Ako mozog riadi tukové tkanivo - správa o inováciách
Prof. Dr. Alexander Pfeifer je riaditeľom Inštitútu pre farmakológiu a toxikológiu vo Fakultnej nemocnici v Bonne. c) Foto: Frank Luerweg/Uni Bonn
Medzinárodný tím vedcov vedený univerzitami v Turíne a Bonne teraz dešifroval signálnu cestu: Ak sú inhibované enzýmy PI3Kbeta a PI3Kgamma, biele tukové bunky akumulujúce energiu sa prevedú na energeticky náročné hnedé tukové bunky.
Celkovo spaľuje nepríjemný telesný tuk. Vedci to vidia ako zaujímavý východiskový bod pre liečbu obezity. Výsledky teraz prezentujú v renomovanom časopise „Science Signaling“.
Koľko energie spotrebujeme, závisí vo veľkej miere od sympatického nervového systému, ktorý stimuluje stresovú reakciu. Táto štruktúra vegetatívneho nervového systému aktivuje mnoho orgánov. Ak je sympatický nervový systém vzrušený, rozbehne sa srdcová činnosť, krvný obeh a metabolizmus a zvyšuje sa spotreba energie.
Toto je dôležitý východiskový bod pre liečbu obezity: „Ak dokážeme zvýšiť spotrebu energie, telesná hmotnosť sa automaticky zníži pri zachovaní rovnakého množstva potravy,“ hovorí profesor Dr. Alexander Pfeifer z Ústavu pre farmakológiu a toxikológiu Fakultnej nemocnice v Bonne.
Farmakológ už niekoľko rokov skúma, ako môže telo najlepšie spaľovať nadbytočné tuky samo. Východiskovým bodom profesora Pfeifera je premena nežiaducich bielych tukových buniek na hnedé: Nepríjemné „slaninové rožky“, ktoré ukladajú príliš veľa potravinovej energie, pozostávajú z bielych tukových buniek. Hnedé tukové bunky naopak premieňajú prebytočné kilogramy na tepelnú energiu. Takže keď je hnedých tukových buniek viac, stimuluje sa celkové spaľovanie tukov v tele.
Centrálny regulátor ovplyvňuje chuť do jedla a spotrebu energie
Tím pod vedením vedcov z Turína a Bonnu za účasti vedcov z Ríma a Padovy teraz zistil, ako sympatický systém reguluje energetickú rovnováhu a zaisťuje spaľovanie väčšieho množstva tukov.
Receptor melanokortínu 4 hrá dôležitú úlohu v centrálnom nervovom systéme, ktorý ako centrálny regulátor ovplyvňuje chuť do jedla aj spotrebu energie. „Ak dôjde k narušeniu signálneho reťazca receptora melanokortínu 4, ľudia aj myši majú veľkú nadváhu,“ uvádza profesor Pfeifer.
Signálna dráha receptora melanokortínu 4 tiež riadi premenu bielych na hnedé tukové bunky. Napríklad sympatický nervový systém reaguje na chladový stres: Ak hrozí dlhodobé ochladenie tela, uvoľňujú sa stresové hormóny.
"Na oplátku dali do pohybu reťaz signálov, ktoré zabezpečujú, že sa vytvorí viac hnedých tukových buniek." Tieto vykurovacie jednotky zase stabilizujú telesnú teplotu, “uvádza príklad farmakológ z Univerzitnej nemocnice v Bonne.
Myši stratili desať percent svojej tukovej hmoty za pár dní
Medzinárodný výskumný tím teraz dokázal preukázať, že enzýmy PI3Kbeta a PI3Kgamma hrajú kľúčovú úlohu pri kontrole receptora melanokortínu 4. Vedci umlčali gény pre tieto dva enzýmy u myší.
Výsledkom bolo nadmerné aktivovanie sympatického nervového systému. To isté sa stalo, keď boli PI3Kbeta a PI3Kgamma inhibované liekmi. Výsledkom bolo vyššie spaľovanie tukov, pretože veľa bielych tukových buniek sa premenilo na energeticky náročné hnedé. Myši stratili okolo desať percent svojej tukovej hmoty do desiatich dní.
„Tieto výsledky naznačujú, že inhibícia PI3Kbeta a PI3Kgamma môže byť zaujímavým východiskovým bodom pri liečbe obezity,“ uzatvára profesor Pfeifer. Tieto výsledky sa však zatiaľ potvrdili iba na zvieracích modeloch. K použitiu u ľudí má ešte stále ďaleko.
Publikácia: Kombinovaná inhibícia PI3Kbeta a PI3Kgamma redukuje tukovú hmotu zvýšením sympatického pohonu závislého od alfa-MSH, odborný časopis „Science Signaling“, DOI: 10.1126/scisignal.2005485