Aktivujte hnedé tukové tkanivo
Vedci z ETH pracujúci s Markusom Stoffelom našli signálnu molekulu, ktorá aktivuje hnedé tukové bunky a podporuje ich tvorbu. Toto vedomie by mohlo pomôcť ľuďom s nadváhou spaľovať prebytočný biely tuk.
Bábätká majú vo svojej lahodnej slanine veľmi zvláštny typ bunky: hnedé tukové bunky. Tvoria súdržné tkanivo na krku, pozdĺž hrudnej kosti a medzi ramenami. Asi päť percent ich telesnej hmotnosti tvorí hnedé tukové tkanivo, a to oprávnene. Pretože hnedé tukové tkanivo spaľuje tony kalórií a tukov, aby udržalo tepelnú rovnováhu batoľa, zahrialo jeho telíčko a chránilo ho pred podchladením.
Výskum dlho predpokladal, že hnedý tuk majú iba deti. Ale potom si vedci pomocou zobrazovacích techník uvedomili, že ho majú aj dospelí, a to na miestach podobných novorodencom. Až na jednu výnimku: u ľudí s nadváhou hnedé tukové bunky takmer zmizli. Ale práve preto, že toto tkanivo spaľuje aj veľa bieleho tuku, pomohlo by ľuďom s nadváhou schudnúť. Pretože po vystavení chladu (alebo pri diéte) produkujú hnedé tukové bunky veľa tepla - čo rozpúšťa tukové usadeniny. Ale to, čo reguluje a aktivuje požadovanú tvorbu hnedých tukových buniek?
mikroRNA reguluje zahrievanie tela
Výskumná skupina profesora ETH Markusa Stoffela, ktorá sa špecializuje na mikroRNA, teraz našla odpoveď na tieto otázky. MicroRNA-133, krátky kúsok ribonukleovej kyseliny, je dôležitým regulátorom pre tvorbu a aktiváciu hnedých tukových buniek. miRNA-133 sa pripája k messengerovej RNA, ktorá nesie kód na tvorbu proteínu «Prdm16». Bez tohto transkripčného faktora sa kmeňové bunky nemôžu transformovať na hnedé tukové bunky ani nie sú aktivované existujúce: «Prdm16» je prepínač, ktorý zapína zahrievanie tela.
Pod vplyvom chladu sa však dá do pohybu ďalší signálny reťazec. Uvoľňuje sa adrenalín. Pri použití bunkových posolských látok to vedie k zvýšenej tvorbe «Prdm16» a rozkladu miRNA-133. Bez svojho protivníka má bielkovina voľnú ruku, telo môže generovať nové hnedé tukové bunky a spaľovať v nich veľa (bieleho) tuku.
Blokovaná miRNA podporuje bunkovú diferenciáciu
Vedci objasnili úlohu miRNA-133 blokovaním tejto sekvencie RNA komplementárnou molekulou RNA, antimirom. Týmto sa dokuje miRNA-133 a spôsobuje jeho rozklad v bunke. Procedúra podporila diferenciáciu progenitorových buniek na hnedé tukové bunky a existujúce sa aktivovali - podobne ako po vystavení chladu. Ak vedci do buniek pridali syntetické molekuly miRNA-133, stalo sa to naopak.
„Náš objav má potenciálny lekársky význam,“ hovorí profesor Stoffel. Stimuláciou hnedých tukových buniek telo využíva viac energie a tuky priamo spaľuje. Aspoň teoreticky by to mohol byť prístup k liečbe ľudí s nadváhou.
Terapia proti obezite?
Ako terapiu si vie predstaviť podať ľuďom s nadváhou antimírus proti miRNA-133 s cieľom aktivovať hnedé tukové bunky a zvýšiť metabolizmus. Metóda môže mať ale nevýhodu: miRNA-133 tiež reguluje rast svalov. Ak je preč, sval sa môže zväčšiť. Stoffel tvrdí, že blokáda miRNA-133 môže preto viesť k patologickému rozšíreniu srdca, ak sa neaplikuje špecificky na hnedé tukové tkanivo.
MiRNA sa už testujú a niektoré sa používajú medicínsky. Antimír proti hepatitíde C je vo fáze 2 klinického skúšania, zdôrazňuje profesor ETH, a tým ukazuje, že terapie miRNA už nie sú iba snom o budúcnosti a nádeji. Aby sa však antimiry mohli používať ako terapeutické látky, musia sa chemicky modifikovať, aby boli stabilné. „Inak telo veľmi rýchlo odbúrava tieto molekuly RNA.“ A tým by sa stali nevhodnými ako terapeutické činidlo.
Bibliografia
Trajkovski M, Ahmed K, Esau CC, Stoffel M. MyomiR-133 reguluje diferenciáciu hnedého tuku prostredníctvom Prdm16. Nature Cell Biology, 2012, publikované online 11. novembra. DOI: 10,1038/ncb2612