Produkt na chudnutie z bunkového laboratória Zápalový enzým riadi tvorbu hnedého tukového tkaniva -
Vankúše, zlaté zlato a záchranné kruhy - biele tukové tkanivo vytvára typické krivky ako zásoby energie v známych častiach tela. Presný opak sa deje v hnedom tukovom tkanive: tu sa energia neukladá, ale premieňa na teplo. Na počudovanie mnohých je však tento žrút energie nájdený u dospelých iba v malom množstve. Dojčatá a zimujúce hlodavce ho majú naopak veľa, tu slúži na reguláciu tepla.
Vedci vedia, že v živočíšnej ríši môžu vonkajšie vplyvy stimulovať tvorbu hnedého tukového tkaniva. Ak sú hlodavce chované pri nízkych teplotách, vytvárajú sa uprostred bieleho tukového tkaniva hniezda hnedých tukových buniek. Tím vedcov z Nemeckého centra pre výskum rakoviny pod vedením Dr. Stephan Herzig a kolegovia z Mníchova, Marburgu, Frankfurtu a Lausanne sa dostali na dno molekulárnych príčin tohto javu: Zistili, že produkcia zápalového enzýmu COX-2 sa zvýšila v bielom tukovom tkanive myší, ktoré boli vystavené chladu . COX-2 je vedcom dobre známy, riadi ústredný krok v biosyntéze prostaglandínov, zápalových hormónov, ktoré sú tiež zodpovedné za vznik bolesti.
„Naše súčasné výsledky ukazujú, že COX-2 a prostaglandíny sú rozhodujúce pre tvorbu nového hnedého tukového tkaniva a teda aj pre reguláciu telesnej hmotnosti,“ sumarizuje svoje údaje Stephan Herzig. Pretože súbežne so zvyšovaním produkcie COX-2 v bielom tukovom tkanive sa zvyšovalo aj množstvo proteínu, ktorý biochemicky premieňa energiu na teplo, a ktorý je preto najdôležitejším biomarkerom pre hnedé tukové bunky. Ak by vedci naopak vypínali COX-2 v bielom tukovom tkanive, typický vzhľad hnedých tukových buniek by už chlad nemohol stimulovať.
Keď vedci použili molekulárno-biologický trik na zvýšenie produkcie COX-2 u myší, hnedé tukové bunky sa hromadili v bielom tukovom tkanive bez ohľadu na chlad. Tieto zvieratá mali telesnú hmotnosť o 20 percent nižšiu ako v prípade bežných špecifických druhov. Ani pri kŕmení vysokokalorickým jedlom nepriberali.
Staršie štúdie fínskych vedcov naznačujú, že pravidelné vystavenie chladu môže tiež stimulovať aktivitu, tj. Produkciu tepla, hnedého tukového tkaniva u ľudí. Stephan Herzig teraz chce skontrolovať, či tu hrá COX-2 tiež kľúčovú biochemickú úlohu. Pretože tvorbu hnedých tukových buniek je možné stimulovať aj v kultivačnej miske, vidí vedec príležitosť uplatniť svoje výsledky v praxi: Jeho budúcou víziou je odstrániť biele tukové tkanivo od ľudí s nadváhou, stimulovať tvorbu hnedých tukových buniek v kultivačnej miske pomocou prostaglandínov. späť na transplantáciu. To by mohlo pomôcť ľuďom mať vyšší výdaj energie a tým ľahšie chudnúť. Odhaduje sa, že na zvýšenie energetického výdaja človeka o 20 percent by stačilo malé množstvo asi 50 gramov hnedého tukového tkaniva. To by zhruba zodpovedalo zníženiu telesnej hmotnosti o 20 kíl počas jedného roka.
Klinické štúdie už nepriamo preukázali u pacientov s rakovinou, že COX-2 má vplyv na telesnú hmotnosť. Hmotnosť pacientov trpiacich ťažkým plytvaním súvisiacim s rakovinou sa stabilizovala liekmi, ktoré inhibujú COX-2. Niektoré bežné lieky proti bolesti však fungujú aj tak, že inhibujú COX-2 - musia používatelia akceptovať pridanie kíl navyše ako vedľajší účinok? Herzig upokojil: „Doteraz nemáme nijaké náznaky, že z užívania týchto liekov je potrebné sa obávať prírastku hmotnosti.“
Titulok: hnedé tukové bunky uprostred bieleho tukového tkaniva
Zdroj: Karin Müller-Decker, Nemecké centrum pre výskum rakoviny
Alexandros Vegiopoulos, Karin Müller-Decker, Daniela Strzoda, Iris Schmitt, Evgeny Chichelnitsky, Anke Ostertag, Mauricio Berriel Diaz, Jan Rozman, Martin Hrabe de Angelis, Rolf M. Nüsing, Carola W. Meyer, Walter Wahli, Martin Klingenspor a Stephan Herzig: Cyklooxygenáza-2 riadi energetickú homeostázu u myší pomocou de Novo nábor hnedých adipocytov
Science 2010, DOI: 10.1126/science.1186034
Nemecké centrum pre výskum rakoviny (DKFZ) je najväčším biomedicínskym výskumným pracoviskom v Nemecku a členom Helmholtzovej asociácie nemeckých výskumných centier. Viac ako 2 000 zamestnancov, z ktorých je 850 vedcov, skúma mechanizmy vývoja rakoviny a pracuje na zaznamenávaní rizikových faktorov rakoviny. Poskytujú základ pre vývoj nových prístupov v prevencii, diagnostike a liečbe rakoviny. Okrem toho zamestnanci Cancer Information Service (KID) vzdelávajú postihnutých, príbuzných a občanov, ktorí majú záujem, o rozšírenej rakovine chorôb. Centrum je z 90 percent financované spolkovým ministerstvom školstva a výskumu a 10 percent z spolkovej krajiny Bádensko-Württembersko.
(idw, 05/2010)