BAM-15 MAX 25mg 60 caps

BAM-15 to niskocząsteczkowy mitochondrialny rozprzęgacz protonowy nowej generacji (small-molecule mitochondrial protonophore uncoupler), opisany po raz pierwszy w 2014 roku przez zespół Kyle’a L. Hoehna z University of Virginia w publikacji w Molecular Metabolism (Kenwood et al., 2014). Cząsteczka funkcjonuje jako selektywny przenośnik protonów przez wewnętrzną błonę mitochondrialną, rozsprzęgając gradient protonowy odpowiedzialny za syntezę ATP i przekierowując energię z utleniania substratów na rozproszenie w postaci ciepła.

W katalogu Pro-Body BAM-15 MAX znajduje się w sekcji odczynników badanych pod kątem wpływu na redukcję tłuszczu, obok analogów peptydowych (GLP-1, retatrutyd). Akronim BAM odsyła do struktury chemicznej cząsteczki — pochodnej bis-aryl mannose zawierającej rdzeń oksadiazolopirazyny.

BAM-15 należy do klasy mitochondrialnych rozprzęgaczy protonowych (protonophore mitochondrial uncouplers) — cząsteczek zdolnych do przenoszenia protonów przez wewnętrzną błonę mitochondrialną z pominięciem syntazy ATP. Mechanizm ten rozsprzęga łańcuch oddechowy mitochondriów (utlenianie NADH/FADH₂ w kompleksach I–IV) od fosforylacji oksydacyjnej (synteza ATP w kompleksie V) — utleniane substraty są nadal „spalane” w mitochondriach, ale energia uwalniana w postaci protonowego potencjału błonowego zostaje rozproszona jako ciepło zamiast napędzać syntezę ATP.

Pierwsza generacja — DNP (2,4-dinitrofenol)

Klasyczny i najlepiej opisany uncoupler. Stosowany historycznie w latach 30. XX wieku jako środek odchudzający — wycofany po opisaniu wielu zgonów spowodowanych ciężką hipertermią, niewydolnością wielonarządową i kwasicą metaboliczną. Obecnie zakazany jako produkt do spożycia w UE, USA i większości jurysdykcji. DNP rozsprzęga gradient protonowy zarówno w mitochondriach, jak i w błonie plazmatycznej, co istotnie zwiększa ryzyko niekontrolowanej toksyczności systemowej.

Klasyczne narzędzia in vitro — FCCP, CCCP

Carbonyl cyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (FCCP) i carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone (CCCP) — protonofory używane wyłącznie jako narzędzia laboratoryjne in vitro. Mają wąskie okno terapeutyczne, depolaryzują błonę plazmatyczną — nieprzydatne do zastosowań in vivo.

Niclosamide ethanolamine (NEN)

Rozsprzęgająca pochodna leku przeciwpasożytniczego niclosamide. Profil łagodny in vivo (Tao et al., 2014, Nature Medicine), ale ograniczona biodostępność.

Trzecia generacja — selektywne uncouplers mitochondrialne (klasa BAM-15)

Cząsteczki zaprojektowane tak, aby działały wyłącznie na wewnętrznej błonie mitochondrialnej, bez wpływu na potencjał błony plazmatycznej. BAM-15 jest pierwszym z opisanych przedstawicieli tej klasy (Kenwood et al., 2014). Dodatkowe cechy: szersze okno terapeutyczne in vivo, brak hipertermii w modelach zwierzęcych w zakresie dawek badanych, biodostępność doustna umożliwiająca dawkowanie w kapsułkach.

