Hnedé tukové tkanivo používané na liečbu obezity
Vedci objavili nový mechanizmus spaľovania kalórií v tukových bunkách.
Vedci objavili nový mechanizmus spaľovania kalórií v tukových bunkách
Vedci z Dana-Farber Cancer Institute v spolupráci s vedcami z Kalifornskej univerzity v Berkeley identifikovali už existujúcu molekulárnu dráhu, ktorá umožňuje bunkám spaľovať kalórie a premieňať ich na teplo namiesto ich ukladania v tukových bunkách. Zdá sa, že to umožňuje nový prístup k liečbe a prevencii obezity, cukrovky a iných chorôb súvisiacich s obezitou vrátane rakoviny.
Výskumná skupina pod vedením doktora medicíny Brucea Spiegelmana, vedúceho Centra pre energetický metabolizmus a chronické choroby na Inštitúte Dany Farberovej a profesora bunkovej biológie a medicíny na Harvardskej lekárskej škole, pomocou modelu myši dešifrovala mechanizmus spaľovania energie v hnedom a béžovom tukovom tkanive. uverejnil to v časopise Cell. Vedcom sa podarilo identifikovať enzým nazývaný PM20D1, ktorý je vylučovaný bunkami a spúšťa zlúčeniny N-acylaminokyseliny. Tieto N-acylaminokyseliny oddeľujú spaľovanie tukov od iných metabolických procesov, ktoré sú potrebné pri chudnutí. Takéto oddeľovače boli známe už ako syntetické zlúčeniny, ale toto je prvá prirodzene sa vyskytujúca malá molekula s potenciálom oddelenia.
Výrazné chudnutie po ôsmich dňoch liečby
Keď vedci injikovali N-acylaminokyseliny obéznym myšiam, ktoré držali diétu s vysokým obsahom tukov, po ôsmich dňoch liečby zaznamenali výrazný úbytok hmotnosti. Chudnutie ovplyvnilo iba tukové tkanivo.
„Tieto údaje určite naznačujú, že buď PM20D1, alebo samotné N-acylaminokyseliny by mohli byť terapeuticky použité na liečbu obezity a chorôb spojených s obezitou, ako je cukrovka alebo pacienti s tukovou pečeňou,“ uviedol Spiegelman.
Hnedé tukové tkanivo - farba je výsledkom vysokého počtu mitochondrií, „elektrární“ buniek - sa vyskytuje u zvierat a v malom množstve aj u ľudí a tiež v zmesi so žltým tukovým tkanivom, ktoré označujeme ako béžovo sfarbené tukové bunky. Dýchanie buniek prebieha v mitochondriách, to znamená premena glukózy (dodávanej s jedlom) na molekulu adenozíntrifosfát (ATP), ktorá prenáša chemickú energiu do bunky a tým si zachováva svoje rôzne funkcie.
Hnedé tukové bunky metabolizujú glukózu bez produkcie ATP
To, čo robí hnedé tukové bunky špeciálnymi, je skutočnosť, že metabolizujú glukózu bez tvorby ATP. Táto skutočnosť je známa ako oddelené bunkové dýchanie. Namiesto produkcie ATP používajú hnedé tukové bunky svoju energiu na spaľovanie kalórií v zásobnom tuku, čo vedie k uvoľňovaniu veľkého množstva tepla. Hnedé tukové bunky sa pôvodne vyvinuli na ochranu novorodencov pred nízkymi teplotami a stratami tepla. Vedci ako Spiegelman a niekoľko ďalších však naznačujú, že hnedé tukové tkanivo by sa dalo využiť na liečbu obezity a laboratóriá a spoločnosti pracujú na vývoji spôsobu dodávania hnedého tukového tkaniva dospelým, napríklad ich injekčným podaním.
Už pred výskumným úsilím Spiegelmana sa verilo, že mitochondriálny proteín nazývaný UCP1 (odpojujúci proteín 1) je jediným zdrojom schopnosti buniek hnedého tuku produkovať teplo bez akejkoľvek námahy. UCP1 sa vyskytuje iba v hnedom a béžovom sfarbení tukového tkaniva.
Spiegelman teraz našiel iný mechanizmus pre tento proces - nezávislý od UCP1 - prostredníctvom ktorého môžu N-acylaminokyseliny realizovať spaľovanie energie, napríklad v pečeni. Zopakoval, že výsledky úbytku hmotnosti u myší, ktorým sa podávali N-acylaminokyseliny, sú „drastické a vyžadujú si ďalšie skúmanie v budúcich štúdiách“.