Onderzoek: Afvallen met pleisters die wit vet in bruin vet veranderen

Onderzoekers uit Singapore zijn erin geslaagd pleisters te ontwikkelen die witte vetcellen die energie opslaan te veranderen in bruine vetcellen die energie verbranden. Het resultaat is een verlaging van 30% lichaamsvet in vier weken. In muizen.

“Bruinen” van vetcellen

Dertig procent vetmassa verliezen in vier weken klinkt waarschijnlijk als muziek in de oren. Vooral vlak na oud en nieuw. Als je alleen ‘pleisters kopen’ op je lijstje met voornemens hoeft te schrijven, is dat natuurlijk helemaal geweldig.

Er is het afgelopen decennium veel wetenschappelijke aandacht voor het onderscheid tussen bruin vet, beige vet en wit vet. We hebben er hier in diverse artikelen over geschreven en ik zal het hier dan ook slechts kort herhalen.

Witte vetcellen (White Adipose Tissue, WAT) zijn de vetcellen verantwoordelijk voor vaak onwenselijke hoeveelheden lichaamsvet en een hoog gewicht. Het is hun rol een energie-overschot om te zetten in een reserve brandstof. Bruine vetcellen (Brown Adipose Tissue, BAT) hebben een heel andere rol, gericht op het reguleren van de temperatuur wanneer deze daalt. Om de temperatuur te verhogen, zorgen ze voor een verhoogd verbruik van energie waarbij warmte vrijkomt. Een mechanisme waarvan in mensen vooral baby’s gebruik maken die over meer bruin vet beschikken als bescherming. Naarmate we ouder worden, worden de bruine vetcellen vervangen door witte vetcellen. Beige vet (of ‘brite’ als combinatie van brown en white) zijn cellen in wit vetweefsel die zich als bruin vet gaan gedragen. Dat kan gebeuren onder verschillende omstandigheden, zoals door een lage temperatuur, maar ook door training.

Het bruinen van vetten (‘browning’), witte vetcellen veranderen in bruine vetcellen, is dan ook een mogelijke behandeling van overgewicht. De vraag is natuurlijk hoe je dit proces op gang kunt brengen.

Lichaamseigen fatburners in pleistervorm

Er zijn lichaamseigen stoffen die in de vorm van medicatie dit effect kunnen bereiken. Tri-joodthyronine, triiodothyronine, of T3, is een schildklierhormoon waarvan onderzoek heeft uitgewezen dat het ‘een bruinend’ effect kan hebben op witte vetcellen [1,2,3]. T3 wordt (net als T4) door sommige bodybuilders gebruikt, bijvoorbeeld in de aanloop naar een wedstrijd. Als medicijn tegen obesitas is het echter uit zwang geraakt door mogelijke bijwerkingen in de hersenen en het hart, maar ook spieratrofie [4]. Er zijn dan ook pogingen gedaan om T3 in een andere vorm toe te dienen waarin deze organen beschermd zijn voor dit effect.

Een ander voorbeeld van lichaamseigen ‘bruiners’ zijn de β₃ adrenoreceptoren die zich in lichaamsvet bevinden en, indien geactiveerd, de verbranding kunnen verhogen [5]. Als medicijn (agonisten, stoffen die deze receptoren activeren) kunnen ook deze effectief zijn tegen overgewicht, maar helaas ook met de nodige bijwerkingen (verhoogde hartslag, rillingen) [6].

De onderzoekers van Nanyang Technological University in Singapore hebben daarom pleisters ontwikkeld die het positieve effect van deze stoffen met een veel lagere dosering bereiken [7]. Dit zou voor een veel lagere kans op bijwerkingen zorgen. Hiervoor gebruiken ze pleisters met honderden micronaalden, ieder dunner dan een menselijke haar. Deze naalden bevatten medicatie gericht op de β₃ adrenoreceptoren of T3 hormoon. Wanneer de pleister twee minuten lang op de huid wordt gehouden, worden de naalden in de huid gedrukt en laten ze de pleister los. De pleister kan dan verwijderd worden. Terwijl de naalden langzaam afbreken komen de moleculen van de stoffen in deze geleidelijk in het witte vetweefsel onder de huid terecht. Daar begint vervolgens het bruinen van de vetcellen. Dit gebeurt na ongeveer 5 dagen na het aanbrengen van de pleister.

In de muizen zorgde dit ervoor dat het energieverbruik steeg waardoor de toename in lichaamsvet werd geremd en uiteindelijk omgedraaid. In vier weken tijd waren de muizen 30 procent van hun vetmassa kwijt. De muizen hadden ook een significant lager cholesterol en lagere niveau’s van vetzuren in het bloed dan onbehandelde muizen.

De noodzakelijke dosering hierbij is veel lager dan wanneer oraal ingenomen of geïnjecteerd omdat het gedeelte dat afbreekt voor het zijn bestemming bereikt, veel lager is (als er al sprake is van afbraak). De kans op bijwerkingen is hierdoor veel lager, mede door het afleveren van de medicatie op de plaats waar het zijn werk moet doen. Gezien de medicatie niet op andere plekken in het lichaam terechtkomt, zoals bij orale inname en injecties, kan het ook niet elders kwaad aanrichten.Bovendien zorgt de lagere dosering ook voor lagere kosten.

Een andere reden waarom dit een veiligere manier is van afvallen dan operatieve ingrepen of andere medicatie is dat de eigen vetcellen worden ingezet om meer te verbranden. Een natuurlijk proces, aldus de onderzoekers, hoewel het starten van dit proces nu niet natuurlijk gebeurt.

De onderzoekers richten zich nu op de verdere ontwikkeling van pijnloze, praktische, effectieve, veilige en betaalbare pleisters voor mensen. Het prototype heeft nu ongeveer $5 aan productiekosten.

Referenties

1. Martínez-Sánchez N, Moreno-Navarrete JM, Contreras C, et al. Thyroid hormones induce browning of white fat. The Journal of Endocrinology. 2016;232(2):351-362. doi:10.1530/JOE-16-0425.
2. Thyroid hormone regulation of metabolism. Mullur R, Liu YY, Brent GA Physiol Rev. 2014 Apr; 94(2):355-82.
3. Adipose tissues and thyroid hormones. Obregon MJ Front Physiol. 2014; 5():479.
4. Clinical practice. Graves’ disease. Brent GA N Engl J Med. 2008 Jun 12; 358(24):2594-605.
5. Richard JE, López-Ferreras L, Chanclón B, Eerola K, Micallef P, Skibicka KP,Wernstedt Asterholm I. CNS β(3)-adrenergic receptor activation regulates feeding behavior, white fat browning, and body weight. Am J Physiol Endocrinol Metab.2017 Sep 1;313(3):E344-E358. doi: 10.1152/ajpendo.00418.2016. Epub 2017 Jun 6.
   PubMed PMID: 28588096.
6. Sawa M, Harada H. Recent developments in the design of orally bioavailable beta3-adrenergic receptor agonists. Curr Med Chem. 2006;13(1):25-37. Review.PubMed PMID: 16457637.
7. Aung Than, Ke Liang, Shaohai Xu, Lei Sun, Hongwei Duan, Fengna Xi, Chenjie Xu, Peng Chen. Transdermal Delivery of Anti-Obesity Compounds to Subcutaneous Adipose Tissue with Polymeric Microneedle Patches. Small Methods, 2017; 1 (11): 1700269 DOI: 10.1002/smtd.201700269