W literaturze BAM-15 opisywany jest jako „łagodny rozprzęgacz mitochondrialny” (mild mitochondrial uncoupler) — w odróżnieniu od pełnych uncouplers (FCCP, CCCP) cząsteczka nie powoduje całkowitego rozsprzężenia gradientu protonowego, lecz częściowe, kontrolowane zwiększenie wycieku protonowego (proton leak). Continuum Biosciences (USA) rozwija BAM-15 obecnie w kierunku trzech wskazań: otyłość, NASH/MASH (niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby), oraz ostre uszkodzenie nerek (AKI — acute kidney injury).
PERSPEKTYWA NAUKOWA

Większość opublikowanych danych o BAM-15 pochodzi z badań przedklinicznych laboratorium Hoehna (University of Virginia) oraz powiązanych grup badawczych: charakterystyka in vitro w izolowanych mitochondriach i komórkach C2C12, badania in vivo na modelach mysich otyłości indukowanej dietą (DIO), STAM (model NASH), AKI indukowanej cisplatyną. Wczesne badania kliniczne fazy I są w toku — finalne dane bezpieczeństwa i farmakokinetyki u ludzi nie zostały opublikowane. Każde twierdzenie w tym opisie odnosi się do obserwacji laboratoryjnych w modelach zwierzęcych lub układach in vitro.

PRZEZNACZONY DO CELÓW BADAWCZYCH!
Wszystkie wyżej wymienione właściwości obserwuje się przy badaniach laboratoryjnych, nierobione na ludziach, mają one charakter wyłącznie informacyjny. Wszelkie informacje zawarte w opisach nie zatwierdzono przez GIS, GIF ani EFSA. Substancja nie jest lekiem, produktem spożywczym ani suplementem diety, w konsekwencji nie nadaje się on do spożycia przez ludzi. Produkt kwalifikuje się jako odczynnik chemiczny / materiał odniesienia dopuszczony do obrotu na terenie UE.

Można go używać wyłącznie do badań naukowych. Pozostałe informacje na temat środka zawarto w karcie charakterystyki substancji chemicznej, którą udostępniamy do wglądu. Produkty dostępne są tylko dla instytucji lub osób prywatnych, które powiązano z działalnością badawczą lub laboratoryjną.

• Nazwa chemiczna (IUPAC): (2-fluorophenyl){6-(2-fluorophenyl)amino}amine
• Nazwa alternatywna: N5,N6-bis(2-fluorophenyl)-[1,2,5]oxadiazolo[3,4-b]pyrazine-5,6-diamine
• Klasa związku: niskocząsteczkowy mitochondrialny rozprzęgacz protonowy nowej generacji, pochodna oksadiazolopirazyny
• Wzór sumaryczny: C₁₆H₁₀F₂N₆O
• Masa molowa: ~340.29 g/mol
• Charakterystyka farmakokinetyczna: dobra biodostępność doustna w modelach zwierzęcych; okres półtrwania w surowicy mysiej rzędu kilku godzin
• Forma fizyczna: kapsułki twarde z proszkiem zawierającym 25 mg BAM-15 (25 mg API per kapsułka × 60 kapsułek per opakowanie)

Cząsteczka jest niskocząsteczkowym związkiem heterocyklicznym zbudowanym na rdzeniu oksadiazolopirazyny (1,2,5-oxadiazolo[3,4-b]pyrazine) — szkielecie chemicznym o właściwościach elektroakceptorowych, który determinuje zdolność cząsteczki do przenoszenia protonu przez błonę lipidową. Dwa podstawniki (2-fluorofenyl)amino w pozycjach 5 i 6 rdzenia oksadiazolopirazynowego nadają cząsteczce odpowiednią lipofilność i kontrolują selektywność wobec wewnętrznej błony mitochondrialnej.

Tabela charakterystyki chemicznej

BAM-15 to małocząsteczkowy heterocykliczny związek zbudowany na rdzeniu 1,2,5-oxadiazolo[3,4-b]pyrazine. Ten policykliczny rdzeń stanowi farmakofor klasy nowych uncouplers — atomy azotu w pierścieniu pirazyny i tlen w pierścieniu oksadiazolu tworzą układ elektroakceptorowy zdolny do odwracalnej deprotonacji w warunkach fizjologicznego pH, co umożliwia transport protonów przez błonę lipidową.

