Enzým hrá kľúčovú úlohu v spálených kalóriách pri obezite aj pri obezite
12 nápojov na spaľovanie tukov (november 2020).
Už ste sa niekedy čudovali, prečo obézne telá spaľujú menej kalórií alebo prečo diéty často vedú k plató v chudnutí? V oboch prípadoch sa telo snaží svoju váhu brániť reguláciou spotreby energie. Ako sa to deje, je stále záhadou.
„Ľudské telá veľmi efektívne ukladajú energiu tým, že potláčajú jej využitie, aby si ju mohli odložiť na neskôr, keď to budete potrebovať,“ uviedol Alan Saltiel, PhD, riaditeľ UC San Diego Institute for Diabetes and Metabolic Health. „Toto je spôsob prírody, ako zabezpečiť, aby ste prežili, keď príde hladomor.“
V novinách publikovaných v Cell 8. februára vedci z Kalifornskej univerzity v San Diegu označili enzým TANK-viažuca kináza 1 (TBK1) ako kľúčový faktor pri kontrole výdaja energie - alebo spálených kalórií - pri obezite a nalačno.
„Existujú dve dôležité pozorovania, ktoré sme spájali so spomalením metabolizmu pri obezite a pôstom,“ uviedol Saltiel. "Objavili sme dve nové spätnoväzbové slučky, ktoré spolupracujú na regulácii samotného systému. Myslite na to ako na domáci termostat, ktorý mení teplotu, aby sa kúrenie vyplo a znova zaplo."
Pomocou myšacích modelov vedci pozorovali prvú slučku: chronický stres vyvolaný obezitou spôsobuje zápal aktiváciou signálnej dráhy NFKB. Táto cesta indukuje gény spojené so zápalom a obezitou, vrátane TBK1. Keď je TBK1 aktivovaný, vypne AMPK, jeden z hlavných regulátorov výdaja energie, znižujúci schopnosť bunky spaľovať kalórie a ukladať tuk. Toto je mechanizmus, ktorým obezita znižuje výdaj energie.
Ukazuje sa, že enzým AMPK sníma aj zmeny hladín energie počas pôstu a zvyšuje úsilie tým, že bunkám - najmä adipocytom (tukové bunky) - hovorí, aby spaľovali tuk na energiu. Ale keď pôst aktivuje AMPK, iniciuje TBK1, ktorý nakoniec inhibuje úlohu AMPK pri spaľovaní tukov.
„Táto spätnoväzbová slučka blokuje energiu použitú pri zápaloch a nalačno,“ povedal Saltiel. "Výdaj energie sa obnovil, keď sme vyčistili TBK1 od myší s tukovými bunkami. Prekvapilo nás však niečo iné - došlo k nárastu zápalu."
TBK1 je zapojený do druhej spätnoväzbovej slučky: zatiaľ čo NKFB indukuje TBK1, TBK1 reverzuje a inhibuje NFKB. Aktivácia TBK1 zvyčajne zmierňuje zápal bez úplného vylúčenia, čo vedie k nízkej úrovni. Bez TBK1 sa zápal zvyšuje.
Delécia TBK1 u obéznych myší viedla k úbytku hmotnosti a zvýšenému zápalu, ale u myší s normálnou hmotnosťou nedošlo k nijakej zmene. To tiež vysvetľuje, ako obmedzenie kalórií môže znížiť zápal.
„Inhibícia TBK1 má potenciál na obnovenie energetickej rovnováhy v štádiách obezity zvýšením schopnosti spaľovať niektoré tuky,“ uviedol Saltiel. „Toto pravdepodobne nie je jediný spôsob zodpovedný za výdaj energie nalačno alebo obezitu, ale tieto informácie poskytujú nový pohľad na to, ako by sme mohli vyvinúť lieky, ktoré inhibujú TBK1 alebo iné metabolické enzýmy.“
Jeden z možných inhibítorov TBK1 sa nazýva Amlexanox, protizápalový a antialergický liek používaný na liečbu astmy, ktorý bol vyvinutý v Japonsku v 80. rokoch. V článku, ktorý bol nedávno publikovaný v publikácii Cell Metabolism, uviedol Saltiel a jeho tím klinicky významné zníženie hladiny glukózy v krvi počas randomizovanej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej klinickej štúdie s podskupinou pacientov s diabetom 2. typu, ktorí užívali Amlexanox po dobu 12 týždňov.
V predchádzajúcej štúdii Saltiel a kolegovia uviedli, že keď je TBK1 indukovaný u obéznych myší, vedie to k zníženiu energetického výdaja alebo k zníženiu spálených kalórií. Obézne myši, ktorým bol podávaný amlexanox, spôsobili chudnutie, zatiaľ čo sa zvýšila ich citlivosť na inzulín a zlepšila sa cukrovka a tukové ochorenie pečene.
Tento príspevok ukazuje, prečo mohol byť liek Amlexanox účinný.
„Môže sa stať, že ak optimalizujeme túto cestu, znova naštartujeme metabolizmus, aby sa zlepšila spotreba energie,“ uviedol Saltiel. „Myslím si, že pravdepodobne budeš musieť urobiť oboje: musíte znížiť príjem energie z potravy a zvýšiť výdaj energie blokovaním kompenzačného zníženia spaľovania kalórií. Vieme, že samotné diéty nefungujú, a tak aj robte.“