Uusi ravintoaineiden toimitusjärjestelmä ruokahalun säätelemiseksi

Ylipainon ja liikalihavuuden yleistyminen on vakava maailmanlaajuinen ongelma. Liikalihavuus on merkittävä riskitekijä sydän- ja verisuonisairauksien, tyypin 2 diabeteksen ja aineenvaihduntahäiriöiden kehittymiselle. Tämän vuoksi uusille liikalihavuuden ja ylipainon hoito- ja ehkäisymenetelmille on tarvetta.
Glukagonin kaltainen peptidi 1 (GLP-1) on maha-suolikanavan hormoni, joka erittyy suoliston L-soluista vasteena nautituille ravintoaineille. GLP-1 säätelee ruokahalua ja ravinnonottoa suoli-aivoakselin toiminnan välityksellä ja stimuloi insuliinin eritystä haiman β-soluista. GLP-1 on tehokas ruokahalun säätelijä, mutta koska sen puoliintumisaika on alle 2 minuuttia entsyymien nopean hajoamisen vuoksi, vain 10–15 % eritetystä GLP-1:stä pääsee verenkiertoon. Ihmisillä GLP-1:tä erittäviä L-soluja on eniten ohutsuoliston loppuosassa ja paksusuolen alkuosassa, kun taas pilkotut ravintoaineet imeytyvät pääasiassa ohutsuolessa. Tämä vaikeuttaa GLP-1:n vapautumisen kautta tapahtuvaa ruokahalun säätelyä ravintoaineiden vaikutuksesta. Uudenlainen kuljetusjärjestelmä voisi mahdollistaa ravintoaineiden pääsyn oikeaan kohtaan suolistoa pidentäen GLP-1:n eritystä ja näin vähentää ravinnonottoa.
Tässä tutkimuksessa käytettiin α-linoleenihappoa (αLA) testiravintoaineena ja huokoista piitä (PSi) kantaja-aineena. αLA on välttämätön pitkäketjuinen rasvahappo, jota on runsaasti siemen- ja kasviöljyissä. PSi-partikkeleita on käytetty lääkkeiden annostelujärjestelmissä kantajamateriaalina, koska ne ovat biohajoavia, myrkyttömiä ja ei-immuunireaktiivisia. PSi-partikkelit vaativat toimiakseen erityisen pintakäsittelyn. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli arvioida erilaisten pintarakennetyypin omaavien PSi-partikkelien biohajoamisominaisuuksia, määrittää αLA:lla pakattujen PSi-partikkelien kykyä stimuloida GLP-1:n -eritystä sekä tutkia suun kautta annettujen αLA-PSi-partikkelien vaikutusta plasman GLP-1-tasoihin ja hiirten ravinnonottoon.
PSi-partikkelien pintakemia vaikutti merkittävästi niiden liukoisuuteen soluviljelmässä sekä biohajoavuuteen elävässä eliössä. αLA:n pakkaamiseen partikkeleihin käytettiin termaalisesti hydrokarbonisoituja PSi (THCPSi) -partikkeleita. αLA vapautui THCPSi-partikkeleista diffuntoitumalla, ja αLA-PSi-partikkelit lisäsivät merkittävästi GLP-1:n eritystä suoliston soluista. Lisäksi suun kautta annetut aLA-PSi-partikkelit lisäsivät pitkäaikaisesti plasman GLP-1-pitoisuutta ja vähensivät hiirten ravinnonottoa. Yhteenvetona havaittiin, että ravintoainetta sisältävät PSi-partikkelit lisäävät maha-suolikanavan hormonien eritystä ja voisivat näin toimia uudenlaisena hoitomenetelmänä ylipainon ja liikalihavuuden hoidossa.