Charakterystyka fizykochemiczna

• Lipofilność (logP): umiarkowanie wysoka (~3.5–4) — w zakresie korzystnym dla penetracji błon biologicznych przy zachowaniu zdolności do dyfuzji w fazie wodnej
• Rozpuszczalność w wodzie: ograniczona (typowa dla cząsteczek heterocyklicznych z dwoma podstawnikami fluorofenylowymi)
• Rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych: dobra w DMSO (do 50 mg/ml), umiarkowana w etanolu, dobra w metanolu
• Stabilność termiczna: stabilny w temperaturze pokojowej w fazie stałej
• pKa: rzędu 5–7 — co pozwala na częściową deprotonację w warunkach fizjologicznego pH 7.4 (kluczowe dla mechanizmu protonofora)
• Wrażliwość na hydrolizę: ograniczona w pH neutralnym i fizjologicznym

Mechanizm transportu protonów — selektywność błonowa

Cechą wyróżniającą BAM-15 w obrębie klasy uncouplers jest selektywność wobec wewnętrznej błony mitochondrialnej. Mechanizm ten opiera się na specyficznych właściwościach fizykochemicznych cząsteczki: pKa BAM-15 oraz lipofilność jego formy zdeprotonowanej (anionu) optymalizowane są dla potencjału błonowego mitochondriów (ΔΨ 150–180 mV) i nie działają efektywnie w warunkach niższego potencjału błony plazmatycznej (50–80 mV). W modelach komórkowych Kenwood et al. (2014) wykazano, że ekspozycja na BAM-15 w stężeniach skutecznie rozsprzęgających mitochondria nie depolaryzuje błony plazmatycznej — w odróżnieniu od DNP, FCCP i CCCP.

BAM-15 funkcjonuje jako selektywny protonofor wewnętrznej błony mitochondrialnej. W obrębie macierzy mitochondrialnej cząsteczka deprotonuje się (oddaje proton), dyfunduje w postaci anionu przez błonę do przestrzeni międzybłonowej, gdzie protonuje się (przyjmuje proton z gradientu) i wraca do macierzy w postaci neutralnej. Ten cykliczny mechanizm efektywnie transportuje protony zgodnie z ich gradientem elektrochemicznym, omijając syntazę ATP (kompleks V) i rozsprzęgając łańcuch oddechowy od fosforylacji oksydacyjnej.

Wzrost wycieku protonowego (proton leak) i OCR

W badaniach in vitro na izolowanych mitochondriach i liniach komórkowych (C2C12, HepG2, fibroblasty) ekspozycja na BAM-15 prowadzi do:

• Wzrostu zużycia tlenu (OCR — oxygen consumption rate) mierzonego metodą Seahorse XF
• Spadku stosunku ATP/ADP w cytoplazmie
• Aktywacji szlaku AMPK (5’AMP-activated protein kinase) wskutek spadku poziomu ATP
• Zwiększonego utleniania substratów (kwasów tłuszczowych, glukozy, ciał ketonowych) w celu kompensacji niedoboru ATP

Wartości EC₅₀ dla rozsprzężenia OCR są niejednolite między metodami i preparatami (komórki vs izolowane mitochondria) — w komórkach C2C12 pełny efekt rozsprzężenia raportowany w przedziale ~5–10 µM, z niższymi wartościami dla submitochondrialnych frakcji (Kenwood et al., 2014). W protokołach badawczych warto cytować konkretne źródło wartości.

