Génová mutácia funguje proti obezite
Vedci z Leibnizovho inštitútu pre výskum starnutia (FLI) v Jene a Európskeho výskumného ústavu pre biológiu starnutia (ERIBA) v holandskom Groningene objavili mechanizmus, ktorým určitý proteínový komplex riadi metabolizmus. Reguluje takzvaný génový prepínač C/EBPβ, ktorý sa môže vyskytnúť v krátkom a dlhom variante. Ak je potlačená krátka verzia génového prepínača, je to spojené so zdravším metabolizmom, zníženou telesnou hmotnosťou a zlepšenou citlivosťou na inzulín. Vedci dúfajú, že ich výsledky poskytnú možné východiská pre liečbu ťažkej obezity a diabetes mellitus 2. typu.
Proteínový komplex „mTORC1“ (cicavčí cieľ rapamycínu 1) reguluje metabolizmus v bunkách. Ak je aktivovaný, stimuluje sa metabolizmus a podporuje sa nová tvorba a ukladanie bielkovín a tukov. Jeho aktivita sa zvyšuje dodávkou živín a Aktivácia a prenos signálu mTORC1 sú dôležité a prísne kontrolované procesy pre funkciu tela.
Hyperaktivácia mTORC1, napríklad nadmerným príjmom potravy, hrá dôležitú úlohu pri vzniku obezity a s ňou súvisiacich chorôb, ako je cukrovka typu 2. Inhibícia proteínového komplexu sa na druhej strane považuje za dôležitý faktor pre zdraviu prospešné účinky kalorického obmedzenia. u mnohých živočíšnych druhov (dokonca aj u cicavcov) sa predlžuje životnosť.
Génový aktivátor a génová expresia
Dôležitou funkciou mTORC1 je stimulácia translácie mRNA, čo je kľúčový krok v génovej expresii, ktorý vedie k syntéze proteínov. „Teraz sme identifikovali faktor, ktorý je riadený mTORC1 na tejto úrovni regulácie,“ hovorí profesor Cornelis Calkhoven, bývalý vedúci výskumnej skupiny vo FLI, ktorý sa pred dvoma rokmi presťahoval do ERIBA. Tento faktor, nazývaný C/EBPβ, funguje ako samotný génový regulátor, to znamená, že riadi expresiu mnohých génov, ktoré sú dôležité pre metabolickú funkciu. V bunke existujú dva varianty C/EBPβ: dlhý variant funguje ako génový aktivátor, zatiaľ čo krátky variant inhibuje génovú expresiu.
Výsledky výskumu by dokázali, že mTORC1 špecificky podporuje vývoj krátkeho variantu C/EBPβ, podľa zúčastneného vedca Dr. Christine Müller. V myšom modeli boli vedci schopní preukázať, že mutácia v géne C/EBPβ môže zabrániť tvorbe krátkeho variantu C/EBPβ, aj keď je mTORC1 aktivovaný. „Je zaujímavé, že tieto myši majú v porovnaní s kontrolnou skupinou oveľa zdravší metabolizmus. Znižuje sa ich telesná hmotnosť a množstvo tuku uloženého v tukovom tkanive, “zdôrazňuje Dr. Laura Zidek, Postdoc z FLI, výsledky.
U týchto myší sa tiež výrazne znižuje ukladanie tuku v iných orgánoch, ako sú pečeň, srdce a svaly, ktoré sa považuje za zdraviu škodlivé. Okrem toho majú výrazne zvýšenú citlivosť na inzulín, čo naznačuje veľmi zdravý metabolizmus cukrov.
Základ pre terapeutické prístupy proti obezite
„Tieto pozorované zmeny v metabolizme sú veľmi podobné zmenám, ktoré sú typické pre myši po kalorickej reštrikcii,“ vysvetľuje Calkhoven. „U myší s modifikovaným génom C/EBPβ sa tento pozitívny účinok na metabolizmus dosahuje bez obmedzenia príjmu živín,“ zdôrazňujú vedci. „Ste štíhli, ale plní.“ „Naša štúdia ukazuje, že mechanizmus, ktorý vedie k vytvoreniu rôznych variantov C/EBPβ, je dôležitým prepínačom pre prenos signálu mTORC1. To poskytuje základ pre vývoj nových. Terapeutické prístupy proti obezite a príbuzným chorobám. ““
Farmakologické potlačenie tvorby krátkeho variantu C/EBPβ by mohlo zabezpečiť zdravší metabolizmus a tak pôsobiť proti rozvoju metabolických chorôb, ako je diabetes mellitus 2. typu.