Sledovanie genetických príčin obezity - správa o inováciách
Bunky drosophila, v ktorých je DNA zafarbená na modro a akumulačný tuk je zafarbená na zeleno. Ošetrením pomocou interferencie RNA (RNAi) proti regulačným génom na tvorbu a odbúravanie tuku (horný rad: COPI, dolný rad: proteín lipidových kvapiek) je možné obsah tuku zvýšiť (horný rad) alebo znížiť (spodný rad). Bolo identifikovaných asi 500 génov, ktoré zmenili obsah tuku v bunkách.
Inštitút Maxa Plancka pre biofyzikálnu chémiu/Beller
Živé veci si zabezpečujú prežitie okrem iného aj kontrolovaným ukladaním tukov v čase nadmerného množstva potravy. Ten je dočasne uložený v bunke v malých kvapkách lipidov a v čase hladu sa môže znova mobilizovať. Ak je narušená regulácia hromadenia tuku a jeho odbúravania, výsledkom je patologická nadváha a obezita.
Obezita už dávno prestala byť len problémom západných bohatých spoločností, ale ovplyvňuje čoraz väčší počet ľudí na celom svete. Jedným z rozhodujúcich faktorov vedúcich k obezite je nepochybne nadmerný prísun vysokoenergetických potravín v kombinácii s malým pohybom. Ale aj napriek podobnému životnému štýlu sa prírastok hmotnosti môže u každého človeka líšiť. Čoraz viac vedeckých štúdií teraz poukazuje aj na silnú genetickú predispozíciu. Je to založené na komplexnej súhre mnohých génov, z ktorých nie všetky sú známe.
Systematický skríning v genóme mušky
Medzinárodný tím vedcov vedený Mathiasom Bellerom z Göttingeru
Inštitútu Maxa Plancka pre biofyzikálnu chémiu a Carole Sztalrydovej a Briana Olivera z National Institutes of Health (Bethesda, USA) sa teraz podarilo identifikovať veľké množstvo nových génov pre ovocnú mušku, ktoré v závislosti od výživového stavu hmyzu a regulovať degradáciu. Vedci za týmto účelom uskutočňovali systematické skríning genómu ovocnej mušky Drosophila melanogaster pomocou technológie RNA interference (RNAi). Krátke RNA sa viažu na komplementárne úseky transkriptov génov a bránia tak ich čítaniu a použitiu na produkciu proteínov. Týmto spôsobom sa dajú takpovediac utlmiť jednotlivé gény.
Aj keď tu zjavne nie sú nijaké silné alebo tenké ovocné mušky, obsah telesného tuku v tukoch môže byť 15-krát vyšší ako v chudých vzorkách. Vedci našli pomocou systematického vyhľadávania okolo 500 nových kandidátov, ktorých funkcia je takmer tretina stále neznáma.
Nedostatok bielkovín spôsobuje zastavenie spaľovania a spaľovania tukov
„Bolo úplne prekvapujúce, že sme identifikovali aj proteínový komplex COPI, ktorý hrá kľúčovú úlohu v úplne inom, životne dôležitom procese bunky, v intracelulárnom transporte proteínov a lipidov,“ vysvetľuje vývojový biológ Göttingen Mathias Beller. Zatiaľ nie je jasné, či COPI (Coat Protein Complex) interaguje priamo s lipidovými kvapôčkami. „Naše výsledky však silne naznačujú, že COPI môže pôsobiť na povrch lipidových kvapôčok a regulovať ich proteínové zloženie.“
Ak vedci vypli komplex COPI, ktorý sa skladá z najmenej siedmich proteínov, chýbal najmä jeden hráč v asociácii proteínov na lipidových kvapkách, ATGL (adipose tryglyceride lipase). So smrteľnými následkami pre organizmus: Ak chýba ATGL, nie je možné odbúravať nadbytočné tukové zásoby a využívať ich ako zdroj energie. Podľa modelu vedcov mohol COPI získavať a aktivovať ATGL pomocou zatiaľ neznámeho mechanizmu, a tým podporovať jeho väzbu na povrch lipidových kvapiek.
Nové výsledky sa neobmedzujú iba na poznávanie obezity u mušiek. Ako vedci zistili, COPI má zjavne veľmi podobnú funkciu v myších bunkách - a teda pravdepodobne aj v ľudských bunkách. Zdá sa, že to neplatí iba pre COPI, ale aj pre ďalších novo identifikovaných kandidátov. „Našim cieľom je teraz nájsť molekuly, s ktorými môžeme špecificky zasahovať do interakcie medzi COPI a ATGL. V budúcnosti by to mohlo otvoriť nové terapeutické možnosti liečby obezity a nadváhy, “hovorí Beller.