Aktywacja szlaku AMPK i adaptacje metaboliczne

Spadek wewnątrzkomórkowego stosunku ATP/AMP po ekspozycji na BAM-15 aktywuje AMPK — centralny czujnik stanu energetycznego komórki. Aktywacja AMPK prowadzi do kaskady zmian metabolicznych:

• Wzrost utleniania kwasów tłuszczowych (β-oksydacja w mitochondriach)
• Hamowanie lipogenezy de novo (przez inhibicję ACC i SREBP-1c)
• Wzrost wychwytu glukozy zależnego od GLUT4 (mięśnie szkieletowe)
• Hamowanie glukoneogenezy wątrobowej (przez inhibicję PEPCK i G6Pase)
• Aktywacja biogenezy mitochondrialnej (PGC-1α, TFAM, NRF1)

Wpływ na masę ciała i kompozycję ciała w modelach zwierzęcych

Alexopoulos et al. (2020, Nature Communications) wykazali w modelu mysim otyłości indukowanej dietą wysokotłuszczową (DIO C57BL/6 na HFD), że BAM-15 podawany doustnie:

• Odwraca otyłość bez restrykcji kalorycznej (myszy zachowują normalne spożycie pokarmu, ale tracą masę ciała)
• Poprawia parametry insulinowrażliwości (testy GTT, ITT, HOMA-IR)
• Redukuje stłuszczenie wątroby
• Poprawia profil lipidowy (spadek cholesterolu i trójglicerydów surowiczych)
• Nie wywołuje hipertermii w zakresie skutecznie rozsprzęgających dawek (w przeciwieństwie do DNP)

Profil ten plasuje BAM-15 wśród eksperymentalnych termogeników nowej generacji — działających przez wzrost wydatku energetycznego, a nie przez tłumienie apetytu. Dla porównania mechanizmów i klas produktów lipolitycznych zob. przewodnik po skutecznych spalaczach tłuszczu.

Wpływ na NASH / MASH (niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby)

Salamoun et al. (2020, Journal of Medicinal Chemistry) badali BAM-15 i jego pochodne strukturalne w modelu mysim STAM NASH. Obserwacje obejmują:

• Redukcję stłuszczenia wątrobowego (steatozy)
• Zmniejszenie markerów stanu zapalnego (TNF-α, IL-6 w tkance wątrobowej)
• Spadek ekspresji markerów włóknienia (kolagen typu I, α-SMA)
• Poprawę funkcji wątrobowej (ALT, AST surowicze)

Wpływ na ostre uszkodzenie nerek (AKI)

Pierwotna publikacja Kenwood et al. (2014) opisała ochronną aktywność BAM-15 w modelu mysim AKI indukowanym ischemią-reperfuzją. Mechanizm postulowany: rozsprzężenie mitochondrialne ogranicza produkcję reaktywnych form tlenu (ROS) w komórkach proksymalnych kanalików nerkowych, ograniczając apoptozę i stres oksydacyjny. Modele cisplatynowego AKI były badane w późniejszych pracach grupy Hoehna jako rozszerzenie obserwacji z modelu IRI.

Brak wpływu na potencjał błony plazmatycznej — kluczowa różnica vs DNP

Kenwood et al. (2014) wykazali, że BAM-15 w stężeniach skutecznie rozsprzęgających mitochondria nie zmienia potencjału błony plazmatycznej w komórkach C2C12 i fibroblastach (mierzonego sondami fluorescencyjnymi DiBAC₄(3) i TMRM). Ta selektywność jest podstawą bezpieczniejszego profilu farmakologicznego w porównaniu do DNP — DNP rozsprzęga zarówno mitochondria, jak i potencjał plazmatyczny, co prowadzi do dezregulacji wymiany jonowej, zaburzeń sygnalizacji wapniowej i niekontrolowanej termogenezy systemowej.
WAŻNE ROZRÓŻNIENIE

Określenie „wpływ na masę ciała i parametry metaboliczne” w kontekście tego opisu oznacza: „W badaniach in vivo na modelach mysich otyłości indukowanej dietą (Alexopoulos et al., 2020) zaobserwowano modulację bioenergetyki mitochondrialnej, aktywację szlaku AMPK, redukcję masy tłuszczu trzewnego i poprawę insulinowrażliwości w zakresie zależnym od dawki”. Nie oznacza to gwarancji efektu u człowieka, ani nie stanowi twierdzenia o skuteczności terapeutycznej dla zarejestrowanego wskazania — substancja jest na etapie badań przedklinicznych i wczesnych badań klinicznych.

