saber que podemos ofrecer una alternativa no invasiva a la liposucción para reducir los michelines, ", dice el Dr. Qiang." Lo que es mucho más importante es que nuestro parche puede proporcionar un medio seguro y eficaz para tratar la obesidad y los trastornos metabólicos relacionados, como la diabetes ".

El parche no ha sido probado en humanos. Los investigadores están estudiando actualmente qué fármacos, o combinación de drogas, funcionan mejor para promover el pardeamiento localizado y aumentar el metabolismo general.

El estudio se titula, "Pardeamiento del tejido adiposo inducido localmente por parche de microagujas para el tratamiento de la obesidad".