BAM-15 MAX wykorzystywany jest jako narzędzie molekularne w kilku osobnych obszarach badawczych. Forma kapsułek twardych 25 mg odpowiada protokołom dawkowania badanym w modelach zwierzęcych otyłości i NASH (rzędu 5–50 mg/kg m.c. u myszy, w przeliczeniu na typowe protokoły dawkowania doustnego). Konstrukcja eksperymentów łączeniowych — analogicznie do typowych protokołów na redukcję tkanki tłuszczowej opisywanych w literaturze badawczej — wymaga uwzględnienia profili PK substancji i precyzyjnej kontroli okien washout między cyklami.

Charakterystyka bioenergetyki mitochondrialnej

Hodowle komórkowe (C2C12, HepG2, fibroblasty, miocyty pierwotne, hepatocyty pierwotne) — BAM-15 jako referencyjny mild uncoupler do badań porównawczych z DNP, FCCP, CCCP i niclosamide ethanolamine. Pomiary obejmują OCR (oxygen consumption rate w analizatorze Seahorse XF), ECAR (extracellular acidification rate), stosunek ATP/ADP/AMP, potencjał błonowy mitochondriów (TMRM, JC-1) i potencjał błony plazmatycznej (DiBAC₄(3)).

Badania szlaku AMPK i adaptacji metabolicznych

Linie komórkowe i modele zwierzęce — BAM-15 jako narzędzie do badań nad mechanizmem aktywacji AMPK przez spadek stosunku ATP/AMP. Pomiary obejmują fosforylację AMPK-Thr172, fosforylację substratów AMPK (ACC-Ser79, raptor-Ser792), ekspresję genów regulowanych przez AMPK (PGC-1α, GLUT4, CPT-1).

Badania nad otyłością i insulinoopornością

Modele zwierzęce DIO (diet-induced obesity), modele genetyczne db/db, ob/ob — BAM-15 jako narzędzie do badań nad mechanizmem mitochondrialnej etiologii otyłości i insulinooporności. Pomiary obejmują wagę ciała, kompozycję ciała (DEXA, MRI), parametry GTT/ITT, HOMA-IR, profil lipidowy, ekspresję genów metabolizmu lipidów w wątrobie i tkance tłuszczowej.

Badania nad NASH / MASH

Modele mysie STAM, methionine-and-choline-deficient (MCD) diet, choline-deficient L-amino acid-defined high-fat diet (CDAHFD) — BAM-15 jako narzędzie do badań nad mitochondrialną etiologią stłuszczenia wątrobowego, stresu oksydacyjnego, włóknienia. Pomiary obejmują histopatologię wątroby (NAS score), markery surowicze (ALT, AST), ekspresję genów lipogenezy, β-oksydacji i markerów włóknienia.

Badania nad ostrym uszkodzeniem nerek (AKI)

Modele mysie AKI indukowane cisplatyną, ischemią-reperfuzją, lipopolisacharydem (LPS) — BAM-15 jako narzędzie do badań nad ochronną rolą mild mitochondrial uncoupling w komórkach proksymalnych kanalików nerkowych. Pomiary obejmują kreatyninę i mocznik surowicze, histopatologię nerek (ATN score), markery stresu oksydacyjnego (GSH, MDA, 4-HNE).

Badania porównawcze klas mitochondrial uncouplers

Hodowle komórkowe i modele zwierzęce — porównanie profili farmakologicznych: BAM-15 (selektywny mitochondrialny) vs DNP (klasyczny, nieselektywny) vs FCCP/CCCP (narzędzia in vitro) vs niclosamide ethanolamine (mild uncoupler doustny). Pomiary obejmują selektywność błonową, okno terapeutyczne, profil bezpieczeństwa hipertermicznego, biodostępność doustną.

Badania nad biogenezą mitochondrialną

Modele in vitro i in vivo — BAM-15 jako narzędzie do badań nad indukcją biogenezy mitochondrialnej w odpowiedzi na łagodne rozsprzężenie. Pomiary obejmują gęstość mitochondrialną (mtDNA/nDNA ratio), ekspresję PGC-1α, TFAM, NRF1, NRF2, oraz pojemność oksydacyjną tkanek (mięśnie szkieletowe, tkanka brunatna).

BAM-15 MAX (BAM-15, MW ~340.29 g/mol) to niskocząsteczkowy mitochondrialny rozprzęgacz protonowy nowej generacji z rdzeniem oksadiazolopirazyny i dwoma podstawnikami fluorofenyloaminowymi, opisany po raz pierwszy w 2014 roku przez zespół Kyle’a L. Hoehna z University of Virginia. Substancja jest narzędziem molekularnym do badań nad bioenergetyką mitochondrialną, aktywacją szlaku AMPK, mechanizmami otyłości i insulinooporności, niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby (NASH/MASH), ostrym uszkodzeniem nerek oraz porównawczymi protokołami farmakologicznymi w klasie mitochondrial uncouplers — w modelach zwierzęcych i układach in vitro. Forma kapsułek twardych 25 mg w opakowaniu 60 sztuk odpowiada protokołom dawkowania badanym w modelach mysich otyłości indukowanej dietą.

Cechą wyróżniającą BAM-15 w obrębie klasy uncouplers jest selektywność wobec wewnętrznej błony mitochondrialnej — cząsteczka rozsprzęga gradient protonowy mitochondriów bez istotnego wpływu na potencjał błony plazmatycznej, co teoretycznie ogranicza ryzyko niekontrolowanej toksyczności systemowej obserwowanej historycznie dla DNP. BAM-15 jest opracowywany przez Continuum Biosciences (USA) jako kandydat w trzech wskazaniach: otyłość, NASH/MASH oraz ostre uszkodzenie nerek (AKI). Substancja nie jest zarejestrowanym lekiem i nie posiada autoryzacji EMA / FDA — większość opublikowanych danych pochodzi z badań przedklinicznych, wczesne badania kliniczne fazy I są w toku.

1. Kenwood BM, Weaver JL, Bajwa A, et al. (2014). Identification of a novel mitochondrial uncoupler that does not depolarize the plasma membrane.
2. Alexopoulos SJ, Chen SY, Brandon AE, et al. (2020). Mitochondrial uncoupler BAM15 reverses diet-induced obesity and insulin resistance in mice.
3. Salamoun JM, Garcia CJ, Hargett SR, et al. (2020). 6-Amino[1,2,5]oxadiazolo[3,4-b]pyrazin-5-ol Derivatives as Efficacious Mitochondrial Uncouplers in STAM Mouse Model of Nonalcoholic Steatohepatitis.
4. Childress ES, Alexopoulos SJ, Hoehn KL, Santos WL. (2018). Small Molecule Mitochondrial Uncouplers and Their Therapeutic Potential.
5. Tao H, Zhang Y, Zeng X, Shulman GI, Jin S. (2014). Niclosamide ethanolamine-induced mild mitochondrial uncoupling improves diabetic symptoms in mice.
6. Goedeke L, Murt KN, Di Francesco A, et al. (2022). Sex- and strain-specific effects of mitochondrial uncoupling on age-related metabolic diseases in high-fat diet-fed mice.
7. Demine S, Renard P, Arnould T. (2019). Mitochondrial Uncoupling: A Key Controller of Biological Processes in Physiology and Diseases